城市生態(tài)綠地建設(shè)的水問題
1、城市生態(tài)綠地發(fā)展中的水問題
城市化使城市人口增長,城市面積擴大,由此對水資源造成更大的需求,并導(dǎo)致水資源短缺。因為城市是一定地域內(nèi)的政治、經(jīng)濟和文化中心,自然環(huán)境和水資源條件相對較好,但人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá),用水需求過度集中,人均擁有的可利用淡水資源量很少,例如,北京市水資源總量高達(dá)40.8億m3,人均可利用水資源量1997年僅為 373m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國2300m3的人均水平。上海和天津則更少,人均擁有量僅分別為199m3和161m3。人均水資源占有量的不足加劇了城市生態(tài)用水的緊缺。這種缺水往往是資源型缺水。
由于城市水體的污染使原本水量豐富的地區(qū)也出現(xiàn)了淡水資源的緊缺,即水質(zhì)型缺水問題嚴(yán)重。目前我國大約50%的城市水源受到污染,這不僅嚴(yán)重危害人體健康,并制約了社會經(jīng)濟和城市的可持續(xù)發(fā)展,因為水源污染的結(jié)果將是水質(zhì)的持續(xù)下降和可用水量的不斷減少,最后導(dǎo)致水源緊缺。
盡管城市生態(tài)綠地快速增加導(dǎo)致灌溉用水量迅速增長,但由于我國在城市發(fā)展規(guī)劃中由于較少考慮城市生態(tài)需水量,致使為城市生態(tài)用水的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃、整體的建設(shè)和完善的管理,沒有將城市生態(tài)綠地供水納入城市水資源需求的整體,結(jié)果是一方面城市生態(tài)綠地的灌溉使用經(jīng)過嚴(yán)格處理的清潔的自來水,加劇了人與環(huán)境的用水緊張矛盾,另一方面,城市雨水排水、污水排水自由排放,浪費了大量水資源,又帶來了排洪、污水處理等問題。這種由于城市規(guī)劃理念而沒有考慮城市綠地需水的缺水問題也就是設(shè)施型缺水問題。
城市綠地面積的擴大使生態(tài)用水量不斷增加,出現(xiàn)了資源型、水質(zhì)型或設(shè)施型的缺水,但同時生態(tài)綠地的用水過程中也存在大量浪費。盡管城市生態(tài)綠地普遍采用了先進(jìn)的噴灌技術(shù),但由于缺少生態(tài)綠地植物及其綠地植物復(fù)合體合理灌溉的理論基礎(chǔ)與科學(xué)研究,沒有城市生態(tài)綠地用水的統(tǒng)一規(guī)劃,缺乏生態(tài)綠地的科學(xué)管理,使生態(tài)綠地用水具有很強的隨意性。灌水方法從人工澆灌到噴管、微灌,灌水時間可長可短沒要求,這不僅水量浪費很大,而且管理費用也很高。
城市生態(tài)綠地發(fā)展中缺乏科學(xué)指導(dǎo)與政策調(diào)控,片面強調(diào)長綠期,大廣場,單植物,大面積種植耗水量較大的植物,如北方的冷季型草坪草,北京現(xiàn)有草坪5642萬m2,其中多半為冷季型草,從而加大了生態(tài)綠地需水量。
2、未來解決城市生態(tài)綠地水問題的途徑
(1)從城市規(guī)劃入手,建立城市生態(tài)用水網(wǎng)
從城市規(guī)劃的高度將城市雨水資源、污水資源納入城市生態(tài)用水網(wǎng)絡(luò),將城市水網(wǎng)擴展為生活用水網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)用水網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)用水網(wǎng)絡(luò)三大系統(tǒng),建立三大水網(wǎng)之間的有機聯(lián)系,使城市雨水、生活污水、工業(yè)污水的再生水進(jìn)入生態(tài)用水網(wǎng)絡(luò),從而徹底解決城市生態(tài)用水與生活用水之間的矛盾。
(2)以植物配置為突破口,建立節(jié)水型的城市生態(tài)景觀綠地
城市生態(tài)綠地的功能不僅保護(hù)城市生態(tài),而且提供城市景觀。根據(jù)所處的地理位置和水資源條件,廣泛選擇既具有景觀效果,又具有耐旱特點的植物,構(gòu)建最佳的生態(tài)景觀植物配置模式,達(dá)到節(jié)水的目的。特別要挖掘那些適應(yīng)本地氣候環(huán)境條件的喬、灌、草種以及野生、鄉(xiāng)土植物,經(jīng)過合理配置形成城市生態(tài)綠地,既解決費水、費錢問題,又可保持綠地植物的多樣性及穩(wěn)定性。目前北京常用的暖季型草種有野牛草,結(jié)縷草。其中結(jié)縷草根系較長,具有較強的吸水能力,比較耐旱,管理粗放,在北京的氣候條件下,可以少灌水甚至不灌水。
(3)以節(jié)水目標(biāo),建立節(jié)水型生態(tài)綠地技術(shù)體系
城市生態(tài)綠地是一種人工綠地。在城市生態(tài)綠地的建設(shè)中,除植物選擇外,還應(yīng)當(dāng)從土壤改良、地面整形、灌水方法、用水管理、物理、化學(xué)保水技術(shù)等方面進(jìn)行綜合集成,形成節(jié)水型城市生態(tài)綠地技術(shù)體系。從節(jié)水型農(nóng)業(yè)中汲取經(jīng)驗,將節(jié)水農(nóng)業(yè)中行之有效的節(jié)水技術(shù)、管理實踐應(yīng)用到城市生態(tài)綠地的建設(shè)中,提升技術(shù)水準(zhǔn),推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)節(jié)水型城市生態(tài)綠地的發(fā)展。
(4)強化基礎(chǔ)理論研究,推進(jìn)節(jié)水型生態(tài)綠地技術(shù)創(chuàng)新
①生態(tài)綠地節(jié)水灌溉基礎(chǔ)理論
研究。主要研究城市生態(tài)綠地植物景觀質(zhì)量模型;研究水分與植物景觀質(zhì)量的關(guān)系以及生理和生態(tài)學(xué)過程;不同生態(tài)區(qū)域景觀植物的最低耗水量及其空間分布和計算模式,不同節(jié)水技術(shù)條件下植物耗水模型,生態(tài)綠地植物的灌溉指標(biāo)體系;最低耗水量和最適耗水量條件下的灌溉制度。通過這些研究,獲得生態(tài)綠地植物的耗水量及最低耗水量數(shù)據(jù)、建立城市生態(tài)綠地主要林草樹種耗水量估算模式和灌溉模式。
②生態(tài)綠地精準(zhǔn)灌溉技術(shù)研究。針對城市綠地喬灌草植物的特點,研究不同植物缺水的下限閾值、缺水信號診斷指標(biāo)體系以及診斷植物缺水狀況實用技術(shù);研究不同景觀格局綠地缺水的空間分布及其監(jiān)測技術(shù);根據(jù)城市綠地灌溉技術(shù)起點高、技術(shù)比較先進(jìn)的特點,結(jié)合土壤水分狀況、植物水分動態(tài)的監(jiān)測信息與自動控制技術(shù),研究智能化的精準(zhǔn)灌溉技術(shù),包括信息采集、決策支持、自動控制、分散綠地監(jiān)測與自動控制灌溉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊、集中遙控技術(shù)等,實現(xiàn)城市綠地的集中管理。
③城市綠地節(jié)水灌溉新技術(shù)與新材料的研究。研究適合不同綠地植物和植物復(fù)合系統(tǒng)的節(jié)水灌溉新產(chǎn)品與新技術(shù),包括研制抗堵塞、壽命長、價格低的城市綠地的喬木、灌木綠帶、草坪專用噴頭、微噴頭以及滴頭等;研究適應(yīng)再生水、雨水灌溉的新技術(shù),并將生態(tài)綠地的灌溉與地下水補給、污水處理相結(jié)合,研究集灌水、補充地下水、污水凈化處理、雨水利用、防塵、降溫、水體景觀為一體的新型多功能城市生態(tài)綠地供水系統(tǒng)。研究適合城市生態(tài)綠地的新型透水城市路面材料、長效保水劑、土壤處理添加劑、植物蒸騰抑制劑以及減小地面蒸發(fā)新材料。
④城市生態(tài)綠地灌溉系統(tǒng)水量監(jiān)控、調(diào)配與管理技術(shù)研究。研究城市生態(tài)綠地供水系統(tǒng)水量、水質(zhì)的實時監(jiān)測控制技術(shù)、計量設(shè)備、儀表、數(shù)據(jù)傳輸?shù),開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的城市生態(tài)綠地用水管理信息系統(tǒng)和水費征收系統(tǒng)。
⑤污水灌溉對城市綠地土壤、地下水、綠地植物以及城市環(huán)境的影響研究。將城市生態(tài)綠地與污水生物處理措施相結(jié)合,利用城市綠地土壤過濾與吸附、土壤微生物作用以及綠地植物的吸收等生物處理技術(shù),開發(fā)適用于城市污水生態(tài)綠地利用的可持續(xù)性污水處理與灌溉技術(shù)。研究污水灌溉控制指標(biāo)體系和灌溉制度;研究污水灌溉后土壤溶質(zhì)運動規(guī)律與調(diào)控理論。
⑥城市生態(tài)綠地雨水集蓄利用技術(shù)的研究。雨水資源是城市水資源的重要組成部分,大量的城市建筑和硬化路面為利用雨水資源提供了得天獨厚的條件。從集雨、儲存、凈化、灌溉幾方面進(jìn)行集成,形成技術(shù)模式。在綠地內(nèi)部,將雨水收集、入滲、保水、減少徑流、地下水回灌相結(jié)合,研究雨水綠地利用的新途徑。
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