城市化对水资源和水环境的影响

城市化过程是社会生产力变革所引起的生产方式、生产力布局、人口分布及生活居住方式客观演变的过程。由于城市用水比较集中，特别是城市化进程加快后，用水量迅速增长，所以城市对水资源的需求量不断增大，缺水的问题在城市表现得尤为突出，目前，城市缺水已成为一个世界性的普遍现象。确保水资源供给以满足目前及未来城市内各种用水的需求，已成为城市当局必须重视的问题。

城市化进程对水资源和水环境的影响，可以从以下几个方面分析。

1.水系形态

城市在建设过程中往往要对原有的自然水资源系统进行各种改造，以适应城市发展的需要。河湖的填平、改道、开挖等，改造了原来的水系形态；市区的供、排水网络作为人工的水系形态，与自然水系叠加，形成人工—自然复合水资源系统，这一改变对城市环境的影响，需要从长期的、多方面的视角进行分析研究。

2.蒸发和降雨

城市是以钢筋混凝土和沥青为主的人造下垫面，水体较少，城区的蒸发减少，加剧了城市热岛效应。在这种“热岛效应”的影响下，城市上空的云、雾会增加，城市的风、降水等也会发生变化。这就是“热岛效应”带来的城市“雨岛效应”、“雾岛效应”等等。如上海市区汛期雨量平均比远郊多50mm以上，等于多下了一场暴雨。

城市工业排放的废气以及汽车尾气，是酸雨形成的主要原因之一。

3.地下水

随着城市规模的不断扩大，许多城市的地表水源早已不敷使用，地下水成为其主要的供水来源。城市范围内地下水被大量超采，形成的降落漏斗越来越大、越来越深。地下水位下降后，由于破坏了原地层的受力平衡，在地面载荷作用下被疏干的含水层就会被压缩，因此可造成地面下沉，建筑物倾斜、开裂，桥梁、道路变形，地下管道破坏等严重的后果。地面沉降的过程基本上是不可逆的，已经收缩的地层不大可能重新复原。土层一经收缩压实，即使含水层的水位恢复，地面也不可能完全复原。由此可见，及早采取措施，防止和控制地面沉降就显得十分重要。

另外，地下水位下降还可引起海水倒灌、咸水入侵等污染淡水资源的现象：在沿海岸地区，地下咸淡水直接接触，并形成咸淡水交接面。如果城市抽取地下淡水，潜水面就会降低，咸淡水交接面就会向内陆方向移动，有的淡水水井就可能由于咸水入侵而报废。滨海地区由于大量抽取地下水，同时又修筑了排水系统，使地表径流直接排入海中，从而减少了地下淡水补充量，产生咸水侵入现象。在沿海岸地区，因地面沉降，会发生海水倒灌内陆，影响城市生产和生活。

4.地表径流

城市建设改变地表，铺设沥青路面，使城内地表透水性减小，雨水极少下渗，导致流经城区的河道得不到地下水补充，削减平日的流量。而降雨期间由于没有经过土壤和植被的缓慢滤流，雨水通过市内排水设施直接汇入河道，特别是暴雨时由于汇流急，加大了洪峰流量，有可能造成洪水泛滥；如果城区河道经过整治并已被渠化，水的流速会更快，加大了洪灾破坏的危险，将迫使城市提高其防洪标准。

5.水土流失(www.xing528.com)

城市径流往往突涌而至，高速水流会冲刷河床，且暴雨水中的悬浮物也有侵蚀作用。城市用地不够时，人们常利用某些有利条件以人工挖山填土的方式，向海、向一切低地和山坡要地，增加城市建设用地。新填的质地松软土地以及由于人工开挖而裸露的土壤，经雨水冲刷常造成水土流失；也可能使土壤中的氮分随水冲走，流入河湖，还有可能导致水污染。

6.水质污染

城市既是用水的集中地，也是污水排放的集中地。大量的工业和城市生活废水并没有经过处理就随意排放，对环境造成严重污染，随着工业的发展和生活日用品的丰富，越来越多的有机物、重金属、合成化学品进入排放的废水中，更加难以处理。

即使在污水处理设施比较完善的城市，暴雨和融雪期间的大量雨（雪）水会带走许多城市污染物：汽车废气中的重金属、轮胎的磨损物、建筑材料的腐蚀物、路面的砂砾、动植物的有机排泄物、动物排泄物中的细菌病毒、城市绿地喷洒的农药、融雪撒的路盐、石油、润滑油、阻冻液，以及城市固体废弃物的渗液等。城市河流的污染在暴雨时期，特别是暴雨初期将更加严重，以至破坏水生环境，足以杀死水生动物。

在某些城市，降雨可能会造成另外一个严重问题：混合污水溢流。出于节约的目的，许多城市建造了混合下水道，同时充当雨水和污水的下水道，并将其引到污水处理厂。但若遇暴雨，污水处理厂往往无法处理大量同时而至的雨水和污水，致使未经任何处理或仅进行了一级处理的混合污水溢流到水域里。

7.水生环境

污水的大量排放将给水生生物带来致命的危险。城市河道在暴雨期间会产生高速水流；在旱季由于缺少地下水补给，溪流可能会完全干枯，河流水面会大幅下降，这对水生环境都有破坏作用。

8.城市周边地区

美国航天局通过热带测雨卫星的雷达对美国南部几个城市周边地区降雨量的测量分析，证实处于大城市“下风向”的地区的降雨量比其他地区多15%～50%。城市里的“暖箱”改变了气流，造成大量的降雨。

由于城市用水量大集中，将影响城市所在区域水资源的供需平衡，由于水资源短缺，许多城市挤占周边小城镇和农村用水。同时，城市产生的大量污水也排向下游地区。城市与其周围和上下游其他城乡，在水资源、水环境方面的需要不同，如处理不当会造成尖锐的矛盾。

如果城市不得不依靠长距离输水，甚至跨流域调水来解决城市缺水问题，则可能对水源地区和沿线的水资源和水环境造成深远的影响。如对水源地区近期和远期用水的影响、对沿线地下水文地质状况的影响、沿线的水环境保护问题，特别是影响生态平衡的问题，由于在水资源总量不变的情况下，人工用水越多，生态用水就越少，故而人们对跨流域调水的态度越来越审慎。