第一篇：我国雨水利用现状
雨水系统是一项被广泛应用的传统技术。据有关资料记载。雨水系统的利用可追溯到公元前6000多年的阿滋泰克(Aztee)和马雅文化时期。现代意义上的雨水排放系统足从20世纪80 年代到90年代发展起来的。它主要是随着城市化带来的水资源 紧缺和环境与生态问题而引起人们的重视。我国城市雨水排放 系统的研究起步较晚，目前主要在缺水地区有一些小型、局部的 非标准性应用。大中城市的雨水系统基本处于探索阶段。我闰大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段，北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究。已显示出良 好的发展势头。由于缺水形势严峻，北京市开展的步伐较快。北京 市水利局和德围埃森大学的示范小区雨水利用合作项目于2000 年开始启动；北京市政设计院开始立项编制雨水利用设计指南； 北京市政府66号令(2000年12月1日)de也明确要求开展市区 的雨水利用T程等。因此，北京市的城市雨水利用已进入示范与 实践阶段，可望成为我国城市雨水利用技术的龙头。通过一批示 范r程，争取用较短的时间带动整个领域的发展。实现城市雨水 利用的标准化和产业化。从而加快我罔城市雨水利用的步伐。
第二篇：我国水资源的利用现状
我国水资源的利用现状
资料来源：2012-4-19
中国水资源总量少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚，居世界第六位。若按人均水资源占有量这一指标来衡量，则仅占世界平均水平的1/4，排名在第一百一十名之后。缺水状况在中国普遍存在，而且有不断加剧的趋势。全国约有670个城市中，一半以上存在着不同程度的缺水现象。其中严重缺水的有一百一十多个。
中国水资源总量虽然较多，但人均量并不丰富。水资源的特点是地区分布不均，水土资源组合不平衡；年内分配集中，年际变化大；连丰连枯年份比较突出；河流的泥沙淤积严重。这些特点造成了中国容易发生水旱灾害，水的供需产生矛盾，这也决定了中国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。
1．水资源的利用与供需矛盾
中国地表水年均径流总量约为2.7万亿立方米，相当于全球陆地径流总量的5.5％，占世界第5位，低于巴西、前苏联、加拿大和美国。国还有年平均融水量近500亿立方米的冰川，约8000亿立方米的地下水及近500万立方千米的近海海水。目前中国可供利用的水量年约1.1万亿立方米，而1980年中国实际用水总量已达5075亿立方米，占可利用水资源的46％。
建国以来，在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作，取得较大的成绩。
在城市供水上，目前全国已有300多个城市建起了供水系统，自来水日供水能力为4000万吨，年供水量100多亿立方米；城市工矿企业、事业单位自备水源的日供水能力总计为6000多万吨，年供水量170亿立方米；在7400多个建制镇中有28％建立了供水设备，日供水能力约800万吨，年供水量29亿立方米。农田灌溉方面，全国现有农田灌溉面积近8.77亿亩，林地果园和牧草灌溉面积约0.3亿亩有灌溉设施的农田占全国耕地面积的48％，但它生产的粮食却占全国粮食总产量的75％。
防洪方面，现有堤防20万多千米，保护着耕地5亿亩和大、中城市100多个。现有大中小型水库8万多座，总库容4400多亿立方米，控制流域面积约150万平方千米。
水力发电，中国水电装机近3000万千瓦，在电力总装机中的比重约为29％，在发电量中的比重约为20％。
然而，随着工业和城市的迅速发展，需水不断增加，出现了供水紧张的局面。据1984年196个缺水城市的统计，日缺水量合计达1400万立方米，水资源的保证程度已成为某些地区经济开发的主要制约因素。
水资源的供需矛盾，既受水资源数量、质量、分布规律及其开发条件等自然因素的影响，同时也受各部门对水资源需求的社会经济因素的制约。
中国水资源总量不算少，而人均占有水资源量却很贫乏，只有世界人均值的1／4（中国人均占有地表水资源约2700立方米，居世界第88位）。按人均占有水资源量比较，加拿大为中国的48倍、巴西为16倍、印度尼西亚为9倍、前苏联为7倍、美国为5倍，而且也低于日本、墨西哥、法国、前南斯拉夫、澳大利亚等国家。
中国水资源南多北少，地区分布差异很大。黄河流域的年径流量只占全国年径流总量的约2％，为长江水量的6％左右。在全国年径流总量中，淮、海河、滦河及辽河三流域只分别约占2％、1％及0.6％。黄河、淮河、海滦河、辽河四流域的人均水量分别仅为中国人均值的26%、15％、11.5％、21％。
随着人口的增长，工农业生产的不断发展，造成了水资源供需矛盾的日益加剧。从本世纪初以来，到70年代中期，全世界农业用水量增长了7倍，工业用水量增长了21倍。中国用水量增长也很快，至70年代末期全国总用水量为4700亿立方米，为建国初期的4.7倍。其中城市生活用水量增长8倍，而工业用水量（包括火电）增长22倍。北京市70年代末期城市用水和工业用水量，均为建国初期的40多倍，河北、河南、山东、安徽等省的城市用水量，到70年代末期都比建国初期增长几十倍，有的甚至超过100倍。因而水资源的供需矛盾就异常突出。
由于水资源供需矛盾日益尖锐，产生了许多不利的影响。首先是对工农业生产影响很大，例如1981年，大连市由于缺水而造成损失工业产值6亿元。在中国15亿亩耕地中，尚有8.3亿亩没有灌溉设施的干旱地，另有14亿亩的缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱。西北农牧区尚有4000万人口和3000万头牲畜饮水困难。其次对群众生活和工作造成不便，有些城市对楼房供水不足或经常断水，有的缺水城市不得不采取定时、限量供水，造成人民生活困难。其三，超量开采地下水，引起地下水位持续下降，水资源枯竭，在27座主要城市中有24座城市出现了地下水降落漏斗。
2．水利建设与洪涝灾害
由于所处地理位置和气候的影响，中国是一个水旱灾害频繁发生的国家，尤其是洪涝灾害长期困扰着经济的发展。据统计，从公元前206年至1949年的2155年间，共发生较大洪水1062次，平均两年即有一次。黄河在2000多年中，平均3年两决口，百年一改道，仅1887年的一场大水死亡93万人，全国在1931年的大洪水中丧生370万人。建国以后，洪涝灾害仍不断发生，造成了很大的损失。因此，兴修水利、整治江河、防治水害实为国家的一项治国安邦的大计，也是十分重要的战略任务。
中国40多年来，共整修江河堤防20余万千米，保护了5亿亩耕地。建成各类水库8万多座，配套机电井263万眼，拥有6600多万千瓦的排灌机械。机电排灌面积4.6亿亩，除涝面积约2.9亿亩，改良盐碱地面积0.72亿亩，治理水土流失面积51万平方千米。这些水利工程建设，不仅每年为农业、工业和城市生活提供5000亿立方米的用水，解决了山区、牧区1.23亿人口和7300万头牲畜的饮水困难。而且在防御洪涝灾害上发挥了巨大的效益。
随着人口的急剧增加和对水土资源不合理的利用，导致水环境的恶化，加剧了洪涝灾害的发生。特别是1991年入夏以来，在中国的江淮、太湖地区，以及长江流域的其他地区连降大雨或暴雨，部分地区出现了近百年来罕见的洪涝灾害。截至8月1日，受害人口达到2.2亿人，伤亡5万余人，倒塌房屋291万间，损坏605万间，农作物受灾面积约3.15亿亩，成灾面积1.95亿亩，直接经济损失高达685亿元。在这次大面积的严重洪灾面前，应该进一步提高对中国面临洪涝灾害严重威胁的认识，总结经验教训，寻找防治对策。
除了自然因素外，造成洪涝灾害的主要原因有：
（1）不合理利用自然资源。尤其是滥伐森林，破坏水土平衡，生态环境恶化。如前所述，中国水土流失严重，建国以来虽已治理51万平方千米，但目前水土流失面积已达160万平方千米，每年流失泥沙50亿吨，河流带走的泥沙约35亿吨，其中淤积在河道、水库、湖泊中的泥沙达12亿吨。湖泊不合理的围垦，面积日益缩小，使其调洪能力下降。据中科院南京地理与湖泊研究所调查，70年代后期，中国面积1平方千米以上的湖泊约有2300多个，总面积达7.1万平方千米，占国土总面积的0.8％，湖泊水资源量为7077亿立方米，其中淡水2250亿立方米，占中国陆地水资源总量的8％。建国以后的30多年来，中国的湖泊已减少了500多个，面积缩小约1.86万平方千米，占现有湖泊面积的26.3％，湖泊蓄水量减少513亿立方米。长江中下游水系和天然水面减少，1954年以来，湖北、安徽、江苏以及洞庭、鄱阳等湖泊水面因围湖造田等缩小了约1.2万平方千米，大大削弱了防洪抗涝的能力。另一方面，河道淤塞和被侵占，行洪能力降低，因大量泥沙淤积河道，使许多河流的河床抬高，减少了过洪能力，增加了洪水泛滥的机会。如淮河干流行洪能力下降了3000立方米／秒。此外，河道被挤占，束窄过水断面，也减少了行洪、调洪能力，加大了洪水危害程度。
（2）水利工程防洪标准偏低。中国大江大河的防洪标准普遍偏低，目前除黄河下游可预防60年一遇洪水外，其余长江、淮河等6条江河只能预防10～20年一遇洪水标准。许多大中城市防洪排涝设施差，经常处于一般洪水的威胁之下。广大江河中下游地区处于洪水威胁范围的面积达73.8万平方千米，占国土陆地总面积的7.7％，其中有耕地5亿亩，人口4.2亿，均占全国总数的1／3以上，工农业总产值约占全国的60％。此外，各条江河中下游的广大农村地区排捞标 准更低，随着农村经济的发展，远不能满足目前防洪排涝的要求。
（3）人口增长和经济发展使受灾程度加深。一方面抵御洪涝灾害的能力受到削弱，另一方面由于社会经济发展却使受灾程度大幅度增加。建国以后人口增加了一倍多，尤其是东部地区人口密集，长江三角洲的人口密度为全国平均密度的10倍。全国1949年工农业总产值仅466亿元，至1988年已达24089亿元，增加了51倍。近10年来，乡镇企业得到迅猛发展，东部、中部地区乡镇企业的产值占全国乡镇企业的总产值的98％，因经济不断发展，在相同频率洪水情况下所造成的各种损失却成倍增加。例如1991年太湖流域地区5～7月降雨量为600～900毫米，不及50年一遇，并没有超过1954年大水，但所造成的灾害和经济损失都比1954年严重得多。
3．水体污染及其危害
水是最重要的天然溶剂。
（1）水体富营养化 水体富营 养化是一种有机污染类型，由于过多的氮、磷等营养物质进入天然水体而恶化水质。施入农田的化肥，一般情况下约有一半氮肥未被利用，流入地下水或池塘湖泊，大量生活污水也常使水体过肥。过多的营养物质促使水域中的浮游植物，如蓝藻、硅藻以及水草的大量繁殖，有时整个水面被藻类覆盖而形成“水花”，藻类死亡后沉积于水底，微生物分解消耗大量溶解氧，导致鱼类因缺氧而大批死亡。水体富营养化会加速湖泊的衰退，使之向沼泽化发展。
海洋近岸海区，发生富营养化现象，使腰鞭毛藻类（如裸沟藻和夜光虫等）等大量繁殖、密集在一起，使海水呈粉红色或红褐色，称为赤潮，对渔业危害极大。近年来渤海北部和南海已多次发生。
（2）有毒物质的污染 有毒物质包括两大类：一类是指汞、镉、铝、铜、铅、锌等重金属；另一类则是有机氯、有机磷、多氯联苯、芳香族氨基化合物等化工产品。许多酶依赖蛋白质和金属离子的络合作用才能发挥其作用，因而要求某些微量元素（例如锰、硼、锌、铜、钼、钴等），然而，不合乎需要的金属，例如汞和铅，甚至必不可少的微量元素的量过多，如锌和铜等，都能破坏这种蛋白质和
金属离子的平衡，因而削弱或者终止某些蛋白质的活性。例如汞和铅与中枢神经系统的某些酶类结合的趋势十分强烈，因而容易引起神经错乱，如疯病、精神呆滞、昏迷以至死亡。此外，汞和一种与遗传物质DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性的结合，这就是汞中毒常引起严重的先天性缺陷的原因。
这些重金属与蛋白质结合不但可导致中毒，而且能引起生物累积。重金属原子结合到蛋白质上后，就不能被排泄掉，并逐渐从低剂量累积到较高浓度，从而造成危害。典型例子就是曾经提到过的日本的水俣病。经过调查发现，金属形式的汞并不很毒，大多数汞能通过消化道而不被吸收。然而水体沉积物中的细菌吸收了汞，使汞发生化学反应，反应中汞和甲基团结合产生了甲基汞（Hg-CH3）的有机化合物，它和汞本身不同，甲基汞的吸收率几乎等于100％，其毒性几乎比金属汞大100倍，而且不易排泄掉。
有机氯（或称氯化烃）是一种有机化合物，其中一个或几个氢原子被氯原子取代，这种化合物广泛用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐剂等产品。有机氯具有2个特别容易产生生物累积的特点，即化学性质极端稳定和脂溶性高，而水溶性低。化学性质稳定说明既不易在环境中分解，也不能被有机体所代谢。脂溶性高说明易被有机体吸收，一旦进入就不能排泄出去，因为排泄要求水溶性，结果就产生生物累积，形成毒害。典型的有机氯杀虫剂如DDT、六六六等，由于它们对生物和人体造成严重的危害已被许多国家所禁用。
（3）热污染 许多工业生产过程中产生的废余热散发到环境中，会把环境温度提高到不理想或生物不适应的程度，称为热污染。例如发电厂燃料释放出的热有2／3在蒸气再凝结过程中散入周围环境，消散废热最常用的方法是由抽水机把江湖中的水抽上来，淋在冷却管上，然后把受热后的水还回天然水体中去。从冷却系统通过的水本身就热得能杀死大多数生物。而实验证明，水体温度的微小变化对生态系统有着深远的影响。
（4）海洋污染 随着人口激增和生产的发展，中国海洋环境已经受到不同程度的污染和损害。
1980年调查表明，全国每年直接排入近海的工业和生活污水有66.5亿吨，每年随这些污水排入的有毒有害物质为石油、汞、镉、铅、砷、铝、氰化物等。全国沿海各县施用农药量每年约有四分之一流入近海，约5万多吨。这些污染物危害很广，长江口、杭州湾的污染日益严重，并开始危及中国最大渔场舟山群岛。海洋污染使部分海域鱼群死亡、生物种类减少，水产品体内残留毒物增加，渔场外移、许多滩涂养殖场荒废。例如胶州湾，1963～1964年海湾潮间带的海洋生物有171种；1974～1975年降为30种；80年代初只有17种。莱州湾的白浪河口，银鱼最高年产量为30万千克，1963年约有10万千克，如今已基本绝产。
第三篇：城市雨水利用的现状与发展＠节能
城市雨水利用的现状与发展
近十年来，城市雨水利用技术有了突飞猛进的发展，以适应现代化城市对水资源保护与可持续利用的要求，和城市水生态环境保护及可持续发展的要求。
现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术，可实现目标有节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减少水污染和改善城市生态环境等。目前应用范围有：分散住宅的雨水集蓄利用中水系统；建筑群或小区集中式雨水集蓄利用中水系统；分散式雨水渗透系统；集中式雨水渗透系统；屋顶绿化雨水利用系统；生态小区雨水综合利用系统等。
对现代城市雨水利用技术进行系统研究和总结，有利于构筑和完善该技术体系，尽快建立相关技术规范和标准。
雨水集蓄利用
1.1
屋面雨水集蓄利用系统
利用屋顶做集雨面的雨水集蓄利用系统主要用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冷却循环等中水系统。可产生节约饮用水，减轻城市排水和处理系统的负荷，减少污染物排放量和改善生态环境等多种效益。
该系统又可分为单体建筑物分散式系统和建筑群集中式系统。由雨水汇集区、输水管系、截污装置、储存、净化和配水等几部分组成。有时还设渗透设施与贮水池溢流管相连，使超过储存容量的部分溢流雨水渗透。
屋面雨水集蓄利用技术在许多国家得到较广泛的应用，德国已实现产业化和标准化，一些专业公司开发出成套设备和产品。德国Ludwigshafen已经运行十年的公共汽车洗车工程利用1000m2屋面雨水作为主要的冲洗水源；法兰克福Possmann苹果轧汁厂将绿色屋面雨水作为冷却循环水源等，是屋面雨水用于工业项目的成功范例。
1.2
屋顶绿化雨水利用系统
屋顶绿化是一种削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度和美化城市环境新的生态技术，也可作为雨水集蓄利用和渗透的预处理措施。即可用于平屋顶，也可用于坡屋顶。
植物和种植土壤的选择是屋顶绿化的技术关键，防渗漏则是安全保障。植物应根据当地气候和自然条件，筛选本地生的耐旱植物，还应与土壤类型、厚度相适应。上层土壤应选择孔隙率高、密度小、耐冲刷、且适宜植物生长的天然或人工材料。在德国常用的有火山石、沸石、浮石等，选种的植物多为色彩斑斓的各种矮小草本植物，十分宜人。屋顶绿化系统可个提高雨水水质并使屋面径流系数减小到0.3，有效地削减雨水径流量。该技术在德国和欧洲城市已广泛应用。
1.3
园区雨水集蓄利用系统
在新建生活小区、公园或类似的环境条件较好的城市园区，可将区内屋面、绿地和路面的雨水径流收集利用，达到更显著削减城市暴雨径流量和非点源污染物排放量、优化小区水系统、减少水涝和改善环境等效果。因这种系统较大，涉及面更宽，需要处理好初期雨水截污、净化、绿地与道路高程、室内外雨水收集排放系统等环节和各种关系。
雨水渗透
采用各种雨水渗透设施，让雨水回灌地下,补充涵养地下水资源，是一种间接的雨水利用技术。还有缓解地面沉降、减少水涝和海水的倒灌等多种效益。可分为分散渗透技术和集中回灌技术两大类。
分散式渗透可应用于城区、生活小区、公园、道路和厂区等各种情况下，规模大小因地制宜,设施简单，可减轻对雨水收集、输送系统的压力，补充地下水，还可以充分利用表层植被和土壤的净化功能减少径流带入水体的污染物。但一般渗透速率较慢，而且在地下水位高、土壤渗透能力差或雨水水质污染严重等条件下应用受到限制。
集中式深井回灌容量大，可直接向地下深层回灌雨水，但对地下水位、雨水水质有更高的要求，尤其对用地下水做饮用水源的城市应慎重。
2.1
渗透地面
渗透地面可分为天然渗透地面和人工渗透地面两大类，前者在城区以绿地为主。
绿地是一种天然的渗透设施。主要优点有：透水性好；城市有大量的绿地可以利用,节省投资；一般生活小区建筑物周围均有绿地分布，便于雨水的引入利用；可减少绿化用水并改善城市环境;对雨水中的一些污染物具有较强的截留和净化作用。缺点是渗透流量受土壤性质的限制，雨水中如含有较多的杂质和悬浮物，会影响绿地的质量和渗透性能。
人造透水地面是指城区各种人工铺设的透水性地面，如多孔的嵌草砖、碎石地面，透水性混凝土路面等。主要优点是，能利用表层土壤对雨水的净化能力，对预处理要求相对较低；技术简单，便于管理；城区有大量的地面，如停车场、步行道、广场等可以利用。缺点是，渗透能力受土质限制，需要较大的透水面积，对雨水径流量的调蓄能力低。在条件允许的情况下，应尽可能多采用透水性地面。
2.2
渗透管沟
雨水通过埋设于地下的多孔管材向四周土壤层渗透，其主要优点是占地面积少，管材四周填充粒径
20～30㎜的碎石或其他多孔材料，有较好的调储能力。缺点是一旦发生堵塞或渗透能力下降，很难清洗恢复。而且由于不能利用表层土壤的净化功能，对雨水水质有要求，应采取适当预处理，不含悬浮固体。在用地紧张的城区，表层土渗透性很差而下层有透水性良好的土层、旧排水管系的改造利用、雨水水质较好、狭窄地带等条件下较适用。一般要求土壤的渗透系数
明显大于10-6
m/s，距地下水位要有一定厚度的保护土层。
可以采用地面敞开式渗透沟或带盖板的渗透暗渠，弥补地下渗透管不便管理的缺点，也减少挖深和土方量。渗沟可采用多孔材料制作或做成自然的带植物浅沟，底部铺设透水性较好的碎石层。特别适于沿道路、广场或建筑物四周设置。
2.3
渗透井
渗透井包括深井和浅井两类，前者适用水量大而集中，水质好的情况，如城市水库的泄洪利用。城区一般宜采用后者。其形式类似于普通的检查井，但井壁做成透水的，在井底和四周铺设Φ10～30㎜的碎石，雨水通过井壁、井底向四周渗透。
渗透井的主要优点是占地面积和所需地下空间小；便于集中控制管理。缺点是净化能力低，水质要求高，不能含过多的悬浮固体，需要预处理。适用于拥挤的城区或地面和地下可利用空间小、表层土壤渗透性差而下层土壤渗透性好等场合。
2.4
渗透池（塘）
渗透池的最大优点是渗透面积大，能提供较大的渗水和储水容量；净化能力强；对水质和预处理要求低；管理方便；具有渗透、调节、净化、改善景观等多重功能。缺点是占地面积大，在拥挤的城区应用受到限制；设计管理不当会造成水质恶化，蚊蝇孳生，和池底部的堵塞，渗透能力下降；在干燥缺水地区，蒸发损失大，需要兼顾各种功能作好水量平衡。适用于汇水面积较大?gt;1ha）、有足够的可利用地面的情况。特别适合在城郊新开发区或新建生态小区里应用。结合小区的总体规划，可达到改善小区生态环境，提供水的景观、小区水的开源节流、降低雨水管系负荷与造价等一举多得的目的。
2.5
综合渗透设施
可根据具体工程条件将各种渗透装置进行组合。例如在一个小区内可将渗透地面、绿地、渗透池、渗透井和渗透管等组合成一个渗透系统。其优点是可以根据现场条件的多变选用适宜的渗透装置,取长补短，效果显著。如渗透地面和绿地可截留净化部分杂质，超出其渗透能力的雨水进入渗透池（塘），起到渗透、调节和一定净化作用，渗透池的溢流雨水再通过渗井和滤管下渗，可以提高系统效率并保证安全运行。缺点是装置间可能相互影响，如水力计算和高程要求；占地面积较大。
雨水综合利用系统
生态园区雨水综合利用系统是利用生态学、工程学、经济学原理，通过人工净化和自然净化的结合，雨水集蓄利用、渗透与园艺水景观等相结合的综合性设计，从而实现建筑、园林、景观和水系的协调统一，实现经济效益和环境效益的统一，以及人与自然的和谐共存。这种系统具有良好的可持续性，能实现效益最大化，达到意想不到的效果。但要求设计者具有多学科的知识和较高的综合能力，设计和实施的难度较大，对管理的要求也较高。
具体作法和规模依据园区特点而不同，一1992年建于柏林市的某小区雨水收集利用工程，将160栋建筑物的屋顶雨水通过收集系统进入三个容积为650m3的贮水池中，主要用于浇灌。溢流雨水和绿地、步行道汇集的雨水进入一个仿自然水道，水道用砂和碎石铺设，并种有多种植物。之后进入一个面积为1000m2、容积为1500m3的水塘（最大深度3m）。水塘中以芦苇为主的多种水生植物，同时利用太阳能和风能使雨水在水道和水塘间循环，连续净化，保持水塘内水清见底，形成植物鱼类等生物共存的生态系统。遇暴雨时多余的水通过渗透系统回灌地下，整个小区基本实现雨水零排放。
柏林Potsdamer广场Daimlerchrysler区域城市水体工程也是雨水生态系统成功范例。该区域年产雨水径流量2.3万m3。采取的主要措施：建有绿色屋顶4ha；雨水贮存池3500m3，主要用于冲厕和浇灌绿地（包括屋顶花园）；建有人工湖12ha，人工湿地1900m2，雨水先收集进入贮存池，在贮存池中，较大颗粒的污染物经沉淀去除，然后用泵将水送至人工湿地和人工水体。通过水体基层、水生植物和微生物等进一步净化雨水。此外，还建有自动控制系统，对磷、氮等主要水质指标进行连续监测和控制。该水系统达到一种良性循环，野鸭、水鸟、鱼类等动植物依水栖息，使建筑、生物、水等元素达到自然的和谐与统一。
雨水利用水质控制系统
雨水水质控制是现代城市雨水利用的重要组成部分和主要特征。
城市雨水水质情况比较复杂，城市和区域的不同，汇水面、季节、降雨特征等的不同都会导致径流水质的很大差别。雨水径流污染主要表现在以下几个方面。
一是由于大气的污染，直接由降水带来的污染物。
这取决各城市的空气状况，也可能由大气的迁移，从外域带入。从北京城区降雨水质分析结果看，天然雨水中含有一些污染成分，如SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但浓度相对较低。其次是屋面材料的影响和在非降雨期屋面上积累的大气沉降物。屋面材料对径流水质有非常明显的影响。尤其是沥青油毡类屋面比水泥砖、瓦质类屋面的污染量高许多倍,而且严重影响市容。材料老化和夏季的高温曝晒，径流中的污染物浓度都会有显著的升高，色度大，主要为溶解性COD，多集中在初期径流中，浓度为数百甚至数千毫克/升，取决于降雨量、气温，降雨间隔时间，屋面材料品质等，降雨后期的浓度可稳定在一百毫克/升以内。
路面雨水径流水质和影响因素更复杂。路面材料、汽车排泄物，生活垃圾、裸露或植被地带冲出的泥沙等等。其成分复杂，随机性很大。一般规律也是污染物主要集中在初期径流中，浓度受降雨间隔时间，雨量与雨强，路面状况等因素影响。主要污染成分有COD、SS、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。COD、SS均可能高达数千毫克/升。
4.1
雨水水质源头控制
源头控制是最有效和最经济的方法。
4.1.1
控制城市大气污染
我国不少城市目前的空气状况很差，导致雨水水质的下降，如不少城市的酸雨。不仅对渗透设施的利用会有影响，而且由于降水直接进入地面和地下水源，也会影响当地生态环境和水环境质量。
因此，控制城市大气污染不仅改善城市的空气质量，美化城市环境，也能对水污染控制有明显的贡献。
4.1.2
屋面雨水水质的控制
屋顶的设计及材料选择是控制屋面雨水径流水质的有效手段。应该对油毡类屋面材料的使用加以限制，逐步淘汰污染严重的品种。一些城市有计划地对这类旧屋顶进行改造，不仅美化了市容，还解决材料老化漏水、保温抗寒效果差等问题,改善了居民的居住条件，也很好地控制了屋面污染源。
利用建筑物四周的一些花坛和绿地来接纳屋面雨水，即美化环境，又净化了雨水。在满足植物正常生长的要求下，尽可能选用渗滤速率和吸附净化污染物能力较大的土壤填料。一般厚1m左右的表层土壤渗透层有很强的净化能力。
4.1.3
路面雨水水质控制
路面径流水质复杂，比屋面雨水更难以收集控制.4.1.3.1
改善路面污染状况
这是控制路面雨水污染源的最有效方法。包括相关的政策、法规、管理及技术等各种措施。如合理地规划与设计城市用地，减少城区土壤的侵蚀，加强对建筑工地的管理，加大对市民的宣传与教育力度，配合严格的法规和管理，最大限度地减少城市地面垃圾与污染物，保持市区地面的清洁等。
这方面，我国许多城市还存在不少问题，城区地面污染严重，垃圾、裸露地面的泥沙侵蚀，施工工地等都是比较突出的污染源。把雨水口和雨水井当作垃圾筒，随意倾倒污水和垃圾现象也非常普遍，雨季严重地污染水体并影响下水道的正常运行，造成路面积水。
4.1.3.2
路面雨水截污装置
为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物，可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等，或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井。这些设施需要定期清理。
也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物，但必须考虑对地下水的潜在威胁，限用于污染较轻的径流，如生活小区、公园的路面雨水。
4.1.3.3
初期雨水弃流装置
设计特殊装置分离污染较重的初期径流，保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。合理确定并分离初期径流水量和有效地对随机的降雨进行控制是这种装置的技术关键，北京建筑工程学院研制的“分流式雨水弃流自动控制装置“（国家发明和实用新型专利）可高效率地对初期雨水实施自动控制。
4.2
雨水处理技术
除了上述源头控制措施外，还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性，如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的研究尚处于初级阶段，没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展，雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。
结语
现代城市雨水利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程，在选择雨水利用系统方案时，要特别注意国家、地域及现场各种条件的差异。即使在同一个城市，由于项目间各种因素和条件的不同，宜采用的方案也可能完全不同，切勿生搬硬套。
规划设计要根据现场的气候及降雨、水文地质、水环境、水资源、雨水水质、给水排水系统、建筑、园林道路、地形地貌、高程、水景、地下构筑物和总体规划等各种条件，充分考虑收集利用和各种渗透设施的优缺点及适用条件，通过水量平衡、水力计算和技术经济分析来确定方案，突出系统观点，协调好各专业的关系，兼顾经济效益和社会效益，考虑城市和小区环境、生态和美学、人和自然的统一和谐，力求最佳效果。
1998年以来，北京建筑工程学院和北京市城市节约用水办公室对城市雨水利用技术进行系统的研究，并在北京市政府专项资金的资助下，在城区推广雨水利用技术，以下是设计实施的一些雨水工程项目：
（1）
北京某中学运动场雨水收集利用系统（已建成）
（2）
某公园雨水截流截污利用与湖水循环整治工程（已完成）
（3）
某区政府大院雨水收集利用系统（已建成）
（4）
某小学雨水、中水利用与水景观系统（已建成）
（5）
某新建区雨水利用系统（即将完成）
（6）
某实验学校雨水利用工程（完成设计）
（7）
某小学雨水利用与水景观系统（完成设计）
（8）
某区职工学校雨水利用工程（已建成）
（9）
某新建生态小区景观水系统与雨水利用工程（建设中）
这些项目的规模和特点各不相同，充分体现因地制宜、针对性强、灵活多样的原则。
第四篇：我国秸秆利用现状与展望
我国农作物秸秆的利用现状与展望
前言：
我国是一个农业大国，秸秆资源十分丰富，每年产生的农作物秸秆总量超过6亿吨，其中可以作为能源利用的在3亿吨以上。近年来，随着农村经济的发展和农民生活水平的提高，大部分农村地区把煤炭、液化气等常规能源作为炊事取暖用能的首选。大量的剩余秸秆被遗弃在田间地头付之一炬，既浪费资源又污染环境（）。随着现代农村经济和生产力的高速发展，如何有效利用农作物秸秆成为能源与环境领域争论的热点话题。因此，探讨农作物秸秆资源化及合理开发利用技术，具有重要的现实意义（）。
l 农作物秸秆的利用技术现状
目前农作物秸秆的利用主要可以归纳为以下4种：秸秆还田、秸秆能源化、秸秆饲料化和秸秆的工业化利用。
1.1 秸秆还田秸秆还田是当今世界范畴内改善农田生态环境，发展持续农业的重大措施；
是节本增效、发展质量效益型农业的重要环节；也是促进绿色食品发展的有效手段；还是补充和平衡土壤养分，改良土壤的有效方法，是优质高产田建设的基本措施之一（）。目前秸秆还田有多种形式，主要可分为4大类：秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、快速腐熟还田和焚烧还田。
1.2 秸秆能源化生物质能是我国仅次于煤炭、石油和天然气的第4位能源资源，在世界能
源总消费量中占14％（）。生物质能源转化的方式主要有热解、生物转化、气化、液化和直接燃烧等。
热解(Pyrolysis)技术是指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经过冷却后形成的各种新的气态、液态、固态有机物，从中提取出燃料油和燃料气的技术（）。目前，国内外已经相继开发出多种快速热解技术和工艺方法。杨昌炎等就利用组合蒸汽汽曝、固态发酵对秸秆分级处理快速热解技术，获得了木糖、乙醇和燃烧气（）。蛋白质资源短缺是一全球性问题，目前植物质经微生物发酵转化生产蛋白质饲料或单细胞蛋白(SCP)的研究取得了一定进展。以玉米秸秆为原料，利用多菌种混合发酵，经测定发酵液中玉米秸秆的纤维素利用率70％，粗蛋白质获得率23％以上，大大提高了玉米秸秆的营养价值，同时对替代饲用粮生产蛋白富集饲料提供了很好的基料。单细胞蛋白是通过发酵培养微生物而制成的蛋白质，目前多采用双菌混合发酵方法在发酵罐内进行液体或固体发酵（）。该方法主要存在纤维素降解问题。
秸秆发酵制沼气技术是生物转换中最主要的方式，秸秆发酵制沼气是多种微生物在厌氧条件下，将秸秆降解成沼气，并产生副产物沼液和沼渣的过程。秸秆可直接投入沼气池，也常用做牲畜饲料，转化成粪便进入沼气池，秸秆人池产气后产生的沼渣是很好的肥料，可作为有机肥料还田，提高秸秆资源的利用效率。秸秆制沼是一种清洁的能源转换方式，不仅可优化农村能源结构，节约不可再生能源的消耗，还具有良好的经济、环境和生态效益应大力推广（）
1.3 秸秆饲料化秸秆质地坚硬、粗糙，动物咀嚼困难，适I=1性和营养性都很差。特别是收割完小麦、稻谷后的黄麦秸和稻草纤维素含量高，而蛋白质和可溶性糖类含量很低，用这种秸秆喂牛羊不但适口性差，而且直接影响生产能力的提高。为此，在实践中可以采用一定方式处理，提高其消化率、适口性、可储藏性，用作牛、羊的粗饲料。常见的方法有以下几种：
1.3.1 氨化 在玉米、小麦、水稻等秸秆中加入氨源物质(如液氨、尿素、碳铵、氨水等)密封堆制，释放其中的纤维素和半纤维素，使之更易于被牲畜消化吸收，氨化处理后秸秆的消化率可提高20％左右。
1.3.2 青贮玉米秸、高粱秸及甘薯藤，在适宜的条件下，通过厌氧发酵，形成酸性环境，抑制微生物的繁衍，从而达到保持营养、保存饲料的目的。青贮方法简便，采用青贮塔、青贮窖、青贮壕、青贮堆等均可。
1.3.3 微贮在玉米、小麦、水稻等干黄秸秆中加入秸秆快速微贮生物添加剂等，密封发酵后具有酸香味，可改善秸秆适口性，提高其消化率，增进家畜采食量（）。
1.4 秸秆的工业化利用由于秸秆中含有丰富的碳、氮、矿物质及激素等营养成分，且资 源丰富，成本低廉，已被用做多种食用菌的培养料。秸秆纤维可以用于生产可降解型包装材料、轻质建材，多种食品与糕点、酿醋酿酒、制作饴糖等；稻草编织草帘、草苫、草席、草垫、草编的制品既可保温防冻，又具有吸汗防湿的功效，深受消费者喜爱。我国秸秆利用存在的问题
2.1 对秸秆综合利用的认识不足
首先，主要表现在领导干部对秸秆综合利用的价值和意义认识不足，缺乏秸秆经济意识，没有从产业化的高度，把秸秆综合利用作为一个系统工程、一个新兴的产业来对待。只是到了秸秆收获季节才开始抓禁焚烧秸秆工作，也就是重“堵”轻“疏”。
其次，农民群众对秸秆综合利用的长远利益和利用新途径认识不足也是秸秆利用率不高的重要原因。秸秆资源综合利用的实施者是广大农民群众，只有他们真正理解了治理工作的意义和综合利用能给他们带来的切身利益，他们才可能始终如一地将这种理解落实到自觉行动中。因此，一方面需要利用各种新闻媒体，大力宣传综合利用的意义：另一方面，需要加强技术培训，安排专业技术人员下乡宣传、指导，逐步把秸秆综合利用转变为农村群众的自觉行动（）。
2.2 秸秆综合利用技术推广力度不足
目前秸秆综合利用科技含量较低，秸秆利用的一些关键性技术难题尚未突破。例如，秸秆作为饲料消化率低的问题，秸秆气化中先进设备的引进、焦油的处理等问题，高效生物有机肥工业化生产设备的引进、消化吸收及国产化问题，秸秆饲料的优化配制问题，等等。这些问题的存在使秸秆综合利用技术的经济效益不高。
2.3 没有形成大规模产业化格局
由于秸秆资源的综合利用没有得到普及，需要各级政府及主管部门的积极引导，最终走向产业化经营的道路，把资源优势转化为市场优势。秸秆利用的展望
3.1 秸秆发电
我国的秸秆发电经过多年的发展已经有了一定的基础，技术及设备等方面的发展渐趋成熟。根据我国中长期能源规划，到2010年，生物质发电装机600万kW，约占全国发电总装机 容量的l％ ；到2020年，生物质发电装机2000万kW，约占全国总发电装机容量的2％L2]。自2006年1月1日起施行的《可再生能源法》从法律上明确了可再生能源的战略地位。国家发改委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定：生物质发电项目上网电价由传统上网电价加补贴电价组成，补贴电价标准为0．25元／kW ·h。秸秆发电技术和产业的发展迎来了最佳时机。
第五篇：我国水资源现状与可持续利用问题
我国水资源现状与可持续利用问题
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水是人类社会赖以生存和发展的不可替代的资源，是人类社会可持续发展的最基本条件之一。我国是一个水旱灾害频繁、水资源短缺的国家，水的问题尤为重要。新中国成立以来，党和政府领导全国人民进行了大规模的水利建设，取得了巨大成就，但水的问题仍然困扰着我国经济社会的发展。《1998年中国水资源公报》中的数据表明：中国面临的水资源形势依然严峻。水的问题已经成为制约我国绝大部分地区经济社会可持续发展的重要因素。
对水资源可持续利用的内涵有不同理解，但是核心点是一致的，那就是：人类的用水行为在满足其生存、生活和发展需求的同时，保护和改善有利于生存的生态环境，尽可能减少人类活动引起的生存环境不断恶化。水资源的可持续利用已成为我国社会经济发展的重要问题。我国水资源的基本情况和主要特点1.1 我国水资源基本情况
我国水资源总量为2.8万亿立方米，其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，由于二者相互转换、互为补给，扣除重复计算量0.73万亿立方米。
1.2 我国水资源的特点1.2.1 总量并不丰富，人均占有量更少
我国水资源总量居世界第6位，人均水资源量2400立方米，约为世界人均的1/4，排在世界第121位，是世界13个贫水国家之一。我国北方黄、淮、海3个流域人均水资源仅为全国人均的1/5.到下世纪中叶，按16亿人口计，我国人均水资源量将比现在降低1/4，约为1755立方米，淡水资源短缺的形势将更加严峻。
1.2.2 地区分布不均与水土资源组合不相应
我国水资源南多北少，东多西少，与人口、耕地、矿产等资源分布极不匹配。长江及其以南水系的流域面积占全国国土总面积的36.5%，其水资源量却占全国的81%；淮河及其以北的面积占全国总面积的63.5%，其水资源仅占全国总量的19%.1.2.3 雨热同步，年内分布集中，年际分配不均
受季风气候影响，我国降水量年内分配不均匀，大部分地区连续4个月降水量占全年降水总量的70%左右。也就是说，我国水资源中大约有2/3左右是洪水径流量。降水量年际变化也很大，还往往出现连续丰水或枯水年的情况。我国水资源可持续利用的突出问题2.1 水资源短缺，供需矛盾日益加剧首先是农业缺水。
我国的农业属灌溉农业，目前全国灌溉面积5300多万平方米，农田受旱面积达2660多万平方米，缺水300亿立方米左右，另外还有7600万平方米耕地无灌溉设施。干旱缺水已成为我国农业稳定发展和粮食安全供给的主要制约因素。其次是城市缺水。全国670个城市中，有400多个城市不同程度缺水，缺水量约60亿立方米，因缺水影响工业产值2000多亿元。到下世纪中叶，我国人口将增加到16亿，灌溉面积发展到6333万平方米，人口城市化率将从目前的28.7%增至56%左右，经济将达到世界中等发达国家水平，水的供给将成为整个经济社会发展的重要制约因素。全国农业灌溉水的利用系数大多只有0.3～0.4，灌溉水的生产效率不足1.0kg/立方米，也就是说现在全国农业用水中的绝大部分是白白浪费了；而先进国家灌溉水的利用系数已达到0.7～0.8，灌溉水的生产效率为2.0kg/立方米。工业用水浪费也十分严重，目前，我国工业万元产值用水量为103立方米，是发达国家的10～20倍。工业用水的重复利用率为40%左右，而发达国家为75%～85%.我国城市生活用水一方面紧缺，另一方面浪费也十分严重。据统计，全国多数城市中，仅自来水管网跑、冒、滴、漏的损失率就达15%～20%.2.2 水体污染
目前，全国工业和城市污水排放量为584亿，经过集中处理达标的只占23%，处理后回用率更低。全国监测的河段有一半水质不符合饮用水标准，全国90%以上的城市水域受到不同程度污染。随着人口增加，经济及城镇发展，水体污染问题将越来越突出。
2.3 水的生态环境恶化
目前，全国水土流失面积367万平方公里，占国土面积的38%，造成江河湖库淤积和北方河流干枯断流情况越来越严重。黄河进入90年代以后，年年断流，平均断流达107d/a.此外，还存在湖泊萎缩、草原退化、土地沙化、湿地干涸、灌区次生盐渍化、部分地区地下水超量开采等问题，造成局部地区水环境恶化，生态失衡。
2.4 洪涝灾害
我国大江大河防洪工程体系由堤防、水库、蓄滞洪区等组成，目前存在的突出问题是防洪标准偏低。主要江河标准也只有20～50年一遇，中小河流的防洪标准更低，只有5～10年一遇。70%的城市没有达到国家规定的防洪标准，甚至还有部分城市基本没有设防。随着人口增加，经济快速发展，以及河道、湖泊淤积等，防洪问题越来越突出。<3 解决我国水资源问题的措施3.1 走可持续发展之路，大力进行生态环境建设
实践证明：以环境换发展，先污染后治理的路是行不通的，必须在全社会树立水资源与水环境的忧患意识，走可持续发展之路，使经济发展水平与资源条件、环境状况相适应。目前，水资源的可持续利用问题，已日益引起人们的重视。我国政府制定了生态环境建设规划：到2010年，黄河、长江上中游水土流失重点区及严重荒漠地区的治理初见成效；到2030年力争使全国生态环境明显改观；到2050年，全国建立起基本适应可持续发展的良性生态环境。采取封山植树、退耕还林，停止长江、黄河流域上中游天然林采伐，实施营造林工程，使这些地区森林覆盖率有显著提高；扩大和恢复草地植被，开展小流域综合治理，实施坡改梯工程，防止水土流失。
3.2 合理利用与保护水资源
随着人口增加，经济发展，水环境特别是水污染问题愈来愈突出，保护好有限的水资源至关重要。水资源的开发利用必须坚持开源、节流、保护并举，把节流放在首位的基本方针。从我国水资源利用存在的问题中不难看出，“短缺”与“浪费”并存是我国水资源危机的重要特征。未来相当长的时期内，我国的缺水问题要通过节水来解决。
农业是用水大户，我国的农业用水占总用水量的73.4%，主要消耗于灌溉。在我国农业用水中，假若2740亿立方米的水损中有1330亿立方米的水通过节水措施而得到充分利用，在总用水量不变的情况下，增产粮食可达4000多亿kg/a，相当于12亿人口一年的口粮。党的十五届三中全会提出“要大力发展节水农业，要把节水灌溉作为一项基本性措施来抓，大幅度提高水的利用率，努力扩大农田有效灌溉面积”。这是缓解我国水资源紧缺状况，促进水资源持续利用和农业持续发展的一项根本性措施，是解决21世纪我国人口高峰期16亿人的食物安全、生态环境改善和黄河断流等一系列重大问题的关键。今后农业新增用水主要靠自身节水来解决，在节水中求发展。节水灌溉不但节水，同时是农业现代化的一项重要措施，要大力普及节水灌溉，对全国的灌区进行以节水为中心的现代化改造。
工业及城镇生活用水是今后新增用水的大头，也是污染水体的重要源头。节水不但可以减少用水量，而且直接减少污水排放量，节水就是减污。因此，在工业和城镇要大力开展节水工作。工业提倡循环用水，大幅度提高水的重复利用率，降低单位产值耗水量，减少污水排放量。城镇积极推广节水生活器具，减少生活用水的浪费。要将节水工程、污水回用设施与新建水源工程摆在同等重要位臵，纳入基本建设计划。按照市场经济规律，建立激励节约用水的水资源价格体系，加快向节水型社会发展，促进水资源短缺问题的有效解决。应通过各种工程和非工程措施，合理开发利用当地水资源。对当地的河道水、湖泊水、水库水、地下水实行统一规划，统一调度，合理分配；对于干旱、半干旱少雨区，应当积极推广各种集雨工程，将雨季的降水集蓄起来，供生活用水和农业灌溉；对城市和工业区，因废污水排放量较多，应对污水加以处理，做到达标排放，以供农业和环境用水，实现污水资源化；北方沿海地区和西北内陆区有相当数量的微咸水可供利用。根据作物生理的需要，交替使用淡水和微咸水，可以补充当地淡水的不足。另外，沿海地区可以大量使用海水作为工业冷却水，也可以利用海水淡化替代淡水，解决当地淡水不足的问题。
3.3 综合治理江湖，加强水资源的统一管理
大江大河大湖坚持“蓄泄兼筹，以泄为主”的方针，实行综合治理。通过堤防建设、河道整治、干支流水库、蓄滞洪区建设和水土保持生态环境建设等措施，形成综合防洪体系。随着供水规模的扩大和用水量的增加，多水源、多部门的用水管理是一项复杂的系统工程，要发挥水利部门水量水质同步监测、统一管理的优势，流域管理与区域管理相结合，既要有统一的综合管理，又要有统一的分区、分级管理。水管理的重点是加强立法工作，依法管水、用水和保护水；将粗放型水管理向集约型转变；将公益型发展模式向市场效益型转化。加强地表水与地下水资源的统一管理，实行地下水有序、合理、可持续利用的管理模式。只有管好、用好、保护好有限的水资源，才能解决中国水资源可持续开发利用问题。
3.4 做好水资源开发利用总体规划
实现水资源优化配臵按照水与人口、经济、环境相协调的可持续发展的观念，搞好水资源开发利用与保护的总体规划与实施，实现对各用水部门和用水户进行优化配臵和合理供水。水资源的优化配臵包含了两个方面：一是在开发上实现水资源的优化配臵；二是在利用上实现水资源的优化配臵，使水资源在整体上发挥最大的经济效益、社会效益和环境效益。水资源的优化配臵，可以指导、约束和限制有关用水产业结构的调整和区域布局。尤其在干旱、半干旱缺水地区，必须以水资源配臵为依据，制定产业结构布局和土地资源的开发规模。要将华北缺水与黄河断流问题结合起来，在大力开展节约用水，充分合理利用本地区水资源，充分提高水利用率的基础上，统筹考虑长江、淮河、黄河、海河四大流域的水资源的合理配臵，适时进行南水北调工程建设。
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