【专家解疑答惑】第十二期北京建筑工程学院李俊奇教授谈城市雨水污染控制与资源化

luoyu070416

北京建筑工程学院李俊奇教授做客水网畅谈城市雨水污染控制与资源化相关问题
背景资料：近年来,我国现代化进程不断加速,在经济飞速发展的同时,资源也在不断地被消耗,特别是作为“生命之源”的水资源更是出现了紧缺的现象。我国是一个水资源短缺、降水时空分布严重不均的国家,实现雨水的资源化利用是改善生产生活环境的有效措施。雨水径流水质状况直接影响雨水利用效率。

做客聊天主题：5月23日下午2：00，北京建筑工程学院李俊奇教授将做客中国水网，与广大网友共同分享1、城市径流雨水污染控制；2、城市内涝控制；3、城市雨水资源化；4、城市雨水管理政策；5、低影响开发雨水系统问题。如果您有关于城市径流雨水任何问题和想法，我们都欢迎您参与提问。李俊奇教授的时间比较宝贵，而且这也是一次非常难得的机会，请广大网友一定要珍惜本次机会、慎重提问。

李俊奇简介：
擅 长：雨洪控制与管理、雨水利用与径流污染控制；水环境规划与生态技术；水工程施工与项目管理；水资源与环境经济；水环境政策设计等。
专家领域：污水深度处理与再生利用工艺技术、排水系统及管网技术与管理、规划、水资源管理、景观水设计与水体治理、面源污染治理、雨洪控制与利用、环境经济、水业政策、概预算、自控模拟、工程施工、泳池、水景观、喷灌设备、管理。

工作简历及成果业绩：1990-1992年在山西省运城市计划委员会任职，1995年至今，在北京建筑工程工程学院任教。主持完成科研项目30余项，工程应用项目30余项。如建设部项目“北京城市雨水利用设备与集成化开发”、北京市哲学社会科学“十一五”规划项目“北京城区雨水经济激励与政府规制协同效应的研究”、北京市科委项目“北京城区雨水径流污染控制及其管理模式研究”、北京市委组织部优秀人才基金项目“北京城区雨水资源化投入产出分析与经济手段的研究”等。

[ 本帖最后由 luoyu070416 于 2012-5-21 17:15 编辑 ]

luoyu070416

欢迎大家来提问，说出自己感兴趣的问题，李俊奇教授的研究领域和大家的生活联系还是比较密切的。

小方

最近来的专家还真多

luoyu070416

以后水网一周做一次专家访谈，欢迎大家积极参与

luoyu070416

李俊奇，1967年出生，汉族，教授，硕士研究生导师。1995年毕业于太原理工大学，获工学硕士学位。现任北京建筑工程学院环能学院教授。

目前从事市政工程与环境工程的研究与教学工作。主要研究方向为市政工程技术经济与管理、城市雨洪控制与利用技术、水环境保护与修复、水资源与环境经济等。近年来，完成科研项目20余项，示范工程应用项目20余项。发表学术论文40余篇，编写教材和出版著作5部，获市级科技进步奖1项，优秀规划设计奖1项，发明专利和实用新型专利各1项。目前主要承担的项目包括：建设部“北京城市雨水利用设备与技术集成化开发研究”、北京市哲学社会科学规划项目“北京市雨水资源化经济激励与政府规制协同效应研究”、北京市节水管理中心项目“北京城市雨水利用工程实效调研分析与对策研究” 等。

发表学术论文60余篇；合作出版专著《城市雨水利用技术与管理》；主/参编普通高校教材和手册5部；参编给水排水专业技术规范3部。

近期发表刊物：   
1、城市雨水沉淀特性及其颗粒分布研究 中国给水排水, ISSN1000-4602  CN12-1073/TU,
2004.20(3):43-46
2、城市雨水集蓄利用工程规模的优化 中国给水排水, ISSN1000-4602  CN12-1073/TU,
2005.31(3):49-52
3、城市雨水利用市场化战略分析 昆明理工大学学报（理工版）, ISSN 1007-855X,2005.30(3A):64-68
4、住区低势绿地设计的关键参数及其影响因素分析 给水排水，ISSN 1002-8471，CN11-4972/TU,
2004.30(9):41-46
5、城市小区雨水渗透方案设计 水资源保护ISSN1004-6933 CN32-1356/TV
2004.20(3):13-14,42
6、垂直流土壤渗滤技术净化雨水试验与应用实例分析 给水排水，ISSN 1002-8471，CN11-4972/TU,
2005.31:363-366
7、住区雨水利用与景观水体水质保障工程设计 中国给水排水, ISSN1000-4602  CN12-1073/TU,
2006.22（24）:57-60
8、中小型城市污水处理厂技术经济调查与分析 给水排水，ISSN 1002-8471，CN11-4972/TU,
2006.22(10):13-16
9、小区雨水利用工程费用模型与优化设计 给水排水，ISSN 1002-8471，CN11-4972/TU,
2005.31(10):14-18
10、城市雨水问题与可持续发展对策 城市环境与城市生态，ISSN1007-855X,
2005.18(4):5-8
11、雨水利用与生态小区 给水排水，ISSN 1002-8471，CN11-4972/TU  2003.29（5）：14-16
12、德国城市雨水利用技术考察分析 城市环境与城市生态，ISSN1007-855X, 2002,15(1):47-49
13、城市雨水利用方案设计与技术经济分析 给水排水，ISSN 1002-8471，CN11-4972/TU
2001，27（12）：25-28
14、降水井点系统选择和设计中关键参数分析 北京建筑工程学院学报, ISSN 1004-6011;      CN11-3032/TU 2002.18(6):14-17
15、关于北京水价的问卷的调查和分析 城镇供水,ISSN 1002-8420;CN11-1703/TU;2003.(3):31-35
16、激励机制在环境管理中的运用 北京建筑工程学院学报. ISSN 1004-6011; CN11-3032/TU 2005.21(6)
17、乡村城市化过程中排水系统规划 北京建筑工程学院学报. ISSN 1004-6011; CN11-3032/TU 2006.22(4)：47-49,58
18、城市雨水问题的战略决策 中国建设信息水工业市场,ISSN1008-570X
2004.3:13-14
19、Study of Optimum Volume of Rainwater Harvesting and Utilization Projects in Cities Future of Urban Wastewater Systems--Decentralisation and Reuse (IWA). China Architecture & Building Press,2005.5:189-196
20、城市雨涝问题及其对策 建设科技, CN11-4705/TU,
2004.8:48-50

luoyu070416

城市雨洪利用：是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面降水所产生的径流, 采取相应的集、蓄、渗、用、调等措施, 以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的, 系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同, 城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水, 它还包括减缓城区雨水洪涝, 回补地下水减缓地下水位下降趋势,控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此, 城市雨洪利用是一项多目标综合性技术, 我国在这方面的研究和应用尚处在起步阶段, 需要在全面把握国内外现状的基础上明确方向, 更加深入、系统地开展研究, 为进一步推广应用奠定基础。

luoyu070416

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。

这个话题大家都感同身受吧

小方

没怎么关注

小方

我只想问下为什么前段时间太原下了场大雨，街上的积水高达半米深，然后又见武汉的公交车又半截淹没在雨水中，污水管网的排污能力不是根据暴雨量或洪水流量设计的吗，怎么会出现这种状况，解决这一问题

luoyu070416

1.新型城市雨水系统应具备什么功能？
李俊奇教授：新型城市雨水系统概括讲至少应具备4个功能：
第一方面就是我们最传统的排放功能，换句话说就是：水安全，最早的“水安全”包括两点，一是满足雨水快速排放功能，防止内涝；另一个功能就是卫生防疫，如果一个地方反复积水就会增大传染病、流行病扩散的风险，这就是城市雨水系统“水安全”的功能——减少内涝和卫生防疫。
第二方面是“水环境”改善功能，换句话说就是污染控制的问题，举个例子像北京地区，依据过去近十年的数据分析，面源污染（主要是径流污染控制）已占到水环境污染负荷的1/3到1/2，有报道称我国有的城市甚至已占到总量的60%到70%,随着我国污水处理率的不断越高，径流污染占的比例也会越来越大，甚至可能变成第一大污染源，所以城市雨水系统的第二个功能就是“水环境”改善功能——径流污染控制功能。这个功能实际上是传统卫生防疫功能的延伸。
第三是“水资源”方面的功能，大量的水资源流失，比如北京一年水资源需求量大致40亿（立方米），而排放的雨水量就达10亿（立方米），约占总需水量的1/4；全国的情况其实也差不多，即雨水流失总量占到城市需水量的1/5到1/4，所以如果能在雨水系统中解决回用问题的话贡献将是相当大的。
第四个就是“水生态”的问题，比如说传统的雨水排放往往会造成水土流失、地下水位下降，甚至地面塌陷，热岛效应和雨岛效应，城市小气候得不到改善等等，这些都会造成一系列雨水系统引发的生态问题。而现代的新型城市雨水系统不单只采取工程措施，还有一些生态措施，现在国外就有人提出生态排水，像美国最近几年就提出了“低影响开发雨水系统”，即保证开发过程中雨水径流带来的水文、生态环境影响最小。
总之，我们说的新型城市雨水系统应具备水安全、水环境、水资源、水生态这么四个方面的功能，远不止以前传统的单一快速排放功能。未来的十到十五年“新型雨水系统或生态排水系统”将成为一个热点。

2.经常能在一些外国电影里看到纽约、巴黎的地下排水管网空旷宽大，请问我们国家在设计建造地下管网时理念、设计思想与国外有什么不同，现在有改进吗？
李俊奇教授：在这方面国内外的确有一些差异，在电视里有时常可以看到一些国家他们的排水管网可以走汽车，很大很开阔。从设计理念上来说主要涉及两方面的问题：一方面是调蓄的概念，国外非常重视调蓄（或调节）而我们过去往往忽视。调蓄中最传统的就是我们过去设计规范或手册中提到的调节池，而调节的方式又有很多种，如管道调节、地下水池调节、地表水塘调节等。第二方面就是国外往往是基础设施优先，而国内许多城市存在“重地上、轻地下”的思想。当然还有前面说到的雨水控制目标多样化的问题；还有设计标准的差异等。
现在很多城市经常出现内涝，若能结合城市地下管网建设一些调节池在暴雨期间可以储存雨水，雨后缓慢排放，起到错峰或削峰的作用，是内涝控制的有效途径。

3.内涝控制还有没有别的途径？
从大的思路来讲，内涝控制包括技术和非技术等诸多方面，甚至于管理、政策等。
单就技术方面来讲，除管道调节和末端调节控制外，还可采用在源头径流减排的措施，如采取渗透铺装、绿色屋顶、下凹式绿地、雨水罐等措施。

4．城市用地很紧张，有时调节设施建设很难，如何解决？
调节池根据运行方式的不同分为几种：一是“离线式”，二是“在线式”，也可以是两种方式的结合。可以根据城市用地情况来灵活选择。
城市用地紧张时，还可考虑将运动场、停车场、公园、公共绿地等，设计成下凹的，没雨时供人们活动或休闲，暴雨时短时淹没，这种方式又叫多功能调蓄，既省钱又实用，许多城市的立交桥区也可以采用这种方式。

5.再回到刚才的问题，国外调节设施多而国内非常少的主要原因是什么？
除了国外比较重视调蓄、设计理念不同，设计标准较高外，从政策和标准上强制要求“雨水限排”是国外雨水调节设施建造多的主要原因。我国也应考虑制定类似政策和标准。从规划、设计到验收各个环节严格把关，落实标准规范的执行。

6.城市雨水控制会带来怎样的商机？
李俊奇教授：这里面的商机很多。但目前国内外的差异还比较大，现在国内企业在雨水领域的专业化产品还比较少，常见的也只有雨水管、检查井、雨水口这么几类，其实这里面涉及的产品远不止这些。许多国外企业已开始生产多种类型的雨水设施，如雨水初期弃流、集蓄回用设备、净化设备、污染控制设备、水力调控设备等；还有专业化的模型工具，可以用于内涝分析、污染控制分析、雨水设施与管线规划等。
对企业来讲在雨水控制方面可做的事情很多，潜在市场很大。

7.前段时间太原下了场大雨，街上的积水高达半米深，然后又见武汉的公交车又半截淹没在雨水中，排水管网的排水能力不是根据暴雨量或洪水流量设计的吗，怎么会出现这种状况，如何解决这一问题?
李俊奇教授：这就是内涝或积水造成的。原因前面已经做了简单分析，也有很多的专业深度分析。这里简单谈一下内涝的概念，并从管道设计的影响因素做一简单分析。
内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。管道设计有一定的标准，超过设计能力的降雨出现就会出现内涝。现在很多城市有时出现很小的降雨也发生内涝的现象，其原因除前面说到的可能是设计标准偏低之外，还可能是下列几方面的原因：高程设计不合理，雨水口不在最低点；排水管道连接的下游河道水位过高；管道内或雨水口堵塞造成排水不畅；城市发展过程中管道服务的汇流面积加大等。
排水管道的设计最主要的设计参数是流量，而流量的确定取决于径流系数、汇流面积、设计重现期、汇流时间这几个指标，这其中径流系数对设计流量的影响最大。所以从内涝控制的角度来讲，有条件在源头（也就是汇流面上）采取减排措施来降低径流系数的措施最为有效和经济。

8.城市雨水管理政策体系构建应包括哪些方面？
李俊奇教授：首先至少从下面两方面入手开展工作：一是管制政策，如美国之行的雨水排放许可制度，这样就可以很好地对开发项目进行限制。另外一个就是激励政策，如补贴、减免等。这些政策需要有很好的连续性，很多方面还有待完善。其实还有一个不能忽视的就是宣传教育，这方面的作用不能小看。其他的一些类似“倡议书”的活动也可提高开发商或建设单位主动去做新型雨水系统的积极性。


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李俊奇教授比较严谨，内容审阅了一段时间，让大家久等了