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中國給水排水2020年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會 (第十一屆)邀請函暨征稿啟事
 
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[大家論壇] 張悅:雨洪控制與利用 首要解決內澇問題 海綿城市建設

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-09-29  瀏覽次數:103
核心提示:張悅:雨洪控制與利用 首要解決內澇問題
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2020年中國無廢城市建設及固廢資源化利用可持續高質量發展大會
  

  對于城市水問題的管理與解決,個人認為供水與污水都處在相對容易解決的層面,因為這些問題指標單一,指向明確,因素相對簡單,其解決方法有清晰的思路可循。而對于雨水管理來說,則是一個涉及供排水、水資源蓄積、防澇等多方面的城市綜合管理問題,從這個角度上來說,雨水可稱之為城市水管理的終極目標。

雨水管理:水源利用、污染、內澇是三位一體的問題

水源問題:雖然大氣存在污染,但雨水畢竟還是水源,對于北方缺水城市,水資源的綜合利用尤其重要。

污染問題:每場降雨,初期雨水攜帶的污染物質會導致河道污染、發黑發臭。城市面源和農村面源污染已經成為污染的主要因素。

內澇問題:內澇問題主要體現為城市安全問題。不少城市淹水情況突出,一方面是自然原因,和過去相比,氣候變化導致的短歷時、強降雨頻率越來越高;另一方面是人為原因,如“攤大餅”式的城市化發展、“熱島效應”、“雨島效應”、道路硬化等會對自然原因導致的效果產生強化。

首要解決內澇問題

在傳統的城市建設和管理體系中,雨水的解決方案以“快排”為主,在目前的城市管理中,個人認為應當首要解決內澇問題。應當更加重視污水和雨水管網的協調。

“十一五”期間,大規模污水廠建設過程中,污水收集管網與原有雨水管網的融合,缺乏科學管理和長期規劃,而這個問題并沒有引起足夠的重視。

中國傳統的排水體系為雨污合流,但不是完全的合流體系,而是干管合流制,即城市排水干管按照雨污合流的原則建設,而“毛細干管”(污水收集系統末端)仍是最初的雨水管道。實際在收集系統末端,污水的收集仍然使用原有的雨水管道,“鳩占鵲巢”。污水進入雨水系統,流速很慢,沉積、淤積嚴重,平均淤積60-70%的管徑斷面。龐大的雨水系統成了污水的沉淀池,不僅為管網清淤帶來很大的困難,而且一旦進入汛期,長期積累的淤泥集中被沖刷裹挾進入污水廠,造成污水廠處理負荷加重。根據我們多年的觀察,中國的污水排放量最高的時段為每年的4、5月份,也就是南方的“梅雨“季節。內澇不僅是因為雨季的面源徑流,而且與管道淤積造成的排水不暢密切相關。管道排水不暢每年都要花費很大的力氣整治,而日本的雨污合流管網統一建設成上寬下窄形,就是為了避免此類問題。因此,建設部要推廣雨污分流,因為若沒有獨立的雨水管道和污水管道,會造成大量的滲濾、淤塞。我國水務建設早期,人們主張雨水應進入污水處理廠統一處理。現在,城市污水處理率已經達到了70%以上,城市原有排水系統的支管、次干管、毛細管都變成了污水管,在這樣的情況下,我們要盡可能的將雨水的系統還給雨水,雨污分流才能解決內澇。污水處理要講究效率,盡量避免讓雨水、地下水、地表水都進入污水處理廠。

重新定位城市河道
在我國快速城市化的進程中,很多城市河道已經成為了城市的排水河道,并被納入城市防洪體系,但城市的排水體系往往仍將河道作為“泄洪渠道”來使用。結合上面所說的情況,當暴雨來臨,以“快排”解決出路時,河道泄洪能力往往被超越,那么自然要泄壓,水位上升,超過排水口,從敞開的重力流變成了淹沒的倒灌流,這也是很多城市發生“內澇”的原因。所以個人認為,應當在排水系統中對城市中的河道重新定位,并打破目前行政功能的分割,綜合考慮。目前,北京市已經由規劃部門和水利部門等在一個更大的視野內研究、統籌與建設雨洪控制和利用,這也是一個有益的嘗試。

雨洪因素分析與對策
首先是自然因素,隨著降雨類型和降雨量的變化,我們需要更科學的預測和更好的應對方法。

其次是城市化“攤大餅”帶來的熱島效應和雨島效應。以往的“暴雨中心”往往在山區,因為那里是冷熱氣流的交匯區域,F在由于“城市熱島效應”,“暴雨中心”便逐步轉移到城市中心,這就是“雨島效應”。

解決對策:
首先,城市規劃要綜合豎向設計規劃,在一個城市的范圍內,應統籌地下的管網、泵站和調蓄池,在空間和時間上進行調控。目前國內的現狀為管網和泵站嚴重缺失,調蓄池仍屬于空白,同時城市小區“自掃門前雪”式的開發排水系統以達到向道路干管快速排水的目的,這造成城市干管負荷越來越大,峰值承受能力越來越低。

其次,多利用滯、蓄、滲等手段,盡量以自然規律為解決主體;诘陀绊戦_發(LID)理論,在小區規劃的時候,應考慮模仿自然的下墊面,多綠地滯蓄,減少硬化地面。我國目前綠地接近40%,但是往往建設高于路面,對雨水沒有滯蓄;要進行綠色保護和修復,而這個綠色不僅指顏色,更意味著生態功能,要做“下凹式綠地”。

第三,對雨水進行源頭利用和消減。未來的居住區應當興建雨水利用設施,完成過程控制和滯蓄,將雨水導入水系和綠地。最終進入地下管網的時候,要綜合利用雨水調節池、泵房、管網、排放口通道等實現調蓄、處理和排放并舉。?偨Y起來就是源頭削減、過程控制、末端排放。

內澇和污染、雨水資源綜合利用要三位一體考慮,那么,源頭、過程、末端也要三位一體。目前,我們還是處于末端控制階段,快排的理念一定會導致內澇。

雨水管理:一個未來更大的水務市場
日益嚴峻的城市內澇問題,必然會帶來原有城市排水系統的改造和城市化進程中新的管理措施。也許未來這部分的投資份額會超過污水和管網的市場規模。就從目前來說,大量基礎工作要做,比如,暴雨公式的完善;綜合規劃地下管網、泵站和調蓄池也是未來很重要的一個技術方向。要解決這些問題,我們需要借助數學模型,智能判斷,依據GIS系統,建設可視的、數據化的管理系統。在此基礎上做風險評估,引入污染治理的概念,逐步解決面源污染。

也許我們應夠首先解決地下管網數字化的問題,城市所有的建筑數據都將錄入模型,勘察管徑、標高、走向,每個城市都有幾十萬的數據,并保持動態完善。雖然在目前的發展水平下,不算高科技,但卻是一個比較龐雜的系統工程。

另外,我們可以借助數字化、遙感衛星、雷達、等先進手段進行數字化智慧城市建設。建立直觀的仿真系統,包括防洪體系、河道承受能力,水位邊界條件等等,能夠告訴城市管理者在哪些情況下出現問題,怎么解決。一句話來概括,就是可以把未來可能的風險變為可視化的警示,便于管理者決策。

 

張悅:雨洪控制與利用

2015-05-25  作者:張悅 來源:江蘇省環保產業研究院  


污泥的最終歸宿在哪兒?

“污泥的最終歸宿在哪兒?”國家住房和城鄉建設部城建司巡視員張悅在“2014(第六屆)上海污泥熱點論壇”中與眾多污泥處理處置領域的業內人士交流探討,給出了自己的答案——入土為安。

    張悅引用了馬克思在《資本論》中的闡述:“資本主義生產破壞著人與土地的物質變換,也就是使人以衣食形式消費掉的土地的組成部分不能回到大地,從而破壞土地持久肥力的永恒的自然條件……”

    他認為,土地是重要的生產資料,與人的發展緊密相關,污泥作為“人以衣食形式消費掉的土地的組成部分”,讓其回歸大地才是遵循社會發展規律的選擇。

    好泥入土,天然循環

    “污泥來自污水,污水來自糞便,糞便來自食物,食物來自土地”張悅認為污泥與土地之間本就存在天然的聯系,污泥本源還是在土地,從哪兒來,回哪兒去,符合天然的循環規律。

    污泥富含的有機質可以對土壤有機質進行有效補充。“植物的有機質來自于空氣,空氣中的二氧化碳參與植物的光合作用產生有機質,”張悅結合農學的觀點,“農業專家也絕不敢忽視有機質對土地的作用,植物需要土地提供可吸收的營養物,比如氮,磷、鉀。只有土壤中微生物具有這樣的功能,微生物在土壤里面會形成植物需要的營養物,比如氮、磷、鉀等等。”張悅認為,“土地需要富含有機質營養物的、穩定化、無害化的污泥。”

    在西方發達國家,土地休耕制度下,對污泥堆肥有嚴格的限制標準,污泥的“入土”之路并不好走。
 

目前,“中國政府在污泥方面開了一道門縫,指出未經處理處置達標的污泥,不再用于農田,”張悅認為這是中國政府面對污泥問題權衡利弊的結果,他形象地將污泥的達標與否喻為“羊”和“狗”,“這政策雖有‘禁止’卻不是棒打天下,它成為了一個打狗棍,狗是應該打,但是如果是羊,就不應該打,把污泥從狗變成羊,那就打不著了。”

    “上天”問題多,“入土”較可行

    目前,與“污泥入土”相對應的“污泥上天”的處理方式也被廣為應用,但是其存在問題也愈加明顯。以“焚燒”為例,其耗能較大,對于污泥中的污染物不能有效處理,“污泥里面的重金屬都到哪去了?各種煙氣和水汽流到哪去?要么在大氣,要么在飛灰,要么就在工廠里面,”張悅認為:“污泥焚燒不僅消耗大量能源,也產生大量細顆粒飛灰。”即使在污泥處理處置發展起步較早的西方發達國家,也往往因此而造成污泥處理設施的運行停滯。

    張悅認為:“發達國家的成功教訓,我們都太清楚了,我們可以學一點創新性的東西,一張白紙可以畫最新、最好看的圖畫。”中國的污泥處理處置雖為后起之秀,但是在借鑒西方經驗的基礎上,制定有效的標準,污泥“入土”的發展方向已經清晰可見。

    目前,國家對污泥處理處置也出臺了一系列的技術政策和指南,明確表示“節能減排”、“循環經濟”的觀點,尤其“鼓勵以土地利用為主”。張悅認為國家在從政策層面推動污泥“入土”,“未來,我覺得,藍色經濟在自然社會中能把污泥創造成一個新的財富。”


 

 
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