城市循环经济论文循环经济理论与深圳市城区雨水利用规划.doc

城市循环经济论文:循环经济理论与深圳市城区雨水利用规划 摘要:为合理利用深圳市城区雨水资源,从循环经济理论的物质流分析与管理出发,确定重构城市雨水健康循环体系的核心内容。结合深圳的实际情况,确定深圳市城区雨水利用的发展策略:从雨水渗透为主,集蓄利用为辅,审慎对待雨水回灌,提倡雨水综合利用。对城区雨水利用分区、规划设计指引、建设时序等方面提出规划设想,给出相关政策建议。 关键词:循环经济;雨水利用;物质流分析;深圳市 1　基本背景 不断加快的城市化速度和城市规模的迅速扩大,使得深圳市水资源匮乏的矛盾越来越突出。根据规划、水务部门的相关研究,未来该市水资源的供需矛盾将进一步加剧,水环境压力也将越来越大。按照目前的发展模式,计入农业和生态用水,至2010年、2020年、2030年,深圳市年缺水将分别达到4·2亿m3、9·7亿m3、12·5亿m3。水资源短缺问题已经成为制约深圳市经济发展的关键性因素。 另一方面,随着深圳市城市的发展,大量不透水面积的增加,使得城市的降水入渗量大大减少,雨洪峰值增加,汇流时间缩短,导致城市洪水危害加剧,内涝灾害频发;与此同时还导致雨水资源大量流失、雨水径流污染加重、地下水位下降、地面下沉和城市生态环境恶化等多种环境危害。 针对深圳市所面临的严重水危机,规划部门提出了域外引水、城市节水及非常规水(雨洪、再生水、海水和微咸水)利用并重的新的水资源保障体系,其中城区雨水利用无疑是该策略中的重要一环。深圳市多年平均降雨量为1837mm,按2005年全市建成区面积703 km2计,城区降雨资源量已达12·9亿m3,随着城市的扩张,该数值还将持续增加,如何正确对待和有效利用这些既有巨大的潜在价值、又有广泛潜在威胁的雨水资源,无疑是一项崭新的课题和艰巨任务。 2　循环经济理论及其城区雨水利用 2.1　循环经济理论内涵 循环经济思想萌芽于20世纪60年代,至20世纪90年代得到世界各国广泛认同。它是以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则(即3R原则),以低消耗、低排放、高效率为特征的全新经济增长模式。其中物质流分析与管理是循环经济理论的基本手段之一,即通过改造或调控现有的物质流模式,提高资源和能源效率,形成资源和能源效率较高的物质循环模式。 2.2　对城区雨水利用的指导意义 雨水循环是一个多环节的自然过程,降雨形成后,雨水的循环流动主要包括以下3种途径:一部分通过植被和地表的蒸发作用形成水蒸气重返大气;一部分渗入土壤形成地下水和壤中流,持续而缓慢地与地表水进行相互补充和交换;其余雨水沿地面汇入河网形成地表径流。 在城市发展之前,自然界中雨水处于一种健康的循环状态。但随着城市发展,这种健康的循环状态被打破,集中体现在不透水面积不断增加,雨水循环过程中雨水下渗量急剧下降,蒸发量和地下渗出水量显著减少,而表面排流量即地表径流量大幅增加,同时雨水循环周期明显缩短,呈现出“有水快流”的态势。研究表明,一个自然植被覆盖的林区,几乎没有不透水地面,雨水下渗量、蒸发量和地表径流量分别约占降雨总量的50%、40%、10%;而城市化后的商业区不透水地面的比例高达70%~100%,雨水下渗量和蒸发量迅速下降为降雨总量的5%和20%,而地表径流量则增加至降雨总量的75%。这直接导致了径流暴涨暴落,一方面暴雨期间河川峰值流量显著增大,雨水资源大量流失,水涝灾害频发;另一方面平时河川流量显著减小,地下水位下降甚至枯竭,河川水质恶化。另外,由于蒸发量减少,还加剧了城市的热岛效应。 从物质流管理的角度出发,重构城市雨水健康循环体系,关键在于改变下垫面种类和径流方式,增加雨水地下渗透量,削减地表径流量,提高雨水利用率,延长雨水循环周期。其核心内容包括:①雨水集蓄利用,对雨水进行收集处理,达到相应水质标准后用于城市生态环境和市政杂用;②雨水渗透,利用下凹绿地、透水型铺装、渗水管渠等技术,增加地面透水性,补给浅层地下水,调节城市气候,防止海水入侵。此外,屋顶绿化能够有效吸纳雨水径流,也可归入雨水渗透范畴;③雨水回灌,通过雨水回灌井、砂石坑等方式,利用雨水补充深层地下水,达到地下水采补平衡,防止地面沉降等;④雨水综合利用,通过综合性的技术措施实现雨水资源的多种目标和功能,这种系统通常较为复杂,可能包括雨水的积蓄利用、渗透、排洪减涝、水景、屋顶绿化甚至太阳能利用等多种子系统。 3　深圳市城区雨水利用规划 3.1　发展策略 基于循环经济理论,笔者提出了重构城市雨水健康循环体系的核心内容,但具体到深圳市,其发展策略的选择还需要结合实际情况进行综合分析。3.1.1　降雨特性 深圳市多年平均降雨量1837mm,雨量丰沛,但降雨量年内分配不均,其中雨季(4月—9月)降雨量占全年降雨量的85%以上,而旱季(10月—3月)则罕有降雨;降雨量年际