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城市水文效应
编辑词条
??????城市化水文效应是一个公众尚未熟知的概念，它是指在快速城市化区域，由于屋顶和硬质地面等不渗透面积的大幅增加，导致该地区的雨水汇流特征改变的现象，其表现为洪水总量增多，洪峰流量加大，洪水汇流时间缩短。简单说就是城市化产生的不渗透地面把本应渗入土中的一部分雨水给截留了，从而更易产生洪灾。
目录
1基本信息
2产生原因
3排水设计
4研究意义
5雨水管理新技术的特点
6环境问题
中国水污染分布与水污染现状
水体污染
水体污染的防治措施
目前依然存在的问题
7严重影响
城乡居民的饮用水安全受到严重威胁
对工、农业生产产生严重影响
对人民群众健康产生严重威胁
跨行政区的水污染纠纷日趋尖锐
1基本信息
城市水文效应hydrologicaleffectofcity
城市化所及地区引起的水文过程的变化或影响。
城市化水文效应是一个公众尚未熟知的概念，它是指在快速城市化区域，由于屋顶和硬质地面等不渗透面积的大幅增加，导致该地区的雨水汇流特征改变的现象，其表现为洪水总量增多，洪峰流量加大，洪水汇流时间缩短。简单说就是城市化产生的不渗透地面把本应渗入土中的一部分雨水给截留了，从而更易产生洪灾。
2004年7月10日北京的一场暴雨给城市交通带来的不便，实际上是一个现在我国许多城市都遇到的问题。这场降雨提醒人们注意快速城市化本身所带来的不利的生态后果，并采取相应的措施。实际上城市化水文效应是发达国家在二战后曾经普遍遇到过的问题，我国的城市化过程应该发挥后发优势，避免走西方城市开始时忽视城市化水文效应，直到影响城市运转再加以改造的老路。
2产生原因
城市化是促使自然环境发生变化的强大因素之一。城市化的过程增大了人类社会与周围环境间的相互作用。城市兴建和发展后，大片耕地和天然植被为街道、工厂和住宅等建筑物所代替，下垫面的滞水性、渗透性、热力状况均发生明显的变化，集水区内天然调蓄能力减弱，这些都促使市区及近郊的水文要素和水文过程发生相应的变化。城市的热岛郊应、凝结核效应、高层建筑障碍效应等的增强,使城市的年降水量增加5%以上，汛期雷暴雨的次数和暴雨量增加10%以上（见城市气候）。地表不透水面积比重很大,地下满布着排水管道的市区,截留、填洼、下渗的损失水量很少，水流在地表及下水道中汇流历时和滞后时间大大缩短，径流系数和集流速度增大，使城市及其下游的洪水过程线变高、变尖、变瘦，洪峰出现时刻提前，城市地表径流量大为增加。如上海城市化后地表径流量增加20～25%，为此增加了城市及其下游防洪、排涝的压力。
城市工业废水和生活污水向河流排放，工业废气向大气排放后形成的酸雨，使天然水体受到污染，生态平衡遭到破坏，严重危及工业生产和人民生活。通常在枯水季节，河川径流减少，稀释能力削弱，水质更趋恶化。在城市化水平较高的地区，其下游水体一般都受到污染。天然水体水质恶化更加剧了城市水资源的紧缺。
城市迅速膨胀，人口高度集中，工业迅速发展，城市需水量也急剧增加。城市居民用水的消耗定额平均为农村居民的5～8倍，新兴工业的耗水量更多，对水质的要求更高，故城市用水量的增长速度大大超过了人口增长的速度。例如上海1949～1980年间,人口增加了1倍多，用水量增加近6倍。城市供水日益紧张,原来的地表水源和供水设施不能适应发展的要求，许多城市超量开采地下水，使地下水资源日趋枯竭，不仅带来了水资源危机，甚至造成地面沉降的危害。为此，不少城市采取远距离引水的途径，以解决城市供水不足的问题。
城市工业废水和生活污水向河流排放，工业废气向大气排放后形成的酸雨，使天然水体受到污染，生态平衡遭到破坏，严重危及工业生产和人民生活。通常在枯水季节，河川径流减少，稀释能力削弱，水质更趋恶化。在城市化水平较高的地区，其下游水体一般都受到污染。天然水体水质恶化更加剧了城市水资源的紧缺。
3排水设计
回顾欧洲国家城市排水设计思想发展的历程，可以归纳为两个阶段。传统的城市排水设计思想，主要是基于卫生学的考虑，要把城市雨水和污水一起，通过市政管网尽可能快地排到远离城市的地方，以避免污染水源。这种做法使水面从许多城市逐渐消失，加剧了城市的“干化”。二战之后，西方国家许多城市扩展很快，使原有管网无法负担新增加的雨水的负荷，从而产生排水不畅阻碍交通等一些问题。于是产生了解决这些问题的一系列的替代技术，主要有雨水渗透，雨水蓄滞措施及场地规划方面的一些做法。这些技术在20世纪60年代末70年代初投入使用，现在已经发展成为有相当规模的成熟产业。采用新技术使水面重现于城市，成为城市景观的点睛之笔，巴黎新城MarnelaVallee的蓄滞水系就是其中的佳例。
MarneLaVallee新城位于巴黎东部，当初设计新城时用传统的排水技术方法计算得出的结果，是排水工程造价高昂，以至影响到新城建设方案的经济可行性，这使得新城的排水系统设计者SAUVETERRE工程咨询公司转而寻求以蓄滞水系为特点的新的技术方案，并为此改变了居住区的规划布局方案，使之与蓄滞水系相适应。Maubee溪蓄滞水系结合起伏较大的地形，分为20余大小不等的蓄滞池，镶嵌在森林绿地与居住区之间，构成优美的风景线。分散的布局便于蓄滞水系随新城扩展而分期施工，从而增强了建设的经济性。建设当初，一些卫生专家曾怀疑蓄滞池会带来蚊虫滋生等卫生问题，由于设计者精心构筑了一个适宜于食蚊子幼虫的鱼类的生态环境，从而成功地避免了这一问题。对建成后二十余年运行的监测结果表明，该蓄滞水系对雨水水质有显著的净化效果。
4研究意义
城市水文效应是城市人类活动与水相互关系的重要问题，它对局部水分循环和水量平衡各个要素有着明显的影响。在理论上又与城市的气候效应、环境效应、社会经济效应密切相关。对它的研究既涉及到多种学科的理论问题，又可服务于城市建设。
5雨水管理新技术的特点
雨水管理新技术的特点是不再追求把雨水尽快排离城市，而是要一方面增加雨水渗透减少雨洪量，另一方面，允许雨水在规划好的地方“逗留”，乃至成为城市风景的一部分。其中不少技术措施具有多重效益。如植草铺地具有增加雨水渗透和减轻城市热岛效应的双重作用；透水道路路面不仅能减缓雨洪冲击，而且能降低噪音，非常适合于居住区道路采用。
我国正处于城市快速发展时期，应大力加强城市雨水管理新技术的研究，争取形成具有自主知识产权的技术体系，并尽快发展成为相应产业，使我国城市化过程能够避免不利生态后果产生的困扰。
6环境问题
（一）中国水污染分布与水污染现状
???????有人说，地球的颜色是绿色的，她孕育着生命，预示着人类的诞生和未来。我说，她是生命的摇篮，人类的母亲，她把全部的爱无私地奉献给人类的子子孙孙。她的确很大，幅员辽阔，但不是无边无际；她的确很美，山青水秀，但不是青春永远；她的确很富，资源广博，但不是取之不尽，用之不竭。
如今，地球生态环境已被人类活动严重破坏。尤其是水的污染更为突出。
水是地球上万物的命脉所在，水滋润万物、哺育生命、创造文明。中国水资源的分布极其不均匀。中国的人均水资源占有量低于500立方米，远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒。目前全国600多座城市中，有300多家缺水，其中严重缺水的有108个，缺水量约为1000万吨/天左右。几百万人生活用水紧张。。。。。。
面对“滴水贵如油”的水资源，而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的：据统计，全世界污水排放量已达到4000亿立方米，使5.5万亿立方米水体受到污染，占全世界径流总量的14%以上。
（二）水体污染
水是怎样被污染的呢？原因主要有两种：一是自然的，一是人为的。由于雨水对各种矿石的溶解作用，火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落入水体而引起的水污染，这属于自然污染。向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物，造成水质恶化，这属于人为污染。而人们通常所说的水污染主要是指后一种，而且也是最主要的。
1：水体受污染的过程
一般来说，水自身有自净能力。水的自净能力包括稀释扩散、沉淀堆积、氧化还原以及水中微生物对有机物的分解等。大体可以分四段：第一为污染段，由于大量污染物混入，河流水质恶化，水中溶解氧极少，除了细菌以外，其它生物较少，特别是几乎不存在自氧性生物；第二是分解段，分解有机质的生物逐渐繁殖，生物分解活动激烈，大量消耗溶解氧，鱼类难以生存，出现藻类和需氧较低的原生生物等，而在生化需氧量逐渐降低后，水中溶解氧又逐渐增加；第三为恢复段，藻类、鱼类和其它大型生物重新又活泼起来，水质逐渐变清；第四为清水段，溶解氧接近饱和，水质清洁，自净过程到此完成。
2：水体受污染的原因
人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。
工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。。。。。。
农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。
还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。
3：水体污染对人类的危害
污染的水对人体的影响有很多不利的因素：人体中70%—80%是水分，因此长期饮用不良的水质，而导致体质不佳抵抗力自然减弱，则百病发生乃必然，再者长期累积之污染物到达身体无法承受时，再高明的医生、再有效的药物恐怕也难奏效，所以“水是百药之王”的说法一点都不假。
常见的饮用水水质项目对人体健康的影响：
铅:对肾脏、神经系统造成危害，对儿童具高毒性，致癌性已被证实；
镉:对肾脏有急性之伤害；
砷:对皮肤、神经系统等造成危害，致癌性已被证实；
汞:对人体的伤害极大，伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统；
硒:高浓度会危害肌肉及神经系统；
亚硝酸盐:造成心血管方面疾病，婴儿的影响最为明显(蓝婴症)，具致癌性；
总三卤甲烷:以氯仿对健康的影响最大，致癌性方面最常发生的是膀光癌。
三氯乙烯（有机物）:吸入过多会降低中枢神经、心脏功能，长期暴露对肝脏有害
四氯化碳（有机物）:对人体健康有广泛影响，具致癌性，对肝脏、肾脏功影响极大
近年来美国环境保护署（EPA）针对1971-1994年间由水所引起的疾病进行一项调查，在740件案例中，其中因原生动物所引起共148件，共有448,486人因而致病，是所有原因中最高者。研究发现，原生动物种类中以隐孢子虫及梨形鞭毛虫二种需要特别注意，最常出现在游憩风景区及畜牧养殖地区，其中又以养猪、养鸭二种最多。统计也显示，23年内所造成的死亡病例共89件，而原生动物造成的死亡案例高达70件。
水不仅是生命之源，对人类极其重要，而污染又是这样厉害。因此我们更应该预防和保护好水资源，合理并利用好水。
（三）水体污染的防治措施
????对于污水采取的措施主要有：
??????1：资金、行政、法律保障措施
（1）资金支持是必不可少的条件
显然，资金支持是污染治理重要的条件之一，没有资金，一切治理措施就无法实施。
（2）政府的支持是后盾
城市水系污染治理涉及面很广，不但涉及到居民，还涉及到外地人员，涉及到部队系统，涉及到少数民族，也会涉及到权利持有者的利益。因此，单靠水利部门是无法解决问题的，即使再加上环保部门，力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持，市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持，许多强制性措施就难以行得通。
（3）污染治理需要法制
法律法规是人们共同遵守的准绳，应制定保护城市水环境的地方性法律，让水系管理部门有法可依，依法行政，这样一些事情做起来会容易一些。
???????2：工程保障措施
（1）必须实施彻底截污、污/雨分流
根据实地调查结果，生活污水是水系最严重的污染源，将生活污水完全截留是治污的根本。另外，由于雨水管经常被用作排污管，所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理，雨水则可直接排入自然水体中，降低污水处理厂处理负荷，污水可以通过河道排放。
（2）对老平房区进行搬迁改造
一般来说，城镇新建居民区都有完备的下水道系统，都实施了污/雨分流。但是，老平房区房屋破旧，多数没有下水道系统，而且污/雨不分，是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度，都需要对老平房区进行搬迁改造。
3：市政管理措施
（1）加强城市卫生综合管理
加强城镇的综合卫生管理，使街面保持干净，减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理，对建设工地卫生实行严格监督，对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。
（2）环卫部门应提高管理水平
鉴于环卫部门职工向河道倾倒所收集的垃圾、大粪的情况客观存在，环卫部门应提高管理水平，严格要求职工遵守规矩，教育职工明确自己的责任，对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。
（3）合理布置垃圾处理站点、公共厕所
应健全垃圾处理站点网络（尤其是公共场所），让人们垃圾有处可弃，减少因无垃圾站（箱）而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所，让在外活动的人们感到方便，减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。
（4）拆除一切造成污染的违章建筑
对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。
4：水资源调控措施
加强水源调配方面的研究
水资源不足是影响水质的重要因素，河水不流，水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究，如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂，应加强处理水的应用，处理厂与输水管道应同时规划、同时设计，将处理后的洁净水引入河道，这样既节约水资源又可保护水环境。
5：公众参与措施
（1）让公众参与河道环境管理
河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道，定期访问居民，公布举报电话，让居民有机会参与对污染源的监督，及时发现问题，进行处理。也可以实行“门前三包”等措施，目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情，对水环境实行有效的监督和保护。
（2）搞好大众教育
对大众加强保护水质的教育，沿河树立一些警示牌，呼吁人们注意保护水质。另外，新闻媒体继续对大众进行环境保护的教育。
（四）目前依然存在的问题
然而在此过程当中有几方面问题没有得到足够重视或未能有效执行：
首先，治理水污染的过程中要避免将水环境整治工作同行政强制措施完全等同起来。应该在整治的过程中更多地采用经济手段，调动排污单位的内部积极性，使污染物达标排放和综合治理成为企业主动的自发的自愿的行为。这样不仅能够减少行政强制执行的费用，而且可以减少以至杜绝企业弄虚作假、追求形式上的达标和保留实质上的污染行为的发生，从而有效地提高有关法律法规执行的有效性。在通常意义上的引进经济激励措施、奖励达标先进单位、为其提供政策优惠的做法之外，是否可以将水环境治理与清洁生产工艺技术的市场开发有效的结合起来，在停产、关闭数以千计的污染企业的同时创立和新建于环境保护有利的新企业新市场，使水环境整治工作同社会经济其它方面有机地联系在一起，使环保工作不再对于工业企业的发展只是一味的否定，而是肯定与否定相结合。从长远发展的角度看，工业走向环境健康化是世界发展的总体趋势，清洁生产工艺的开发利用将在不久的未来占据巨大的市场份额。因此我们应该把握时机，争取利用后进优势，在促进环境质量改善的同时获得经济的更大发展。
其次，水污染的治理过程中还应避免将水污染防治与工业企业达标排放等同起来。中国是一个农村人口占到70%的农业大国，且农业现代化程度较低。美国著名的化学家和环保主义者蕾切尔·卡逊在上个世纪60年代所关注的农业污染问题在今天的中国仍然具有极为现实的指导意义。当我们对于我国大多数流域污染情况寻根求源的时候都会发现干流和支流沿岸的农药化肥及其它农业废弃物肆意地向水体抛弃是构成水环境恶化的重要原因之一，而且往往正是这些不经任何处理就排向江河湖海的大量农业污染物在很大程度上须对水体的毒化问题负责。然而在水环境治理的实际操作中，我们几乎看不见有关治理农业面源污染的举措，更没有像“零点行动”那样富有广泛社会影响力的治污行为发生。当然并不否定工业企业污染治理与农业污染控制本身有着不可分割的联系，对于“15小”企业的治理一定范围内断绝了农业污染物的来源，然而从现实的角度来看，这还远远不够；也并不否认农业的面源污染较之工业企业通常情况下的点源污染而言，控制的难度大得多，甚至近乎不可操作，然而不能因为该问题解决起来有极大困难而视其不存在。这样只能造成对农业污染的默认，从而使问题扩大化。
最后，水污染治理过程应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象，这就要求在整治水环境问题的过程当中首先要考虑到水污染问题的流域性，加强河流湖泊沿岸省市地区之间的协调和合作。这一点在淮河治理过程当中已经获得重要的实践经验，应该在全国范围内加以推广。其次，水资源作为生态环境的一个重要成分对于人类生产生活都具有不言而喻的重要价值，因而将水环境整治与水权概念的开发相结合，明确水资源使用的受益者和水环境问题的治理者无疑具有重要意义；与此同时对于水资源的开发利用要实行全流域统筹兼顾的方针，生产、生活和生态用水综合平衡，做到微观与宏观相结合，促进水环境问题的根本解决。
自古以来，人类就是在水的滋养下生存和繁衍，今后也将同样依赖于水资源而继续存在和发展。无论社会如何进步，时代如何发展，我们都不可以水环境的恶化为代价换取一时的经济发展，因为那将造成人类无法承受的恶果，并最终导致一切人类文明化为乌有。如果说过去的水环境问题是由于人类的无知导致的，那么今天，我们已经逐渐清醒地认识到问题的严重性；如果说已经造成的水污染及水生态环境的破坏是我们疏于管理的结果，那么今天，我们已经在水环境治理的道路上迈出了坚实的一步；如果说已经完成的治理工作在遏制水环境恶化方面起到了可喜的积极作用，那么今后的工作将更加艰巨和繁重，需要更完善的立法支持、更广泛的社会参与以及更持久的全方位投入。水环境的现状要求我们不懈地坚持治理工作，已取得的成绩激励我们更有信心地将治理工作开展下去。
水污染治理比防洪、抗旱难度更大，因为洪水的发生在时间上偶然性、在地域上有局限性，而水污染则是每时每地都存在。洪水、干旱是天灾，面对天灾，人类更能团结一致，更能吃苦耐劳，更能相互帮助，更能激起一股热情，1998年长江大水就是一个例证。水污染是人祸，是人引起的，治污会影响到部分人的利益，会涉及到社会中的方方面。总之：节水从点滴做起！
7严重影响
1.城乡居民的饮用水安全受到严重威胁
由于我国水环境污染严重，使城乡居民饮水安全受到威胁。据卫生部门的调查统计，我国有65.4%的人口饮用不合标准的水。1989年国家环保局组织对全国环境保护重点城市饮用水水源保护情况进行调查，结果发现有48%的地表水源、20%的地下水源达不到标准。由于水源地污染而引起的社会问题相当突出。其中比较典型的是1994年、1995年，淮河干流连续发生的水污染事故，引起淮南、蚌埠、盱眙等市县上百万人一段时间没水喝，当地群众反映十分强烈。太湖近年来蓝藻频发，造成无锡自来水厂取水困难，部分水厂停产。海河流域有不少地区已经成为“污水县"，“污水乡"，当地群众饮水发生困难。
2.对工、农业生产产生严重影响
我国是水资源相对贫乏的国家，人均水资源量相当于世界人均占有量的四分之一，居世界第88位。随着工农业的发展和人民生活水平的提高，水资源紧缺的矛盾日趋紧张。而目前日趋严重的水污染又进一步加剧了水资源短缺的矛盾。待别象辽河流域、海河流域、淮河流域内的广大地区，本来就是我国缺水最严重的地区，严重的水污染使当地缺水矛盾尖锐化，给工农业生产造成严重损失。此外，由于水资源紧缺，7些城市和地区多年来一直用污水进地灌溉，仅海河流域污灌面积就达1000万亩。长期污灌，使得污灌区土壤遭到污染，从而使农作物带有一定残毒，有的甚至无法食用。水污染对渔业同样产生了严重的影响，一些污染严重的河段已经鱼虾绝迹。
3.对人民群众健康产生严重威胁
水污染严重的地区，一方面饮水安全受到威胁，另一方面长期污灌，造成地表水、地下水、土填、农牧渔产品等的污染和农业生态环境的破坏，对人体健康已构成了威胁。据一些地区居民健康普查结果，污染区居民的肠道疾病率、癌症发病率及婴儿先天性崎变、畸胎的发生率均比对照区有明显的增高。
4.跨行政区的水污染纠纷日趋尖锐
严重的水污染造成一些地区水污染事故频繁，从而引发了许多污染纠纷，其中尤为跨行政区的水污染纠纷危害最大。仅以省界水污染纠纷为例，如山东德州与河北吴桥的污染纠纷、浙江庆元与福建松溪的污染纠纷、江苏吴江与浙江嘉兴的污染纠纷等，这些纠纷直接影响了当地社会安定。
参考资料：
1.
城市水文效应参考:?
http://www.souezu.com/i_276891.html
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城市?水文?效应
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