水環(huán)境系統(tǒng)設計和水資源的綜合利用

1、水環(huán)境系統(tǒng)設計和水資源的綜合利用一、前言：俗話說：“山旺人丁，水旺財?！敝袊L水學中對宅地的選擇幾乎是無水不筑，無水不 居，這已成為中國國粹建筑學的定律。水原本就是與天文、地理、 人類在自然界各種開發(fā)活 動中密切相關的。她是所有生命的母親， 大地的血脈，萬物生長的依靠。水也是人類的生命 線，有風有水的地方，就有生命和生氣，萬物就能生長，人群就能生活。所以，水是經濟發(fā) 展和社會發(fā)展進步的生命線。 自上個世紀二十年代全球性的淡水資源的短缺愈來愈嚴重， 繼 而阻礙了城市工業(yè)和農業(yè)的發(fā)展。 所以在二十一世紀， 水資源已經成為中國乃至世界的熱點 問題，凡是熱點的問題就是會蘊藏著巨大的改革和發(fā)展的機遇。

2、房地產投資商熱衷于該專題 研究是可以理解的。發(fā)達國家在總結了半個世紀的經驗和教訓之后，紛紛進行了水的管理體制的改革：美國二十世紀末提出了“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) 和用戶組織一個最優(yōu)化的管理范圍 （一個城市可以分幾個水區(qū)） 在這個水區(qū)范圍內， 按照水 的生態(tài)循環(huán)概念進行綜合管理是現實的，而且是可行的。二、綠色生態(tài)住宅小區(qū) :我國為了在住宅建設中充分貫徹“節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、治污”的八字方針，加強住宅小 區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設， 建設部科技司制定“綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設要點與技術導則”和“中國 生態(tài)住宅技術評估手冊”?？偟哪繕耸?：以科技為先導、 以推進

3、住宅生態(tài)環(huán)境建設及提高住宅產業(yè)化水平為總目標， 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，帶動相關的產業(yè) 發(fā)展，實現社會、經濟、環(huán)境效益的統(tǒng)一。其中首先提到的是“能源”問題，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、 水質要求的前提下， 將水資源綜合利用技術集成一體的水環(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)評估標準：（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

4、生活污水，回 用于環(huán)境用水、雜用水 雨水和綠化景觀用水的自然滲透補給地下水。節(jié)水率（WCR） %（應大于等于 15%，但不宜超過 50%） ：總用水量定額值自來水用量設計值WCR =x 100%總用水量定額值（二）給排水系統(tǒng)：1分質供水：應符合相應的水質標準：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，滿足用水目標定額要求。3管材、附件和設備供水設施的選擇和運行應考慮水的二次污染等。4排水系統(tǒng)： 實行雨、污分流制；污、廢水和雨水的收集排放滿足各項要求，并且不 對生態(tài)環(huán)境產生負面影響；收集優(yōu)質雜排水，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

5、管所造成的交叉感染等；（三）污水處理和回用：1. 目的是保護住宅區(qū)周圍的水環(huán)境，實現污水處理的資源化和無害化；改善環(huán)境；2住宅區(qū)集中污水處理，處理后的出水水質應符合相應的水質標準：3 因地制宜對再生水進行合理規(guī)劃，使回用率大于20%，但不宜超過 40%?；赜盟炕赜寐剩╓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)集中污水處理廠應優(yōu)先選擇成熟的處理 工藝及安全可靠的消毒技術； 結合住宅區(qū)的特點和氣候特性，充分利用污水中的營養(yǎng)物和能量資源；污泥應結合住宅區(qū)的綠化進行適當的處理和綜合利用等；污水回用 ：應結合住宅區(qū)的具體條件，對不同的回用目的進行技術經濟比較，選擇切實

6、 的方案； 再生水用作建筑雜用水、 景觀用水時， 水質應符合： 城市雜用水水質標準 、景 觀環(huán)境用水水質標準；補充水源水 ： 直接進入地面水水源時，水質應符合地面水環(huán)境質量標準；達到景觀 用水標準的再生水， 用于景觀水體的過程中， 經地表的滲濾， 間接補充到地下含水層； 對補 充水源水的再生水，必須經過嚴格有效的消毒處理；5雨水利用：屋面雨水經收集進入景觀水體、結合綠地自然滲透；地面逕流：通過綠 地草坪最大限度接納雨水入滲量，補充地下水；6綠化、景觀用水（略）濕地：通過濕地系統(tǒng)調節(jié)微氣候、改善生態(tài)環(huán)境、保持生物多樣化。7節(jié)水設施與器具：貫徹國家相關法規(guī)，節(jié)約用水；節(jié)水用具的使用率達到100%；

7、三、住宅小區(qū)水環(huán)境系統(tǒng)的規(guī)劃設計： （ 略）四、住宅小區(qū)全面提高生活飲用水水質： （ 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 , 簡稱水景 :（ 一 ）. 水景的種類目前我國最高噴泉：廣東河源156米。最長的跑泉：錦州小凌河207米。最長的噴泉：大連星海灣廣場：一公里。最新技術動態(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：利用地勢或土建結構，仿照天然水景觀而成，如：溪流、跌水、瀑布、池塘、人工湖、養(yǎng)魚池、涌泉、等，這些在我國傳統(tǒng)園林中有較廣泛的應用(2) 、另一大類：完全依靠噴泉設備造景，由各種各樣的噴泉由噴頭組合而形成：音樂噴泉、程序控制噴泉、旱地噴

8、泉、霧化噴泉等，這一類的水景目前在建筑領域中也已被廣泛的應用(二) .水景水系統(tǒng)：綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設要點與技術導則中要求：(1) 、景觀水應采用循環(huán)系統(tǒng)，并應設置凈化設施；(2) 、綠色生態(tài)住宅小區(qū)的水景工程應充分利用地形、地物和自然景色，營造優(yōu)美的水景環(huán)境(3) 、景觀用水系統(tǒng)應結合中水系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，景觀用水水源宜使用雨水或中水(三) .水景設計的基本原則：水景工程的構成：有土建池體、管道系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和燈光照明和自控系統(tǒng)等一個好的水景設計必然是由各專業(yè)的完美結合才能營造優(yōu)秀的藝術效果怪n阿可廣場美國洛衫機)(1).滿足功能的要求：a.水景的基本功能是供人觀賞，因此它必須是能夠給人帶來

9、美感，靜止的景物配以活動的水景，圖2圖是美國德克薩斯洲威廉姆斯廣場，達到靜、動結合，使之更加生動活潑、豐富多彩，讓人有藝術的享受。深圳寶安龍華鎮(zhèn)也將此雕塑原樣“搬”來，但噴水設計有誤，馬“跑”不起來。窗2美國語克薩斯洲威廉姆斯廣場b. 水景也有戲水、娛樂與健身的功能：圖3萊茵河公園（德國）團3萊茵河公園需國M4、5c. 水景對的環(huán)境改善：如對繁華嘈雜街道的環(huán)境改善作用。如圖團4卡泰羅恩廠場t巴黎窗5巴特里公園城侯國紐約卜d. 水景還有小氣候的調節(jié)功能：小溪、人工湖、各種噴泉都有除塵、凈化空氣及調節(jié)濕度的作用。由于水和空氣的接觸 的表面積越大，噴射的液滴顆粒越小，空氣凈化效果越明顯，負氧離子產生

10、的也越多所以它 能明顯增加環(huán)境中的負氧離子的濃度，減少懸浮細菌數量，使人感到心情舒暢具有一定的保健作用。圖T哈佛大學鎂國劍橋(2)符合小區(qū)規(guī)劃環(huán)境的整體性要求 ：a. 水景是工程技術和藝術設計的結合產品，但是一個再好的作品如果不能和它周圍的環(huán)境結合好，也不能產生它應有的效應 所以一定要和小區(qū)的規(guī)劃設計很好地結合；而且還必須要符合它所處的小區(qū)環(huán)境氛圍、建筑功能要求；更重要的是要和建筑園林設計的風格協(xié)調統(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，由于采用的動力水泵揚程和流量不同，也會產生大小、高低、急緩不同水勢。如文藝復興中心

11、(底特律)。(3) .不同的水景適合不同的應用場景：(不要冒然見水便為吉“)a.音樂噴泉一般適用于廣場等集會的場所。它以音樂、水形、燈光的有機組合，來給人 以視覺和聽覺上的美感，同時噴泉和廣場又融為一體并形成了建筑群的一部分。圖9美國信克薩斯洲達拉斯噴泉廠場b.住宅區(qū)和別墅:圖10*圖 11*-圖12-六.住宅小區(qū)的景觀水水體保護景觀水質，首先要求清澈、無色、無異味，如果沒有良好的水質作保證，就談不上美感。但是居住小區(qū)內的水體為封閉水域，面積小、水環(huán)境容量小，水體自凈能力低等特點， 如果 對居住小區(qū)內的水域和河面管理不好， 對周圍環(huán)境污染物的排放不嚴格控制， 很容易成為小 區(qū)內的生活污水、雨水

12、和生活拉圾的受納體，嚴重影響周圍的自然環(huán)境和居民的生活質量。 為此，一定要控制污染物的排放和采取一定的手段并加強控制。(一) 污染來源：居住小區(qū)日常排放的生活污水，小區(qū)停車場洗車廢水、雨水、生活垃圾及其滲濾液、漂 浮物和施工塵土等。 尤其是大量有機污染物及氮、 磷等植物營養(yǎng)物進入水體后， 加速水體富 營養(yǎng)化的過程 : 水中總磷濃度超過 0.015mg/l 、氮液度超過 0.3mg/l 時，藻類便會大量的繁 殖，從而成為水質惡化的首要原因。(二) 景觀水體污染的控制措施：(1). 對環(huán)境污染源控制措施：a 、小區(qū)內的生活污水必須進入污水處理廠。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

13、設立小區(qū)污水處理站。處理站凈化后的水用于沖廁、澆灌綠 地、沖洗道路、洗車等。或經深度處理后作為封閉景觀水體的補充水。c、地表逕流雨水含有較多的有機物和無機塵土，尤其是初降雨水污染程度相當生活污 水，不能直接入封閉水體，要收集后經靜置沉淀處理后再使用。d、嚴禁水池周邊堆放生活垃圾，應設置專人對水面飄浮物的清除。e、水池邊坡應做毛石或予制混凝土塊護砌。(2) 、對水體污染物的治理措施：a. 物理方法： 機械過濾、疏浚底泥、光調節(jié)、水位調節(jié)、高壓放電、超聲波等方法。 清除湖底沉淀物及抑制泥中氮、磷的釋放 , 是控制內負荷的有效途徑?？梢韵♂屗w中有害 污染物濃度， 防止水體富營養(yǎng)化 , 起延緩作用。

14、 此方法對較小水面是很有效的 , 但對于較大水 面的景觀水體造成大量的水源浪費。b. 化學方法向水中投加化學藥劑的方法殺死藻類，然后自然沉淀再清除淤泥層，達到防止水體富營養(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 就可以殺死多數的藻類物質，但要注意對魚類的影響。c 、水生植物系統(tǒng)：以生態(tài)學原理為指導，將生態(tài)系統(tǒng)結構與功能應用于水質凈化，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)同作用來凈化水；利用食物鏈關系， 有效的回收和利用資源取得水質凈化和資源化、 景觀效果等結合效益。 能夠提高水體對有機污 染物和氮、 磷等無機營養(yǎng)物的去

15、除效果， 同時水生植物收獲后可作某些用途， 取得一定的經 濟效益。常用效果較好的植物品種：鳳眼蓮、蓮、蘆葦、香蒲等。據估算，鳳眼蓮的產量約為 510 公斤/ 平米水面，按鳳眼蓮的含氮 1.2%，含磷 0.79%計，每平米鳳眼蓮的氮去除負 荷和磷去除負荷分別為 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、原生動物、小型浮游動物等提供附著生長條件 的設施。 使大量參與凈化的生物在此生長， 不被大型水生物和魚類吞食， 使單位體積的水體 生物數量成幾何級增長，大大強化了湖水的凈化能力。生物浮島應用于封閉水域水體凈化新型生態(tài)工藝，其上

16、部可種植花草，一方面吸收 和降解水中污染物；另外還有美化湖面景觀的作用，具有立體景觀效果。可種的植物有：美人蕉、空心菜、小麥等物。e、水生動物：魚是水生食物鏈的最高級，在水體內利用藻類為浮游生物的食物，浮游生物又供作魚類 的餌料，使之為菌 - 藻類 - 浮游生物 - 魚，的生態(tài)系統(tǒng)。養(yǎng)魚一般地說，只在水生植物水體中放養(yǎng)，由于景觀水域水質標準要優(yōu)于漁業(yè)水域水質 標準，因而完全可以滿足魚類生存的需要。景觀水域宜放養(yǎng)的品種：花鰱，白鰱為主，配以魚鳙，草鯉，羅非魚等，他們能夠以藻類為食，控制藻類的過速繁殖， 所以養(yǎng)殖是一種很好的方法， 既有凈化水質的作用， 同時又能很好的發(fā)揮水體的垂釣 功能。f、曝氣

17、充氧：曝氣充氧在一定程度上可以防止藻類大量繁殖而導致魚類死亡， 目前主要方式是自然跌 水曝氣和機械曝氣兩種。g. 微污染生物處理：目前國內外最常用的一種高效的較為先進的處理技術，采用的是生物接觸氧化法，使細 菌和真菌類的微生物和原生物、后生動物一類的微型動物附著在填料或者某載體上生長繁 殖，形成膜狀生物污染，污水與生物膜接觸后，污水中的有機物，植物營養(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m2項目的有機組成部分。棲湖花園北部為高爾夫球俱樂部和一輝花園，南為荔枝林，東部為天鵝堡花園，東南為歡樂谷娛樂城。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m2,水深約2-2.5m,湖面中央有一天然島,地理條件十分優(yōu)越,自然環(huán)境得天獨厚。圖13沖將處理過的湖水作為空調冷卻水、水景用水、