园林工程之城市水系统的规划控制

2017/8/17 16:40:46

1.城市水系统规划
城市水系统规划是对一定时期内城市的水源、供水、用水、排水(污水处理)等子系统及其各项要素的统筹安排、综合布置和实施管理。规划的主要目的是协调各子系统的关系,优化水资源的配置,促进水系统的良性循环和城市健康持续的发展。规划的主要任务是做好水资源的供需平衡分析.制定水系统及其设施的建设、运行和管理方案。
城市水系统既是城市大系统的一个重要组成部分,又是区域水资源系统的一个子系统。因此,城市水系统规划要与城市规划和区域水资源综合规划相协调,既要满足城市高质量、高保证率供水的需要,支持城市的发展,又要根据区域水资源的条件,对城市的发展提出调整和制约的要求。如果一个地区的水资源非常短缺,不能满足城市发展的需要,采取一定措施后仍不能达到供需平衡.那么这个城市的发展就应受到刚性制约,缺水城市不宜发展取水量或耗水量大、污染严重的工业。水资源紧张的地区应调整产业结构,建设节水、高效和防污的产业体系。在水资源没有保证的地区.不能盲目新建城市或扩大城市规模。
城市水系统的结构是分层的。城市水系统规划也应有明确的层次,并与不同阶段的城市规划内容相适应。在城镇体系规划阶段.城市水系统(控制)规划的主要任务是在宏观层面上,做好区域水资源的供需平衡分析,合理选择水源,划定水源保护区;在城市总体规划阶段,水系统(总体)规划的主要任务是研究城市规划区内的各类用水需求,优先满足生活用水,合理安排生产和生态用水,确定水源地、供水厂、污水处理厂及其管网设施的发展目标和总体布局;在城市详细规划阶段,水系统(详细或专项)规划的主要任务是确定规划期内水系统及其网络设施的建设规模、详细布局和运行管理方案。鉴于当前我国的城市水系统建设中普遍出现的规划不协调、建设不配套、管理不统一等问题,规划中要特别注意厂网配套和供水、排水及污水处理能力的协调增长。
城市水系统规划的重点是城市水网。从城市水资源的空间分布和水资源利用设施的空间布局看,城市水系统的结构就像散布在城市地域中的一张水网,这也就是水循环的载体,离开这个载体,水的社会循环就无法实现。因此,城市水网的规划应当是城市水系统规划的重点,也是城市水系统基础设施建设和管理的依据。城市水网通常由地表水网、地下水网、供水网络、排水网络、中水网络等组成。
(1)地表水网 由河道、水渠、湖泊、池塘等有形介质和水体组成,也就是地表水系。
由于受区域的自然、气候和环境条件的影响,不同城市的地表水网的发育程度差异很大,如华北和西北地区的多数城市发育较差,而南方地区的许多城市则水网密布。
(2)地下水网 由有形的地下水开采井群和无形的地下水渗流场构成。地下水网不仅是许多城市尤其是北方城市的主要供水水源和供水设施(如井群),而且也是影响城市地基稳定和市政基础设施安全的重要因素,如西安等城市出现的地裂缝和地面沉降等问题就与地下水网被破坏有关。
(3)供水网络 由取水口、输水管道、净水厂、配水管道和户内上水道等组成。供水网络遍布城市各地,进入千家万户,这是一张与其他市政基础设施关系最为密切、政府和市民也最为关注的公共网络,也可以说是城市的“命脉”。 (4)排水网络 由市政和企业的排水管道、户内下水管道、排水泵站和污水处理厂等构成。排水网络是城市生活和工业废水的排泄和净化系统,其总体覆盖范围与供水
网络相似。
(5)中水网络 由废水或污水再生处理厂(站)和回用水管道或中水道组成。目前主要有两类系统,一类是建设在居民小区、宾馆饭店或工厂企业内部的小循环系统,通常叫中水系统或回用水系统;另一类是在城市集中式污水处理厂基础上建设的城市污水再生利用系统,目前尚处于试点和示范阶段,未来应有较大的发展空间。
2.城市水系统控制
有三种控制途径有助于改良城市水系统的循环模式:一是在城市水系统中增加“节水”子系统,不仅可减少取水量和污水排放量,还能减少供水、排水和污水处理设施的投资,进而降低企业的综合成本和消费者的水费支出,这是一种多赢的循环模式;二是在城市水系统中增加“治污”子系统,可削减污染物,改善排水质量,有助于遏制水环境污染,保护水源水质;三是在城市水系统中增加再生水“回用”子系统,相当于增加系统的供水能力和可用水量,同时也能减少取水量。因此,加强节水、治污和再生水回用力度,重视再生水等非传统水资源利用,是建立城市水系统良性循环机制,实现城市水资源可持续利用的关键。
城市水系统的控制类型主要包括:
(1)需求控制 在现实生活和生产活动中,不合理的用水和浪费水现象非常严重,长此下去,有限的水资源将被耗竭。因此,必须对用水需求进行控制。需求控制的对象是城市用水子系统,控制的主要手段有计划管理、定额管理、价格调控和宣传教育等。对于某些高耗水用户,有时也采用行政和法律手段强行限制用水。需求控制的目的是通过限制不合理的用水行为,杜绝浪费,从而满足合理的用水需求。
(2)污染控制 控制的对象主要是城市排水子系统,当前控制的主要手段是建设污水收集系统和污水处理设施,尤其是要扩大建设城市污水集中处理厂,提高污水处理率,对污水进行末端治理。从未来发展趋势看,推行清洁生产,强化源头和过程控制,应是污染控制的主导方向。
(3)渗漏控制渗漏是城市供水和用水过程中的普遍现象,全国每年因此浪费的水量超过100亿m3,减少水费收入100多亿元。因此,加强渗漏控制不仅可节约水资源,还具有可观的经济效益。渗漏控制的对象主要是城市供水和用水子系统,如供水管网的渗漏控制和用水器具的跑冒滴漏控制等。控制的主要手段是技术和经济措施的结合。
(4)节制控制在用水子系统中,除了各种渗漏对水资源造成浪费外,不合适的用水器具和不合理的用水方式等也会造成水资源的巨大浪费。如我国现在普遍使用的抽水马桶每次冲水量都在IOL以上,而比较先进的节水马桶只有3~6L;又如我国工业用水重复利用率不到50%,而发达国家高达80%~90%。充分挖掘节水潜力,便是一种节制控制。节制控制的主要途径是大力发展节水器具和节水型工艺,提倡一水多用,重复利用,提高用水效率。
(5)补给控制 降雨对地表水和地下水的补给是城市水系统进入良性循环的基本前提,但由于城市化的发展和水土流失等原因,下垫面条件发生了很大变化,降雨对城市水系统的补给正在逐渐减少。另一方面,由于地下水的超量开采,许多地区已形成了大规模的地下水降落漏斗,客观上创造了能接纳更多降雨补给的条件,因此,可通过人为干预的方式增加降雨补给。补给控制的对象是城市水源子系统,控制的主要目的是采用技术、经济、行政和法律手段,限制地下水超采,增加人工回灌,扩大或诱导地下水的补给,涵养地表水源。