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海岛型地区给排水工程规划研究

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摘 要:针对海岛型地区给排水设施规划设计进行探讨,通过对海岛地区特点的分析,总结海岛型地区给排水设施规划需要注意的问题和规划要点,以期对同类型地区的规划提供一定的参考和借鉴意义。

关键词:海岛型地区,给排水设施,规划

中图分类号:TL353+2 文献标识码:A

中国沿海岛屿众多,分布很广,据统计,500 平方米以上的岛屿就有7000多个。我国沿海岛屿作为海洋国土的重要基础,具有特殊的战略意义及经济价值[1]。我国岛屿小岛多、大岛少,缺水岛多、有水岛少。针对海岛地区的特殊性,在市政给排水基础设施规划设计方面应创新规划思路,采取切实可行的规划设计手段,使海岛规划建设科学合理、生态环保。

海岛型地区给排水规划需要注意的问题

按照海洋和大陆的过渡,城镇类型可以划分为海洋性城镇和陆地性城镇,海洋性城镇又可具体分为半岛型城镇和岛屿型城镇。文中所探讨的海岛型城镇是指远离大陆的海洋型城镇,是一种特殊的地理单元。如何科学合理地规划建设好这些岛屿型城镇具有重要的现实和长远意义[2]。与陆地城镇相比,海岛型城镇给排水设施规划有以下问题需要注意:

1.1 水资源的缺乏性

海岛四周被大海包围,可以说并不缺水,但实际中大多数海岛城镇的淡水资源均十分缺乏。许多海岛型城镇都面临海水倒灌的危机,在海岛陆地上地下水资源非常短缺,许多海岛城镇不得不从陆地运水以支撑自身的发展。因此,在供水工程规划中,对于淡水水源的选择和获取非常重要。

1.2 水环境的脆弱性

海岛是海洋中间凸出的一块陆地,一般都有起伏的地形,四面大海的围合,使海岛独立形成一个小型生态系统,其资源的特殊性决定了其生态环境的脆弱性,尤其水环境,一旦破坏,重新恢复的难度将会非常大,因此,对于这样一个敏感区域,在开发利用时注重水环境的保护显得尤为重要。

1.3水安全的严峻性

海岛型城镇水安全主要涉及到风暴潮海洋气象灾害和岛内防洪排涝的问题,风暴潮主要采用建设防潮堤和防护林的工程措施。而内涝问题的预防主要通过调蓄、下渗等削减暴雨径流量的方式或者抽排来实现。排涝是水域的主要功能之一,与区域的安全和人居环境密切相关,同时也是水安全的评价指标之一。而排涝与雨水管理紧密相关,需考虑海岛开发前后雨水径流的变化对岛内防洪排涝的影响。

海岛型地区给排水工程规划要点

2.1给水工程规划要点

海岛地区淡水资源匮乏,海岛型地区供水工程规划的首要任务是解决水源问题,目前很多未开发海岛现状用水主要依靠地下水,但长期大量开采地下水会引起地下水水位持续下降,水量减少,以致枯竭,造成海水入侵,地面沉降。鉴于海岛的特殊情况,借鉴国内外先进的用水经验,按照新加坡的“四个水喉”理念,从雨水收集利用,大陆引水工程,再生水利用以及海水利用等四个方面解决供水水源问题。

雨水的收集利用

新加坡分为六个集雨片区,建有十余个水库和蓄水池,以便尽可能地收集雨水,实现雨水100%收集。我国海岛地区可结合规划分区集水,充分利用水库和蓄水池作为景观用水。如果集雨面积足够大,可作为备用水源。

大陆引水工程

新加坡有超过50%的供水来自马来西亚的柔佛州。我国海岛地区可就近依托大陆地表水系合理利用引水措施将淡水资源输送至海岛,解决海岛缺水问题,该办法具有供水稳定的优势,但是投资及对大陆水量分配要求较高。

再生水利用

新加坡在污水处理与回用方面取得了很大成就,利用微过滤和逆渗透两项先进技术生产新生水,其卫生要求完全符合世界卫生组织的饮用水标准。我国海岛的再生水可以作为工业用水、绿化用水、回灌用水,也可进一步深度处理作为供水水源。

海水利用

目前,海岛区域海水利用的方式包括海水淡化和海水直接利用,其空间布局要因地制宜,因需而建,坚持“集中与分散相结合”的原则[3]。新加坡的海水淡化厂,利用反渗透技术,将海水淡化,供生产和生活使用。鉴于“海水淡化”成本较高,可根据实际情况用于部分片区。同时,海水可直接作为养殖用水和冲厕用水。

结合海岛实际情况选择不同水源方式,有效解决供水水源问题,然后根据规划用水量合理选址建设自来水厂,以满足海岛用水需求。

排水工程规划要点

(1)排水体制的选择

一般而言,在新开发建设区采用分流制,现状建成区采用截流式合流制。但真正意义上分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错,两个系统就相通,可能就是合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明,完全分流制必须从化粪池出口分流开始,并且采用专业监督和专业队伍施工。同时初期雨水污染也比较严重,截流式合流制有利于初期雨水的截流,因此海岛城镇建议以截流式合流制为宜。

(2)污水处理系统

污水处理系统独立性较强,受外界限制相对较小,与大陆地区相比,主要区别为污水处理模式的选择以及尾水排放和利用等问题。

污水处理模式的选择

一般来说,污水处理有集中处理和分散处理两种模式,对于处理模式的选择,成片连接的海岛在地形允许的情况下,推荐采用集中处理模式,尽可能发挥污水处理厂的规模效应,提高污水处理厂利用率。对一些被海水隔离的规模较小的群岛,由于污水管道穿越较宽水面工艺复杂,或者需要设置污水提升泵站,对后期维护管理带来诸多不便,建议采用分散处理模式,每个组团均设置小型污水处理设施,并考虑与中水回用系统合建。污水处理厂的建设要充分考虑分期实施的可能性,做到既不浪费投资,又能满足经济建设不同时期对污水处理量的需求。随着城市发展建设的需要,可灵活确定后续的建设规模。

尾水排放及利用的问题

国家强调水的循环再利用, 要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变,因此污水处理厂尾水排放以就近向内河排放做景观用水为选择之一。另外,城市污水经妥善处理后可作为低质用水,如作为工业冷却水和杂用水(如厕所冲洗水、洗车水、洒水、消防用水、空调用水等)。城市污水资源化,在解决水污染的同时,也解决了缺水地区水资源不足的问题。污水的再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、缓解缺水的有效途径,可以降低给水处理和供水费用,减少污水排放及相应的排水工程投资和运行费用,具有经济、社会、生态三重功效,且由于海岛内河水环境容量限制,因此对污水进行回用,以减少污染物排放总量,满足水环境容量要求。鉴于海岛淡水资源的缺乏性和水环境的脆弱性,污水处理厂尾水应作为再生水厂水源实现水资源的循环利用。

(3) 雨水管理系统

海岛资源的特殊性决定了其生态环境的脆弱性,对于这样一个敏感区域,在土地开发利用时应最大程度地减少和降低对周围生态环境的影响,鉴于此,海岛的雨水管理系统应采用LID技术进行规划设计,对初期雨水径流污染处理推荐采用“道路下凹式绿化带”、“绿色屋顶”等应用LID理念的源头式处理方式。

与传统雨水管理方法相比,LID不但可以提高开发项目的环境效益,而且还能降低项目开发的费用。LID不仅能够有效地在源头去除雨水中营养物质、病原体、重金属离子等,还可以有效减少地表径流量,减少径流峰值量,减轻市政排水管网系统的压力,降低建筑区域洪涝发生的频率,并能有效控制雨水冲刷带来的污染物对收纳水体的污染[4]。实施LID能够充分体现绿色建筑的生态和节能理念,并且对初期雨水的污染治理具有处理效果更明显、维护管理更方便的特点。对改善海岛的生态环境有着重要的作用和意义。

结语

针对海岛型地区水资源的缺乏性、水环境的脆弱性、水安全的严峻性,在市政给排水基础设施规划设计方面应创新规划思路,采取切实可行的规划设计手段,使海岛规划建设更加科学合理、生态环保,以保障海岛的可持续发展。

参考文献:

[1] 张耀光.中国海岛县经济类型划分研究[J].地理科学,1999(8):35-36.

[2] 樊文斌.海岛型城镇规划研究[J].山西建筑,2008(1):59-60.

[3] 王晨等.对海岛地区水资源优化配置与供水规划的思考[J].建设科技. 2011,22:87.

[4] 俞露.低冲击开发模式综述[J].城市建设. 2010,6.