生態(tài)人居環(huán)境中的水系統(tǒng)
中國污水處理工程網(wǎng) 時間：2014-4-3 10:01:47
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量，降低企業(yè)治污成本
摘要：綜觀人類 社會 發(fā)展 的 歷史 ，水資源條件的優(yōu)劣對一個國家、一個區(qū)域、一個城市、一個村鎮(zhèn)、一個家庭乃至一個人的生存與發(fā)展都起著決定性的作用。隨著人類社會的進(jìn)步和對 自然 界水資源的了解，合理開發(fā)構(gòu)造生態(tài)人居環(huán)境中的水系統(tǒng)，已成為21世紀(jì)生態(tài)文明社會可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢，為此，本文將以建設(shè)生態(tài)人居為目標(biāo)，并通過對幾個具體實例的水系統(tǒng)建設(shè)特征介紹，闡述如何認(rèn)識水資源、挖掘水資源、利用水資源、開發(fā)水資源。
關(guān)鍵詞：生態(tài) 人居 水系統(tǒng)
前言
水是人居之本，生命之源。人們在選擇定居地的時候，水資源作為不可或缺的必要條件，從來都倍受關(guān)注。無論是城市、社區(qū)、還是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)舍，良好的水資源環(huán)境是城鄉(xiāng)人居建設(shè)與發(fā)展的基本需求。隨著社會的進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，居住區(qū)的水環(huán)境和水資源已逐漸成為人們選擇居所的優(yōu)選條件，今天的城鄉(xiāng)建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)都已開始重視水資源的開發(fā)和利用。我國是一個缺水，而且水資源分布不均的國家，人口密度高，水資源利用率低，水資源的短缺和自然水源體的破壞已嚴(yán)重的制約著我國許多城市和地區(qū)的發(fā)展與人們的正常生活。面對嚴(yán)峻的困惑，我們應(yīng)該重新審視一個多世紀(jì)來 工業(yè) 文明曾給我們帶來的 現(xiàn)代 化 科技 進(jìn)步與 經(jīng)濟(jì) 快速發(fā)展的動力。但與此同時，曾經(jīng)主張人定勝天，片面強(qiáng)調(diào)以人為本，過度開發(fā)地球資源，無限依賴人工環(huán)境等。一系列浩劫資源、替代自然、崇洋迷外的理念誤區(qū)，也使得我們的社會正在逐步喪失可持續(xù)發(fā)展的能力，我們已經(jīng)欠下了不可彌補(bǔ)的人類發(fā)展巨債。近十幾年來，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展 中國 家都已察覺和認(rèn)識到這一包袱的沉重感和恐懼性，可持續(xù)發(fā)展已成為全人類的口號和目標(biāo)。我們也開始清醒的認(rèn)識到這一點，我們不應(yīng)該再走發(fā)達(dá)國家已經(jīng)走過的發(fā)展之路，我國 目前 水資源所面臨的危機(jī)僅僅是工業(yè)化社會高速發(fā)展過程中的冰山一角， 科學(xué) 的理性需要我們回顧過去的發(fā)展與建設(shè)。如何建設(shè)與發(fā)展我們未來的城市和村鎮(zhèn)?如何營造和改善我們未來的居住環(huán)境?面對21世紀(jì)國際發(fā)展趨勢，我們應(yīng)該快速發(fā)展中國的生態(tài)化城市和生態(tài)化人居，并把水資源的合理利用列入生態(tài)化建設(shè)的重要位置。
一、城市人居建設(shè)的水資源利用
1、利用自然水資源(多體現(xiàn)在城市和鄉(xiāng)村的原始創(chuàng)建中)：
自古以來，人們在確定居住地的時候，自然水資源環(huán)境的優(yōu)劣是選擇居住地的必要因素和重要條件。從古老的城鎮(zhèn)和村寨到近代的都市和民宅，利用自然水資源已成為無可非議的公理和城鄉(xiāng)人居發(fā)展的必然。幾千年延續(xù)至今的歷史名城和村寨，無一不依存于一個自然水資源體系的保障，才得以可持續(xù)發(fā)展。我國的許多濱水城市和水鄉(xiāng)人居都是可借鑒的范例。回顧人類在無意識的利用自然水資源時的傳統(tǒng)原則與 方法 ，可由“借、靠、引”三個字概括一般：
1) 借：在人居耗廢遠(yuǎn)小于當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)承載力的條件下，人類生產(chǎn)和生活所需的水質(zhì)、水量在使用和排放過程中就地達(dá)到自然生態(tài)系統(tǒng)凈化的水系統(tǒng)平衡。這種生存模式在一些人口密度較低、自然環(huán)境資源較好的區(qū)域仍存在。
2) 靠：一些傳統(tǒng)城鎮(zhèn)的建設(shè)和居民的定居緊靠著自然水資源，并依靠自然水資源生產(chǎn)和生活。由于當(dāng)?shù)厝丝诿芏鹊牟粩嘣龃蠛妥匀粭l件的破壞，將超過當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)承載力的水污染，依靠周邊其他自然生態(tài)系統(tǒng)凈化后達(dá)到相對水系統(tǒng)平衡。
3) 引：由于局部人居的發(fā)展需要，在本區(qū)域內(nèi)自然水資源不足的條件下，憑借人們的技術(shù)和能力，以及當(dāng)?shù)�、�?dāng)時的條件，合理引用臨近的自然水資源，改善人居的生產(chǎn)與生活環(huán)境。再利用自身和周邊的自然生態(tài)系統(tǒng)凈化后達(dá)到相對水系統(tǒng)平衡。
2、開發(fā)人工化水資源(現(xiàn)代工業(yè)文明時期和目前許多居住區(qū)建設(shè)中均采用)：
隨著工業(yè)化革命的進(jìn)程和人類生活水平不斷提高，人們居住地所擁有的自然水資源已不能滿足需求，許多區(qū)域已大大超出當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的承載力，為了局部和一時的經(jīng)濟(jì)利益與短期發(fā)展，人們在不斷的利用現(xiàn)代技術(shù)手段，調(diào)整和改善水資源的供給，并盡可能的對已污染的水體進(jìn)行工業(yè)化處理，我國許多現(xiàn)代化的都市和近年來不斷完善的規(guī)�；幼∩鐓^(qū)充分體現(xiàn)了這一特征，同樣用三個字“集、占、取”予以歸納：
1) 集：由于城市建設(shè)的快速發(fā)展和高密度居住社區(qū)的規(guī)模化建造，為了保證人居環(huán)境中水資源的供給，根據(jù)該區(qū)域?qū)λY源的需求，相應(yīng)建設(shè)了不同形式和規(guī)模的水庫、水廠、污水處理站等集水工程，以攔截、收集本區(qū)域內(nèi)可利用的自然水資源。并對可收集到的污水進(jìn)行必要的工業(yè)化處理與有限的回用。
2) 占：處于局部經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，有些區(qū)域水資源嚴(yán)重不足，為了保證必要的人居環(huán)境與條件，利用現(xiàn)代化的供、排水手段與設(shè)施，占用該區(qū)域不應(yīng)利用(如地下水的嚴(yán)重超采等)的自然水資源，或擠占臨近區(qū)域自然平衡體系中的水資源，而對外排的污水尚達(dá)不到全部有效的處理與合理的回用。
3) �。河捎诰植繀^(qū)域的嚴(yán)重缺水，在目前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件允許的情況下，利用人工技術(shù)和規(guī)�；こ淌侄危h(yuǎn)距離取用異地富有的水資源，以尋求該區(qū)域人居環(huán)境中新的供水系統(tǒng)的平衡，鑒于目前水資源利用政策和人們對水資源利用的觀念，對外排的污水也達(dá)不到全部有效的處理與合理的回用。
二、生態(tài)人居建設(shè)的水系統(tǒng)特征
近年來，我國生態(tài)化居住社區(qū)的建設(shè)，正處在技術(shù)探索與局部示范的前期發(fā)展階段。生態(tài)人居的建設(shè)對水環(huán)境系統(tǒng)合理性的要求更為突出，為了實現(xiàn)生態(tài)人居中水環(huán)境的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，在全面 分析 生態(tài)人居水資源的基礎(chǔ)上，力求生態(tài)人居的水環(huán)境系統(tǒng)具備可持續(xù)發(fā)展的能力。
1、生態(tài)人居建設(shè)的水資源分類
1) 上水(凈水)：來自城市自來水管網(wǎng)的生活、消防、景觀用水;
2) 下水：生活污水、廢水;
3) 中水：廢水、污水經(jīng)凈化處理后并達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的回用水;
4) 雨水：可供區(qū)內(nèi)地表滲漏和收集利用的自然降水;
5) 景觀水：城市自來水、雨水、中水、地表水、地下水;
6) 直飲水：管道水、灌裝水、戶式終端凈化水;
7) 廢水：生活洗滌水;
8) 污水：沖洗糞便、垃圾的水;
9) 地下水：可提供居住區(qū)使用和調(diào)節(jié)居住區(qū)氣候的地下水資源(其主要技術(shù)參數(shù)有水位、水質(zhì)、水量等);
10) 地表水：可提供居住區(qū)使用和調(diào)節(jié)居住區(qū)氣候的地表水資源(主要有河流、湖、塘、渠、濕地等)。
2、生態(tài)人居建設(shè)的給、排水系統(tǒng)建設(shè)原則
根據(jù)生態(tài)人居建設(shè)的水資源分析，其給、排水的基本原則首先必須要求在不占有其他環(huán)境生態(tài)資產(chǎn)的情況下，使區(qū)域內(nèi)的水系統(tǒng)具備可持續(xù)發(fā)展能力。因此，給水體系應(yīng)包括上水(人工自來水)、雨水、地表水、地下水和達(dá)標(biāo)的中水等。排水主要考慮多余的污水、廢水和水安全系統(tǒng)的排水等。給水的來源與排水的去向基本上應(yīng)實現(xiàn)有效循環(huán)利用，合理回歸自然。這應(yīng)是給、排水專業(yè)工程的責(zé)任和義務(wù)。
生態(tài)人居水系統(tǒng)建設(shè)必須從結(jié)構(gòu)、功能及過程等層面對生活供水、污水與廢水、雨水、景觀水及其它自然水資源的循環(huán)、再生、美化進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)合理性分析，并盡可能的利用生態(tài)工程技術(shù)，創(chuàng)造和恢復(fù)居住區(qū)的水生態(tài)活力，實現(xiàn)生態(tài)人居環(huán)境中水資源的合理、有效利用與保護(hù)，重點強(qiáng)化以下幾方面的技術(shù)措施：
1) 給水：生態(tài)人居倡導(dǎo)分質(zhì)供水，合理利用可供生態(tài)居住區(qū)使用的水資源，包括人工水資源和自然水資源;
2) 污水、廢水：在生態(tài)居住區(qū)內(nèi)盡可能實施污水、廢水的生物凈化和相關(guān)的生態(tài)化處理方法，經(jīng)凈化處理后的中水盡可能回用于灌溉、雜用和景觀水的補(bǔ)給;
3) 雨水：盡量將雨水合理的留在區(qū)內(nèi)，以補(bǔ)充地下水和景觀水;除洪水季節(jié)水安全處理外，生態(tài)居住區(qū)的日常雨水原則上不外排，并予以利用。
4) 景觀水：要因地制宜，動靜結(jié)合，完善景觀水系統(tǒng)的自然和人工凈化體系與產(chǎn)業(yè)和環(huán)境服務(wù)功能。
5) 自然水資源：合理利用和保護(hù)地表水與地下水資源，包括自然降雨補(bǔ)給和就地有效利用。
3、生態(tài)人居建設(shè)的水系統(tǒng)要求
1) 滿足人居基本生存與生活條件下的可變性
2) 達(dá)到居住者生理和心理基本需求的經(jīng)濟(jì)性
3) 保證生態(tài)居住區(qū)水資源利用的健康性
4) 力求生態(tài)居住區(qū)水資源利用的科學(xué)性
5) 實現(xiàn)生態(tài)居住區(qū)水資源利用的可持續(xù)性
6) 注重生態(tài)居住區(qū)各類水環(huán)境建設(shè)項目的必要性
4、協(xié)調(diào)水資源與人居功能需求關(guān)系
1) 生態(tài)人居建設(shè)必須進(jìn)行水資源承載能力的分析，使供、排兩個方面均不對系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境增加負(fù)擔(dān)和產(chǎn)生破壞;
2) 對特定的生態(tài)居住區(qū)給、排水指標(biāo)體系必須進(jìn)行適應(yīng)性定位，并預(yù)留可變空間;
3) 生態(tài)人居的水資源與人居需求必須達(dá)到區(qū)域內(nèi)水系統(tǒng)的平衡，這是生態(tài)居住區(qū)保持可持續(xù)能力的根本。
5、生態(tài)人居建設(shè)的水環(huán)境要因地制宜
1) 獨有的地理區(qū)位是生態(tài)居住區(qū)的最大特點;挖掘利用好與其相關(guān)的水生態(tài)資產(chǎn)，是發(fā)揮和展示生態(tài)居住區(qū)的優(yōu)勢和與眾不同的特色的關(guān)鍵;
2) 水資源的保護(hù)和利用是生態(tài)居住區(qū)生存發(fā)展的命脈，水環(huán)境極易展示居住區(qū)特色，也最易使居住區(qū)生態(tài)系統(tǒng)失衡;
3) 生態(tài)人居的水環(huán)境建設(shè)取決于區(qū)域內(nèi)自然水資源和人工水資源的貧富與價值。
6、生態(tài)人居建設(shè)的水系統(tǒng)生態(tài)指標(biāo)彈性控制標(biāo)準(zhǔn)( 參考 )
1) 活水覆蓋率： %(按區(qū)域確定)
2) 人均藍(lán)色(水)空間 ：m2(按區(qū)域確定)
3) 可滲透土地比率 ：一般應(yīng) >45%
4) 雨水資源收集利用率：%(按區(qū)域確定)
5) 生活污、廢水處理達(dá)標(biāo)率：100%
6) 分質(zhì)供水的比率：100%
7) 中水回用率：%(按區(qū)域確定)
8) 綜合降低城市化供水消耗：一般≥30%
9) 區(qū)內(nèi)地表水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到GB所規(guī)定的3級標(biāo)準(zhǔn)
三、生態(tài)人居環(huán)境的水系統(tǒng)建設(shè)特征范例
1、廣州匯景新城(占地1500畝，2000年規(guī)劃建設(shè))
廣州匯景新城是我國第一個進(jìn)行全面系統(tǒng)的生態(tài)建設(shè)規(guī)劃并逐步實施生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的生態(tài)化居住社區(qū)。其水環(huán)境的建設(shè)注重了該區(qū)域的重要基礎(chǔ)條件和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1) 尊重 自然 本底條件，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能。在匯景新城規(guī)劃建設(shè)前期，對該地塊的地形、地貌、地質(zhì)地理特征進(jìn)行了仔細(xì)的 分析 ，為了保持原區(qū)域內(nèi)自然水系統(tǒng)的合理性，確定了區(qū)內(nèi)三個原自然蓄水體的位置和規(guī)�；静蛔儯⒃谠搮^(qū)域人居環(huán)境及系統(tǒng)水資源發(fā)生變化的情況下，恢復(fù)原自然系統(tǒng)蓄水功能，并附加其他的生態(tài)系統(tǒng)功能，如：恢復(fù)后的水體保潔自凈化功能、生物配置與人工景觀的生態(tài)化功能、自然水體對社區(qū)體系的服務(wù)功能等。
2) 利用區(qū)內(nèi)系統(tǒng)環(huán)境，逐步降低污、廢水總量。隨著該社區(qū)的快速建設(shè)，建成區(qū)的地面面積也在不斷擴(kuò)大，區(qū)內(nèi)的給排水總量開始增加，后續(xù)建設(shè)將充分利用地面一米多深的浮土層進(jìn)行二、三級污、廢水的滲濾，將區(qū)內(nèi)的污、廢水通過多級處理的方式，降低污、廢水的外排總量，提高外排污、廢水的水質(zhì)，并將部分處理后的污、廢水用于綠地澆灌、道路噴灑、景觀水補(bǔ)給和其他雜用。
圖1：已運行兩年的廣州匯景新城生態(tài)景觀湖實景(3萬平方米)
2、珠海華發(fā)新城(占地800畝，2001年規(guī)劃建設(shè))
珠海華發(fā)新城的建設(shè)，依據(jù)該開發(fā)區(qū)域暫 時尚 無市政排水配套系統(tǒng)的實際，結(jié)合區(qū)內(nèi)地表水系統(tǒng)景觀有待從新營造的基本要求，該區(qū)域?qū)嵤┝司幼^(qū)內(nèi)生活污、廢水零排放原則的生態(tài)規(guī)劃建設(shè)方案，并利用瀕臨前山河的自然水環(huán)境條件，將區(qū)內(nèi)的水系統(tǒng)資源環(huán)境得以有效合理的 應(yīng)用 。除按生態(tài)居住區(qū)的基本要求實現(xiàn)水資源合理利用與保護(hù)外，污、廢水的多級生態(tài)化處理系統(tǒng)也將在該居住區(qū)逐步實施， 目前 一期工程近二十萬建筑面積的開發(fā)均采用了沼氣凈化池進(jìn)行污、廢水的初級處理，在后續(xù)的地面景觀體系建設(shè)中，還將進(jìn)一步實施多級生態(tài)化水質(zhì)凈化處理與中水回用措施。
圖2：建設(shè)中的珠海華發(fā)新城實景(1200米河濱生態(tài)景觀長廊)
3、揚州海德公園(占地350畝，2002年規(guī)劃建設(shè))
揚州海德公園建設(shè)強(qiáng)化了自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)整合，在注重區(qū)內(nèi)水環(huán)境的營造和污、廢水處理的同時，對其建設(shè)區(qū)東部邊緣南北長數(shù)百米的水資源環(huán)境進(jìn)行生態(tài)功能系統(tǒng)恢復(fù)，原本污染十分嚴(yán)重的防洪排水渠，目前已有了明顯的改觀，這不僅改善了居住區(qū)周邊的環(huán)境，而且為區(qū)內(nèi)將來為景觀水體提供水源和實現(xiàn)生態(tài)自凈化循環(huán)系統(tǒng)創(chuàng)造了先期的條件。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4、上海安亭新鎮(zhèn)(占地4000畝，2002年規(guī)劃建設(shè))
上海安亭新鎮(zhèn)的生態(tài)建設(shè)，則以實現(xiàn)中西方 現(xiàn)代 文明的交融為主目標(biāo)，將能展示中西方文化的水景觀生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了生態(tài)功能性規(guī)劃，并對具有江南水鄉(xiāng)自然生態(tài)特點的28萬平方米面積的水體保潔進(jìn)行了生態(tài)凈化系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計，該居住區(qū)水環(huán)境建設(shè)的主要特點體現(xiàn)在兩個方面，其一，利用了水安全體系要求的30余萬立方米的水體，并將防洪澇災(zāi)害的水渠斷面進(jìn)行了軟護(hù)坡的設(shè)計，充分利用原自然水面與規(guī)劃水面的重合，在保證安全蓄水條件的同時，實現(xiàn)水體的自然凈化保潔。其二、社區(qū)的植物澆灌和雜用水一般均取自于30萬立方米的景觀水體，補(bǔ)水的來源主要靠北部的吳凇江，目前吳凇江的水質(zhì)較差，為4-5級水標(biāo)準(zhǔn)，生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的區(qū)內(nèi)水景觀體系有能力接受吳凇江目前較差水質(zhì)的補(bǔ)水量。另外，居住區(qū)內(nèi)的景觀水系將在保證生態(tài)系統(tǒng)功能的條件下，無論從水體的周邊形態(tài)，還是景觀生物體系的配置都將盡量接近德國特定區(qū)域的景觀特色，以展示安亭新鎮(zhèn)與異國相似的獨特文化和景觀風(fēng)貌。
圖4：上海安亭新鎮(zhèn)環(huán)城景觀河(4000米)南段的保護(hù)性施工現(xiàn)場
四、生態(tài)人居的水系統(tǒng)建設(shè)與 發(fā)展
1、水資源的利用與保護(hù)應(yīng)注重以下幾點
1) 重視自然水資源的利用與保護(hù)(雨水、地表水、地下水);
2) 協(xié)調(diào)人工水資源的利用與保護(hù)(城市自來水、中水、直飲水、污水、廢水);
3) 提高水資源的有效利用率，避免和減少居住區(qū)外排未達(dá)標(biāo)的污、廢水;
4) 強(qiáng)化超負(fù)荷水資源的生態(tài)凈化與平衡。
2、維護(hù)水資源的 經(jīng)濟(jì) 性和可持續(xù)性
1) 要進(jìn)行自然水資源與人工水資源的經(jīng)濟(jì)對比與分析;
2) 調(diào)整好水資源的供給與生態(tài)居住區(qū)居民生活需求量的平衡關(guān)系;
3) 對高容積率、高密度人群、高水資源消費的超水環(huán)境承載力的居住區(qū)，要進(jìn)行水資源的生態(tài)平衡分析;
4) 分析自然水資源的循環(huán)補(bǔ)給和人工水資源的來源的可持續(xù)能力與條件。
3、強(qiáng)化生態(tài)人居環(huán)境中的水系統(tǒng)建設(shè)
1) 生態(tài)人居必須合理使用水資源，避免對生態(tài)資產(chǎn)的不必要的占用和耗費;
2) 自然環(huán)境和地理區(qū)位的不同，生態(tài)人居的水系統(tǒng)構(gòu)成和指標(biāo)也應(yīng)不同;
3) 生態(tài)人居的水系統(tǒng)建設(shè)不僅需要具有經(jīng)濟(jì)的合理性，而且需要具有水資源的可持續(xù)性;
五、結(jié)束語
生態(tài)人居建設(shè)已逐步成為21世紀(jì)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要態(tài)勢， 中國 人口眾多，經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展期，人居環(huán)境的改善和提高為中國的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，了解全球相關(guān)的發(fā)展進(jìn)程，將有助于我國的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)，人居環(huán)境建設(shè)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨向和有關(guān)企事業(yè)的戰(zhàn)略定位。
目前，我國人口總量居高不下，而且城鄉(xiāng)人口的發(fā)展趨勢是城市人口的比例在快速增大。城鄉(xiāng)發(fā)展失衡的危機(jī)，水資源的短缺與枯竭，使的城市人居承載力持續(xù)減弱，城市的人居水環(huán)境也在不斷惡化，在特定的條件下，只有維持一定的水資產(chǎn)存量，才能實現(xiàn)生態(tài)城市和生態(tài)人居發(fā)展的可持續(xù)性,正視現(xiàn)實，生態(tài)城市、生態(tài)人居的建設(shè)已刻不容緩。合理利用和保護(hù)水資源也成為實施生態(tài)城市和生態(tài)人居建設(shè)的重要保障。
為了人類的生存與發(fā)展，全 社會 在倡導(dǎo)生態(tài)人居、建設(shè)生態(tài)人居、享受生態(tài)人居的同時，也應(yīng)該像關(guān)注自己的生命一樣的關(guān)注生態(tài)人居中的水系統(tǒng)建設(shè)。水是人居之本，水是生命之源。
