人类活动对城市水环境的影响PPT课件.ppt

人类活动对城市水环境的影响 2020 4 8 1 人类活动是人类为了生存发展和提升生活水平 不断进行了一系列不同规模不同类型的活动 包括农 林 渔 牧 矿 工 商 交通 观光和各种工程建设等 城市化是人类生产与生活方式由农村型向城市型转化的历史过程 主要表现为农村人口转化为城市人口及城市不断发展完善的过程 2020 4 8 2 城市化对城市水环境的影响主要表现为 城市建设用地的不断扩张 城市建筑以及不可渗透的地表面积不断增加 随着近年来城市化进程的不断加速 国内外许多城市的不可渗透的地表面积达60 以上 并存在增加的趋势 这使得地表的洼蓄和下渗透能力大大的减弱 降水转变成地表径流的部分大大增加 城市各种给排水管网的兴建 原有河道的截弯取直 增加了城市地区的泄流能力 使暴雨径流等尽快就近排入受水体 汇流速度加快 泄时缩短 城市化使城市以及周围地区的天然水循环模式发生变化 表现在城市地区的水循化不仅包括自然水体水循化 也包括上 下水道 城市管网等人工控制系统中的循环 2020 4 8 3 2020 4 8 4 2020 4 8 5 2020 4 8 6 下垫面是指与大气下层直接接触的地球表面 大气圈以地球的水陆表面为其下界 称为大气层的下垫面 它包括地形 地质 土壤 河流和植被等 由于城市的发展 城市建设不断向郊区扩展 向空中扩展 向地下扩展 原来是林地 草地 农田 牧场 水塘的自然生态环境 被以水泥 沥青 玻璃 金属等为材料建造起来的人工地貌所取代 城市下垫面变化对水循环的影响效应 2020 4 8 7 城市化前 流域保持着自然的流域特征 城市化后区域内的土地被用来建设工业园 商业区和住宅区 城市街道 单位 庭院 公共场所等都变成了不可渗透或是渗透能力很小的地表面积 这种以建筑物和人工铺砌的坚实路面为主的下垫面 其滞水性 渗透性 热力状况均发生明显变化 从根本上改变了城市区域下垫面的热力学 动力学特征 同时城市人工排水系统发达 由于不能穿透沥青路面以及屋顶 降雨后雨水很快沿着屋顶 路面汇入人工排水管渠流失 故地面比较干燥 而且城市植被覆盖面积小 与地下水之间又有建筑物或地面所隔离 不可能从地下得到水源 随着不可渗透面积的增加 势必造成产水量的增加 城市的地表径流增加 地下水补给量减小 2020 4 8 8 对河流水文以及洪水过程的效应 城市化对天然河道进行改造和治理 天然河道被截弯取直 水流畅通 过水能力加强 水流速度加快 糙率相对降低 通过疏浚整治 设置道路边沟 雨水管网 排洪沟 使河流流速增大 集流时间加速 径流过程历时缩短 城市雨洪径流增加 流量曲线急升急降 峰值出现时间提前 2020 4 8 9 有关研究表明 城市化地区洪峰量为城市化前的3倍 涨峰历时缩短三分之一 暴雨径流的洪峰流量预期可达未开发流域的2 4倍 由于城市化作用 河道被挤占 洪水时过水河槽缩窄 故洪水频率增加 百年一遇的洪水可增加6倍 比如北京50年代 连续降雨100mm 排水河道通惠河的出口流量为40m3 s 而80年代则为80m3 s 2020 4 8 10 对水环境的污染 城市化对降雨径流的污染效应降雨径流污染是指在降雨径流的淋洗和冲刷作用下 大气 地面和地下的污染物形成地面随径流 共同通过下水道排放江河 湖泊水库和海洋等水体而造成的水体污染 一般而言 城市降水径流水质主要取决于 降雨类型 大小 强度 前期干燥延续天数 交通流量 土地利用状况 区域地理地质特性 地面养护活动 排水系统结构 等要素 2020 4 8 11 城市化进程中大量的废水排放长久以来 城市一直把河流 湖泊和沿海水域当作是稀释和消费废物的场所 水流的自然过程有助于分解垃圾并使其变得无害 然而 不断增加的城市人口和日益增加的垃圾量己经远远超过当地河流和湖泊的自净能力 从而造成了严重的水污染和海域污染 其中 水体重金属超标和富营养化是最严重的两个问题 城市中的制革厂 造纸厂 金属电镀作业等工业所排放的污水则给水体带来重金属超标的环境问题 这些工业所排放的污水中包括多氯联苯 二恶英等有机氯以及汞 铅 铬 铜等重金属 2020 4 8 12 在发展中国家 90 或更多的污水未经任何处理就被排放到水体内 生活污水中含有大量的氮和磷 是导致富营养化的主因 营养物是植物生长必不可少的食物 但过多的营养会导致植物猛然生长 通常是大量的藻类植物 从而阻挡了其他有机物需要的阳光 另一方面 大量植物在死亡 腐烂的过程中耗尽了地层水域的溶解氧 两者给水域内其他生物带