水環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)和水資源的綜合利用

1、水環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)和水資源的綜合利用一、前言：俗話說(shuō)：“山旺人丁，水旺財(cái)。中國(guó)風(fēng)水學(xué)中對(duì)宅地的選擇幾乎是無(wú)水不筑，無(wú)水不 居，這已成為中國(guó)國(guó)粹建筑學(xué)的定律。水原本就是與天文、地理、 人類在自然界各種開(kāi)發(fā)活 動(dòng)中密切相關(guān)的。她是所有生命的母親， 大地的血脈，萬(wàn)物生長(zhǎng)的依靠。水也是人類的生命 線，有風(fēng)有水的地方，就有生命和生氣，萬(wàn)物就能生長(zhǎng)，人群就能生活。所以，水是經(jīng)濟(jì)發(fā) 展和社會(huì)開(kāi)展進(jìn)步的生命線。 自上個(gè)世紀(jì)二十年代全球性的淡水資源的短缺愈來(lái)愈嚴(yán)重， 繼 而阻礙了城市工業(yè)和農(nóng)業(yè)的開(kāi)展。 所以在二十一世紀(jì)， 水資源已經(jīng)成為中國(guó)乃至世界的熱點(diǎn) 問(wèn)題，但凡熱點(diǎn)的問(wèn)題就是會(huì)蘊(yùn)藏著巨大的改革和開(kāi)展的機(jī)遇。 房

2、地產(chǎn)投資商熱衷于該專題 研究是可以理解的。興旺國(guó)家在總結(jié)了半個(gè)世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)之后，紛紛進(jìn)行了水的管理體制的改革：美國(guó)二十世紀(jì)末提出了“水區(qū) Water Shed的概念。水區(qū)是將水資源、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng) 和用戶組織一個(gè)最優(yōu)化的管理范圍 一個(gè)城市可以分幾個(gè)水區(qū) 在這個(gè)水區(qū)范圍內(nèi)， 按照水 的生態(tài)循環(huán)概念進(jìn)行綜合管理是現(xiàn)實(shí)的，而且是可行的。二、綠色生態(tài)住宅小區(qū) :我國(guó)為了在住宅建設(shè)中充分貫徹“節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、治污的八字方針，加強(qiáng)住宅小 區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)， 建設(shè)部科技司制定“綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)那么和“中國(guó) 生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估手冊(cè)?？偟哪繕?biāo)是 ：以科技為先導(dǎo)、 以推進(jìn)住宅生態(tài)環(huán)境建設(shè)及

3、提高住宅產(chǎn)業(yè)化水平為總目標(biāo)， 以住宅小區(qū)為載體，全面提高住宅小區(qū)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、治污總體水平，帶動(dòng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè) 開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的統(tǒng)一。其中首先提到的是“能源問(wèn)題，其次就是“水 環(huán)境系統(tǒng)。什么是“水環(huán)境系統(tǒng) Water Environmental Systems 呢？ 是指滿足小區(qū)居民水量、 水質(zhì)要求的前提下， 將水資源綜合利用技術(shù)集成一體的水環(huán)境系統(tǒng)。 它由小區(qū)給水、 管道直 飲水、中水、雨水收集、污水處理、排水、水景等系統(tǒng)組成。綠色生態(tài)住宅小區(qū)水環(huán)境系統(tǒng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：一用水規(guī)劃 ：最大限度地有效利用水資源，減少住宅區(qū)污水排放量。充分利用處理后的生活污水，回 用于環(huán)境用水、雜用水

4、雨水和綠化景觀用水的自然滲透補(bǔ)給地下水。節(jié)水率WCR %應(yīng)大于等于 15%，但不宜超過(guò) 50% ：總用水量定額值自來(lái)水用量設(shè)計(jì)值WCR =x 100%總用水量定額值二給排水系統(tǒng)：1分質(zhì)供水：應(yīng)符合相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：直飲水；生活飲用水；再生用作建筑雜用水和 城市雜用水；2水量合理，滿足用水目標(biāo)定額要求。3管材、附件和設(shè)備供水設(shè)施的選擇和運(yùn)行應(yīng)考慮水的二次污染等。4排水系統(tǒng)： 實(shí)行雨、污分流制；污、廢水和雨水的收集排放滿足各項(xiàng)要求，并且不 對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響；收集優(yōu)質(zhì)雜排水，盡量減少排入市政系統(tǒng)的污、廢水和雨水量； 防止排水系統(tǒng)的滲漏和因共用排水立管所造成的交叉感染等；三污水處理和回用：1. 目

5、的是保護(hù)住宅區(qū)周?chē)乃h(huán)境，實(shí)現(xiàn)污水處理的資源化和無(wú)害化；改善環(huán)境；2住宅區(qū)集中污水處理，處理后的出水水質(zhì)應(yīng)符合相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：3 因地制宜對(duì)再生水進(jìn)行合理規(guī)劃，使回用率大于20%，但不宜超過(guò) 40%?；赜盟炕赜寐蔠RR % = X 100%污水總量4污水處理和回用系統(tǒng)：污水處理 ：住宅區(qū)集中污水處理廠應(yīng)優(yōu)先選擇成熟的處理 工藝及平安可靠的消毒技術(shù)； 結(jié)合住宅區(qū)的特點(diǎn)和氣候特性，充分利用污水中的營(yíng)養(yǎng)物和能量資源；污泥應(yīng)結(jié)合住宅區(qū)的綠化進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗途C合利用等；污水回用 ：應(yīng)結(jié)合住宅區(qū)的具體條件，對(duì)不同的回用目的進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，選擇切實(shí) 的方案； 再生水用作建筑雜用水、 景觀用水時(shí)， 水質(zhì)

6、應(yīng)符合： ?城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)? 、?景 觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?；補(bǔ)充水源水 ： 直接進(jìn)入地面水水源時(shí)，水質(zhì)應(yīng)符合?地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?；到達(dá)景觀 用水標(biāo)準(zhǔn)的再生水， 用于景觀水體的過(guò)程中， 經(jīng)地表的滲濾， 間接補(bǔ)充到地下含水層； 對(duì)補(bǔ) 充水源水的再生水，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格有效的消毒處理；5雨水利用：屋面雨水經(jīng)收集進(jìn)入景觀水體、結(jié)合綠地自然滲透；地面逕流：通過(guò)綠 地草坪最大限度接納雨水入滲量，補(bǔ)充地下水；6綠化、景觀用水略濕地：通過(guò)濕地系統(tǒng)調(diào)節(jié)微氣候、改善生態(tài)環(huán)境、保持生物多樣化。7節(jié)水設(shè)施與器具：貫徹國(guó)家相關(guān)法規(guī)，節(jié)約用水；節(jié)水用具的使用率到達(dá)100%；三、住宅小區(qū)水環(huán)境系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)： 略四、住宅

7、小區(qū)全面提高生活飲用水水質(zhì)： 略五、住宅小區(qū)的生態(tài)水景：綠色生態(tài)小區(qū)的水藝景觀 , 簡(jiǎn)稱水景 : 一 . 水景的種類目前我國(guó)最高噴泉：廣東河源156米。最長(zhǎng)的跑泉：錦州小凌河207米。最長(zhǎng)的噴泉：大連星海灣廣場(chǎng)：一公里。最新技術(shù)動(dòng)態(tài)：投影水幕；變頻跑泉；趣味性噴泉；噴火、噴煙；云霧等。(1) 、一大類：利用地勢(shì)或土建結(jié)構(gòu)，仿照天然水景觀而成，如：溪流、跌水、瀑布、池塘、人工湖、養(yǎng)魚(yú)池、涌泉、等，這些在我國(guó)傳統(tǒng)園林中有較廣泛的應(yīng)用(2) 、另一大類：完全依靠噴泉設(shè)備造景，由各種各樣的噴泉由噴頭組合而形成：音樂(lè)噴泉、程序控制噴泉、旱地噴泉、霧化噴泉等，這一類的水景目前在建筑領(lǐng)域中也已被廣泛的應(yīng)用(

8、二) .水景水系統(tǒng)：?綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)那么?中要求：(1) 、景觀水應(yīng)采用循環(huán)系統(tǒng)，并應(yīng)設(shè)置凈化設(shè)施；(2) 、綠色生態(tài)住宅小區(qū)的水景工程應(yīng)充分利用地形、地物和自然景色，營(yíng)造優(yōu)美的水景環(huán)境(3) 、景觀用水系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合中水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，景觀用水水源宜使用雨水或中水(三) .水景設(shè)計(jì)的根本原那么：水景工程的構(gòu)成：有土建池體、管道系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和燈光照明和自控系統(tǒng)等一個(gè)好的水景設(shè)計(jì)必然是由各專業(yè)的完美結(jié)合才能營(yíng)造優(yōu)秀的藝術(shù)效果怪n阿可廣場(chǎng)美國(guó)洛衫機(jī))(1).滿足功能的要求：a.水景的根本功能是供人欣賞，因此它必須是能夠給人帶來(lái)美感，靜止的景物配以活動(dòng)的水景，圖2圖是美國(guó)德克薩斯洲

9、威廉姆斯廣場(chǎng)，到達(dá)靜、動(dòng)結(jié)合，使之更加生動(dòng)活潑、豐富多彩，讓人有藝術(shù)的享受。深圳寶安龍華鎮(zhèn)也將此雕塑原樣“搬來(lái)，但噴水設(shè)計(jì)有誤，馬“跑不起來(lái)。窗2美國(guó)語(yǔ)克薩斯洲威廉姆斯廣場(chǎng)b. 水景也有戲水、娛樂(lè)與健身的功能：圖3萊茵河公園德國(guó)團(tuán)3萊茵河公園需國(guó)M4、5c. 水景對(duì)的環(huán)境改善：如對(duì)繁華嘈雜街道的環(huán)境改善作用。如圖團(tuán)4卡泰羅恩廠場(chǎng)t巴黎窗5巴特里公園城侯國(guó)紐約卜d. 水景還有小氣候的調(diào)節(jié)功能：小溪、人工湖、各種噴泉都有除塵、凈化空氣及調(diào)節(jié)濕度的作用。由于水和空氣的接觸 的外表積越大，噴射的液滴顆粒越小，空氣凈化效果越明顯，負(fù)氧離子產(chǎn)生的也越多所以它 能明顯增加環(huán)境中的負(fù)氧離子的濃度，減少懸浮細(xì)菌

10、數(shù)量，使人感到心情舒暢具有一定的保健作用。圖T哈佛大學(xué)鎂國(guó)劍橋(2)符合小區(qū)規(guī)劃環(huán)境的整體性要求 ：a. 水景是工程技術(shù)和藝術(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)合產(chǎn)品，但是一個(gè)再好的作品如果不能和它周?chē)沫h(huán)境結(jié)合好，也不能產(chǎn)生它應(yīng)有的效應(yīng) 所以一定要和小區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)很好地結(jié)合；而且還必須要符合它所處的小區(qū)環(huán)境氣氛、建筑功能要求；更重要的是要和建筑園林設(shè)計(jì)的風(fēng)格協(xié)調(diào)統(tǒng)b. 水景的形式有許多種如：靜水、落水和噴水.噴水中又有各式噴頭，可以形成各種噴水 的效果，即使用一種形式的水景，由于采用的動(dòng)力水泵揚(yáng)程和流量不同，也會(huì)產(chǎn)生大小、上下、急緩不同水勢(shì)。如文藝復(fù)興中心(底特律)。(3) .不同的水景適合不同的應(yīng)用場(chǎng)景：(不要冒然

11、見(jiàn)水便為吉“)a.音樂(lè)噴泉一般適用于廣場(chǎng)等集會(huì)的場(chǎng)所。它以音樂(lè)、水形、燈光的有機(jī)組合，來(lái)給人 以視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上的美感，同時(shí)噴泉和廣場(chǎng)又融為一體并形成了建筑群的一局部。圖9美國(guó)信克薩斯洲達(dá)拉斯噴泉廠場(chǎng)£b.住宅區(qū)和別墅:圖10*圖 11*-'圖12-六.住宅小區(qū)的景觀水水體保護(hù)景觀水質(zhì)，首先要求清澈、無(wú)色、無(wú)異味，如果沒(méi)有良好的水質(zhì)作保證，就談不上美感。但是居住小區(qū)內(nèi)的水體為封閉水域，面積小、水環(huán)境容量小，水體自凈能力低等特點(diǎn)， 如果 對(duì)居住小區(qū)內(nèi)的水域和河面管理不好， 對(duì)周?chē)h(huán)境污染物的排放不嚴(yán)格控制， 很容易成為小 區(qū)內(nèi)的生活污水、雨水和生活拉圾的受納體，嚴(yán)重影響周?chē)淖匀画h(huán)

12、境和居民的生活質(zhì)量。 為此，一定要控制污染物的排放和采取一定的手段并加強(qiáng)控制。(一) 污染來(lái)源：居住小區(qū)日常排放的生活污水，小區(qū)停車(chē)場(chǎng)洗車(chē)廢水、雨水、生活垃圾及其滲濾液、漂 浮物和施工塵土等。 尤其是大量有機(jī)污染物及氮、 磷等植物營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入水體后， 加速水體富 營(yíng)養(yǎng)化的過(guò)程 : 水中總磷濃度超過(guò) 0.015mg/l 、氮液度超過(guò) 0.3mg/l 時(shí)，藻類便會(huì)大量的繁 殖，從而成為水質(zhì)惡化的首要原因。(二) 景觀水體污染的控制措施：(1). 對(duì)環(huán)境污染源控制措施：a 、小區(qū)內(nèi)的生活污水必須進(jìn)入污水處理廠。不能直排小區(qū)封閉的景觀水體。b、如果為了節(jié)約用水，可設(shè)立小區(qū)污水處理站。處理站凈化后的水用于

13、沖廁、澆灌綠 地、沖洗道路、洗車(chē)等?；蚪?jīng)深度處理后作為封閉景觀水體的補(bǔ)充水。c、地表逕流雨水含有較多的有機(jī)物和無(wú)機(jī)塵土，尤其是初降雨水污染程度相當(dāng)生活污 水，不能直接入封閉水體，要收集后經(jīng)靜置沉淀處理后再使用。d、嚴(yán)禁水池周邊堆放生活垃圾，應(yīng)設(shè)置專人對(duì)水面飄浮物的去除。e、水池邊坡應(yīng)做毛石或予制混凝土塊護(hù)砌。(2) 、對(duì)水體污染物的治理措施：a. 物理方法： 機(jī)械過(guò)濾、疏浚底泥、光調(diào)節(jié)、水位調(diào)節(jié)、高壓放電、超聲波等方法。 去除湖底沉淀物及抑制泥中氮、磷的釋放 , 是控制內(nèi)負(fù)荷的有效途徑?？梢韵♂屗w中有害 污染物濃度， 防止水體富營(yíng)養(yǎng)化 , 起延緩作用。 此方法對(duì)較小水面是很有效的 , 但對(duì)于

14、較大水 面的景觀水體造成大量的水源浪費(fèi)。b. 化學(xué)方法向水中投加化學(xué)藥劑的方法殺死藻類，然后自然沉淀再去除淤泥層，到達(dá)防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的。常用藥劑有硫酸銅或漂白粉：硫酸銅效果較好每升水中投加 0 305mg/l 就可以殺死多數(shù)的藻類物質(zhì)，但要注意對(duì)魚(yú)類的影響。c 、水生植物系統(tǒng)：以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)，將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應(yīng)用于水質(zhì)凈化，充分利用自然凈化與水 生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上的相輔相成的協(xié)同作用來(lái)凈化水；利用食物鏈關(guān)系， 有效的回收和利用資源取得水質(zhì)凈化和資源化、 景觀效果等結(jié)合效益。 能夠提高水體對(duì)有機(jī)污 染物和氮、 磷等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的去除效果， 同時(shí)水生植物收獲后可作某些用途

15、， 取得一定的經(jīng) 濟(jì)效益。常用效果較好的植物品種：鳳眼蓮、蓮、蘆葦、香蒲等。據(jù)估算，鳳眼蓮的產(chǎn)量約為 510 公斤/ 平米水面，按鳳眼蓮的含氮 1.2%，含磷 0.79%計(jì)，每平米鳳眼蓮的氮去除負(fù) 荷和磷去除負(fù)荷分別為 0.06 0.12kg/a 和 0.04 0.08kg/a.d、生物柵與生物浮島：生物柵為參與污染物凈化的微生物、原生動(dòng)物、小型浮游動(dòng)物等提供附著生長(zhǎng)條件 的設(shè)施。 使大量參與凈化的生物在此生長(zhǎng)， 不被大型水生物和魚(yú)類吞食， 使單位體積的水體 生物數(shù)量成幾何級(jí)增長(zhǎng)，大大強(qiáng)化了湖水的凈化能力。生物浮島應(yīng)用于封閉水域水體凈化新型生態(tài)工藝，其上部可種植花草，一方面吸收 和降解水中污染

16、物；另外還有美化湖面景觀的作用，具有立體景觀效果?？煞N的植物有：美人蕉、空心菜、小麥等物。e、水生動(dòng)物：魚(yú)是水生食物鏈的最高級(jí)，在水體內(nèi)利用藻類為浮游生物的食物，浮游生物又供作魚(yú)類 的餌料，使之為菌 - 藻類 - 浮游生物 - 魚(yú)，的生態(tài)系統(tǒng)。養(yǎng)魚(yú)一般地說(shuō)，只在水生植物水體中放養(yǎng)，由于景觀水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要優(yōu)于漁業(yè)水域水質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)，因而完全可以滿足魚(yú)類生存的需要。景觀水域宜放養(yǎng)的品種：花鰱，白鰱為主，配以魚(yú)鳙，草鯉，羅非魚(yú)等，他們能夠以藻類為食，控制藻類的過(guò)速繁殖， 所以養(yǎng)殖是一種很好的方法， 既有凈化水質(zhì)的作用， 同時(shí)又能很好的發(fā)揮水體的垂釣 功能。f、曝氣充氧：曝氣充氧在一定程度上可以防止藻類大

17、量繁殖而導(dǎo)致魚(yú)類死亡， 目前主要方式是自然跌 水曝氣和機(jī)械曝氣兩種。g. 微污染生物處理：目前國(guó)內(nèi)外最常用的一種高效的較為先進(jìn)的處理技術(shù)，采用的是生物接觸氧化法，使細(xì) 菌和真菌類的微生物和原生物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在填料或者某載體上生長(zhǎng)繁 殖，形成膜狀生物污染，污水與生物膜接觸后，污水中的有機(jī)物，植物營(yíng)養(yǎng)物氮，磷等被生 物膜上的微生物攝取， 使微污染水得到凈化， 這種方式可有效的處理有機(jī)污水， 降低污染物 總量，使水體得到完全徹底的凈化。七、住宅區(qū)湖水處理及循環(huán)利用舉例 節(jié)省用水；節(jié)約能源；節(jié)省一次投資 棲湖花園位于深圳華僑城燕棲湖鄰岸，是波托菲諾108萬(wàn)m2工程的有機(jī)組成局部。棲湖花園北部為高爾夫球俱樂(lè)部和一輝花園，南為荔枝林，東部為天鵝堡花園，東南為歡樂(lè)谷娛樂(lè)城。居于棲湖花園腹部的燕棲湖為一天然湖泊，湖泊總面積約為7.5萬(wàn)m2,水深約2-2.5m,湖面中央有一天然島,地理?xiàng)l件十分優(yōu)越,自然環(huán)境得天獨(dú)厚。圖13沖將處理過(guò)的湖水作為空調(diào)冷卻水、水景