城市水環(huán)境治理探討3篇

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城市水環(huán)境治理篇1

通過當(dāng)前城市水環(huán)境實際狀況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很多城市都存在著不同情況的水污染問題，如果水污染現(xiàn)象無法得到解決，不僅會制約城市進(jìn)步，還會引起居民身體健康的威脅。所以，在城市水環(huán)境治理中，要求政府部門加大關(guān)注程度，引入全民參與機制，確保城市水環(huán)境治理更具效果。目前城市水環(huán)境治理工作已經(jīng)成為了城市環(huán)境保護(hù)中的重點任務(wù)，受到各專家與學(xué)者的重視，所以說在當(dāng)前的時代背景下，各工作人員需要針對城市水污染狀況展開探討，制定有效的防治措施，保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境。

1城市的水環(huán)境綜合治理的概述

人們生活水平提升，人類的活動也愈發(fā)頻繁，人們在生活與工作中需要消耗到大量的水資源，同時也增加了環(huán)境的水污染現(xiàn)象，為了滿足城市的可持續(xù)發(fā)展需要，針對當(dāng)前的水污染治理狀況進(jìn)行分析，有效改變城市的生態(tài)環(huán)境，降低水污染造成的不良影響。目前在城市水環(huán)境治理工作中，一些工作人員應(yīng)用的治理手段存在著單一性特點，而且很多治理手段已無法滿足現(xiàn)階段的水環(huán)境治理要求，造成了水污染現(xiàn)象的治理效果不佳。在水環(huán)境治理中，如果不能有效實現(xiàn)水污染現(xiàn)狀的分析，降低水污染給城市發(fā)展造成的阻礙，極有可能影響到城市的生態(tài)系統(tǒng)，對城市發(fā)展極為不利。水資源是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活水平提升的基礎(chǔ)，所以在城市水環(huán)境治理中，需要落實科學(xué)的管理辦法，進(jìn)一步提升人們的生活質(zhì)量，保障工業(yè)生產(chǎn)的合理性。工作人員需要加大對水環(huán)境治理的分析，建立完善的管理措施和管理體系，讓城市生活水平得以提升，通過恰當(dāng)?shù)乃h(huán)境污染治理，精準(zhǔn)的分析出城市內(nèi)部出現(xiàn)水環(huán)境污染的源頭，加大對水資源應(yīng)用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，促進(jìn)水資源的長久發(fā)展，確保制定的水環(huán)境治理措施發(fā)揮良好效果。

2城市水環(huán)境中污染物的特征及來源

近年來，人們生活水平提升，在水體中出現(xiàn)的污染物種類不斷增多，這一現(xiàn)象會大幅降低水體的自凈能力，造成水源的流動性變慢，同時很多物質(zhì)在水體內(nèi)進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化，形成了富有內(nèi)在動力的密閉系統(tǒng)，加大了水環(huán)境治理的難度。另外，多種污染因素聚集在水體內(nèi)部，污染物之間發(fā)生的污染效應(yīng)會產(chǎn)生協(xié)同機制，給水污染治理增加了難度。而且在水污染治理過程中，錯綜復(fù)雜的物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)等等讓水環(huán)境污染呈現(xiàn)出愈發(fā)復(fù)雜的特點。通過對城市水環(huán)境污染狀況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，污染物的來源多種多樣，其中包含了人為性污染及天然污染，還存在內(nèi)源性污染及外源性污染等。外源性污染主要是指工業(yè)廢水、生活污水及雨水等含有的污染物，這些污染物是城市水環(huán)境污染的關(guān)鍵組成部分，也是水環(huán)境治理工作的重點與核心。內(nèi)源性污染物是指在城市水環(huán)境治理中應(yīng)用物理手段或生物手段，出現(xiàn)了較多的底泥物化及生物形態(tài)的變化，底泥中存在著氮、磷等物質(zhì)，甚至重金屬，會造成對水體的污染。水體污染物中的內(nèi)源性污染物要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于外源性污染物，所以在城市水環(huán)境治理中，需要從這兩方面入手，做好水環(huán)境的治理與保護(hù)。

3城市水環(huán)境治理問題

3.1城市河道水質(zhì)不容樂觀

在城市發(fā)展過程中，城市內(nèi)部的河流存在著較多的緩流和滯留現(xiàn)象，甚至在河道上隨意傾倒垃圾，導(dǎo)致水生植物常常被漂浮的垃圾覆蓋很多排污口，直接出現(xiàn)了堵塞現(xiàn)象，這些問題不僅會影響到城市河道的美觀性，還會出現(xiàn)大量的異味，既會威脅到城市環(huán)境保護(hù)，又極易威脅到人類的身體健康。目前，通過對城市水環(huán)境的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)城市地表水水質(zhì)相對較差，大部分并未劃入到水環(huán)境治理與保護(hù)的區(qū)域內(nèi)，僅僅依靠河道的自凈能力并不能有效減少屬于環(huán)境的污染現(xiàn)狀，而且大多數(shù)的河水在平原地區(qū)，地勢相對平坦，水流速度緩慢，大多數(shù)的河流長期處于死水狀態(tài)。

3.2污水治理不徹底，水環(huán)境污染難以控制

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程，在城市的規(guī)劃與發(fā)展中加大了對工業(yè)企業(yè)的管理，大量的工業(yè)企業(yè)逐步搬離城區(qū)，但是在實際的發(fā)展過程中，由于工業(yè)企業(yè)發(fā)展受到多方面因素影響，仍有很多企業(yè)分散在城市中心，造成了工業(yè)生產(chǎn)中的水環(huán)境污染。另外，我國目前建立的污水收集體系并不完善，很多工業(yè)生產(chǎn)中存在著廢水的直接排放，這一現(xiàn)象會影響到水環(huán)境治理效果，再加上目前的城市污水處理廠建設(shè)存在著較強的滯后性，無法滿足污水的集中處理要求，造成了水環(huán)境的污染與破壞加劇。

3.3河道景觀標(biāo)準(zhǔn)低，城市水文化特色難以展現(xiàn)

在城市化建設(shè)進(jìn)程中，很多城市內(nèi)部的水體出現(xiàn)了破壞現(xiàn)象，而工作人員未針對破壞現(xiàn)象展開分析，建立的管理體系也不能起到良好的效果。大多數(shù)城市內(nèi)部的體系存在著水質(zhì)差、盲溝或者排水不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，既會影響到城市河道的美觀性，又會制約城市水環(huán)境治理效果。目前，為了滿足城市發(fā)展要求，不斷擴(kuò)大了城市用地，讓城市的水系空間受到了擠壓，經(jīng)常存在河流被截斷的現(xiàn)象，不僅會破壞水系景觀，還會出現(xiàn)大量的水環(huán)境污染。城市的河道以城市綠化為依托，缺乏相對應(yīng)的景觀體系建設(shè)，并不能有效展現(xiàn)城市的精神面貌，如果出現(xiàn)的城市河道景觀無法進(jìn)一步加強，還會制約城市發(fā)展，導(dǎo)致城市景觀以及文化氛圍營造的差強人意。

3.4水資源浪費嚴(yán)重

在城市建設(shè)與發(fā)展中，一些居民節(jié)水意識較差，在生活和生產(chǎn)用水中出現(xiàn)大量的浪費現(xiàn)象，而且一些企業(yè)在生產(chǎn)中也沒有節(jié)水型設(shè)備，僅僅關(guān)注眼前利益，忽略了城市的可持續(xù)發(fā)展，造成節(jié)水設(shè)備使用的制約。比如，在某些企業(yè)生產(chǎn)過程中，一些企業(yè)管理人員具備的節(jié)水意識較差，往往此部分企業(yè)管理人員認(rèn)為應(yīng)用節(jié)水設(shè)備沒有意義，采用的節(jié)水設(shè)備只會增加企業(yè)的運行成本，往往為了購置這些設(shè)備需要大量的資金投入移植，沿用以往傳統(tǒng)型的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，此類現(xiàn)象不僅僅會因設(shè)備不夠先進(jìn)而造成大量的水資源浪費，還會在生產(chǎn)過程中導(dǎo)致污水排放不達(dá)標(biāo)，對城市生態(tài)系統(tǒng)造成危險。

3.5水環(huán)境治理監(jiān)督不高效

在實際的城市水環(huán)境治理中建立的監(jiān)督機制，并不能有效起到對水環(huán)境治理的監(jiān)控，造成了大量的措施流于形式，并不能起到對水環(huán)境的保護(hù)作用，既會造成城市內(nèi)部的水環(huán)境治理限制，還會影響到城市的建設(shè)與發(fā)展。在城市水環(huán)境治理中監(jiān)督治理效率不高，是治理中非常關(guān)鍵的問題，出現(xiàn)此類現(xiàn)象最為根本的原因是制定的監(jiān)督機制和評價體系不夠完善，無法開展對水環(huán)境治理工作的考核，造成了很多關(guān)鍵指標(biāo)缺乏精確性和合理性。另外，在城市水環(huán)境治理中，監(jiān)督管理效果不高，容易引起城市規(guī)劃管理工作人員的懈怠，讓很多城市治理手段無法達(dá)到應(yīng)有的作用，在水環(huán)境治理方面需要投入較高的成本，不僅會對原有的水環(huán)境管理造成破壞，還會對城市的發(fā)展產(chǎn)生不良影響。

4城市水環(huán)境治理對策

4.1完善污水處理體系

第一，促進(jìn)雨污分離的改造。通過對城市水環(huán)境污染中的外源性污染因素進(jìn)行分析，在工程改造方面落實科學(xué)的雨污分流，通過河道兩旁綠化種植以及河道內(nèi)部的水生植物種植吸收更多的重金屬元素，降低水環(huán)境污染造成的影響利用，植物能夠起到良好的水質(zhì)凈化作用，在出現(xiàn)小雨或者干旱時沒有污水能夠流入城市河道。在條件允許的情況下建立大型的儲水水庫，利用泵站抽排的方式將雨水儲存到水庫內(nèi)，在經(jīng)過凈化之后排放到河道中。結(jié)合當(dāng)前城市內(nèi)部的污水管網(wǎng)體系進(jìn)行分析，讓超量的雨水經(jīng)過管道之后進(jìn)入到儲水系統(tǒng)，降水量較少時可以直接利用管道進(jìn)行凈化，根據(jù)城市發(fā)展要求建立相對應(yīng)的蓄水池，為后續(xù)水環(huán)境治理提供依據(jù)，在不具備儲水空間的城市，可以在地下進(jìn)行儲水管網(wǎng)的建設(shè)。第二，促進(jìn)污水處理市場化發(fā)展。我國目前的污水處理大多是由政府負(fù)責(zé)，從建設(shè)、投資到運行都由政府進(jìn)行管理，這其中出現(xiàn)了非常多的矛盾，也影響到水環(huán)境治理效果。所以，在當(dāng)前的市場形勢下，需要進(jìn)一步推進(jìn)城市污水處理的市場化發(fā)展，建立科學(xué)的收費體系，針對超標(biāo)的污水進(jìn)行科學(xué)處置，減少污水造成的影響。

4.2水生態(tài)保護(hù)

在城市內(nèi)部河道景觀能夠起到水環(huán)境治理的效果，為了滿足要求，需要建設(shè)連續(xù)型的生態(tài)廊道，充分發(fā)揮河道具備的生態(tài)功能以及景觀功能。城市內(nèi)部的綠地公園等需要加大濕地建設(shè)，有效實現(xiàn)污染物排放的控制與管理，落實湖泊河流的生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)。另外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，需要針對污染源的控制與保護(hù)，降低對地表水環(huán)境造成的破壞，逐步實現(xiàn)河流濕地生態(tài)系統(tǒng)具備的調(diào)節(jié)功能。在出現(xiàn)嚴(yán)重破壞的河流湖泊等地，需要落實多樣化的污水處理辦法，采用節(jié)流治理循環(huán)等多樣化的手段，滿足污水的治理要求，降低對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。

4.3大力宣傳節(jié)水思想

政府部門需要發(fā)揮自身的職能作用，加大對節(jié)能節(jié)水的宣傳，促進(jìn)居民的節(jié)水意識提升，加大對目前企業(yè)污水管理的控制，讓企業(yè)也加入到節(jié)水行動中，營造良好的節(jié)水氛圍。在政府部門進(jìn)行節(jié)水宣傳時，需要落實正確的宣傳渠道，以社區(qū)為主開展相關(guān)宣傳單的發(fā)放，在微信公眾號編輯相關(guān)的文章，宣傳節(jié)水思想，通過多樣化的渠道，讓每一位居民都能夠意識到節(jié)水的重要性，結(jié)合我國目前水資源的短缺現(xiàn)象，激發(fā)節(jié)水意識，提升節(jié)水效果。

4.4城市建設(shè)要以水環(huán)境保護(hù)為基礎(chǔ)

在城市的建設(shè)與發(fā)展中，人們的生活水平提升，產(chǎn)生的生活污水量急劇增長，出現(xiàn)了生活污水未經(jīng)處理便隨意排放的現(xiàn)象。為了落實科學(xué)的水環(huán)境治理，需要加大對生活污水的處理，并且將處理之后的水源用于農(nóng)田灌溉或者城市綠化帶的澆灌。近年來，城市建設(shè)項目數(shù)量在不斷增多，施工過程中也會產(chǎn)生一定的廢水，而這些廢水同樣需要經(jīng)過沉淀，落實科學(xué)的處理機制，確保水資源的循環(huán)使用。水利工程是城市發(fā)展的關(guān)鍵項目，在水利工程建設(shè)中履行嚴(yán)格的節(jié)能環(huán)保意識加大對水資源應(yīng)用的保護(hù)，針對當(dāng)前的水利工程建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化，合理開展工程項目選址，在施工過程中加大節(jié)能節(jié)水技術(shù)的使用，確保水資源具備著較強的自凈能力，建設(shè)生態(tài)型堤壩，在河道周圍進(jìn)行綠化建設(shè)，實現(xiàn)水環(huán)境治理效果的提升，為城市發(fā)展建立有效的生態(tài)系統(tǒng)。

4.5加強工業(yè)廢水治理

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，調(diào)整生產(chǎn)重心，改變以往傳統(tǒng)生產(chǎn)理念，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中污水的科學(xué)處理，并且將水環(huán)境治理工作放在管理的關(guān)鍵位置。為了保持企業(yè)水環(huán)境治理效果提升，需要落實科學(xué)的治理措施應(yīng)用，不能僅僅將水環(huán)境治理流于口頭方面，更加需要落實其具體的行動，比如，加大水環(huán)境治理方面的資金投入，引入更多的先進(jìn)性技術(shù)與設(shè)備，根據(jù)生產(chǎn)狀況以及生產(chǎn)要求，組建完善的污水治理體系，利用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)設(shè)備，保障污水治理效果提升。除此之外，在企業(yè)生產(chǎn)過程中，為了滿足生產(chǎn)要求，需要針對應(yīng)用到的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)原料進(jìn)行分析，判定其中存在的有害物質(zhì)，落實科學(xué)的處理設(shè)備，加大污水的治理，企業(yè)的管理人員需要具備較強的管理理念，加大對污水治理的關(guān)注，落實嚴(yán)格的自我管理，同時城市環(huán)境監(jiān)督管理部門需要定期對企業(yè)污水排放狀況進(jìn)行分析與評估，一旦發(fā)現(xiàn)存在不合格的狀況，需要及時進(jìn)行處理，以我國法律法規(guī)為基礎(chǔ)針對性的開展處罰，讓水環(huán)境治理措施得到有效落實，促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的改善。

5結(jié)語

總而言之，城市水環(huán)境治理是推進(jìn)城市發(fā)展的關(guān)鍵，針對當(dāng)前城市水環(huán)境污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為了進(jìn)一步解決水資源的污染現(xiàn)狀，需要落實城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，建立完善的生態(tài)管理體系，加大對污水處理的重視，滿足資源的優(yōu)化配置，讓水環(huán)境治理效果得以提升，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

作者:鄭國軍 單位:定西市生態(tài)環(huán)境局安定分局

城市水環(huán)境治理篇2

“十四五”期間生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域的目標(biāo)之一是推動綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生，堅持綠水青山就是金山銀山理念，持續(xù)改善環(huán)境質(zhì)量，基本消除重污染天氣和城市黑臭水體。“水”是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性自然資源，河湖是水流的載體。因此水環(huán)境治理是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，是建設(shè)現(xiàn)代化國際化創(chuàng)新型城市不可或缺的基礎(chǔ)支撐。

1水環(huán)境治理技術(shù)

城市水環(huán)境治理一般遵循“控源截污、內(nèi)源治理、水系疏通、活水循環(huán)、水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)”的基本技術(shù)路線。城市河流環(huán)境修復(fù)的根本措施就是控制入河污染，因此需要開展流域污染的源頭控制和污染減排工程。“黑臭在水里，根源在岸上，關(guān)鍵在排口，核心在管網(wǎng)”，水污染物是通過沿水體的各類污水排水口、合流污水排水口和雨水排水口異常排放和溢流導(dǎo)致的，所以城市水體黑臭的根源在于城市建成區(qū)的水體污染物的排放量超出了水環(huán)境的容量，城市黑臭水體整治工作的關(guān)鍵在于對各類排水口的治理，其核心在于城市要有完善和健康的排水管網(wǎng)。

2點源污染

點源是指那些污染源的產(chǎn)生地點比較集中，以“點”的形式將污染物排放到環(huán)境中的污染源，例如，工廠的污水排放、建有下水道系統(tǒng)的城市污水排放等。追溯源頭，造成點源污染的原因可有如下幾類:(1)城市、工業(yè)污水管道未接入處理廠，污水直接排入河道;(2)城市雨污水管網(wǎng)未分流且污水未被充分截流，污水通過合流管道排水河道;(3)城市雨污水管道混接、錯接;(4)城市初期雨水排放。根據(jù)多年的治水經(jīng)驗，重點控制住污染源頭，并配合末端截流，可有效控制點源污染，削減入河污染物。

3源頭控制技術(shù)

3．1杜絕污水管道直接入河，進(jìn)行污水統(tǒng)一收集

對于污水管道直接入河的情況，需將污水管道接入市政干管，將污水輸送至污水處理廠，若無條件接入市政污水處理廠，可新建污水總管，對分散污水支管進(jìn)行收集后，選取合適位置新建污水處理站，對污水進(jìn)行處理后排放。

3．2雨污合流管道分流制改造

目前城市的排水干管，新建小區(qū)、單位內(nèi)的排水管道多為雨污分流制，但多數(shù)老城區(qū)仍為合流制，有些有條件進(jìn)行改造，有些則改造困難。針對現(xiàn)存的排水體制，雨污分流改造可分為以下幾種形式。(1)對于市政道路、有條件改造的小區(qū)及單位應(yīng)進(jìn)行徹底的分流制改造，保留原合流制管道，對管道清淤后作為雨水排出管道，新建污水管道，下游接入市政污水處理廠。(2)對于無改造條件的小區(qū)及單位，但有條件改造的市政道路，應(yīng)對市政道路進(jìn)行污水分流改造，對小區(qū)排水管網(wǎng)末端進(jìn)行截污，截污管道接入市政污水管道，原合流管道與改造后的雨水管道相接。(3)對于無法從源頭進(jìn)行雨污分流改造的城區(qū)，則需對管道末端進(jìn)行截污。

3．3雨污管道混接、錯接改造

針對雨污管道混接問題，需在排水管道混接點處進(jìn)行改接，使雨污水管道“各行其道”。對于市政污水管道接入市政雨水管道，應(yīng)封堵所接入的污水管道，并將污水管改接入污水排水系統(tǒng)，所封堵的污水管道應(yīng)填實處理。對于市政雨水管道接入市政污水管道，應(yīng)封堵所接入的雨水管道，并將雨水管改接入雨水排水系統(tǒng)，所封堵的雨水管道應(yīng)填實處理［3］。

3．4初期雨水收集、調(diào)蓄或處理設(shè)施

城市初期雨水徑流污染按城市下墊面可分為屋面雨水、道路徑流和綠地徑流雨水三大類。城市地面初期雨水的污染程度較高，如果不對初期雨水進(jìn)行處理，直接排入到城市水體中，將會對城市水體如河道、湖泊或自然承受水體造成非常嚴(yán)重的污染［4］。目前，海綿城市的建設(shè)是解決城市雨水徑流污染的有效措施。小區(qū)內(nèi)設(shè)置生物滯留設(shè)施、沉淀池，用以沉淀、下滲收集的屋頂、綠地、路面徑流雨水，通過此類設(shè)施可有效減少初期雨水污染，同時可以有效利用雨水，減少排入市政的雨水量，緩解市政雨水管道壓力。城市道路包括人行道和車行道的徑流雨水，污染物濃度較高，包含大量的懸浮固體、有機物、重金屬、油脂等污染物，因此需要對初期雨水進(jìn)行棄流。設(shè)置初期雨水棄流裝置，將初期雨水收集后排入污水管道。

4末端截污技術(shù)

對于在源頭無法改造的合流管道，可在管道末端進(jìn)行截流，一般沿河道敷設(shè)截流污水干管，旱季時對污水進(jìn)行截流，雨季時根據(jù)截流倍數(shù)增加一定量的初期雨水截流量，盡可能最大程度上減少污染物濃度較高的污水進(jìn)入水系。對于直排的污水管道，直接將排污口封堵，將污水管道接入截流污水干管。截流污水干管與截流井分開，截流井通過管道與截流干管相接，使上游截流的污水不再經(jīng)過下游的截流井，從而避免污水被逐級稀釋，減少不同合流管道雨水排放之間的干擾。末端截污的主要措施為沿河道兩側(cè)、排水管末端敷設(shè)截污管道。因河道兩側(cè)的現(xiàn)狀條件不同，因此截污管道的布設(shè)可分為多種形式，具體布設(shè)可根據(jù)實際情況進(jìn)行綜合選用或者優(yōu)化，以達(dá)到最大截污效率，施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的效果。河道兩側(cè)有現(xiàn)狀河堤路或河道兩側(cè)有足夠的施工空間，可將管道直接平行于河道、沿河岸布設(shè)，將污水管道直接接入，對于合流管道進(jìn)行末端截流。河道兩側(cè)無道路，且建筑物離河岸較近的情況下可采取以下三種方式敷設(shè)截污管道。(1)選取離河岸較近而非岸邊的，較為寬廣，有施工條件的道路進(jìn)行管道敷設(shè)，最大程度的將污水管道接入，同時對合流管道截污。(2)當(dāng)所需新建截污管道管徑較小時，可采用河岸邊架管的形式敷設(shè)管道，將管道敷設(shè)于固定在河岸的支架上，并增設(shè)一些管道保護(hù)措施。(3)在滿足河道行洪的前提下，借用河堤基礎(chǔ)敷設(shè)截污管道，將管道敷設(shè)于河堤基礎(chǔ)之上，并對管道進(jìn)行包裹保護(hù)。此種方式不宜長距離敷設(shè)。

5輔助技術(shù)

單純的在污水傳輸過程中以及對污水管道采取措施雖然可以起到關(guān)鍵作用，但是如果污水管道下游處理廠的處理規(guī)模不足，導(dǎo)致污水大量溢流，或者處理標(biāo)準(zhǔn)較低，尾水排放不達(dá)標(biāo)，仍然會對城市水系造成一定程度的污染。因此，當(dāng)控源截污技術(shù)運用到城市水環(huán)境治理中后，還需要根據(jù)截污量、出水標(biāo)準(zhǔn)對污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，以滿足對污水的處理要求，避免溢流污染及超標(biāo)排放污染。

6結(jié)語

城市污水是造成水體水質(zhì)惡化的主要原因，因此控源截污是改善城市水環(huán)境的基礎(chǔ)與前提。運用雨污分流改造、雨污混接及錯接改造、初期雨水收集技術(shù)對各類污水從源頭進(jìn)行收集并處理是最有效的防治水系污染的措施，當(dāng)無條件建設(shè)或改造污水管道，無法從源頭對污水污染進(jìn)行防治時，末端的污水截流便成為控制大量污染物進(jìn)入水系的主要手段。因此，結(jié)合項目的實際情況，有針對性的運用控源截污技術(shù)，可更有效地減少污染物排放量，更好地改善城市水環(huán)境。

作者:常月 單位:中鐵第五勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司

城市水環(huán)境治理篇3

城市高速發(fā)展，更新擴(kuò)容速度快，老舊城區(qū)交疊，老舊雨污排水系統(tǒng)不完善，雨污錯接、管網(wǎng)破損等情況造成的影響日益凸顯，城市污水排入河中，直流街道，造成水污染以及環(huán)境污染嚴(yán)重。在雨天，城市排水系統(tǒng)無法滿足城市排水需求，街道積水嚴(yán)重、雨污溢流，給出行造成困擾，嚴(yán)重影響城市形象。目前水污染治理主要采用源頭截污與排口治理的方法，傳統(tǒng)方法缺乏針對性，無法量化，不能滿足城市不同情況下的排放及治理要求。排水系統(tǒng)為隱蔽工程，早期管道資料不全甚至缺失導(dǎo)致后期整改維護(hù)困難，加重了城市水體污染以及后期治理難度。CIM(cityinformationmodeling)，通過城市信息數(shù)據(jù)還原真實城市模型，更加便捷直觀傳遞城市信息，了解城市現(xiàn)狀。通過與BIM模型、三維斜測模型、GIS三維天地圖、城市地表徑流模型等技術(shù)連接，形成更加具體全面的信息平臺，根據(jù)各項信息模擬展示各種突發(fā)狀況以及分析各種應(yīng)對方法產(chǎn)生的效果，從而研究適用于各大城區(qū)排水系統(tǒng)改造的較為合理的分流制排水體制改造方案。

1國內(nèi)水環(huán)境現(xiàn)狀

1.1水污染情況

據(jù)統(tǒng)計，截至2020年，我國水資源總量為27700.8億m3。但1990年之前我國污水處理率為0，自有統(tǒng)計以來，我國排放污水總計達(dá)13000多億m3，占我國水資源總量的近1/2，完全未經(jīng)過處理直接排放的生產(chǎn)生活污水達(dá)7000多億m3，達(dá)到我國水資源總量的近1/4，水污染問題嚴(yán)重。

1.2生活垃圾處理情況

根據(jù)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2019年我國生活垃圾清運總量達(dá)到24206.2萬t，其中垃圾處理分為無害化處理及其他，垃圾無害化處理主要分為3種方式:衛(wèi)生填埋、焚燒處理、其他。我國城市生活垃圾無害化處理量為19673.8萬t，其中衛(wèi)生填埋量為11804.3萬t，占比為60%;焚燒量為6885.8萬t，占比為35%;其他無害化處理量占比為5%。這幾種方式在處理上或多或少都會對環(huán)境、水、土壤以及居民造成影響，除了能被統(tǒng)計的垃圾清運之外，還有很多隨處丟棄的垃圾以及隨意排放的污水無法統(tǒng)計。

2水環(huán)境治理方法與信息技術(shù)

2.1水環(huán)境治理方法

目前水環(huán)境治理方法是前期通過排口溯源從源頭治理，排查各個錯接點以及亂排亂放點，改造原有排水管道，將雨污分流，并且新建污水處理站，將各種污水匯總通過提升泵站匯集排至污水處理站，通過各項處理達(dá)到排放要求后排至河道中。

2.2目前治理技術(shù)難點、缺陷

1)局限性

目前的治理技術(shù)是現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)不正常流水口或者污水亂排點，通過溯源找出源頭從而解決問題。這種傳統(tǒng)方法過于片面單一，具有偶然性、隨機性，只能解決當(dāng)下發(fā)現(xiàn)的問題，不能解決根本問題。

2)信息不全，施工難度大

由于目前現(xiàn)有的排水系統(tǒng)大多為老舊系統(tǒng)，早期系統(tǒng)資料不齊全或者殘缺丟失，導(dǎo)致后期進(jìn)行整改時無法查詢資料了解完整結(jié)構(gòu)，需要消耗更多時間進(jìn)行排查，增加施工難度。

3)涉及部門多，協(xié)調(diào)配合難度大

水污染治理主要為管道工程，由于管道工程為隱蔽工程，整個施工過程牽扯部門繁多，需要與多方進(jìn)行協(xié)調(diào)，加大了施工難度。

4)無法滿足特殊情況

雨季時雨量過大，排水系統(tǒng)達(dá)不到排水要求，導(dǎo)致積水嚴(yán)重，由于早期技術(shù)不成熟以及現(xiàn)有技術(shù)無法預(yù)估各種情況下的排放要求，導(dǎo)致系統(tǒng)無法針對變化情況正常運行，雨污溢流造成污染。

2.3BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

建筑信息模型(buildinginformationmodeling，BIM)，是指以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型基礎(chǔ)，進(jìn)行建模，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。我國在建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)可分為兩個階段:第1階段為2002—2014年，主要是以學(xué)習(xí)BIM技術(shù)為主，對BIM技術(shù)的了解處于初級階段;第2階段為2014年至今，許多研究內(nèi)容都表達(dá)了BIM技術(shù)對建筑信息化的重要性。目前，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，項目招投標(biāo)中規(guī)定，項目設(shè)計與施工階段采用BIM技術(shù)形成前期規(guī)劃，按照設(shè)計要求進(jìn)行建模，依托BIM平臺的各項功能，進(jìn)行碰撞檢測，模擬各種可能行，在設(shè)計階段得出最適合的設(shè)計方案，依靠BIM技術(shù)可以模擬各種狀況，提前預(yù)知各種可能性，從而降低風(fēng)險、提高效率，將效益最大化、方案最全化。

2.4三維斜測模型理論與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

無人機技術(shù)被廣泛用于遙感測繪領(lǐng)域，也逐漸應(yīng)用于建筑、交通、防災(zāi)救援等領(lǐng)域。隨著地形與制圖技術(shù)的發(fā)展，三維數(shù)字模型引起人們的關(guān)注，攝影遙感等可視化技術(shù)得到重視。斜測攝影技術(shù)是近幾年測繪領(lǐng)域迅速發(fā)展起來的一項技術(shù)，它顛覆了以往常規(guī)的正射影像只能從垂直視角拍攝的局限，通過在1個飛行平臺上搭載2～5個傳感器，同時從多個角度采集影像，形成直觀模型，讓用戶從多個角度觀察，更加了解實際情況，彌補了基于正射影像應(yīng)用的不足。無人機航測技術(shù)在發(fā)達(dá)國家運用較早，處于成熟階段，近年來無人機攝影技術(shù)在我國也得到越來越多的應(yīng)用，無人機斜測攝影技術(shù)也越來越完善。

2.5GIS三維天地圖理論與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

GIS技術(shù)是利用專業(yè)軟件和計算機硬件，獲取空間地理信息、編輯并存儲數(shù)據(jù)，供隨時調(diào)取查詢，支持計算和管理所存儲信息，還可通過制圖處理顯示信息，并可分析和應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)為地質(zhì)水文工作提供支持。當(dāng)前技術(shù)水平下GIS得以多維度發(fā)展，且進(jìn)展迅速。GIS技術(shù)被應(yīng)用于城市規(guī)劃、土木工程、地理測繪、國土資源管理等。

2.6城市地表徑流模型理論概述

針對暴雨頻發(fā)引起的城市內(nèi)澇災(zāi)害和雨污污染，為了進(jìn)行控制，需要了解雨水徑流系統(tǒng)，通過計算得出城市地表徑流模型，并得出雨水不同量的流向以及會發(fā)生的狀況等。1978年，美國環(huán)保局(EPA)提出了SWMM模型(stormwatermanagementmodel)，可以計算城市產(chǎn)匯流過程，主要包括時變降雨量、地表水蒸發(fā)洼地截留、地表徑流非線性水庫演算等。MOUSE(modelforurbansewers)是丹麥水力學(xué)研究所(DHI)1983年開發(fā)的用于模擬城市徑流、管道水流的城市暴雨徑流模型，可模擬泥砂和溶解態(tài)、顆粒態(tài)污染物的運動以及管道中水質(zhì)變化過程和微生物降解過程。DHI還針對城市降雨模擬開發(fā)了MIKEUＲBAN，能快速準(zhǔn)確模擬雨水污水泥砂沉積與輸移，分析水質(zhì)及泥砂堆積問題，預(yù)測暴雨條件下發(fā)生城市內(nèi)澇的位置與嚴(yán)重程度。相較于國外，我國的城市地表徑流模型起步較晚，但通過吸取國外優(yōu)秀案例經(jīng)驗，自主研發(fā)的模型有城市雨水管道計算模型(SSCM)、城市雨水徑流模型(CSYJM)等。

3CIM技術(shù)在水環(huán)境治理中的應(yīng)用研究

3.1CIM技術(shù)

CIM技術(shù)用以實現(xiàn)城市規(guī)劃、建設(shè)、運維管理全鏈條的信息管理，解決新型智慧城市建設(shè)中數(shù)據(jù)孤島的困境，以數(shù)據(jù)驅(qū)動城市治理方式的革新。CIM發(fā)展方向是打造數(shù)字城市領(lǐng)域最為核心的建筑物聯(lián)時空大數(shù)據(jù)平臺，各行業(yè)、各部門信息共享，集成各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過多維度可視分析，更加有效管理城市，達(dá)到精細(xì)化管理。CIM的應(yīng)用能夠促進(jìn)城市發(fā)展，更加完善城市運營體系。

3.2CIM城市管理平臺與其他信息技術(shù)的關(guān)系

3.2.1BIM與CIM城市管理平臺

BIM一般用于建筑當(dāng)中，相較于CIM的宏觀表現(xiàn)，BIM更多的是展現(xiàn)細(xì)節(jié)部分，仿佛是一個個細(xì)胞組成了城市，并且能夠展現(xiàn)城市建筑信息以及隱蔽工程，可以更加便捷地了解城市各管線運行情況，為后期運行維護(hù)提供保障。應(yīng)用BIM能夠在水污染治理中通過管線碰撞了解管線安排的最優(yōu)布置方案，及時處理各種情況。

3.2.2三維斜測模型、GIS與CIM城市管理平臺

通過三維斜測輔助GIS地理信息系統(tǒng)，將城市的二維展現(xiàn)變成了三維立體。三維斜測配合GIS技術(shù)，從多方位、多角度展現(xiàn)城市面貌，組成了城市信息系統(tǒng)的皮膚構(gòu)造。將三維斜測以及GIS應(yīng)用到水環(huán)境治理中，可以清楚展示河道情況以及污染排放情況。污染源通過三維斜測以及GIS在CIM城市管理平臺中清楚展現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題點及時報警并顯示位置，從而能夠快速解決問題。利用三維斜測可以清楚展示城市河道、排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀，通過GIS的信息采集、整合分析以及配合算法處理，可以實現(xiàn)對水文的實時監(jiān)測，并且結(jié)合對水位的實時監(jiān)控以及降雨數(shù)據(jù)的處理建立模型，實現(xiàn)對災(zāi)害的有效預(yù)防。通過三維斜測輔助GIS建立模型，開展空間數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的收集、編輯，為城市管網(wǎng)系統(tǒng)提供依據(jù)。

3.2.3城市地表徑流模型與CIM城市管理平臺

河流是城市的血脈，地表徑流是城市的血管，貫穿著城市流動，關(guān)系著城市的平穩(wěn)運行。水環(huán)境污染很大一部分原因除了人工污染之外，還有自然原因，由于暴雨或者極端天氣，城市排水系統(tǒng)無法滿足要求，造成雨污混流，水滿溢流，從而造成水體污染。城市地表徑流模型通過對城市地表徑流以及降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計算模擬城市徑流、管道水流的城市暴雨徑流模型，結(jié)合CIM中其他信息模型分析出暴雨條件下發(fā)生城市內(nèi)澇的位置與嚴(yán)重程度，針對具體情況制定合理方案。

4結(jié)合CIM的智慧水環(huán)境治理運行管理模式研究

4.1水環(huán)境治理智慧化運行管理模式的目標(biāo)

1)為信息交流、協(xié)同治理提供支撐平臺

將CIM引入水環(huán)境治理中，可以大大縮短溝通交流時間，各部分業(yè)務(wù)信息以及現(xiàn)場情況在CIM平臺上一目了然，實現(xiàn)了各部門業(yè)務(wù)信息共享交流以及協(xié)同作業(yè)，將水污染治理工作變得更加便捷。

2)實現(xiàn)對水環(huán)境治理全方面掌控

傳統(tǒng)方法是發(fā)現(xiàn)一處整改一處，存在許多未發(fā)現(xiàn)、未整改的源頭，靠人工巡查耗時耗力效率低且不經(jīng)濟(jì)，無法做到時時監(jiān)督。采用CIM技術(shù)，結(jié)合其中的三維斜測以及GIS地理信息系統(tǒng)及BIM技術(shù)可以對每個排口、每條河流時時監(jiān)控，出現(xiàn)異樣可以及時知道突發(fā)點的位置，綜合分析制定出適合的方案，通過對信息資源的共享、整合、分析和各項業(yè)務(wù)之間的合作聯(lián)系，突破時間空間限制，將管理伸展到城市的每個角落，實現(xiàn)對水環(huán)境乃至整個城市的全方位掌控。

3)治理效率最大化，治理成效最大化

通過將CIM技術(shù)運用到水環(huán)境治理中，利用信息共享清楚地展現(xiàn)整個城市狀況，實時監(jiān)控城市運轉(zhuǎn)情況，面對水污染能及時找出原因，結(jié)合不同模型分析得出最佳治理方案，面對暴雨極端天氣能夠分析出城市降水量以及排水量，從而制定最佳管線布置方案，解決積水、排水不暢等問題，將治理效率最大化，治理成效最大化。

4.2CIM支撐智慧水環(huán)境治理目標(biāo)實現(xiàn)

1)技術(shù)支持

利用BIM、三維斜測、GIS技術(shù)配合地表徑流模型模擬整個城市運轉(zhuǎn)情況，針對城市擴(kuò)容以及管線建造等都可以利用該技術(shù)進(jìn)行建模，找出最優(yōu)方案設(shè)計。隨著國內(nèi)CIM技術(shù)應(yīng)用越發(fā)成熟，更加保障了水環(huán)境治理智能化的實施應(yīng)用。

2)數(shù)據(jù)資源共享

CIM從多個角度展示整個城市的狀況，并且包含多個系統(tǒng)，各方信息均包含在內(nèi)，利用BIM以及GIS提供城市數(shù)據(jù)信息，結(jié)合各部門數(shù)據(jù)方便進(jìn)行查詢分析，通過對各方數(shù)據(jù)的整合形成CIM城市管理平臺，實現(xiàn)城市業(yè)務(wù)聯(lián)合與統(tǒng)籌集成及核心業(yè)務(wù)的提升，可以更加有效地治理水環(huán)境污染。

3)可視化技術(shù)

水環(huán)境治理更加智慧化，從二維到三維是必然的，要實現(xiàn)對水環(huán)境治理的全方位掌控，離不開各方面信息的支持，而CIM具備對所有實體對象實現(xiàn)三維可視化的能力，能夠根據(jù)城市及水環(huán)境現(xiàn)狀實時更新和監(jiān)督。

4.3基于CIM的智慧水環(huán)境治理模型設(shè)計

CIM城市管理平臺由CIM技術(shù)、BIM技術(shù)、三維斜測技術(shù)、GIS技術(shù)及地表徑流模型組合構(gòu)成，以城市信息模型為骨架，BIM技術(shù)為細(xì)胞，三位斜測輔助GIS地理信息作為皮膚，地表徑流模型為血液共同構(gòu)建完整的智慧型水環(huán)境治理平臺(見圖1)。利用BIM技術(shù)，將城市各種類型信息收集建立城市模型，配合三維斜測以及GIS地理信息建立城市三維模型，添加各部門信息，綜合展現(xiàn)出一個完整的城市以及水環(huán)境系統(tǒng)。城市擴(kuò)容或者水環(huán)境產(chǎn)生變化，無人機以及GIS監(jiān)控系統(tǒng)會立即在CIM城市管理平臺中體現(xiàn)，及時展現(xiàn)出問題點，相關(guān)部門能夠在第一時間知道位置并通過分析各項信息得出最優(yōu)解決方案，以最快的速度解決問題。針對城市擴(kuò)容或管網(wǎng)改造，綜合分析出適用于各種情況的管線布置方案，并且將數(shù)據(jù)信息自動上傳使后期的運營及維護(hù)更加便捷。

5結(jié)語

CIM通過將城市數(shù)據(jù)顆粒細(xì)化到建筑單體內(nèi)部每個部件，將傳統(tǒng)數(shù)字城市升級為可感知、動態(tài)在線、虛實交互的數(shù)字孿生城市。針對傳統(tǒng)水污染治理方法效率低、耗時耗力并且有一定的局限性，CIM城市管理平臺以CIM為基礎(chǔ)，結(jié)合BIM技術(shù)、GIS、三維斜測以及城市徑流模型等信息模型，通過三維立體展示城市模型，實現(xiàn)城市動態(tài)一體化，通過平臺清楚展示城市管道走向并實時監(jiān)測水體動態(tài)，一旦出現(xiàn)問題能及時發(fā)現(xiàn)，找出源頭，利用各項信息技術(shù)找出最優(yōu)解決方案，達(dá)到治理目的，為城市治理提供數(shù)字賦能、智慧賦能，全面提升水務(wù)治理效率，使城市管理更加科學(xué)化、精細(xì)化。雖然目前還在研究階段，但是相信在信息化技術(shù)發(fā)展的推動下，基于CIM的智慧化水環(huán)境污水治理技術(shù)將會得到完善并形成一套成熟的理念，真正應(yīng)用于水環(huán)境治理當(dāng)中，對整個城市的水環(huán)境與水安全進(jìn)行長效治理與監(jiān)督。

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作者:黃超 徐林箏 陳澤銳 林龍輝 揭敏 單位:中國建筑一局( 集團(tuán)) 有限公司