时间:4月24日
主题:水系与北京城的发展
专家:蔡雳(城市水务专家)
蔡雳,前北京经济技术开发区城市运行局主管,从事城市水务、市政、信息化等方面工作近30年。参加过项目有水资源综合规划、中德雨水利用合作项目、中美暴雨径流管理项目、建设部海绵城市示范区、城市水土保持规划与立法等,积极推动污水资源,实现了国内芯片、液晶面板、手机集成电路等高端制造业全面使用再生水。
讲座要点
1、北京城市选址和水资源关系
2、北京是游牧文明和农耕文明的交汇中心
3、工业革命前北京城市水资源利用状况
4、清末工业革命进入北京对水资源利用的影响
5、共和国后北京城市水资源利用的发展与问题
6、未来全球水资源利用发展和北京城市水资源利用
讲座背景知识科普
水与北京城
一、水资源利用和城市选址
1、 近水高台是古代城市选址的基本原则。
近水是城市依河流而建,便于城市取水、排水和水运;高台有利于防洪;例如伦敦、罗马。北京与前面的城市有所不同。城市远离河流以规避洪水;开凿运河,地下水作为城市供水和运河补水。北京的城市选址由永定河的特点相关。
2、北京的地理位置
北京处于中国地势第三级地貌阶梯,紧靠第二与第三级地貌阶梯的交界线,太行山、燕山山脉的一侧。城址选在起源第二级地貌阶梯的永定河所形成的洪冲积扇上。京杭大运河、南水北调东线工程、南水北调中线工程的线路和北京在中国地貌中的位置密切相关。
2、 永定河是北京市建城和发展的基础
永定河是北京市的首要水源,其产生的冲洪积扇为北京提供了土地和城址。历史上,永定河流经山峡进入平原区后到三家店后,河道多次变迁,其所形成的冲洪积扇构成了北京的城市坡度。北京城区就座落在这个扇地的轴部。北京的地形是西北高,东南低。地貌呈由西向东,由北向南,中山、低山、丘陵过渡到洪冲积台坡地和平原。
二、永定河对北京市水资源利用的影响
1、城市防洪防涝
永定河从高地势的山区流入低地势的平原,坡降大,河水季节性强,泥沙含量大,洪水泛滥,河流易改道。元大都是现在北京的城址核心部分,远离永定河,是在永定河和潮白河的冲积扇形成的高台上,减少了洪水危害。北京的城市是南、北、东三个方向低,便于排水。元大都城市内部的湖泊和河道具备巨大的调蓄容量,因而北京城基本没有内涝问题。
2、供水主要依靠地下水
永定河、潮白河和西山地区的高地势的地表水和降雨在平原地区形成了丰富的地下水资源。地下水与城市位置的空间关系,为北京远远不断地提供了优质、廉价的地下水为城市供水。
3、北京水运困难
古代,水运是低成本、远距离、大规模运输的主要方式,开凿运河作为军事后勤的保障措施。北京的水系缺乏水运价值,不足以支撑大城市。
三、古代北京水资源条件不利于建设大城市
古代,城市规模主要取决于城市获取粮食能力。获取粮食能力主要两个条件:一是城市周边的农业产粮条件;二是外来粮食运输条件。这两个条件和水资源状况有直接关系。提高粮食产量需要农业灌溉的水源;外来粮食运输需要便捷的水运,河运或海运。北京的水资源状况难以满足这两个条件。
四、北京因大城市的需求而生
游牧民族的统治奠定了游牧民族的疆域与农耕民族的疆域融合,北京是两种文明交融的中心
1、北京处于游牧文明与农耕文明的交汇线。
古代农业和畜牧业两类生产方式高度依赖自然环境。中国历史上有着游牧文明与农耕文明漫长的交汇线,交汇线基本沿着年降水量400mm,随着气候变化有所摆动。最北方的长城基本上沿交汇线而建。沿交汇线,游牧文明与农耕文明的共存有多种方式,战争、贸易、隔绝等,两种文明的共存方式决定了沿线的城市功能。北京正处于交汇线边上,不断经历着文明的更迭与交融。
2、游牧区域与农耕区域的贸易促进了城市发展。
在农耕社会,农业可以实现自给自足,这会减少城市的需求。城市常常是作为行政中心,城市规模是行政级别的体现。这种城市是有城无市。贸易是地区市场的出现,促进以市场交易为目的的城市。游牧区域与农耕区域之间贸易需求产生了一批城市。
3、北京是游牧文明与农耕文明重要的交汇点。
北京拥有众多、辐射内外的商路,远达欧洲的陆上丝绸之路。发达的商路加上良好的自然地理条件,北京就成为承载游牧文明与农耕文明的城市。
4、北京在游牧民族控制时期成为大城市
北京作为大城市起于金中都、成于元大都。虽然非农耕民族控制的时间长,但是在城市规划和城市建设上,非农耕民族是借鉴、继承农耕民族的成果。
五、北京城市发展与水资源利用方式的变化
1、工业革命作为水资源利用方式的分界点
工业革命彻底改变了在水资源利用方式。钢筋和水泥建造的大坝所形成的水库,取代了石坝;自来水厂提供了取用水的便利和卫生;消毒技术极大提高饮用水质量,降低死亡率,增加了人均寿命;机井取代了石井和陶制井,提高了取水深度和取水量;污水处理厂去除水污染;反渗透技术降低了海水淡化成本,海水列入新的水源。然而,当人类享受工业革命的成果,工业革命的负面影响也是当前水资源危机的主要来源。
2、水资源利用方式的变化
工业革命前,北京的城市选址是充分利用自然条件进行水资源利用。城市选址和水系的关系先后分为蓟城-莲花池水系和元大都-积水潭水系。工业革命后,城市水资源利用是借助科技和工业生产体系在更为广阔的区域获取水资源和提高用水效率。北京城市的水资源利用方式可以分为5大方面:城市防洪防涝、生活、农业、漕运、工业。城市防洪防涝、生活、农业跨越工业革命前和工业革命后。漕运是工业革命前的焦点,工业革命后结束。
六、共和国后的北京水资源利用
共和国后,北京大力发展工业,直到1970年末。农业用水大规模使用地下水也无法满足用水需求。水危机促使调整城市规划,进行产业调整。随着节水、水处理技术的进步,北京的高端产业通过污水资源化满足产业用水需求。
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