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中國給水排水2020年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)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(nèi)澇問題 海綿城市建設(shè)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-09-29  瀏覽次數(shù):103
核心提示:張悅:雨洪控制與利用 首要解決內(nèi)澇問題
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2020年中國無廢城市建設(shè)及固廢資源化利用可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展大會
  

  對于城市水問題的管理與解決,個人認(rèn)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(biāo)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(biāo)。

雨水管理:水源利用、污染、內(nèi)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?dāng)y帶的污染物質(zhì)會導(dǎo)致河道污染、發(fā)黑發(fā)臭。城市面源和農(nóng)村面源污染已經(jīng)成為污染的主要因素。

內(nèi)澇問題:內(nèi)澇問題主要體現(xiàn)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(dǎo)致的短歷時、強(qiáng)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(fā)展、“熱島效應(yīng)”、“雨島效應(yīng)”、道路硬化等會對自然原因?qū)е碌男Чa(chǎn)生強(qiáng)化。

首要解決內(nèi)澇問題

在傳統(tǒng)的城市建設(shè)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(rèn)為應(yīng)當(dāng)首要解決內(nèi)澇問題。應(yīng)當(dāng)更加重視污水和雨水管網(wǎng)的協(xié)調(diào)。

“十一五”期間,大規(guī)模污水廠建設(shè)過程中,污水收集管網(wǎng)與原有雨水管網(wǎng)的融合,缺乏科學(xué)管理和長期規(guī)劃,而這個問題并沒有引起足夠的重視。

中國傳統(tǒng)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(shè),而“毛細(xì)干管”(污水收集系統(tǒng)末端)仍是最初的雨水管道。實際在收集系統(tǒng)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(jìn)入雨水系統(tǒng),流速很慢,沉積、淤積嚴(yán)重,平均淤積60-70%的管徑斷面。龐大的雨水系統(tǒng)成了污水的沉淀池,不僅為管網(wǎng)清淤帶來很大的困難,而且一旦進(jìn)入汛期,長期積累的淤泥集中被沖刷裹挾進(jìn)入污水廠,造成污水廠處理負(fù)荷加重。根據(jù)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(jié)。內(nèi)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(guān)。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(wǎng)統(tǒng)一建設(shè)成上寬下窄形,就是為了避免此類問題。因此,建設(shè)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(wù)建設(shè)早期,人們主張雨水應(yīng)進(jìn)入污水處理廠統(tǒng)一處理。現(xiàn)在,城市污水處理率已經(jīng)達(dá)到了70%以上,城市原有排水系統(tǒng)的支管、次干管、毛細(xì)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(tǒng)還給雨水,雨污分流才能解決內(nèi)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(jìn)入污水處理廠。

重新定位城市河道
在我國快速城市化的進(jìn)程中,很多城市河道已經(jīng)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(jié)合上面所說的情況,當(dāng)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(fā)生“內(nèi)澇”的原因。所以個人認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)在排水系統(tǒng)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(jīng)由規(guī)劃部門和水利部門等在一個更大的視野內(nèi)研究、統(tǒng)籌與建設(shè)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(xué)的預(yù)測和更好的應(yīng)對方法。

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

解決對策:
首先,城市規(guī)劃要綜合豎向設(shè)計規(guī)劃,在一個城市的范圍內(nèi),應(yīng)統(tǒng)籌地下的管網(wǎng)、泵站和調(diào)蓄池,在空間和時間上進(jìn)行調(diào)控。目前國內(nèi)的現(xiàn)狀為管網(wǎng)和泵站嚴(yán)重缺失,調(diào)蓄池仍屬于空白,同時城市小區(qū)“自掃門前雪”式的開發(fā)排水系統(tǒng)以達(dá)到向道路干管快速排水的目的,這造成城市干管負(fù)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(guī)律為解決主體。基于低影響開發(fā)(LID)理論,在小區(qū)規(guī)劃的時候,應(yīng)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(shè)高于路面,對雨水沒有滯蓄;要進(jìn)行綠色保護(hù)和修復(fù),而這個綠色不僅指顏色,更意味著生態(tài)功能,要做“下凹式綠地”。

第三,對雨水進(jìn)行源頭利用和消減。未來的居住區(qū)應(yīng)當(dāng)興建雨水利用設(shè)施,完成過程控制和滯蓄,將雨水導(dǎo)入水系和綠地。最終進(jìn)入地下管網(wǎng)的時候,要綜合利用雨水調(diào)節(jié)池、泵房、管網(wǎng)、排放口通道等實現(xiàn)調(diào)蓄、處理和排放并舉。?偨Y(jié)起來就是源頭削減、過程控制、末端排放。

內(nèi)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(dǎo)致內(nèi)澇。

雨水管理:一個未來更大的水務(wù)市場
日益嚴(yán)峻的城市內(nèi)澇問題,必然會帶來原有城市排水系統(tǒng)的改造和城市化進(jìn)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(wǎng)的市場規(guī)模。就從目前來說,大量基礎(chǔ)工作要做,比如,暴雨公式的完善;綜合規(guī)劃地下管網(wǎng)、泵站和調(diào)蓄池也是未來很重要的一個技術(shù)方向。要解決這些問題,我們需要借助數(shù)學(xué)模型,智能判斷,依據(jù)GIS系統(tǒng),建設(shè)可視的、數(shù)據(jù)化的管理系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上做風(fēng)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(yīng)夠首先解決地下管網(wǎng)數(shù)字化的問題,城市所有的建筑數(shù)據(jù)都將錄入模型,勘察管徑、標(biāo)高、走向,每個城市都有幾十萬的數(shù)據(jù),并保持動態(tài)完善。雖然在目前的發(fā)展水平下,不算高科技,但卻是一個比較龐雜的系統(tǒng)工程。

另外,我們可以借助數(shù)字化、遙感衛(wèi)星、雷達(dá)、等先進(jìn)手段進(jìn)行數(shù)字化智慧城市建設(shè)。建立直觀的仿真系統(tǒng),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(xiàn)問題,怎么解決。一句話來概括,就是可以把未來可能的風(fēng)險變?yōu)榭梢暬木荆阌诠芾碚邲Q策。

 

張悅:雨洪控制與利用

2015-05-25  作者:張悅 來源:江蘇省環(huán)保產(chǎn)業(yè)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(xiāng)建設(shè)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(lǐng)域的業(yè)內(nèi)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(chǎn)破壞著人與土地的物質(zhì)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(rèn)為,土地是重要的生產(chǎn)資料,與人的發(fā)展緊密相關(guān),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(fā)展規(guī)律的選擇。

    好泥入土,天然循環(huán)

    “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(rèn)為污泥與土地之間本就存在天然的聯(lián)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(huán)規(guī)律。

    污泥富含的有機(jī)質(zhì)可以對土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行有效補(bǔ)充。“植物的有機(jī)質(zhì)來自于空氣,空氣中的二氧化碳參與植物的光合作用產(chǎn)生有機(jī)質(zhì),”張悅結(jié)合農(nóng)學(xué)的觀點,“農(nóng)業(yè)專家也絕不敢忽視有機(jī)質(zhì)對土地的作用,植物需要土地提供可吸收的營養(yǎng)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(yǎng)物,比如氮、磷、鉀等等。”張悅認(rèn)為,“土地需要富含有機(jī)質(zhì)營養(yǎng)物的、穩(wěn)定化、無害化的污泥。”

    在西方發(fā)達(dá)國家,土地休耕制度下,對污泥堆肥有嚴(yán)格的限制標(biāo)準(zhǔn),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(jīng)處理處置達(dá)標(biāo)的污泥,不再用于農(nóng)田,”張悅認(rèn)為這是中國政府面對污泥問題權(quán)衡利弊的結(jié)果,他形象地將污泥的達(dá)標(biāo)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(yīng)該打,但是如果是羊,就不應(yīng)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(yīng)的“污泥上天”的處理方式也被廣為應(yīng)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(rèn)為:“污泥焚燒不僅消耗大量能源,也產(chǎn)生大量細(xì)顆粒飛灰。”即使在污泥處理處置發(fā)展起步較早的西方發(fā)達(dá)國家,也往往因此而造成污泥處理設(shè)施的運行停滯。

    張悅認(rèn)為:“發(fā)達(dá)國家的成功教訓(xùn),我們都太清楚了,我們可以學(xué)一點創(chuàng)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(jīng)驗的基礎(chǔ)上,制定有效的標(biāo)準(zhǔn),污泥“入土”的發(fā)展方向已經(jīng)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(shù)政策和指南,明確表示“節(jié)能減排”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的觀點,尤其“鼓勵以土地利用為主”。張悅認(rèn)為國家在從政策層面推動污泥“入土”,“未來,我覺得,藍(lán)色經(jīng)濟(jì)在自然社會中能把污泥創(chuàng)造成一個新的財富。”


 

 
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