填海造陆区环境改善及雨水利用研究

填海造陆区环境改善及雨水利用研究

邓中权

宁波港城投资有限公司浙江宁波315832

摘要：填海造陆区生态系统退化与水资源匮乏密切相关，要想在新建土地上重建陆地生态系统，合理开发、利用雨水资源是最为经济有效的途径。雨水资源来自于自然水循环，具有很多的正面效应，目前在国内外很多城市的生态建设中都有比较成功的应用。在填海造陆区实施雨水利用，对生态环境的恢复和重建必将起到积极的作用。

关键词：填海造陆区；环境问题；雨水利用；

填海造陆是沿海地带缓解人地矛盾的有效手段，在我国方兴未艾。作为大规模的人类干扰活动，填海造陆必然对海岸带系统的各个方面产生巨大影响。需要从自然地理过程的各个要素和人类社会组成的环境系统的统一协调发展中，寻求填海造陆的科学方案，实现海岸带的有序利用。

一、概述

作为海陆界面，海岸带是由陆地和海洋两方面的地貌、气候、水文、生物、土壤／沉积物等因素相互联系、相互影响构成的统一整体，其物质和能量交换与转移原本就非常频繁；而填海造陆作为大规模人类干扰过程，必然对海岸带地理过程的各方面产生巨大影响。其中，既有增加食物供给，吸引更多的投资，为城市提供新的发展空间等积极效应，又有降低海洋生态系统服务功能、破坏港湾景观生态安全、海洋泥沙淤积、海洋环境质量下降、生境退化和海岸带生物多样性的减少等不利影响。处理得当，海岸带系统将会达到新的平衡；处理不当，将对海岸带乃至更广泛的区域带来灾难。因此，需要从自然地理各个要素和人类组成的整个环境系统的统一协调发展中，寻求填海造陆的科学方案，对海岸带开发做到有序规划、有序填海、有序利用。学术界已经对填海造陆效应做过不少研究，但多着重于某个填海工程或填海造陆的某方面影响，缺乏综合系统的分析。

二、填海造陆区存在的生态环境问题

填海造陆区所在的沿岸域是水陆交界处，是陆地生态系统和海洋生态系统的过渡带，在地理位置上构成丰富的环境空间，它的开发利用改变了港湾的水文地质条件，破坏了自然演替过程，造成原始自然生态环境面积减少。填海造陆区经由陆域回填、铺路建港等人为工程的建设，其生态环境诸因素会发生很大的变化，变化的结果直接影响整个区域生态系统的平衡和稳定。

三、雨水利用对填海造陆区生态环境的改善

填海造陆区存在的环境问题十分严峻，解决不好，势必会成为制约港区未来发展的瓶颈。合理利用最直接、最经济的水资源———雨水资源，是解决这些问题的最佳途径。雨水作为自然环系统中的重要环节，对调节、补充地区水资源和改善生态环境具有极为良好的效果。通过雨水利用，增加了区域水源，在一定程度上缓解了水资源的供需矛盾，同时还可以有效地补充地下水，缓解地面沉降，控制海水入侵，减小雨洪径流量，减轻排水管网负荷，降低热岛效应，补充生态水量，改善区域生态系统等。

1.补充水源，缓解水资源短缺。雨水是最直接的补给水源，我国雨水资源丰富，有着开展雨水利用、补充水源的天然条件，而且雨水利用投资少，对环境的负作用小。由屋顶、路面、广场等收集来的雨水经过不同程度的处理，可用作清洗衣物、冲洗厕所等生活用水，市政消防用水，道路浇洒、绿地灌溉用水，雨水钙盐含量低，可作工业冷却水。在发生水荒时，还可以进一步处理，用在更广的范围来补充供水。实施雨水利用，既缓解了区域水资源短缺状况，也在很大程度上降低了对地下水的开采强度。雨水利用在国外已广泛开展起来，特别是不少沿海城市已实施了不同程度的雨水利用，他们的成功经验对填海造陆区是一个极好的借鉴。如德国、加拿大等国将屋面、道路雨水汇集贮存在蓄水池中，再通过输水管道用于绿化和卫生用水。我国山东长岛县近年来采取屋顶雨水集流与屋底低温蓄水工程有效地解决了濒海淡水资源紧张的状况。全世界已经建立了数以万计的雨水集流系统，而且越来越多的国家对此日益重视，雨水利用的相关技术、规模、用途等将有更大的发展。

2.利用雨水回灌，涵养地下水，控制海水入侵。降雨下渗和人工回灌是补充地下水最有效的方法。将雨水直接拦蓄就地入渗或通过一定的工程措施回灌地下水，涵养地下水源，保证地下水位，可起到缓解地面沉降和控制海水入侵的作用，使区域大气水-地表水-地下水之间的水循环体系得到改善。由于降雨具有随机性的特点，不同年份、季节，受水时间相差悬殊，因此，除了建渗沟、渗井、渗渠等设施来增加雨水入渗量外，还应在河道中修建拦水闸或橡胶坝，以延长滞水时间和下渗时间，减少直接泄入大海的水量。丰水期尽可能多的拦蓄雨水，可以扩大地下水开采量；枯水期增加排海流量，防止海水回灌。下渗的雨水经地表土壤的过滤和净化作用，还可以提高水质，防止雨水对地下水的污染。据相关研究报道，屋面雨水经1m厚的人工土层的渗透，COD去除率达70%～80%，可达到较好的水质。另外，通过回灌雨水，可逐渐将填海造陆区回填土中的过多盐分排出，改善土壤水水质。

3.减轻雨洪灾害和排水管网负荷。通过截流、下渗、地下水库、人工回灌等，可以减少地面径流和洪水量，缓解降水强度和降水量增大对河湖水环境的压力，降低流急量大对排水管网的负荷，有效防止由于部分地区市政排水设施不足或设计不合理导致的雨水排泄不畅和洪涝灾害，降低市政设施和人民生命、财产受损的程度。由于实施雨水利用，部分分流了雨水径流量，也在一定程度上减少了雨水管系的容量，从而减少雨水管系和泵站的投资及运行费用，产生很好的经济效益。

4.补充生态用水，改善区域生态环境。雨水资源可用于绿化、园林和河湖等生态用水，是生态用水的理想水源。利用天然降水就地转化为土壤水和地下水，既利于维持地表植被的生长，又可以节省大量绿地用自来水和浇水工作量，使地表河流、湖泊及地下水的用水量相对减少，维持河流、湖泊、地下水等天然水体的正常环境用水量。在干旱时节，贮存在河流、湖泊、水塘、土壤中的水的蒸发，增加了环境的湿度，净化了干燥、污浊的空气，降低了环境温度，有效缓解热岛效应，改善区域生态环境。植被覆盖也是最好的渗透设施，下渗能力强，而且植物根系能对渗入的雨水中的杂质、悬浮物、污染物等起一定的净化作用。生长良好的植被还有水土保持的功效，河道两岸的植被覆盖能有效遏制雨洪径流对河道的冲刷。

5.洒水除尘，降低热岛效应。热岛效应的强弱与绿化覆盖率的高低密切相关，绿化覆盖率越高，热岛效应越低，提高绿化覆盖率是削弱热岛效应最直接的做法。但港区由于其独特的布局和路面结构，绿化覆盖率有限，一方面可以加强建筑物屋顶绿化，截流雨水，提高港区绿化面积；另一方面，可用洒水车定期喷洒路面和进行货场喷淋，来增湿除尘，降低热岛效应，这也是目前多数港区采用的切实有效的办法。但是洒水除尘的需水量是很大的，若用自来水喷洒路面对淡水资源是极大的浪费。因此，集蓄利用雨水进行港区的洒水除尘是十分必要的，能够节省大量有限的淡水资源，达到调节港区温度，增湿滞尘，净化空气，降低热岛效应的目的。

随着我国经济的高速发展，我国沿海地区填海造陆的势头将更加迅猛，引发的环境问题也将更为突出，对这一区域环境改善的研究势必会受到越来越多的重视。同时，填海造陆区由于其独特的地理位置和功用，生态环境质量下降相对于一般城市更为严重，是城市化问题的典型代表，研究该区域生态环境的恢复和重建问题，对建设生态城市也有重要的参考意义。在填海造陆区实施雨水资源利用，是一项可行的方案，能够缓解水资源紧缺的局面，并在很大程度上改善填海造陆区的生态环境问题，具有重大的社会效益、经济效益和环境效益。

参考文献：

[l]吴志成．浅谈填海造陆区环境改善及雨水利用研究．2016.

[2]彭伟琪，填海造地生态损害评估：理论、方法及应用研究．2016.