城市化对水文水资源的影响

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:李强
[导读] 摘要:城市化程度是评价国家和地区发展水平的关键,社会前行中需正确看待城市化发展中所产生的水文资源问题,进而采取有效措施减轻对水文资源的影响,这也成为了城市化建设中的重要课题。
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        摘要:城市化程度是评价国家和地区发展水平的关键,社会前行中需正确看待城市化发展中所产生的水文资源问题,进而采取有效措施减轻对水文资源的影响,这也成为了城市化建设中的重要课题。本文就将分析城市化对水文水资源的影响,以供参考。
        关键词:城市化;水文资源;影响;
        城市化发展中产生了较为明显的水文效应,城区降雨、蒸发和径流等都会受到较大影响,水污染问题更为严重,出现了水资源供需矛盾。因此,分析城市化对水文资源的影响具有十分积极的现实意义。
        1城市水文及其特征
        城市水文学也称都市水文学,是水文学中的重要内容。城市水文学具有较强的综合性,对城市发展规划、环境保护和市政管理起到了积极的作用。城市水文具有综合性和动态性,其随着时代的变迁而不断发展,城市水文研究中务必高度重视城市水文气象、城市暴雨径流及防洪、排水、城市水资源供需平衡和水污染评价控制等内容。
        城市化发展中,城市化进程对水资源和城市水环境的影响日益明显,城市人口密度增大,城市建筑物数量增多,不透水建设面积也随之加大,这改变了当地的下垫面,有利于形成雨洪径流。城市经济发展中,水资源需求量有所提高,同时城市污水量也呈走高趋势,这对水资源的时空分布、水循环和水的理化性质产生了较大影响,进而产生多种水文效应,城市中的热岛效应、火炉效应和温室效应日益明显。
        2城市化对水文水资源的关键性影响
        2.1对水文循环系统的影响
        1)对降雨的影响
        城市中心的气温较高,由中心向周围的乡村递减,郊区递减速度较其他区域更快,被称为城市热岛效应。其对水汽蒸发和空气流动产生了较为显著的影响。现阶段,城市建设发展迅速,城市中的建筑群影响了城市空气对流和城市下垫面的热力性质,加剧了城市的热岛效应。城市化使城市暴雨发生频率逐年上升,不同时段的设计暴雨量较郊区也发生了较大变化,降雨的年内分配也出现了弱化特征。城市雨水需要使用大规模雨水排放系统方可顺利排出。若在系统管道设计、用地规划和用地覆盖的过程中全方位考量雨水渗透,利用雨水涵养水源,一方面可缓解水资源危机,另一方面也可调节小气候,改善周边生态环境。
        2)对蒸发的影响
        城市中的不透水面积日益扩大,削弱了地表下渗能力,城市地表下渗能力的变化也影响了地下水的补给量。地下径流及土壤含水量、蒸发量随之减少。再者,城市地区建筑密度持续上升,下垫层更为粗糙,城市市区风化与郊区存在较大差异,减缓了蒸发速度,减小了蒸发量。
        3)对径流的影响
        城市化发展极大地转变了原有的地貌形态和天然的排水系统,这也对径流过程产生了较大影响。下垫面的不透水层面积有所加大,下渗量和蒸发量也呈减少趋势,径流系数明显扩大,进而对洪峰流量产生影响。同时,城市排水系统管网化增强了城市排水能力,暴雨径流可进入管网,城市集水区的形态发生了较大变化,改变了城市径流态、洪水过程线的形状及洪峰流量,加快了洪水汇流的速度。另外,城市发展中占据了大量的天然河道和洪水滩地,削弱了洪水滩地的泄洪能力,无法保证河道的调蓄功能。
        2.2对水资源的影响
        1)水污染加剧
        当前,生活污水、工业生产污水未经处理就排放,污染了水源,水中生物大量死亡,如此恶性循环,水环境更为严峻。废弃物在雨水的冲淋作用下产生了大量的有害物质,这也会随着雨水直接流入海洋或渗入地下,进而污染地下水。部分郊区过度使用化肥农药造成严重的土壤污染,在雨水作用下,污染物经土壤渗入地下水,进而破坏地下水的水质。
        2)激化水资源供需矛盾
        城市化发展扩大了地面不透水面积,减少了地下水补给,降低了水资源利用率。污染物排放也破坏了地表水及地下水的水质,造成水资源分布不均的情况,供水受限严重,供水水质下降。再者,城市化发展中,生产生活和生态需水量明显提高,但是水资源无法实现循环利用,进而引发了更为严峻的水资源供需矛盾。


        3城市水文水资源问题的有效对策
        3.1创建城市水文站
        若想解决城市化所引发的城市水文问题,应全面收集水文资料,设立城市水文站,收集降水量、水质和地下水的观测资料,认真研究城市化对径流量、地下水和水质的影响,为城市水务一体化管理服务提供详实的水文信息,也可以以原有水文站网络为基础,根据实际科学设置城市水文站,及时收集和整理城市水文资料,研究城市水文的基本规律,解决城市化引发城市水文问题。
        3.2合理利用雨洪资源
        雨水在自然界水循环中扮演着重要角色,可缓解地区水资源的压力,改善生态环境。现阶段,部分国家和地区在住宅设计中使用储水设备和入渗设备,使其流入过滤装置,可补充地下水,削弱径流。科学技术发展和雨水集蓄技术的利用使雨洪成为了解决水资源短缺的有效方式。
        3.3污水资源化建设
        目前,城市污水集中处理和循环利用率较低,需要做好污水集中处理工作,这也是提高污水利用率的有效策略。科学布置污水处理厂,回收利用生活污水能够促进水资源的有效利用,污水排放企业也需设置污水处理装置,不得直接排放污水,污染地表和地下水。如今,部分城市新建小区均设有再生水利用管网,未来的发展中也应高度重视管网配套建设,以期为污水资源化建设奠定基础。
        3.4优化设备与管网,落实污水感应式分类排放
        科技发展中,市政配套设施建设日益完善,相关部门有必要加强污水感应识别设备的研究,使其可在识别污染程度的基础上合理分类。污染程度较轻时,可将其输入特定的管网,输送时经过滤和沉淀处理即可实现循环利用;若污染较为严重,则可将其输入另一个管网,直接送入污水处理厂处理。
        再者,城市化建设的规模较大。建筑工程地基开挖过程中也需要做好基坑排水,大量未使用的水直接由基坑排入下水管网会造成资源浪费。净水机虽然起到了净化水的作用,但是也产生了较多废水,该类废水可用于冲洗车辆和城市绿化。净水机和纯水机主要利用反渗透膜净化水,自来水经压缩并通过反渗透滤膜后,即可分为清水和浓水两个部分。清水与浓水比即为废水率。为保证水资源利用率,要同时收集和利用雨水,简单处理后便可使用,以此来增大水资源的利用率。
        3.5增加城市绿地等透水面积
        城市化城区的不透水面积不断扩大引发了诸多的水文问题。若想解决该类问题,就需充分利用居民小区、非主干道路、停车场等种植树木及槽底,铺设透水砖,优化城市水循环系统。铺设透水路面能够加快雨水下渗的速度,保证土壤的湿度,保护地下水及土壤的生态平衡,也可防止过度开采地下水而引起地基下沉问题。透水砖的物理性质必须满足标准的要求,应具有理想的防滑效果。
        3.6广泛应用节水器具
        采取宣传、培训和提供优惠政策等多种方式鼓励居民使用节水器具,以此减少水资源消耗。以多种方式普及宣传人类的水资源现状,引导人们正确认识水资源保护的积极意义,树立节水观念,或者也可建立奖惩机制制约水资源浪费行为,保护水生态。
        4结束语
        城市化是当前城市发展的主要方向,但该趋势也会引发诸多水文水资源问题。为此,相关部门需正确认识这一问题,并采取切实可行的措施加以控制,注重水资源的循环利用,减少水体污染,进而构建绿色环保型城市。
        参考文献:
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