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谈谈城市化对水资源的影响

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:778论文在线 www.qiqi8.cn  发布时间:2013-7-16 18:21:22


    城市化是世界各国发展的共同趋势,城市缺水已成为全球关注的问题。由于城市化增加了房屋和道路等不透水面积及排水设施,改变了径流形成的条件,使地下水得不到足够的补给,破坏了自然界的水循环。城市化还带来了局部气候变化、耗水量增加和水质污染等问题。
    1城市水文及其特征
    城市水文学作为城市建设和改善城市居民生活环境质量提供水文依据的学科,又称都市水文学,是水文学的一个分支。其主要内容包括城市化的水文效应、城市化对水文过程的影响、城市水文气象的观测实验、城市供水与排水、城市水环境、城市的防洪除涝、城市水资源、城市水文模型和水文预测以及城市水利工程经济等,是一门综合性很强的边缘学科,对城市发展规划、城市建设、环境保护、市政管理以及工商企业的发展和居民生活都有重大意义。城市水文有综合性和动态性两个主要特征。研究城市水文应当统筹考虑站网布设、测验手段、仪器设备和测验方法等各方面的需求,体现其综合性特征。与自然水文过程不同的是,城市化的水文过程是不断发展的过程,水环境处于动态之中,故研究城市水文应着重考虑其随时间变化的动态过程。
    城市水文的研究内容应当以城市水文气象、城市暴雨径流及防洪、排水,城市水资源及供需平衡,以及城市水质评价及水污染控制为主,着重探讨城市防洪、排水规划中的设计标准问题、城市流域暴雨径流模拟、城市供水及优化调度、城市污水排放及处理等方面的问题。
    2城市化对气候的影响
    由于城市化增加了房屋和道路等不透水面积,绿化面积减少,用人工表面代替了土壤和草地等自然地面,改变了下垫面的组成和性质,从而改变了反射和辐射面的性质,改变了近地面层的热交换和地面的粗糙度,导致大气的物理状况受到影响,形成了城市热岛。在天气晴朗无云、大范围内气压梯度极小的形势下,由于城市热岛的存在,城市中形成一个低压中心,并出现上升气流。从热岛垂直结构看来,在一定高度范围内,城市低空都比郊区同高度的空气为暖,因此随着市区热空气的不断上升,郊区近地面的空气必然从四面八方流入城市,风向向热岛中心辐合。
    3城市化对地下水资源的影响
    3.1地下水严重超采由于地表水资源短缺,地下水资源就成为城市生产和生活的主要供水水源。随着城市化规模越来越大,水资源利用量亦越来越大。为满足城市正常的生活和生产,不得不集中大量开采地下水,因此,目前地下水超采严重,不但涉及大中城市,而且也有小城市和乡镇。地下水的严重超采,不仅有可能导致地下水枯竭、影响城市供水,而且还会造成地面沉降、建筑物破坏等一系列环境地质问题嘲。
    3.2地下水资源的补给减少
    城市建筑物及沥青、混凝土路面的增多,使不透水面积的比例增大。一般可达80%以上。对于各种屋面、混凝土和沥青路面,其地表径流系数为0.90左右,也就是说,仅大约l0%的雨水渗入土壤。降雨后,雨水除少数的截留与蒸发外,大部分通过地下雨水管道系统排出,成为地面径流,因此,降雨补给地下水的资源量大为减少。如果地下水埋深较小(≤4m),地下水尚可少部分补给,如果地下水埋深较大,几乎不能产生补给。
    3.3地下水的污染加重
    城市中工业生产过程中排出的污水、居民的生活污水等,如果不经处理,排入河道或湖坑都会间接污染地下水。向透水地面倾倒污水、垃圾堆放被雨水冲淋、污水管道泄漏以及污染物经雨水冲刷,均可造成对地下水的污染。
    目前,塑料袋在人民生活中仍广泛应用,然而留在土壤中的大量残膜,经过长时间的地下溶解,其化学溶解物对地下水资源的水质也有一定影响。
    4酸雨对水质的影响
    工厂、汽车、居民每天要耗用众多的煤和石油,它们在燃烧过程中会释放出大量的SO2,SO2遇水形成亚硫酸。高温燃烧形成的NO,排人大气后,大部分转化为NO。NO:遇水成为硝酸或亚硝酸。SO2和NO2加上大气中还有其他至酸物质,降雨时,雨水呈现出酸性。对于pH≤5.6的雨水称为酸雨。近年来,酸雨在我国分布较广,许多大中城市已出现了严重的酸雨现象,尤其是工业型大城市。据统计资料显示,南方部分城市的酸雨多年平均pH为4.5~5.5,上海个别地区曾测到强酸雨,其pH值为2.1。在北方城市,酸雨也时有发生。酸雨亦能随风移入附近农村。
    5城市化对水资源影响的对策
    5.1适当的开源虽说水资源是可再生资源,但是在时间和空间上往往不具备快速可再生的能力,所以要根据本地的实际情况来开源。修建水库调节水资源在时间上的分布不均;充分开发利用雨洪资源、再生水,以限制开采地下水;开展调水工程,解决水资源空间上分布不均。
    5.2开展节流
    大力倡导节约用水。推进节水型城市、节水型社会建设。积极推广防渗管道输水、喷灌、滴灌、微灌、膜下灌等节水灌溉技术,推广节水种植模式,提高农业用水的利用率。应限制高耗水行业和生产工艺的发展,改善工业生产工艺水平,提高工业水重复利用率。积极推行用水定额管理和阶梯式水价机制,利用水价管理机制对于水资源浪费现象进行有效的惩罚。积极推广与普及生活节水器具,特别应加强公共事业单位和服务业生活用水节水器具的普及。
    5.3加强水环境的综合整治
    5.3.1要增加城市透水层面积,改善水文条件在雨水管道系统设计、用地规划和地面覆盖上考虑雨水渗透。雨水渗透控制措施包括渗水路面、渗水渠道、人工湿地以及植树种草等。合理、充分地利用雨水涵养地下水源,既能缓和城市水资源危机,又能增加土壤中的含水量、调节气候,从而减少所需雨水排水系统容量,降低雨水排水系统的投资和运行费用,减轻城区水涝灾害和水体污染。
    5.3.2完善排水管渠系统,充分利用城市污水和雨水资源要恢复清澈的河水和生态平衡系统,必须杜绝工业废水、生活污水及其它污染源进入水体,因此需要建设和完善污水收集系统、改造合流制管道系统、建设污水处理厂,同时注重雨水调蓄设施、城市防洪设施的建设与维护。城市雨(污)水经妥善处理后可作低质用水,如用作工业冷却用水和杂用水(厕所冲洗水、洗车水、洒水、消防用水、空调用水等)。
    5.3.3采取有效措施,防止城市酸雨要减少尾气排放量,制订各类汽车的废气排放标准,呼吁使用“绿色汽车”,即用天然气、氢气、酒精、甲醇、电等清洁能源作为汽车动力,以减少二氧化碳和二氧化硫等酸性气体的排放。加强植树栽花等城市绿化工作,根据城市环境规划,选择种植一些吸收SO:和粉尘能力较强的植物。如石榴、菊花、桑树、银杉等,以净化空气。城市绿化,不仅可以防止酸雨,也可有效地降低城市热岛效应。
    6结语
    城市是人类文明的标志,是人们政治、经济和社会生活的中心。城市化是人类进步必然要经过的过程,是人类社会结构变革中的一个重要线索,经过了城市化,标志着现代化目标的实现。城市化的程度是衡量一个国家和地区经济、社会、文化、科技水平的重要标志,也是衡量国家和地区社会组织程度和管理水平的重要标志。城市化是人类文明发展的必然过程,全社会应当正视城市化带来的水文水资源问题,并从各个层面、各个角度进行研究解决,实现人与自然的和谐相处,促进经济社会可持续发展。
    参考文献
    周翠宁,任树梅,杨培岭,等.城市化对降雨特征影响研究[J].水利水电技术,2007,38(10):62-65.
    李树平,黄廷林.城市化对城市降雨径流的影响及城市雨洪控制[J].中国市政工程.2002.(3),35-37.