曹洲榕,禹華謙
(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都610031)
古往今來,人們擇水而居。世界四大文明古國都是在一條條大河的精心哺育下誕生,可以說,是水滋養(yǎng)了人類的成長和文明,促成了人類一次次偉大變革:各式各樣的工廠使人們有了更多的生活產(chǎn)品;混凝土使人類有了更加安全可靠的房屋;城市化使更多的人口享受著城市帶來的便利。人類與水和諧相處了千余年。然而這一切平衡,隨著20世紀(jì)城市人口的急速增加和人類無止境的貪婪被打破,尤其在人類對水環(huán)境干預(yù)最大的區(qū)域——城市,水多、水少、水臟等水環(huán)境問題顯得更加突出。
狹義上講,水環(huán)境就是水量和水質(zhì)[1]。而水作為社會有用的資源必須符合三個條件,即合適的水質(zhì)、足夠可利用的水量以及能在合適的時間滿足某種特殊用途。構(gòu)成城市水環(huán)境的水體主要來自地表水和地下水兩部分。水環(huán)境為城市提供水源,流域洪水的調(diào)節(jié),郊區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉,生態(tài)建設(shè),觀賞旅游和水上娛樂活動,城市水氣候改善,發(fā)展?jié)O業(yè)和水產(chǎn),補給地下水源,直接提供冷卻水源以及城市地表徑流和污水的最終收納體等[2]。
城市的經(jīng)濟發(fā)展,需要強大的工業(yè)基礎(chǔ),因此,大批的工廠相繼建立,這在給所在城市帶來了大量財源和就業(yè)人口的同時,也帶來無盡的廢水、污水以及成山的工業(yè)垃圾。據(jù)環(huán)境保護部公布的《中國環(huán)境統(tǒng)計年報》:2008年,全國廢水、污水排放總量571.7億噸,其中,工業(yè)廢水排放量241.7億噸,城鎮(zhèn)生活污水排放量330.0億噸,城鎮(zhèn)污水處理率為66%;工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量19.0億噸,綜合利用率為64.3%。未達標(biāo)的工業(yè)廢水和未處理的生活污水被直接排入河流,城里的河成了臭水溝;未處置和利用的垃圾被露天堆放,不僅對空氣造成污染,而且垃圾中的污染物隨著降雨進入土壤,造成二次污染。2008年,水利部對全國298個省界斷面的水質(zhì)進行了監(jiān)測評價,水質(zhì)符合和優(yōu)于地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的斷面數(shù)占總評價斷面數(shù)的44.6%,水污染嚴(yán)重的劣Ⅴ類占27.5%。
城鎮(zhèn)化進程的加快,最突出的是大量人口的涌入,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提速,便出現(xiàn)了人水爭道的局面。使得千百年來自然形成的減災(zāi)保障的雨洪蓄滯場所遭到毀滅性的破壞,原有的濕地、湖泊和塘堰被填平,城市過水面積大大減少[3]。人類直接將自然界原有的軟排水改造成了簡單的硬排水——大量以混凝土等硬性不透水材料為主的城市基礎(chǔ)設(shè)施,城市的行洪過水面積縮減,可滲水面積降低,雨水不能下滲。一遇大雨,地表匯流加快,徑流迅速增大,加劇了城市的防洪排澇壓力,使城市的防洪能力大打折扣。據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù),2009年因洪澇災(zāi)害造成直接經(jīng)濟損失達655億元。
據(jù)統(tǒng)計,我國600多個建制城市中,有420多個城市缺水,一年總?cè)彼窟_105億立方米左右,折算成經(jīng)濟損失達2 000億元以上。2009年水資源總量23 763億立方米,比上年減少13.4%;人均水資源1 784.9 m3,減少13.8%。
從2009年下半年以來,我國云南、廣西、貴州、四川、重慶等西南5省市遭遇了大范圍的干旱,截止2010年3月底還沒有出現(xiàn)緩和跡象。出現(xiàn)這樣的嚴(yán)重狀況,其中還包括我國水資源比較豐富的地區(qū)——云南和四川,人們不得不給予足夠的重視。干旱的形成,除了氣象原因外,筆者認(rèn)為,與人類對大自然的干擾如大面積伐(生態(tài))林、種(經(jīng)濟)林、不適度的水電開發(fā)、以及過度的城市規(guī)模等不無聯(lián)系。人類應(yīng)該反思自己的所作所為。倘若城市出現(xiàn)大規(guī)模長時間的缺水或斷水,將對城市或許造成致命的打擊。
地表水在遭到嚴(yán)重污染的同時,地下水的情況也同樣的不容樂觀。
工業(yè)用水的快速增長,城市居民的高度集中,使地下水處于無序無度的超量開采狀態(tài),地下水位急劇下降[3],形成了降落漏斗,造成地面的沉降。據(jù)水利部公布的《中國水資源公報》,2008年,21個省級行政區(qū)對地下水位降落漏進行了不完全調(diào)查,共統(tǒng)計漏斗81個,漏斗總面積7萬km2。
進行城市建設(shè)的同時,人類破壞了外界和土壤與地下水的循環(huán)系統(tǒng),地下水正常的補充方式被截斷,大量的廢、污水被直接地排向地下,地下水的水質(zhì)急劇惡化。據(jù)水利部公布的《中國水資源公報》,2008年,根據(jù)641眼監(jiān)測井的水質(zhì)監(jiān)測資料,北京、遼寧、吉林、上海、江蘇、海南、寧夏、廣東8個省(自治區(qū)、直轄市)對地下水水質(zhì)進行了分類評價。水質(zhì)適合于各種使用用途的Ⅰ~Ⅱ類監(jiān)測井占評價監(jiān)測井總數(shù)的2.3%,適合集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水的Ⅲ類監(jiān)測井占23.9%,適合除飲用外其它用途的Ⅳ~Ⅴ類監(jiān)測井占73.8%。
當(dāng)前,水質(zhì)的惡化,水量的減少,水災(zāi)害的加劇,水資源的緊缺和地下水問題的凸顯,已超越許多城市議論的“水問題”,儼然變成了某一城市甚至某一區(qū)域的“水危機”。
水資源的規(guī)劃要科學(xué)合理,在城市中,給水和排水系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。要充分認(rèn)識到治理廢、污水是保護水質(zhì),改善城市水環(huán)境的根本途徑。未來污水處理設(shè)施能力的增長速度必須高于供水設(shè)施能力的增長[4]?!妒晃逡?guī)劃綱要》中明確提出:“控制高耗能、高污染和資源性產(chǎn)品出口……促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級”。2008年,實現(xiàn)新增城市污水處理能力1 200萬噸/日;環(huán)保部門淘汰和停產(chǎn)整頓污染嚴(yán)重的造紙企業(yè)1 100多家,關(guān)閉小火電機組1 669萬千瓦,淘汰了一批鋼鐵、有色、水泥、焦炭、化工、印染、酒精等落后產(chǎn)能。使污水的排放量的大幅減少,對城市水環(huán)境的改善有很大的積極作用。
3.2.1 建設(shè)城市綠地和濕地
建設(shè)城市綠地,使現(xiàn)有的水環(huán)境盡可能的接近自然狀態(tài),對有條件的道路、擋土墻、圍墻等進行綠化,提高城市的綠地率和覆蓋率。
有條件的城市建造城市濕地,這樣可以調(diào)蓄雨洪,為城市提供完善的防洪排澇體系;補充地下水,為城市居民提供一定的水資源;降解污水,凈化水質(zhì),儲存營養(yǎng)物質(zhì);調(diào)節(jié)氣候,改善環(huán)境,降低城市熱島效應(yīng);改善生境功能,為動植物提供獨特的生存棲息地;具有景觀價值,為城市居民提供休閑娛樂場所[5]。
不僅能美化城市,改善居民的居住環(huán)境,提高居民對城市的認(rèn)同;還能增大洪水的匯水和過水面積,提高城市抵御洪澇災(zāi)害的能力;也能改善城市水質(zhì)(包括地下水),減輕城市廢、污水治理的壓力。
3.2.2 改善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
在歐洲的城市,許多的廣場和街道并不是一味的采用混凝土建造,而是使用了石塊和磚塊來鋪設(shè),這樣不僅對于維護城市的古風(fēng)特色有益,而且這種透水的路面結(jié)構(gòu)具有延長匯流時間,增大了入滲水量,減少了地表徑流,很自然地被納入到了城市的防洪體系,改善了水環(huán)境。美國已研制出透水的剛性路面結(jié)構(gòu),我國也已將預(yù)制框格結(jié)合植草的結(jié)構(gòu)型式作為停車場的環(huán)保措施予以推廣[6]。
排水系統(tǒng)實行雨污分流,建設(shè)滲水井,將雨水直接滲入地下;建設(shè)蓄水池,收集的雨水可以灌溉城市樹木和沖洗街道。對已經(jīng)污染的水體要有計劃地修復(fù),逐步改善水環(huán)境。只有水質(zhì)得到了改善,才能使居民的供水安全得到保障。在鄉(xiāng)村,盡可能地退耕還林,不能只顧經(jīng)濟利益,種植經(jīng)濟作物,適當(dāng)?shù)姆N植易于涵水的樹種,增加物種的多樣性。
3.2.3 建設(shè)“田園城市”
英國學(xué)者霍華德針對現(xiàn)代大城市的交通擁擠、污染和人的心理壓力等問題提出了新型城市建設(shè)方案——“田園城市”[7]。圓形的“田園城市”占地400 hm2,可容納三萬左右的人口,城市的圓心是占地20 hm2的中央公園,環(huán)公園是市政府、歌劇院、圖書館、醫(yī)院等公共設(shè)施,之外是60 hm2左右的環(huán)狀公園,外圈是商業(yè)區(qū),再外圈是住宅區(qū),住宅區(qū)外環(huán)設(shè)為128 m寬的林蔭大道,并附設(shè)學(xué)校和兒童游樂設(shè)施等,大道之外又是花園住宅區(qū),這些嚴(yán)格界定的區(qū)域,就似同心圓狀層層相環(huán),構(gòu)成了基本的“田園城市”。在田園城市之外還有2 000 hm2的環(huán)狀農(nóng)業(yè)綠地,這些綠地為不可占用的永久性綠地,作為與相鄰“田園城市”的間隔地帶,并且以此限定“田園城市”的無限制發(fā)展。從中央公園的圓心處有6條干道均勻呈放射狀向外擴散,以作為城市中心與城外綠地相聯(lián)系的快速交通體系[8]。這一模式與統(tǒng)籌城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的構(gòu)想一脈相承。
田園城市的突出特點在于它充分考慮到了城市和鄉(xiāng)村二者各自的優(yōu)缺點。城市的有利因素在于其高效的市政服務(wù)設(shè)施和豐富的就業(yè)機會,不利條件則表現(xiàn)為自然環(huán)境的惡化;鄉(xiāng)村則擁有好的自然環(huán)境,卻沒有城市的物質(zhì)設(shè)施與就業(yè)機會,生活略顯單調(diào)??梢哉f,田園城市模式很好地兼容了城市與鄉(xiāng)村二者的優(yōu)點[7]。實現(xiàn)人與自然、人與水、人與城市的和諧發(fā)展。
3.2.4 強化監(jiān)督和預(yù)警機制
對于水環(huán)境的質(zhì)量和運行狀況要建立長效的監(jiān)督制度和預(yù)警機制。在現(xiàn)有法律的基礎(chǔ)上,編制更加完善的法制和規(guī)范體系,為城市水環(huán)境的保護提供完善的法制保障。提高群眾和加強媒體的輿論監(jiān)督作用,對破壞水環(huán)境的單位和個人要敢于曝光。
培養(yǎng)一批專業(yè)技術(shù)人才,對水環(huán)境可能出現(xiàn)的情況做出科學(xué)判斷、并能采取有效的措施加以解決;利用網(wǎng)絡(luò)建立遠(yuǎn)程實時監(jiān)督平臺,對重點的污染源和污染地區(qū)進行監(jiān)控,使水環(huán)境朝著良性的方向發(fā)展。
城市水環(huán)境的建設(shè)和保護,可跳出對其本市一個點的治理,由點到線,由線到面,直到整個流域,嘗試建立跨市、跨省的非官方非營利的第三方流域管理委員會,對整個流域的城市水環(huán)境進行統(tǒng)一的規(guī)劃管理,避免上游城市只顧自身發(fā)展,加重下游的治理壓力。
城市水經(jīng)濟主要指因“水”的存在而產(chǎn)生的與之有關(guān)的事務(wù),包括建設(shè)適合自身經(jīng)濟發(fā)展模式的水市場和發(fā)展沿河的旅游業(yè)和娛樂業(yè),等等。在建設(shè)中,可引入市場機制,實行誰污染誰付費,既解決了河流污染治理資金不足的難題,又促進了城市的社會經(jīng)濟發(fā)展[2]。
在治理過程中,如果千篇一律的裁彎取直,高壩蓄水等,不但會減弱河流的天然調(diào)蓄功能,還會加重城市的內(nèi)澇機率,影響城市的美觀。因此,設(shè)置一定數(shù)量的親水臺階,親水廣場,不僅使市民有了更好的濱水景觀,同時增進了人與水的親近。在規(guī)劃初期,則注意引導(dǎo)人們把傳統(tǒng)的被動防洪意識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃有詈?,甚至主動迎洪?/p>
同時需提出,水環(huán)境的治理并不是一項單純的工程建設(shè),它也是一種城市水文化的體現(xiàn)。將城市文化融入到水景觀中,建設(shè)生態(tài)城市,山水城市。體現(xiàn)人與水,人與自然和諧相處,對提升城市形象,改善市民工作、生活環(huán)境,提高市民對城市的認(rèn)同感和歸屬感有一定的推進作用。
水環(huán)境的改善和恢復(fù),需要長時間的堅持。它不僅決定城市的發(fā)展命運和方向,而且直接影響生命的生存狀態(tài)?!巴鲅蜓a牢,為時不晚”,讓我們共同攜手,保護水環(huán)境,保護生態(tài)系統(tǒng),保護我們唯一的地球。
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