生态城改造分级关键技术
4 水生态系统技术
健全的城市水生态系统不仅可以节能和削减污染物，而且还对提升城市生活质量具有不可替代的作用。俗话说，“城不在大，有水则灵”。但如果一泓臭水，城市生态环境就差极了。
4.1 一星级的水生态系统技术
4.1.1 雨污分流管网系统与中水回用
在深圳等降雨量较大的南方城市，优化水生态方面最重要的措施就是进行雨污分流的管网建设，它的建设必须从城市规划编制开始，并与新区道路的建设一起实施；其次是中水回用。
老城和小区改造也要进行雨污分离，这方面应是政府主导，要通过地理信息管理技术进行严格控制。城市水务集团作为政府控股的公司，要明确通过精细化管理、财政以奖代拨补助的办法规定每年管网改造必须要达到的目标。
4.1.2 节地型的污水处理设施
深圳把一些水处理设施放到了地下，有些污水处理厂曝气池都实现了加盖，甚至有的还在上面铺草种花，并研制出一些设施来吸收沼气等气体。这不仅消除了影响居住在周边百姓生活的臭气，而且还使曝气池上方的空间得到了利用。有些地方不一定要铺设长距离的管网输送污水，小型集装箱式的深度处理装置就可以把污水处理体系优化。
4.1.3 分散式污水处理厂
还有一种污水处理方式就是分散式的污水处理厂。在污水处理厂规模问题上深圳过去是有教训的，应该按照国际水协的通用规定，对污水处理厂规模适度控制，一般污水处理厂处理能力30万t的规模就足够了。像重庆利用世界银行贷款项目建成处理能力高达100万t的污水处理厂，这种做法是不可取的。世行鼓励通过它们的贷款建设污水处理能力200万t的污水处理厂，污水的输送管道长达30km，需要加8个大气压才可输送，能源的消耗比一般污水处理厂的能耗高出3倍，世行这样的做法被人批评是纯粹为了追求贷款规模。
污水处理厂建设应按照国际水协提出的“适度规模、合理分布、深度处理、就地回用”的原则进行系统布局设计。每个污水处理厂覆盖50万人的居住组团是合理的，污水经过深度处理，达到一级A的标准，出来就是中水，可以用来就地回用。这方面新加坡的经验值得借鉴，新加坡把雨水收集、海水淡化、污水再生循环利用结合起来，把从马来西亚调来的水大部分做成瓶装水返销到马来西亚和其他东南亚国家。
4.2 二星级的水生态系统技术
4.2.1 雨水收集系统
深圳是座缺水的城市，雨水收集系统非常重要。通过收集、沉淀处理，可以用来浇灌、花草绿化和冲洗厕所等，这样大约可以节约用水量的30%左右。
在城市节水方面有一个著名的案例。20世纪中叶，美国纽约市由于人口剧增，用水非常紧张，当时政府考虑采用远距离铺设管道，调水的办法来补充年10亿立方米的用水缺口，耗资100多亿美元，每年还需要大量的维护费用和水资源费。当时有水专家提出建议，只需把纽约6L冲水量的抽水马桶改成3L的，用水缺口问题就可以解决。结果政府只投入了10亿美元的改造资金，就解决了用水缺口问题。
深圳的年降雨量达2000mm左右，其雨水收集系统比纽约的节水潜力更大，近期不需要通过节水器具的更换，只需要通过雨水收集和适度提高水价就可以达到节水目的。现代气象科技已经能够做到精确预报何时下雨、雨量多少、水质怎么调节、水位会涨多少等，所以城市雨洪利用也较容易做到。
4.2.2 灰色水与黑色水分离
生活中的灰色水包括住宅和办公楼中厨房用过的水、洗衣机出水、洗澡水，用专门管道输送到建筑物的地下水池，只需1元／立方米的成本就可以变成冲马桶的中水。这一简单系统，就使生活用水量减少30%。把雨水的收集、节水器具的推广、灰色水和黑色水分离综合起来，节水率就可以大大提高，而不再需要昂贵的远距离调水工程。
4.2.3 水系生态化改造
深圳河虽经过多年反复治理，但水生态修复效果仍不理想，河道景观也丑陋难看。一些地方通过水利系统的改善，使得河流和人能进行非常亲密的接触，水生态的条件大大改善，河流变成非常美丽的景观，成为城市里最漂亮的风景线。法国人在巴黎宣言中的第一句话就是把塞纳河还给热恋中的情人，现在塞纳河两岸呈现浪漫的景象。如果河道两旁修很高的防洪坝，市民不能亲水，就不能形成城市水景观和优化水生态。
4.2.4 膜技术
膜技术包括反渗透膜和生物膜两种。通过膜技术，污水的处理能耗和成本都已明显下降，可以把污染的水变成中水，再进一步变成可循环利用的三类水，而成本可以做到2元/t。此外，还可以利用可再生能源来进行污水的处理，使能耗进一步下降（图18）。
4.2.5 低冲击开发模式（LID）
低冲击开发模式是指城市与水生态系统和谐共存，城市可以从建筑物屋顶开始蓄集雨水，然后住宅群蓄水，再到小区蓄水，再加上停车场蓄水，再到街道蓄水池功能的发挥，然后城市主干道两边沟蓄水。通过层层截流、层层蓄水，可以做到50mm以内的降水量，城市地面不发生溢流、没有积水，这种就是非常良好的生态化开发模式（图19）。
广州大学城内的水系统总面积达13hm2，如果设计得不好，则只有7.9hm2。设计建设单位把大学城内的河流、湖泊与大学城人工构筑的蓄水系统有机结合在一起，充分体现了低冲击的理念。下雨的时候，完全不用调节水位，街道上的泥沙和污染物也不会冲到河网里去，这就是低冲击开发模式。这种模式所采用的技术并不很复杂，深圳每一个小区都应该推广。瑞典的马尔默“明日之城”是著名四大国际生态城之一，道路设计采用了简单有效的技术，紧临河流湖泊的道路每隔100m就有10平方米左右的微型人工湿地公园。这些小公园是下雨初期前30min地表水中脏东西的净化过滤系统，里面长满了能够吸收泥沙和NOx的花草树木，雨水在这里经过多次循环，得到充分沉淀和吸收，水中的COD含量可降低60%-70%，水变清了后再通过出口流回河道或湖泊。
低冲击开发模式中还包括渗透型停车场，渗水型路面与整个地下水系统联通起来，可渗透的面积约占城市建成区总面积的40%左右。
4.3 三星级的水生态系统技术
4.3.1 非工程式洪水管理系统
一些地方在应对洪水威胁方面存在认识上的误区，盲目采用工程方式来对抗洪水，在河道两旁筑起高高的堤坝，强调达到百年甚至千年一遇的抗洪标准。这种纯工程方式对河道生态和景观造成极大破坏，同时由于盲目加高河堤容易导致城市内涝式洪水灾害加剧。而非工程式洪水管理方式，不再把洪水看成是应拒之门外的猛兽，而是通过对河道进行生态化改造，恢复沼泽、湖泊和湿地等扩大城市河道纳洪能力。同时，河道两旁平时可成为市民休闲的场所和观光胜景。一旦当高于城市河道纳洪能力的洪水来临时，可采取疏导的办法，及时预警、转移居民或督促市民上楼就可以化解，因为洪水滞留的时间很短。在这方面，巴西的库里蒂巴市和法国的巴黎市都有着成功的经验可以借鉴。
4.3.2 不同水位置入公园和再生能源的防洪堤设计
根据水位变化，采取适当的设计策略。在低洼处种植大量的植物，成为一个完善的湿地生态系统。夏季微风能从建筑间的缺口中流动，为周边建筑带来凉意。涨潮时，水体一部分被蓄积起来，在落潮时用于带动涡轮发电，另一部分通过管道通向地面，降低路面温度。一些收集起来的雨水也被蓄积在此，用于当地的建筑工业和能源生产。同时通过海产养殖得到清洁生产的淡水和海鲜。比如深圳的红树林生态修复工程不仅要注重种植面积的扩大，而且可以在海堤下面设计一些管道，利用涨潮的水压发电，使防洪堤既成为绿化公园又是一个可再生能源的发电系统，这个堤坝的设计就绿色生态了（图20）。
4.3.3 节地型生态化污水处理。
在加拿大推广的有生命力的水处理装置（living machine），在温室里面种了各种各样的水草植物，有些植物能够高效降解NOx，有些草木还能够吸收并降解重金属化合物和P等元素，形成一个有机的污水处理系统，虽然建造成本比常规的高一些，但不用消耗任何能源和化学品，运行成本比常规的要低得多。由于处理过程没有臭味，这一处理系统还成为当地旅游景点。加拿大的污水处理思路非常值得我国生态城仿效（图21）。
|
延伸阅读
|
没有相关文章 |
