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洪澇災害的概念范文1
關鍵詞:水資源:水利建設;供需矛盾;洪澇災害;水力發電;大壩
中國水資源總量較多,由于人口基數大,人均占有量很少。地區分布不均,水土資源組合不平衡是中國水資源的顯著特點;年內分配集中,年際變化大;連豐連枯年份比較突出;河流的泥沙淤積嚴重。這些特點造成了中國容易發生水旱災害,水的供需產生矛盾,這也決定了中國對水資源的開發利用、江河整治的任務十分艱巨。
1 水資源的利用
據不完全統計,我國地表水年均徑流總量約為2.7萬億立方米,相當于全球陸地徑流總量的5.5%,占世界第5位,低于巴西、前蘇聯、加拿大和美國。我國還有年平均融水量近500億立方米的冰川,約8000億立方米的地下水及近500萬立方千米的近海海水。目前中國可供利用的水量年約1.1萬億立方米,而1980年中國實際用水總量已達5075億立方米,占可利用水資源的46%。
2 水資源的供需矛盾
在現今社會,隨著工業和城市的迅速發展,需水不斷增加,出現了供水緊張的局面。據1984年196個缺水城市的統計,日缺水量合計達1400萬立方米,水資源的保證程度已成為某些地區經濟開發的主要制約因素。水資源的供需矛盾,不僅受水資源數量、質量、分布規律及其開發條件等自然因素的影響,而且也受各部門對水資源需求的社會經濟因素的制約。
3 水資源的開發
然而,自建國以來我國對水資源的開發利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得較大的成績。
在城市供水上,目前全國已有300多個城市建起了供水系統,自來水日供水能力為4000萬噸,年供水量100多億立方米;城市工礦企業、事業單位自備水源的日供水能力總計為6000多萬噸,年供水量170億立方米;在7400多個建制鎮中有28%建立了供水設備,日供水能力約800萬噸,年供水量29億立方米。
(1)農田灌溉方面,全國現有農田灌溉面積近8.77億畝,林地果園和牧草灌溉面積約0.3億畝有灌溉設施的農田占全國耕地面積的48%,但它生產的糧食卻占全國糧食總產量的75%。
(2)防洪方面,現有堤防20萬多千米,保護著耕地5億畝和大、中城市100多個?,F有大中小型水庫8萬多座,總庫容4400多億立方米,控制流域面積約150萬平方千米。
(3)水力發電,中國水電裝機近3000萬千瓦,在電力總裝機中的比重約為29%,在發電量中的比重約為20%。水資源的供需矛盾,既受水資源數量、質量、分布規律及其開發條件等自然因素的影響,同時也受各部門對水資源需求的社會經濟因素的制約。
由于水資源供需矛盾日益尖銳,產生了許多不利的影響。首當其沖的是工農業生產,例如1981年,大連市工業產值損失6億元就是缺水造成。在中國15億畝耕地中,約8.3億畝沒有灌溉設施的干旱地,另有14億畝的草場缺水。全國年平均有3億畝農田受旱。西北農牧區更有4000萬人口和3000萬頭牲畜飲水困難。其次對群眾生活和工作造成極度不便,很多些城市樓房供水不足或經常斷水,以至于有的缺水城市采取定時、定量供水,造成人民生活困難。其三,地下水超量開采,引起地下水位持續下降,水資源枯竭,在全國27座主要城市中24座城市出現了地下水降落漏斗情況,嚴重危害人們生命。
4 水利建設與洪澇災害
4.1由于所處地理位置和氣候影響嚴重,中國是水旱災害頻繁發生,特別是洪澇災害長期制約著經濟的發展。據統計,從公元前206年至1949年的2155年間,共發生特大洪水就有1062次,平均兩年就會發生一次。黃河在2000多年中,平均3年就有兩決口,百年就會一改道,僅1887年的一場大水就死亡93萬人,全國在1931年的大洪水中喪生370萬人。建國以后,洪澇災害仍不斷發生,造成了很大的損失。因此,國家要想治國安邦就得把興修水利、整治江河、防治水害實當成首要條件,也是十分重要的戰略措施。
中國40多年來,建成各類水庫8萬多座,配套機電井263萬眼,擁有6600多萬千瓦的排灌機械。共整修江河堤防20余萬千米,保護了5億畝耕地,機電排灌面積4.6億畝,除澇面積約2.9億畝,改良鹽堿地面積0.72億畝,治理水土流失面積51萬平方千米。這些水利工程建設,不僅每年為了農業、工業和城市生活提供用水5000億立方米,解決了山區、牧區1.23億人口和7300萬頭牲畜的飲水困難。而且在防御洪澇災害上發揮了巨大的效益。
4.2隨著人口的急劇膨脹和對水土資源不合理的利用,導致水環境的惡化,加劇了洪澇災害的發生。特別是1991年入夏以來,在中國的江蘇、太湖地區,以及長江流域的其他地區連降大雨或者暴雨,部分的地區出現了近百年來罕見的洪澇災害。截止到8月1日,受害人口達到2.2億人,傷亡5萬余人,倒塌房屋291萬間,損壞605萬間,農作物受災面積約3,15億畝,成災面積1.95億畝,直接經濟損失高達685億元。面對這次大面積的嚴重洪災,應該進一步提高對中國面臨洪澇災害嚴重威脅的認識,總結經驗教訓,尋找防治對策。
4.3目前我國經濟騰飛時期,為支持社會經濟的發展,研究表明在未來20年中,在為解決水資源短缺與合理配置、防洪、滿足電力供應等方面的要求,仍然需要建設大壩。但建設大壩對生態環境的影響受到前所未有的關注,全世界大多數的國家都在比以往任何時候更加認真地考證、研究、推遲,甚至在某種極端情況下中止或放棄新的水電開發方案。
洪澇災害的概念范文2
關鍵詞:農業氣象;災害;干旱;霜凍
中圖分類號:S42 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230199
1 農業氣象災害的種類
農業氣象災害主要是因一些氣象條件的改變而產生的一些不利的氣象條件,這些氣象條件不利于作物的生長,導致減產甚至絕收。主要是因溫度變化引起的災害,比如熱害、凍害、霜凍等;也有因水分變化導致的一些干旱及洪澇災害、雪災雹災等;因風引起的風災,還有各種氣象條件綜合產生的干熱風、冷雨、凍澇害等。農業氣象災害主要是指對農業生產產生危害的一些氣象變化,與氣象的概念不相同,在氣象上一些天氣變化,比如寒潮、倒春寒等都是正常的氣象變化,不一定就是災害,但如果危及農業生產,造成災害則便成為農業氣象災害。
2 農業氣象災害的發生特點
我國的地形地貌十分復雜,氣候因緯度不同也有所差異,所以農業氣象災類也呈種類多、頻率高、強度大的特點,像臺風、洪澇、干旱、凍害、冰雹等在農業生產中呈多發態勢,總體來講具有以下特點。
2.1 季節性明顯
比如沿海地區的臺風,一般多在夏、秋季節發生,平時則很少刮臺風,東北地區的春季干旱基本每年都會遇到,而夏季則相對要少一些。
2.2 區域性發生
如洪澇災害多發生在降水量較集中的地區,一般都有河流湖泊,或者周圍高山的盆地相對較多;臺風則集中在沿海地區,而內陸地區則一般很少有臺風發生。
2.3 局部性發生
有很多災害的發生往往在多個地區發季,但不可能所有地區都發生同一種災害,一般只在幾個地區發生,仍然具有一定的局部性,像冰雹的發生,往往局部性更加明顯一些。
2.4 多災并發性
農業氣象災害的發生往往呈多災并發的特點,一旦有1種災害的發生,便會形成連鎖反應,比如臺風來時,便會伴隨暴雨而至,引發洪澇災害,還會引發農作物病蟲害的發生,給農業生產帶來嚴重的損失。
農業氣象災害是一種客觀存在的現象,但隨著近些年來人們社會活動加劇,工業生產及對資源的過度開發利用,導致生態環境日益惡化,自然氣候的分布和平衡被打破,農業生態也在漸漸失衡,極端天氣變化越來越呈頻發趨勢,強度也越來越大,主要表現為大災增加,農業受災面積擴大,經濟損失越來越重等特點。
3 農業氣象災害的主要防御對策
在農業氣象災害的防御上要加強科學研究,研究不同災害的發生規律,既要對單項災害進行深入的研究,也要對不同災害間的發生關系進行研究,深入研究各種災害的群發性和多元性,分析其發生的機理,總結其發生的規律特點,采取有針對性的防御措施。展開災害的預警,做好提前預報,提高測報的準確度,也要對環境影響及生物抗逆性進行的研究,多角度、多學科的高層研究,綜合不同氣象因子的變化的進行綜合研究。
對于農業氣象災害的防御,要提高農業生產的裝備水平,針對不同的災害進行有效防御。在農業生產方面,要大力完善農田基本建設,加強配套設施配備,發展水利灌溉、平整土地、改良土壤,全方位提高農業抗災能力。根據地區農業氣象災害的發生規律,特別是其季節分布特點,進行作物和品種布局;根據因時、因地制宜的原則,推行防災抗災的農業技術措施,以減輕或避免災害損失,如適時播種,土壤耕作,合理灌溉,以水調溫,增施肥料,改良土壤結構,災前搶收,災后補救等,提高抗災能力。建立不同地區防災抗災、穩產增產的農業技術體系,從農業系統的整體著手提高抗災能力,做到有災防災,無災增產。
冷害:可以通過調節灌水進行土壤保溫,比如日排夜灌,提高土壤溫度,在根外施肥、噴水、施用營養劑等,噴施水面增溫劑等都達到一定的增溫作用。
霜凍:針對于霜凍,方法也有許多種,可以通過農業方法、化學方法、物理方法來進行防御。農業方法主要包括品種選擇、調整播期、改良土壤、壯苗等措施,物理化學方法可以用熏煙法、灌溉法、噴霧法、防護林法、覆蓋法等措施,都能達到防御霜凍的效果,減輕危害。
干旱:加強水利設施建設,根據干旱發生情況合理安排農業生產,及時進行灌溉,保證墑情。要選用抗旱品種,人工降雨、噴灑化學抗旱保水劑等進行干旱防御。
洪澇:建設水庫、堤壩等水利工程減少洪澇;植樹造林減少水土流失儲存土壤水;改良土壤結構,建立合理的排灌系統。
干熱風:在干熱風出現前,采用選取對干熱風抗性高的優良品種、營造防護林帶、合理施肥、適時播種等綜合措施避免干熱風危害;在干熱風出現時,可噴灑石油助長劑、草木灰水、磷酸二氫鉀、腐植酸鈉等化學藥劑來減輕危害。營造農田防護林,以有效地防御干旱、高溫熱害和干熱風。
洪澇災害的概念范文3
我們從抵御洪水來講,建筑防洪概念設計主要包括以下方面
場地選擇建筑物的選址是十分關鍵的環節。為保證建筑物的防洪安全,首先應避開大堤險情高發區段,遠離舊的潰口,防止直接經受洪水的沖擊。地勢較高的場地、有防洪圍護設施(如防浪林、圍垸子堤)的地段可優先作為建筑場地。建筑物選址應在可靠的水文地質和工程地質勘察的基礎上進行,基礎數據不全就難以形成正確的設計方案。建筑選址的基礎數據主要包括地形、地貌、降水量、地表徑流系數、多年洪水位、地質埋藏條件等。特別需要指出的是,擬建建筑應選擇在不易發生滑坡和泥石流的地段,應避開孤立山咀和不穩定土坡下方。另外,膨脹土地基對水的浸入比較敏感,從防洪設計來看,也是不利的建筑場地?;A方案應采用對防洪有利的基礎方案。房屋應座落在沉降穩定的老土上,基礎以深基為宜。如采用樁基,可以加強房屋的抗傾、抗沖擊性以保證抗洪安全。有些復合地基,如石灰、砂樁地基,在防洪區不宜采用。多層房屋基礎淺埋時,應注意加強基礎的剛性和整體性,如采用片筏基礎,加設地圈梁。在許多農房建筑中,采用新填土夯實,地基并沒有沉降穩定,基礎采用磚砌大放腳方案,對上部房屋抗洪極為不利。上部結構從防洪設計出發,也應加強上部結構的整體性。對多層砌體房屋設置構造柱和圈梁是行之有效的。有些農房建筑,樓面處不設圈梁,以為用水泥砂漿砌筑的水平磚帶就可以代替圈梁的作用,這是一種誤解。還有的房屋,僅用粘土作砌筑砂漿,使砌體連接強度極差,又不能經受水的浸泡,造成房屋抗洪能力低,整體性差,應予改正。有些地區試驗的框架輕板房屋,是抗洪建筑較好的結構體系,應在降低造價上作進一步工作,以便在廣大防洪地區推廣。建筑材料防水性能好、防腐性能好、耐浸泡的建筑材料,對防洪防澇是有利的。另外磚砌體應有飾面材料,用以保護墻面,防止洪水浸蝕、剝蝕。選擇防水性能好,耐浸泡的建筑材料對抗洪是有利的。混凝土具有良好的防水性能,當是首選材料。磚砌體應有防護面層,采用清水墻容易受水剝蝕,必須采取防水措施。過去在洪水多發區采用的木框架結構已逐漸被磚和混凝土結構所取代;如采用木框架結構,應對木材作防腐處理。
我們以城鎮住宅為例來分析下建筑防洪設計
村鎮住宅在洪水中的破壞機:哩洪水對村鎮住宅建筑物的破壞,主要是因為村鎮住宅建筑物所受到的外力超過了建筑物本身所能承受的受力極限。洪水對村鎮住宅建筑物的作用力主要表現在:水流的動水壓力、水流的靜水壓力和水流的浸入力。這3種水流的作用力表現形式是相互作用的,力的出現時間和作用次序是:有差別的。在洪水爆發初期,村鎮住宅建葫物所受到的洪水作用力主要表現為洪水的動水壓力和水流的靜水壓力,此時村鎮住宅建筑物的迎水面所受到的壓力值最大,最大壓力可達兩者之和。對于脆性材料的村鎮住宅建筑物或建筑等級較低的村鎮住宅建筑物,此時最易因強度不足而遭到破壞。隨著村鎮住宅建筑物內部進水,作用在墻體上的洪水靜水壓力逐漸減弱,此時作用在村鎮住宅建筑物四周的力主要表現為洪水的動水壓力。在洪水爆發的同時,洪水的浸入力開始慢慢加強。洪水進人村鎮住宅建筑物墻體內部,特別是浸入村鎮住宅建筑物的基礎部位。浸人墻體內部、基礎部位的水體與建筑材料發生作用,改變了膠體材料的力學性質,致使砌體之間黏結力降低或地基基礎發生變形,從而導致村鎮住宅建筑物破壞。村鎮住宅建筑物采用水泥砂漿砌體的村鎮住宅建筑物模型,能夠很好地增強建筑物的強度,使它免醴洪水的沖擊破壞,此時建筑物能夠承受較大的單寬洪水流量,這一點從試驗中測得的數據可知。對于整體模型建筑物來說,只要模型建筑物的基礎在水流的浸泡沖擊下不被破壞,模型建筑物一般不會出現倒塌事故。但是,試驗中地基基礎和實際中建筑物基礎差別懸殊,試驗中的模型建筑是直接砌筑在水泥地面上的?,F實中的地基基礎千變萬化,施工中還會采取各種加固措施。即使這樣,地基基礎的變形破壞還是引起建筑物破壞的主要因索。村鎮住宅建筑物在采用水泥砂漿抹面后,在一定程度上可以增強建筑物抗擊洪水浸泡沖擊的能力。一定時間內,只要建筑物的地基基礎在洪水的沖擊浸泡下不被破壞,建筑物本身就不會出現倒塌事故,但是這種加固措施,需要耗費大量的水泥,工程造價也會很高。這種加固措施在廣大農村地區,實際的應用價值不是很大。
洪澇災害的概念范文4
1.1水孕育了人類的文明
水孕育了人類的文明,從原始人類的進化到人類文明社會的產生都與水有著不解之緣,整個自然進化史和人類社會發展史都充分證明了這一點。在約300萬年的人類歷史中,人類選擇自然所邁出的第一步是逐水草而居,世界上幾乎所有的重要城市都偎依著一條河流。回顧中國的歷史,水正是中國文化產生的淵源。人類的生存與健康是人類文明進步的前提,而人類的生存又需要人與水的和諧關系作為支撐,因此,人水和諧是人類文明進步與社會和諧發展的基礎,水孕育了人類的文明。
1.2人類治水的四個階段
人類治水歷程,大體經歷了四個階段:一是人類利用河流并聽命于河流的自然階段,大致相當于原始社會時期,雖有保護居民區的護村堤埂,但人們對水的自然狀態無力加以明顯的改變,不得不聽命于大自然的主宰。
二是人類利用河流并抗御河流的階段,大約在奴隸社會和封建社會時期,人們有能力一定程度地控制洪水的威脅,也有條件興建較大型的灌溉和航運工程,但抗御自然災害的能力仍然有限,嚴重的旱災或水災還常常成為改朝換代或重大社會動蕩的直接原因。
三是改選河流為人類服務的階段,隨著科學技術的巨大發展和生產力的迅速提前,人類支配河流的能力遠遠超過歷史水平,但也帶來對河流健康的傷害。
四是人類與河流和諧發展的階段,當主要依靠工程技術措施治水出現困境時,人們重新認識到,人類與河流的關系應該是既要改造和利用,又能主動適應和保護,人類要由河流的征服者,轉變為河流的朋友和保護者,把人類的治水實踐推進到人與河流和諧發展的階段,即人水和諧。
1.3人水不和諧問題
一是洪澇災害,我國季節性,地區性洪澇災害十分嚴重,給人民生命財產安全造成極大的威脅,嚴重影響到國民經濟和社會的健康、持續和快速的發展。本世紀以來,世界各國曾先后發生過近40次特大洪澇災害,洪澇發生頻次與災害損失都在逐年增加,每次都導致上萬人的死亡和千百萬人的流離失所。
二是地下水超采與地質災害。對地下淡水資源采取掠奪式開發,導致地下水位嚴重下降,形成大面積的降落漏斗,從而引起地面沉降,危害地下管線和建筑物。如西安市地下水的超采,致使地面連續沉降。現有大的地裂縫9條。天津、上海、北京等城市也存在同樣的情況,其中上海、天津市累計沉降幅度己超過2m。
三是水土流失,據遙感普查,我國水土流失面積不包括凍融侵蝕面積就達355.56萬km2,占國土面積的37.42%。由于水土流失,每年損失的土壤總量達50億t之多,水土流失危害嚴重,在許多地方造成耕地減少、肥力下降、江河泥沙淤積、水源涵養缺乏、自然氣候和生態環境惡化等不良后果。
四是不安全飲水,2008年11月21日,衛生部監督局局長趙同剛在第三屆國家環境與健康論壇上透露,中國有3.2億農村人口飲水不安全,其中有5000多萬人飲用水氟、砷含量超標。
五是水資源短缺、水污染,目前,全國有超過一半的城市缺水,而水污染又使缺水形勢更為嚴峻,且有逐年加重的趨勢,嚴重地威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。
2促進人水和諧的對策及措施
2.1改變傳統治水思路
“98洪水”之后,水利部與時俱進,創新理念,提出了現代治水新思路,并不斷補充完善,成為系統的思想理論體系。資源水利——人與自然和諧相處是現代治水新思路的核心。概括地說,就是從工程水利向資源水利、從傳統水利向現代水利??沙掷m發展水利轉變,通過水資源的優化配置,滿足經濟社會發展的需求,以水資源的可持續利用支持經濟社會的可持續發展。
2.2積極發展水文化
人與水之間的關系很大程度取決于人們對水的認識,而人們對水的認識屬于水文化內容。水文化是人類水觀念的外化。反映了人類對水的認識程度,水文化的重要內涵是人與自然的相處哲學,實現人與自然的和諧相處、人與水的和諧相處,保持生物多樣性及穩定的可持續發展,是水文化概念提出的初衷。水文化意識有助于人類平衡人與自然之間的關系。這種意識是人類長期以來和自然共存的過程中積累起來的,它是基于人類對于水與人類生存之間的關系的深刻理解,以及水與人類社會文明進程的理解之上的。此外。還應大力宣傳,使廣大人民群眾知道、了解、熟悉水法規,形成依法治水、管水、愛水、節水的意識,努力實現從人類向大自然無節制地索取,隨意開發利用水資源,轉變為人與自然的和諧共處,科學合理開發,利用和調配水資源。
2.3建設節水型社會,建立健全和諧的用水體系
建設節水型社會是解決水資源短缺最根本,最有效有戰略舉措,也是一項長期任務。要立足當前,著眼長遠、量力而行、有重點、分步驟地推進。一要搞好節水宣傳,要以媒體為手段、以活動為載體。向領導和群眾宣傳水危機、節水知識、節水典型,喚起全社會惜水、節約水,保護水的強烈意識。二要抓好制度建設,要建立總量控制和定額管理制度,編制全市節水型社會建設規劃。提出取水許可總量控制,制定工業、農業、生活等各項用水的定額標準,對各行業、各部門、各單位實行年度用水問題控制。三要逐步建立與水資源,水環境承載能力相適應的經濟增長方式、生產方式和生活方式。
2.4加強依法治水
建立健全和諧的管水體系,構建人水和諧社會是一項艱巨而復雜的系統工程,上承各級政府,下連千家萬戶,牽動社會各界,涉及各方面。因此。只有動員全市人民的共同參與,才能使人水和諧的目標變成現實,要把共同建設,共同享有貫穿于人水和諧社會建設的全過程,最大限度地激發人民群眾的參與熱情,最大限度地讓人民群眾享受人水和諧的快樂。
洪澇災害的概念范文5
關鍵詞:海綿城市;理念;規劃
海綿城市,下雨時吸水,干旱時放水,自主調節城市干濕度。較為官方正式的海綿城市概念是指全新的城市雨澇管理概念,是城市適應環境變化、應對雨澇災害的一種城市建設方式。
1海綿城市的優勢
(1)滲、排:通過透水鋪裝、下洼式綠地、滲渠等滲透措施可以使部分雨水滲入城市地下,補充城市地區的地下水資源,有效緩解城市地下水位下降的問題,提高城市的地下水位。(2)蓄、滯:在城市缺水問題突出的情況下,可以通過雨水罐、蓄水池蓄積部分清潔雨水。同時,通過建造調蓄池和雨水花園還可以滯留部分雨水,減少峰值流量,緩解排水管道的壓力,減少城市內澇問題和控制溢流污染。(3)凈、用:貯存下來的雨水可以用于城市綠化和澆灑道路,從而在一定程度上緩解城市缺水問題。通過合理的凈化措施凈化貯存的雨水后,還可以將雨水用于沖廁、洗車等,從而減少自來水的用量,進一步緩解了城市缺水問題。
2海綿城市規劃原則
2.1以實際出發為原則
對于每一個城市建設來講,都有著屬于自己地域和環境的特點,而海綿城市理念的提出,需要依靠于城市建設的先天環境問題,在相關的規定中也明確了實現海綿城市建設需要結合當地的實際情況,例如城市的經濟狀況、當地的水環境、雨水資源等問題都是需要考慮的因素。
2.2生態優先安全為重原則
生態優先是海綿城市建設當中最為重要的基本原則,也就意味著建設海綿城市就要時刻以當地的生態問題作為重點考慮的對象,安全為重不僅僅意味著水資源的保護問題,最為重要的是海綿城市建設需要得到一定的安全保障,在構建海綿城市的基礎上要加強城市基礎設施的保護。
2.3規范化建設原則
任何一個項目的建設都需要依據科學合理的規范化目標與方案,對于現代城市建設來講,海綿城市的建設需要依靠于一個完整的城市規劃方案,設計的方案不僅要著眼于生態與建設的平衡,還要根據當地的水文和水利的數據進行分析,針對海綿城市建設中的各項功能或設施所起到的作用以及將來會面臨的問題都要考慮其中,例如建造的費用、是否與城市經濟發展保持平衡、維護問題等等。
3海綿城市規劃方法
3.1水系濕地規劃
水系濕地作為城市的凈化器對城市環境保護、氣候調節、生態平衡有著重要作用。(1)劃定限建區和禁建區,通過法制等強制手段劃分藍線和綠線,讓這些天然海綿體保持良好的調洪能力以及海綿吞吐能力。(2)修復自然生態,通過淤泥疏浚、生態砌岸、水植物培育等來修復綠色生態系統。但要注意重建設的同時更要重管理,充分發揮自然與人工水系濕地的蓄水、補水、凈水作用,建設海綿城市,保護生態環境,減少旱澇災害,造福城市居民。(3)生態走廊的構建,有利于海綿城市發展的生態走廊,例如河流、水渠和植物等,并通過生態走廊來加強多個生態板塊之間的聯系,形成系統性的生態海綿體;另一方面也使得生態環境形成必須的網絡和通道,方便搜集和利用雨水。
3.2城市道路
現如今城市道路越建越寬廣、越建越氣派、越建越堅實,但不可忽視的是這些道路并不滲水,甚至嚴重阻礙雨水的排泄,造成城市內澇。因此城市道路在建設中應該注意完善下水道系統,牢固井蓋安全,充分利用透水透氣材料建設城市交通道路,減少旱澇災害,真正實現海綿城市的建設。近年來,深圳市開始大力提倡完善城市下水管道系統,建立完善的小水管道體系,減少城市內澇,充分利用雨水,緩解城市用水緊張等問題。
3.3地塊內部
作為城市建設必不可少的一部分,地塊內部的規劃在海綿城市的建設中也發揮著重要作用。地塊規劃應根據城市的實際情況,有的放矢,合理安排每一部分用地。建設海綿城市,就要注重綠化、園林、濕地、湖泊等方面的建設,因此在建設過程中,在保證城市正常有序運行的基礎上,應把此部分作為重點建設對象,實現合理規劃海綿城市。
洪澇災害的概念范文6
Abstract: With the accelerating process of urbanization, urban water crisis is looming. Flood disaster, the contradiction between supply and demand of water resource, water has become a modern urban ills, such as deterioration of the ecological environment. With life cycle theory for guidance, introduced low effect development (LID) storm-water management concept, and on its in abroad city construction, and operation and economic, and environment, and social benefits for has analysis, from theory and practice area on LID technology advantage for has research, hope in city development construction process, accelerated LID technology application in our country, mitigation city water environment crisis, promote city sustainable development.
關鍵詞: LID;雨洪管理;成本-效益分析
Key words: LID;storm-water management;cost and benefit analysis
中圖分類號:TV122+.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)12-0287-03
0 引言
隨著氣候的變化和城市化進程的加快,我國許多城市不斷發生嚴重的洪澇災害,造成了巨大的經濟損失和惡劣的社會影響,有些城市甚至出現了人員傷亡[1]。事實上,在遭受水澇困擾的同時,許多城市還面臨嚴重的徑流污染、供水水源短缺、地下水位大幅下降、水生態環境惡化等重大問題。
長期以來,“雨水”作為雨洪管理的主要對象,在城市建設中主要通過排水設施當做“廢水”簡單的排放。由于城市地下空間緊張,沒有足夠的管位鋪設更大口徑的排水管道,加之排水設施投資巨大,道路大面積開挖還會對交通造成嚴重的影響,所以傳統雨洪管理理念已經難以滿足城市發展需要。以排為主的合流制雨污管渠、泵站、排水溝等基礎設施,已經難以應對我國城市發展過程中出現的錯綜復雜的水困境。
低影響開發是發達國家新興的城市規劃概念,其基本理念是通過有效的水文設計,綜合用入滲、過濾、蒸發和滯洪蓄水等方式減少徑流排水量,使城市開發區域的水文功能盡量接近開發之前的狀況,最終減少環境負面影響,同時間接實現其他效益。例如緩解污水管道負荷效益、保護下游受納水體效益、地下水補給效益、景觀效益、地產增值效益、改善生態環境質量效益、減緩城市熱島效應以及減少城市噪光污染等。
美國環保署(The U.S. Environmental Protection Agency,EPA)研究表明,低影響開發雨洪管理策略有利于降低城市開發成本,增加城市建設收益。完善的低影響開發設計,既可減少場地硬化面積,也可減少路肩、排水溝的工程量,同時,減少雨水排水管道、結構性設施的投入量[2]。
1 低影響開發應用潛力
世界上許多城市都普遍存在著雨水徑流污染和城市洪澇災害問題,然而,由于城市雨洪管理技術落后和制度缺陷,發展中國家面臨著更加嚴峻的挑戰。LID作為新興雨洪管理策略,歐美等發達國家已將其列為城市水生態可持續發展的核心技術之一,廣泛應用并取得了良好的效果。近年來,我國也引入這一先進模式,在北京、深圳等城市試點并取得了積極效果,邁出了我國低影響開發模式由探索到實踐的第一步。
1.1 LID微觀尺度潛力 低影響開發利用先進的設計手法,以較低的成本和較少場地擾動優化現有項目,而不是依靠大規模的人工工程改變城市水文條件。從本質上講,LID的目標就是盡可能的維持和恢復開發區原有的水文特征,同時將其作為改進型措施,降低開發項目的徑流流量,在源頭有效去除雨水中營養物質、病原體、重金屬等徑流污染物,最大程度的降低開發項目對受納水體、土地開發、周圍生態環境的影響[3]。
從社會角度講,LID將居民和開發商作為行動的主體,通過經濟政策激勵,引導社會資金進入項目開發,減輕其負擔。盡管其最初聚焦的領域是城市雨洪管理,但隨著理論的應用與深化,外延不斷拓展,已上升為城市與自然和諧相處的一種城市開發模式。其核心思想是在城市化的進程中,采取各種手段減輕城市建設對生態環境的沖擊和破壞,保持和恢復自然生態。
1.2 LID宏觀環境潛力 中國作為世界上人口密度最大、城市化進程最快的國家,隨著社會的進步和經濟的發展,面臨著土地資源緊張、水資源缺乏、污染嚴重、生態環境壓力大等一系列問題,形成了對LID的迫切需求。
另外,越來越嚴峻的水資源供需矛盾也為 LID 的應用提供了最佳時機和條件。從2000年開始,北京市圍繞開源、節流、保護和合理利用等四個方面制定了26項加強水資源管理和節水工作的措施。其中雨水利用有三項,包括建設雨水利用工程、城市雨水利用政策、利用砂石坑蓄集雨水回灌工程[4]。上海市也計劃在“十二五”期間投資100億元新建改造28個排水系統,并研究試點“低影響開發模式”,即在不增加現有排水硬件設施的條件下,通過建設屋頂綠化、雨水利用設施、調蓄池的方式使得降雨不必全部經由排水管道和泵站排出,以此提高城市防洪標準。
近幾年,城市洪澇問題凸顯,人們逐漸認識了低影響開發雨水綜合利用的重要性。國外已經有一些國家進入低影響開發雨水綜合利用產業化初級階段,如德國、荷蘭、美國、法國、日本等。專門為城市雨洪綜合利用工程設計生產的過濾器、流量控制閥、雨水口、檢查井、儲水罐、雨水回用控制單元等設備在國外的市場上已經比較常見,雨洪綜合利用工程產業化已初露端倪。
我國只是在近幾年某些展覽會上才能偶爾見到國外的雨水利用產品。因此,必須積極探索低影響開發模式并加快其推廣應用力度,建立我國低影響開發雨水綜合利用產業,緩解城市發展面臨的水問題,培育新的經濟增長點。
2 LID費用效益分析
在城市雨洪管理體系中,存在著開發機構、設計機構、建設機構、使用機構等多方面利益主體,他們追求的主要目的不完全相同。城市雨洪管理的目的是緩解城市洪澇災害、保持城市水生態平衡、節能減排等。政府作為雨洪管理的主體,在保障雨洪管理設施功能性要求的前提下,應盡可能使其全壽命周期費用最低。另外,政府還需要整合各方主體的經濟利益,形成“合力”,最有效的實現雨洪管理的環境、社會、經濟效益。
研究表明,LID雨洪管理模式在城市雨洪管理效果上遠優于傳統雨洪管理模式,令人可喜的是其全壽命周期費用和社會成本也低于傳統雨洪管理模式。同時,還能帶來更多的環境、社會效益。
2.1 LID全壽命周期費用分析
2.1.1 LID的成本費用 LID雨水綜合利用工程并不是獨立于小區雨水利用建設的,一般而言,都結合小區排水工程進行,不管建設工程位于老城區、新建區、還是待建區,雨洪管理工程投資都是在小區排水工程上所增加的投資,包括各種類型的雨水利用設施及其相關的電氣設備和庭院屋面排水系統,但不包括用于裝飾或介紹工程特點而花費的費用。
2007年,美國環境保護署對17個部分或全部采用低影響開發雨洪管理技術的項目進行了初步效益-費用評估。這17個項目中有大學校園、公寓、城市街道和其他一般性建筑,美國環境保護署應用其中 12個所提供的準確經濟數據進行了簡單的成本比較,應用另外5個的信息進行了定性的指標趨勢分析。
結果顯示,低影響開發雨洪管理技術的采用減少甚至消除了大雨池塘的建設、減少了雨污排水管、雨水處理設備和其他相關的雨水基礎設施投入,減少了場地、道路硬化面積。根據美國環保署測算的數據顯示,與傳統雨洪管理技術相比,LID技術的應用節約了15%-80%的成本[5]。
2.1.2 運營費用 最近,有不少學者對LID成本進行研究,其中多數局限在建安成本方面。因為在開發人員開來,傳統雨洪管理與低影響開發雨洪管理比較時,建安成本是所考慮重要因素之一。事實上LID就安裝成本與傳統雨洪管理模式相比有很大不同,其成本效益主要體現在項目使用和維護階段,在項目使用所帶來的經濟效益、社會效益和環境效益方面。過分強調建安成本就會忽視其他因素,例如運營、維護成本以及由此帶來的生態效益、環境效益和社會效益優等勢[6]。
在維護費用方面,美國環境保護署1999年的報告顯示,傳統設施中滯留區和人工濕地的維護費約為建造成本的3%-6%,洼地雨洪管理的低影響開發的維護費約為建造成本的5%-7%。但是,生物滯留區和洼地的大部分維護可以融入到日常景觀維護工作中,不需要特別設備;而濕地和水池的維護則需要大型笨重的設備,以移除沉積物、油類、廢物以及前池和開放式池塘中生長的植被。
2.2 LID效益分析
2.2.1 經濟效益
①滲透補充地下水的效益。由于低影響雨水綜合利用的實施,通過增加透水面積、綠化植草面積、滲透管溝、洼地、滲水井等設施,增加了雨水入滲量,有效回補地下水。
②節水增加的國家財政收入。據了解,全國600多個城市日平均缺水1000多萬立方米,國家年財政收入因此減少200億元,相當于每缺水1m3,要損失5.48元。通過低影響開發技術,節約1m3水,就可以為國家創造5.48元的效益。
③因消除污染而減少的社會損失。美國環保署研究結果表明,每投入1元環保費用,可減少3元的環境資源損失,即投入產出比為1:3。LID資金投入雖然不是完全意義上的環保費,但其減少的環境資源損失也會接近3元。
④城市洪澇減緩而減少的損失。城市內澇必然造成不同程度的經濟損失,LID把以往人們對降雨防備或敵視的態度轉變為“區別對待”、“化敵為友”的策略,轉變被動地防御雨水為主動迎接雨洪、控制和利用雨水。在保障安全的前提下,盡可能的多留住雨水。
其基本思路如下:1)控制雨洪徑流,使初期雨水就地分散處理;2)增加下墊面透水面積,增加降雨下滲量,使雨水就地流入土壤,降低地區徑流峰值;3)設置滯蓄存儲設施,滯留雨水徑流,控制降雨下瀉[7]。最終實現延遲洪澇時點、降低城市洪澇峰值、緩解城市雨水危機,減少城市洪澇造成的損失。
⑤土地增值。傳統設計將地上建筑與其他設施分開設計,LID所應用的生物滯留等技術則可以融入景觀設計,實現建筑主體與附屬設施的綜合設計。它將道路兩旁的超車道、停車場和用來修筑水池或濕地的土地都納入統一設計,把節省下來的土地用以修建住房,從而產生更大的效益。
2.2.2 環境效益 LID的雨洪管理技術由于采用了生態化、低能化、可持續運行的設施,不僅能保護開發區域水環境、改善建筑設施外部生態環境、提高建筑物內部的環境質量,還可以減少城市熱島效應,為居民提供舒適的居住和工作環境,并改善城市的生態環境[8]。
2.2.3 社會效益 LID通過城市污水再生回用和雨水資源開發利用,可節約優質水資源,緩解水資源供需矛盾,為城市提供大量環境景觀用水,重建水生態環境,進一步削減污染物排放量、改善水體環境。
另外,LID通過引導建設項目開展城區雨洪利用工作,可降低洪峰流量,維護自然水文循環,增加地下水補給,調節城市氣候,改善區域生態環境。通過規劃實施,引導擬建項目采用低影響開發模式,實現雨水綜合管理與控制,實現開發建設后徑流系數不增加的目標。
3 結語
隨著城市化的快速發展和生態問題的日益突出,尤其是近年來城市水困境日益嚴峻,人們已經逐漸認識到雨洪利用的重要性和帶來的社會、經濟、環境效益。低影響開發理念作為新興的雨洪管理理論,不僅能夠有效的雨水利用效率、從徑流源頭上控制雨水污染,緩解城市洪澇災害,從項目生命周期角度看,其費用—效益比更佳,其推廣和發展大幅度節約城市給水排水系統投資,改善城市水環境,提高城市建設的環境效益、生態效益和社會效益,有效推動我國城市可持續發展。
參考文獻:
[1]車伍,李俊奇.低影響開發與綠色雨水基礎設施的多尺度應用[J].給排水動態,2011,6:17-18.
[2]David T. Case,Lance W. High. Low Impact Development Design Strategies Can Benefit the Environment While Controlling Construction Costs[J].Construction Law and Business,2001,2(2):29-31.
[3]王建龍,車伍.低影響開發與中國綠色建筑[J].中國給排水,2011,27(20):17-20.
[4]潘安君,張書函,陳建剛,等.城市雨水綜合利用技術研究與應用[M].北京:中國水利水電出版社,2010.
[5]Dov Weitman,Chief. Reducing Stormwater Costs Through LID Strategies And Practices[C]// The U.S. Environmental Protection Agency. 2008 International Low Impact Development Conference. Washington,2008.