沧州水环境状况分析及治理措施研究
1 前言
城市化的飞速发展加剧了区域环境的恶化和水资源的危机。一系列问题的出现促使人人们思考采用新的理念和方法以解决今天的城市水问题。当今的城市都把外来水源作为自己的饮用水源。它们所有的供水—不论取至地表，还是来源于地下深处，都可以归结为外来水源，即过境水或客水。沧州市城市居民饮用用水几乎全部来自引蓄黄河水的大浪淀水库。横贯市的京杭大运河，上个世纪七十年代以来，除了在几次有计划引水期间有水外，其余时间运河河道干涸。市区下游沧浪渠等河道严重污染。工业用水依靠超采地下水维持，使市区最大地面沉降深度达到2320mm，咸淡水界面下移9.12m ,深层地下水漏斗中心埋深98m [1]。沧州城区是整个沧州市社会经济发展的中心，水是城市的血液，构建和谐的城市水生态系统是沧州城区水利发展的总体目标。
2 沧州城区水环境影响成因分析
城市是人类傍水集聚的产物，密集的人口和工业企业，城市建设产生的不渗水面积等等，是造成城市水环境问题问题的客观原因。人类自身的各种功利化活动，是影响城市水环境的主观原因。
2.1 影响沧州市区水环境的客观成因分析
2.1.1人口和工业企业集结使得城市用水量大幅度增加
沧州市城市人口密度为每平方公里一万人,降水550mm，那么人均降水量约55m3。如果达到人均400 m3 的低供水指标,则至少需要.27 km2的雨水才能满足1 km2人口的水分需要。那么除了自己的一平方公里的雨水滴水不漏地供给使用外,至少还需要另外6.27 km2的全部雨水输进市内。但是能够从外地调进市区的水分主要只能是径流，而且径流在雨水中所占的比例(径流系数)是十分有限的。像沧州这样雨水不多的地方径流系数约为10%,也即只有雨量中的1/10才能输进市区。在上面假定的条件下, 1 km2的市区需要627 km2的径流补充才能满足城市水分需要。如果遇到干旱少雨的年分,径流系数还要大幅度减少。因此,城市的涌现改变了“一方水土养一方人”的水分平衡状态。这就是现代水荒首先出现在城市里,再由向农村扩大的原因。
2.1.2市区排水量随用水量增加而增加
城市既要供水,还需要排水。排出的水都是经过使用而受到污染的水。工业生产主要是物理化学产业。沧州市区2002年年污水入河排放量5351.6万m3，符合二级标准达标排放832.5万m3，达标率只有15.6%。使90%以上的城市地表水域受到比较严重的污染； 70%的城市浅层地下水受到污染，40%的严重污染；城市河段，其水丧失了灌溉—水的最基本的使用功能。水资源失去使用价值,有水等于无水,甚至比无水更加严重,这又使现代水危机变本加利。
2.1.3 硬化面积增加径流量量增加
房屋、道路和广场等硬化工程的迅速增加，和水污染，导致了城区可渗水面积减少。沧州市区面积从1975年 26 km 2增加到现在 40km 2。硬化面积增加更快。根据国民经济统计年鉴和沧州市卫星航片分析得到1980年到2005年下垫面面积分布情况，作为降雨径流计算依据。2005年情况见表1。
表1 2005年沧州市各县市下垫面面积统计表 单位：km2
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名称 |
城区面积 | 园林绿化面积 | 建筑物覆盖面积 |
硬化面积 |
硬、覆面积合计 |
其他面积 |
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市区 |
40.0 |
8.357 |
10.08 |
6.02 |
16.1 |
14.82 |
根据全国水资源二次评价导则，关于城市水资源计算的推荐公式，由日降水推求径流量，然后得到年径流量。
R＝0.527PI 0.886－4.5I 4.4－1.07
式中：R——时段径流深（mm） I——不透水面积比例（%）
P——时段降水量（mm）
表2 沧州市城区不同年代年平均降雨、径流量及形成的资源量统计表
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年代 |
1980～1984 |
1985～1989 |
1990～1994 |
1995～1999 |
2000～2005 |
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年均径流深(mm) |
66.3 |
70.3 |
75.9 |
59.6 |
72.1 |
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年均雨洪资源量(亿m3) |
0.0905 |
0.1003 |
0.1094 |
0.0778 |
0.1261 |
成果统计分析表明，全市（包括各县城）城区降雨形成的平均径流深度为在 68.9mm /a比农村形成的平均径流深度 36.9mm/a大一倍多。因为城市面积逐年增大、不透水层面积所占比例增加，城市形成的的地表水资源量也呈现增加趋势；1980－1984年为905.0万m3，2000－2005年为1261.7万m3。与沧州区域农村降雨形成的雨洪资源变化趋势相反。尽管降水呈现偏枯趋势，但降水的减少趋势小于城市面积和不透水层面积增加造成径流增加的因素。
2.1.4 市政工程现代化和坑塘减少改变水文规律
降在大面积不渗水地面上的雨水产流快，汇流时间短，径流量增大，形成的洪峰尖瘦。形成的洪水陡涨陡落，相对应的城区下水道设计施工不合理或者养护不当，几乎年年造成城区洪涝渍灾。上个世纪七十年代沧州市区坑塘密布，蓄滞雨水的能力达到840万m3。[2]现在只剩下南湖、人民公园等几个大型坑塘，蓄水容量只有200万km3，现状南湖面积只有原来的1/3左右。原来起储水滞洪作用的河流、湖泊、渠道、库塘等载体被填平或埋管填平后，原有过水面积的大大缩减，又加剧了上述的洪涝渍灾。
每年雨季的内涝积水，给沧州市民带来很大的影响。大雨过后，不少居民小区的积水深及腰部，很多居民屋内也是积水难排。2002年7月5日，沧州市降水量97毫米，整个市区一片汪洋，市政设施管理处11个排水泵站33台水泵全部启动，连续48个小时才将积水排完。2003年夏秋两季，雨后积水则更为严重。由于雨后不少道路被淹，一些人甚至以摆渡作为赚钱的手段。
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延伸阅读
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