水环境恢复与城水系统健康循环研究-中国工程科学.PDF

水环境恢复与城市水系统健康循环研究 １ ２ 张　杰 ，李　冬 （１．哈尔滨工业大学市政环境学院，哈尔滨 １５００９０；２．北京工业大学水质科学 与水环境恢复重点实验室，北京 １００１２４） ［摘要］　研究了地球上水文循环及社会水循环的规律和互动关系，指出水环境、水资源和水循环是地球上水 汽运动的统一体，剖析了当代水危机的根源，提出水环境恢复和社会用水健康循环理论及实施方略，并在多 座城市水系统规划应用中取得了良好效果。 ［关键词］　城市；水环境；水系统；健康循环 ［中图分类号］　Ｘ８２　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１２）０３－００２１－０６ 2．1　自然水文循环 1　前言 在太阳辐射和地心引力的作用下，地球上的水 １８世纪工业革命之后，尤其是近半个世纪以 分在水圈、大气圈、岩石圈进行着周而复始的运动。 来，人类采取的是无度消费、大量废弃的生产、生活 地球上水的这种周而复始的运动称之为自然水文循 方式，时至今日大自然已不堪重负，人类的生存发展 环，如图１所示。 受到威胁。 ２００２年５ 月２２ 日，联合国环境规划署 指出：“目前全球一半的河流水量大幅减少或被严 重污染，世界上约８０个国家，占全球４０％的人口严 重缺水。 如果这一趋势得不到遏制，今后３０ 年内， 全球５５％以上的人口将面临水荒。” 我国政府历来重视水污染防治，但从“谁污染 谁治理”、“三同时”、“淮河零点行动”一直到“三河 三湖治理”都未见显效。 半个世纪过去了，我国江 河污染年年加重，至今仍然如是说：“水环境污染在 图1　全球水文循环的水量平衡 局部有所改善，但全国河川污染的总趋势尚未得到 Fig．1　Natural circulation of water 遏制……” 实际上，全面性的水危机已经迫在眉睫。 今天 ９ ３ 全球水的总量为 １．４×１０ ｋｍ ，年水文循环总 我们应清醒地看到，只有寻求人与自然水环境相和 ５ ３ 量不过５．７７×１０ ｋｍ ，等于全球蒸发量总和或降水 谐的道路，规范人类社会的水事活动，不破坏自然水 量总和，占全球总水量的万分之四。 每年陆地蒸发 文循环规律，实现社会用水的健康循环，人类社会才 ４ ３ ５ ３ 量为７．２×１０ ｋｍ ，而降水量为 １．１９×１０ ｋｍ ；海 能得以持续发展。 ５ ３ 洋蒸发量为 ５．０５ ×１０ ｋｍ ，降水量为 ４．５８ × ５ ３ 2　水循环规律 １０ ｋｍ 。海洋蒸发量大于降水量，陆地蒸发量小于 降水量，这样陆地就形成地下与地表径流，汇成大江 ［收稿日期］　２０１１－１１－１０ ［作