科學(xué)發(fā)展
持續(xù)創(chuàng)新
導(dǎo)讀
城市水系統(tǒng)是水的自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)在城市空間的耦合,具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性等特征。梳理城市水系統(tǒng)概念內(nèi)涵和國(guó)內(nèi)外統(tǒng)籌治水工作進(jìn)展,凝練新時(shí)期城市水系統(tǒng)治理理念。以系統(tǒng)方法解析城市水系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和內(nèi)外部關(guān)系,從環(huán)境、系統(tǒng)、單元、要素和工作舉措等多個(gè)層面入手,識(shí)別城市水系統(tǒng)內(nèi)外部關(guān)聯(lián)互動(dòng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),構(gòu)建包含系統(tǒng)內(nèi)外統(tǒng)籌,系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)籌、功能單元內(nèi)外統(tǒng)籌等在內(nèi)的統(tǒng)籌治水理論方法。結(jié)合我國(guó)城鎮(zhèn)水務(wù)重點(diǎn)領(lǐng)域工作,對(duì)統(tǒng)籌推進(jìn)城市水系統(tǒng)治理提出工作建議。
引用本文:龔道孝,郝天,莫罹,等. 統(tǒng)籌推進(jìn)城市水系統(tǒng)治理方法研究[J]. 給水排水,2022,48(11):1-8.
通信作者
龔道孝
教授級(jí)高級(jí)規(guī)劃師,現(xiàn)任中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院城鎮(zhèn)水務(wù)與工程研究分院院長(zhǎng)。主要研究方向?yàn)槌鞘兴到y(tǒng)、城市基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的研究、咨詢和規(guī)劃。
01 城市水系統(tǒng)概念
1.1 國(guó)內(nèi)外研究和實(shí)踐進(jìn)展
隨著城市與水互相關(guān)系的加深,“城市水系統(tǒng)”或“城市水循環(huán)”等以全系統(tǒng)、全要素視角看待城市水問題的概念先后出現(xiàn)。不同于傳統(tǒng)的供排水、水環(huán)境和水資源的概念范疇,新的概念涵蓋了城市與水互動(dòng)關(guān)系的所有要素。國(guó)際上在20世紀(jì)90年代,就出現(xiàn)了“綜合城市水管理”(Integrated Urban Water Management,IUWM)的概念,其中“綜合”體現(xiàn)了系統(tǒng)思維,在單一水管理策略難以解決全局性水問題的情況下,提出了全新的城市治水視角。“綜合城市水管理”需統(tǒng)籌城市供水、排水、地下水、廢水和雨水等多種涉水要素,以及參與城市水循環(huán)的各類基礎(chǔ)設(shè)施和管理機(jī)制。在“綜合城市水管理”的概念范疇下,各國(guó)先后提出了多個(gè)系統(tǒng)性解決城市水問題的概念框架,圍繞這些概念開展了大量的學(xué)術(shù)研究和一系列具有成效的實(shí)踐。美國(guó)的最 佳管理實(shí)踐(BMPs)和低影響開發(fā)戰(zhàn)略(LID),英國(guó)的可持續(xù)排水系統(tǒng)(SUDS),澳大利亞的水敏感城市(WSUD),新加坡的ABC水計(jì)劃(ABC)等舉措和戰(zhàn)略均體現(xiàn)了城市水系統(tǒng)的理念內(nèi)涵。
我國(guó)有關(guān)城市水系統(tǒng)的研究和實(shí)踐可以追溯到更早時(shí)期,古代天人合一的“營(yíng)城理水”思路就蘊(yùn)含了系統(tǒng)治水的理念內(nèi)涵,是世界范圍內(nèi)構(gòu)建城市水系統(tǒng)的早期探索。近年來,國(guó)內(nèi)學(xué)者在城市水系統(tǒng)的概念內(nèi)涵、建設(shè)方法等方面開展了大量探索。陳吉寧認(rèn)為“城市水系統(tǒng)”是城市中與水相關(guān)的各個(gè)組成部分所構(gòu)成的水物質(zhì)流、水設(shè)施和水活動(dòng),按規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理的基礎(chǔ)設(shè)施分類,城市水系統(tǒng)包括水源系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、回用系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)和城市水體。邵益生指出,城市水系統(tǒng)是在一定地域空間內(nèi),以城市水資源為主體,以水資源的開發(fā)利用和保護(hù)為過程,并與自然和社會(huì)環(huán)境密切相關(guān)且隨時(shí)空變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),城市水系統(tǒng)是以水循環(huán)為基礎(chǔ)、水通量為介質(zhì)、水設(shè)施為載體、水安全為目標(biāo)、水管理為手段的綜合系統(tǒng)。王浩提出了“自然-人工”二元水循環(huán)理論,系統(tǒng)建立了水循環(huán)及伴生水生態(tài)、水化學(xué)和水沙過程綜合模擬與多維調(diào)控技術(shù)體系。任南琪基于海綿城市理念提出了可持續(xù)生態(tài)凈化系統(tǒng)的城市水循環(huán)4.0理論。張杰提出城市水系統(tǒng)健康循環(huán)的內(nèi)涵是在水的社會(huì)循環(huán)中遵循水文規(guī)律,節(jié)制社會(huì)循環(huán)流量,控制源頭污染,水的社會(huì)循環(huán)不損害水自然循環(huán)的規(guī)律,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。
1.2 城市水系統(tǒng)特征和概念
綜合國(guó)內(nèi)外城市水系統(tǒng)理論研究和工作實(shí)踐,城市水系統(tǒng)具有以下核心特征:
①重視協(xié)調(diào)社會(huì)水循環(huán)和自然水循環(huán),強(qiáng)化“社會(huì)-自然”的二元屬性;
②強(qiáng)調(diào)資源供給、環(huán)境治理、安全保障、生態(tài)修復(fù)等復(fù)合功能價(jià)值最 大化,而非滿足單一功能要求;
③組成范疇涵蓋設(shè)施、空間等實(shí)體要素,以及規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維、退出等全生命周期要素,不局限于單項(xiàng)工作或?qū)ο?,具有綜合性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性特征。
在解析城市水系統(tǒng)核心特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段城市水資源短缺、水環(huán)境污染、水安全威脅和水生態(tài)退化的現(xiàn)實(shí)矛盾,對(duì)城市水系統(tǒng)作出如下定義:城市水系統(tǒng)是指水以及為滿足城市水資源供給、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、水安全保障等功能需求的工程性設(shè)施以及生態(tài)空間,是水的自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)在城市空間的耦合系統(tǒng)。
02 新時(shí)期城市水系統(tǒng)治理理念
基于我國(guó)城市水系統(tǒng)內(nèi)外部發(fā)展形勢(shì)和特征問題,凝練新時(shí)期城市水系統(tǒng)治理理念。
2.1 系統(tǒng)治水
我國(guó)涉水基礎(chǔ)設(shè)施逐步升級(jí),行業(yè)服務(wù)水平明顯提升,但城市水系統(tǒng)還存在質(zhì)量不高,體系性不強(qiáng)等問題。一是設(shè)施和能力建設(shè)仍然存在短板。供排水管網(wǎng)建設(shè)滯后、老化破損,導(dǎo)致供水管網(wǎng)漏損率偏高和污水資源化程度較低等問題;廠-網(wǎng)-河-湖一體化運(yùn)維、智慧監(jiān)管和協(xié)調(diào)機(jī)制等能力建設(shè)滯后。二是整體性、系統(tǒng)性不足。城市水系統(tǒng)與山水林田湖生命共同體和城市有機(jī)生命體被人為割裂,導(dǎo)致城內(nèi)城外不協(xié)調(diào)、灰色綠色基礎(chǔ)設(shè)施缺少銜接、水系統(tǒng)功能合力未發(fā)揮等問題。亟待通過系統(tǒng)治水理念來統(tǒng)籌補(bǔ)短板和體系化工作,解決當(dāng)前城市水系統(tǒng)問題。
將系統(tǒng)思維應(yīng)用于城市治水領(lǐng)域,統(tǒng)籌整體推進(jìn)與重點(diǎn)突破。在整體推進(jìn)方面,強(qiáng)化系統(tǒng)整體性和關(guān)聯(lián)性,推進(jìn)城市治水體系化建設(shè),推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量提升、效能提檔。在重點(diǎn)突破方面,聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域、薄弱環(huán)節(jié),精 準(zhǔn)補(bǔ)齊地下管線、污水資源化設(shè)施、生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施等方面的設(shè)施短板,以及智慧監(jiān)管、一體化運(yùn)營(yíng)、法規(guī)制度等方面的能力短板。
1.2 生態(tài)治水
城市建設(shè)擴(kuò)張導(dǎo)致城市生態(tài)空間被侵占,河道、綠地等具有蓄滯雨洪、氣候調(diào)節(jié)功能生態(tài)空間的破壞阻斷了水的自然循環(huán),降低了城市韌性,導(dǎo)致城市水資源短缺、內(nèi)澇頻發(fā)等問題。生態(tài)治水理念的核心是促進(jìn)社會(huì)水循環(huán)與自然水循環(huán)良性耦合。通過灰綠色結(jié)合的生態(tài)治水理念,強(qiáng)調(diào)尊重、順應(yīng)和保護(hù)自然,堅(jiān)持人與自然和諧共生,著眼于源頭控制,著眼于分散化、循環(huán)化、小型化、本地化的建設(shè)方式。
貫徹生態(tài)治水理念,應(yīng)強(qiáng)化城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在資源供給方面,保護(hù)和修復(fù)城市上游水源涵養(yǎng)空間、建設(shè)城市污水資源化、雨水收集利用設(shè)施、推進(jìn)節(jié)水型城市建設(shè);在安全保障方面,統(tǒng)籌流域防洪和城市排水防澇、拓展雨洪消納蓄滯空間、提高城市透水地面面積比例;在環(huán)境提升方面,堅(jiān)持“水岸同治,廠網(wǎng)一體”,保持城市湖河水系連通和流動(dòng)性,加強(qiáng)水生態(tài)修復(fù)和濱水空間建設(shè)。
2.3 全域治水
城市水系統(tǒng)的空間要素和設(shè)施要素,在不同尺度有不同的構(gòu)成(見表1):
(1)在流域和區(qū)域尺度上,水系統(tǒng)包括江河湖泊、森林草原等水源涵養(yǎng)空間以及大型水利工程設(shè)施。
(2)在城市尺度上,城市水系統(tǒng)包括過境河流、城市內(nèi)河、濱水廊道、調(diào)蓄綠地等空間以及防洪堤壩、廠(自來水廠、污水處理廠、再生水廠)、網(wǎng)(供水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)、再生水管網(wǎng))、泵(供水泵站、污水泵站、雨水泵站、排澇泵站)等設(shè)施。
(3)在治水片區(qū)尺度上,城市水系統(tǒng)包括水塘、濕地、景觀水體等空間以及市政供排水管網(wǎng)、小區(qū)海綿設(shè)施等。
(4)在小區(qū)尺度上,城市水系統(tǒng)包括二次供水設(shè)施、供排水用戶終端、節(jié)水器具、小區(qū)中水回用設(shè)施等。
表1 城市水系統(tǒng)的設(shè)施、空間在不同尺度上的構(gòu)成
城市水系統(tǒng)各尺度空間和設(shè)施之間相互關(guān)聯(lián)、緊密互動(dòng),才能協(xié)同發(fā)揮系統(tǒng)功能。不同尺度之間的統(tǒng)籌銜接尤為重要,全域治水思路是解決當(dāng)前城市涉水問題,統(tǒng)籌各尺度設(shè)施和空間,構(gòu)建健康城市水循環(huán)的必然路徑。
落實(shí)全域治水理念,應(yīng)加強(qiáng)各尺度協(xié)同連接。在區(qū)域流域尺度上,促進(jìn)城市有機(jī)生命體與自然和諧共生,強(qiáng)化互聯(lián)互通,推進(jìn)規(guī)劃協(xié)同、設(shè)施共建、服務(wù)共享、政策聯(lián)動(dòng)。在城市尺度加強(qiáng)城市內(nèi)部水系、供排水系統(tǒng)和城市外圍河湖、濕地有機(jī)連接,推動(dòng)城市水系統(tǒng)建設(shè)方式和運(yùn)營(yíng)模式轉(zhuǎn)型。治水片區(qū)是系統(tǒng)治水的基本單位,在治水片區(qū)尺度協(xié)同推進(jìn)城市更新行動(dòng)等各項(xiàng)城市建設(shè)工作,以“四水共治”為主要目標(biāo),增強(qiáng)城市韌性。在小區(qū)尺度加強(qiáng)源頭管控,完善社區(qū)配套設(shè)施,打通城市建設(shè)管理“最 后一公里”。
2.4 智慧治水
新時(shí)期,大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、人工智能、新材料、新能源和節(jié)能環(huán)保等新技術(shù)和新方向?yàn)槌鞘兴到y(tǒng)工作提供了未來的科技發(fā)展動(dòng)力、路徑和機(jī)遇。將新技術(shù)與城市涉水工作相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)信息匯集存儲(chǔ)、共享分發(fā)、預(yù)測(cè)預(yù)警和決策支持。城市涉水工作精 細(xì)化監(jiān)管需求和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步驅(qū)使智慧化成為傳統(tǒng)涉水工作轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)。
落實(shí)智慧治水理念,應(yīng)推動(dòng)城市水系統(tǒng)智慧化監(jiān)管和一體化運(yùn)營(yíng)。運(yùn)用先進(jìn)的傳感測(cè)控、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理、信息處理等技術(shù),完善城市水系統(tǒng)智能互聯(lián)與在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),開發(fā)城市水循環(huán)全過程智能化安全監(jiān)管技術(shù),開發(fā)水質(zhì)快速監(jiān)測(cè)響應(yīng)的水系統(tǒng)應(yīng)急救援技術(shù),結(jié)合城市CIM構(gòu)建城市水系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)管理平臺(tái)。將智慧治水理念通過新技術(shù)新方法融入到城市治水的方方面面。
03 城市水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和內(nèi)外部關(guān)系
城市水系統(tǒng)是社會(huì)水循環(huán)和自然水循環(huán)在城市空間耦合形成的復(fù)雜系統(tǒng),具有整體性、動(dòng)態(tài)性、開放性、層次性、復(fù)雜性、關(guān)聯(lián)性、等級(jí)結(jié)構(gòu)性等特征。城市水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)外部互動(dòng)關(guān)系決定了其功能發(fā)揮,因此對(duì)城市水系統(tǒng)內(nèi)外部關(guān)系進(jìn)行解析是統(tǒng)籌治水的前提。
系統(tǒng)觀念強(qiáng)調(diào)整體與局部、局部與局部、整體與外部環(huán)境之間的有機(jī)聯(lián)系, 要注重水系統(tǒng)的整體性和功能要素的協(xié)同性,注重水系統(tǒng)的開放性與環(huán)境的協(xié)調(diào)性,處理好城市水系統(tǒng)與外部環(huán)境以及內(nèi)部功能要素的關(guān)系是統(tǒng)籌治水的關(guān)鍵。運(yùn)用系統(tǒng)觀念的基本思想方法,把城市水系統(tǒng)作為對(duì)象,將系統(tǒng)內(nèi)外部關(guān)系從宏觀到微觀劃分為環(huán)境、系統(tǒng)、單元和要素4個(gè)層面,研究環(huán)境、系統(tǒng)、單元和要素之間的互動(dòng)關(guān)系和變化規(guī)律(見圖1)。
圖1 城市水系統(tǒng)內(nèi)外部結(jié)構(gòu)示意
①環(huán)境指城市水系統(tǒng)的外部環(huán)境。城市水系統(tǒng)是自然水循環(huán)和社會(huì)水循環(huán)在城市空間的耦合,因此外部“環(huán)境”指,在自然循環(huán)所依托的山水林田湖草沙等自然生態(tài)環(huán)境,以及在社會(huì)水循環(huán)所服務(wù)的包括綠地系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等在內(nèi)的城市人居環(huán)境。
②系統(tǒng)是指城市水系統(tǒng)。
③單元指城市水系統(tǒng)的功能單元。從功能來看,針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段城市水系統(tǒng)的主要矛盾和核心需求,城市水系統(tǒng)主要具備水資源供給、水安全保障、水環(huán)境治理和水生態(tài)修復(fù)四大主體功能,如果把實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能所必須的設(shè)施、空間等要素作為一個(gè)功能單元來看待,那么城市水系統(tǒng)可以劃分為水資源供給功能單元、水環(huán)境治理功能單元、水生態(tài)修復(fù)功能單元和水安全保障功能單元。一級(jí)功能單元還可以根據(jù)工作類型劃分為水源子單元、供水子單元、防洪子單元、排澇子單元、污水子單元和環(huán)境子單元等二級(jí)子單元。
④要素指維持社會(huì)水循環(huán)和自然水循環(huán)良性耦合、支持水系統(tǒng)主體功能的基礎(chǔ)設(shè)施和空間??臻g和設(shè)施要素在不同尺度有不同的構(gòu)成和表現(xiàn)形式(見表1)。水量和水質(zhì)通過城市水系統(tǒng)的設(shè)施和空間進(jìn)行傳遞互動(dòng),從而發(fā)揮水系統(tǒng)功能。
04 基于城市水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)籌治水方法
基于城市水系統(tǒng)概念內(nèi)涵、系統(tǒng)內(nèi)外部關(guān)系和治水理念,系統(tǒng)治水理論方法應(yīng)從系統(tǒng)內(nèi)外統(tǒng)籌、系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)籌和功能單元內(nèi)外統(tǒng)籌等三個(gè)方面開展研究。
4.1 系統(tǒng)內(nèi)外統(tǒng)籌
城市水系統(tǒng)具有空間功能開放性和環(huán)境協(xié)調(diào)性的特征,人、水、城之間存在復(fù)雜交織的互動(dòng)關(guān)系,在宏觀層面處理好城市水系統(tǒng)和外部環(huán)境的關(guān)系,是系統(tǒng)治水的重要環(huán)節(jié)。基于城市水系統(tǒng)的自然社會(huì)耦合特征,城市水系統(tǒng)的外部環(huán)境可分為自然生態(tài)環(huán)境和城市人居環(huán)境兩個(gè)大類(其中,城市人居環(huán)境從空間布局上位于自然生態(tài)環(huán)境內(nèi)部,從功能上密切依托自然生態(tài)環(huán)境,因此城市人居環(huán)境廣義上屬于自然生態(tài)環(huán)境的一部分)。城市水系統(tǒng)與外部環(huán)境有著密切的關(guān)系,包括水量、水質(zhì)及能量的交換傳遞,產(chǎn)生這種關(guān)系的設(shè)施、空間及活動(dòng)可以稱之為“界面”。處理好城市水系統(tǒng)與城市發(fā)展和流域生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,要綜合考慮水與自然、水與城市、水與人之間關(guān)系,發(fā)揮和優(yōu)化界面功能是做好城市水系統(tǒng)外部統(tǒng)籌的核心工作(見圖2)。
圖2 城市水系統(tǒng)組成示意
4.1.1 統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)建設(shè)和山水林田湖草生命共同體
在與自然生態(tài)環(huán)境統(tǒng)籌方面,城市水系統(tǒng)與自然生態(tài)環(huán)境的接觸界面包括水與城市周邊的山地、森林、農(nóng)田、河流湖泊等互動(dòng)關(guān)系。統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)建設(shè)和山水林田湖草生命共同體,應(yīng)加強(qiáng)城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè),充分發(fā)揮山林的水源涵養(yǎng)功能、河流的水資源輸送功能、湖泊的調(diào)蓄凈化功能以及農(nóng)田的蓄滯洪功能等界面功能,實(shí)現(xiàn)藍(lán)綠空間統(tǒng)籌。
4.1.2 統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)建設(shè)和城市有機(jī)生命體
在與城市人居環(huán)境統(tǒng)籌方面,城市水系統(tǒng)與城市人居環(huán)境的接觸界面包括水與城市內(nèi)部的綠地、交通、環(huán)衛(wèi)、能源、產(chǎn)業(yè)等系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系。統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)建設(shè)和城市有機(jī)生命體,應(yīng)統(tǒng)籌水系統(tǒng)、園林系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)建設(shè),充分發(fā)揮綠地系統(tǒng)對(duì)初期雨水徑流污染削減、雨水徑流控制,交通系統(tǒng)中路面豎向設(shè)計(jì)對(duì)雨水排放的影響以及地下空間與市政管廊的協(xié)同,能源系統(tǒng)對(duì)城市水系統(tǒng)的動(dòng)力支撐等界面功能(見圖3)。
圖3 城市水系統(tǒng)外部關(guān)系示意
4.2 系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)籌
在中觀層面做好城市水系統(tǒng)內(nèi)各功能單元統(tǒng)籌,可有效發(fā)揮單元、要素的協(xié)同聯(lián)動(dòng)作用,最 大化城市水系統(tǒng)功能價(jià)值?;诔鞘兴到y(tǒng)概念內(nèi)涵,城市水系統(tǒng)可分為水資源供給、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)和水安全保障四個(gè)功能單元,各功能單元交叉互動(dòng)密切,對(duì)各功能單元之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)關(guān)系、運(yùn)作機(jī)制進(jìn)行解析,確定城市水系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)籌路徑。
4.2.1 統(tǒng)籌水資源供給和水安全保障單元,全域系統(tǒng)化推進(jìn)海綿城市建設(shè)
在我國(guó)城市可利用水資源量較低的大前提下,降雨量時(shí)空分布不均和氣候變化帶來的極端天氣影響導(dǎo)致我國(guó)城市在水安全保障和水資源供給方面“水多”“水少”問題十 分突出。統(tǒng)籌水資源供給和水安全保障應(yīng)聚焦水量通過各類設(shè)施的調(diào)配利用,尤其應(yīng)聚焦雨水的問題,以緩解城市內(nèi)澇為重點(diǎn),推動(dòng)源頭減排和回用設(shè)施建設(shè),統(tǒng)籌資源利用和防災(zāi)減災(zāi)工作,以全域治水、系統(tǒng)治水和生態(tài)治水理念為導(dǎo)向,建設(shè)“自然積存、自然滲透、自然凈化”的海綿城市(見圖4)。
圖4 城市水系統(tǒng)功能單元與要素間關(guān)系示意
4.2.2 統(tǒng)籌水環(huán)境治理和水資源供給單元,強(qiáng)化城市節(jié)水和污水資源化工作
水環(huán)境治理和水資源供給單元之間在水量和水質(zhì)交換傳遞上有顯著的協(xié)同效應(yīng)。在水量方面,源頭水資源節(jié)約設(shè)施和管理手段可有效減少污廢水的產(chǎn)生和處理量,水環(huán)境治理中污水資源化設(shè)施和管理手段可有效提高城市可利用水資源量,從“節(jié)流”和“開源”兩個(gè)方面構(gòu)建水的良性循環(huán)。在水質(zhì)方面,城市節(jié)水可有效減少污染物排放、提高污水處理廠進(jìn)水濃度,提高水環(huán)境治理效能。統(tǒng)籌水資源供給和水環(huán)境治理應(yīng)聚焦資源循環(huán)利用,以節(jié)水治污協(xié)同為工作重點(diǎn),推進(jìn)城市節(jié)水和污水資源化工作。
4.2.3 統(tǒng)籌水安全保障和水環(huán)境治理單元,推進(jìn)污水提質(zhì)增效工作
水環(huán)境治理和水安全保障單元在設(shè)施和空間兩個(gè)方面均有密切的互動(dòng)關(guān)系。在設(shè)施方面,水環(huán)境治理所依托的污水處理設(shè)施與水安全保障所依托的防洪排澇設(shè)施在排水管網(wǎng)方面存在交集。污水管網(wǎng)和處理設(shè)施構(gòu)成的污水處理系統(tǒng)可保障污水有效收集并處理,降低城市水環(huán)境污染負(fù)荷,提高水環(huán)境質(zhì)量;雨水管網(wǎng)、源頭減排設(shè)施和排澇渠道構(gòu)成的排澇系統(tǒng)可保障雨水順利排泄,降低初期徑流污染,保障城市水安全。在空間方面,城市河道既是水環(huán)境的空間載體,又是水安全保障中洪澇調(diào)蓄和徑流排泄的主要通道。統(tǒng)籌水環(huán)境治理和水安全保障應(yīng)聚焦排水管網(wǎng)建設(shè)和河道空間保護(hù)拓展,推動(dòng)污水提質(zhì)增效工作,實(shí)現(xiàn)“源、廠、網(wǎng)、河、湖”一體化運(yùn)行管理,推進(jìn)污水提質(zhì)增效工作。
4.2.4 統(tǒng)籌水生態(tài)修復(fù)和其他功能單元,構(gòu)建連續(xù)完整的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施
水生態(tài)修復(fù)和其他功能單元的互動(dòng)關(guān)系主要體現(xiàn)在水質(zhì)、水量的空間傳遞。城市內(nèi)河湖等水體是水系統(tǒng)的核心承載空間,四個(gè)核心功能單元均依托空間為活動(dòng)、治理和效果呈現(xiàn)載體,具有很強(qiáng)的空間協(xié)同耦合的關(guān)系。在水質(zhì)方面,水環(huán)境治理帶來的水質(zhì)提升是改善提升水生態(tài)狀況的前提條件,水生態(tài)修復(fù)帶來的水體自凈能力提升和雨洪調(diào)蓄空間拓展,是水環(huán)境改善、水資源供給能力、提高應(yīng)對(duì)極端降雨和干旱氣候的水量調(diào)節(jié)能力的有效手段。
統(tǒng)籌水生態(tài)修復(fù)和水系統(tǒng)其他功能單元,應(yīng)聚焦具有生態(tài)功能的設(shè)施和空間,保護(hù)和修復(fù)城市水系廊道、河湖濕地,拓展和保護(hù)城市藍(lán)綠空間,發(fā)揮河湖的自然生態(tài)功能,完善城市結(jié)構(gòu)性綠地布局,保護(hù)城市生物多樣性,構(gòu)建連續(xù)完整的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),見圖5。
圖5 城市水系統(tǒng)功能單元統(tǒng)籌關(guān)系示意
4.3 功能單元內(nèi)外統(tǒng)籌
在微觀層面,各功能單元通過設(shè)施和空間要素實(shí)現(xiàn)水量、水質(zhì)的內(nèi)外部傳輸連通。強(qiáng)化各功能單元內(nèi)外的統(tǒng)籌、銜接,是高效推動(dòng)各項(xiàng)城市治水工作的重點(diǎn)。
4.3.1 水資源供給單元——統(tǒng)籌水源涵養(yǎng)和供水用水
在水資源供給功能單元,水通過設(shè)施實(shí)現(xiàn)從城外到城內(nèi)、從水源到用戶的空間傳輸,并在供水用水過程中發(fā)生水量配置和水質(zhì)變化。實(shí)現(xiàn)水資源供給功能,要強(qiáng)化單元內(nèi)外部的銜接,從促進(jìn)城市水資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略高度出發(fā),統(tǒng)籌區(qū)域流域水源保護(hù)和城市供水用水。在水源方面,應(yīng)統(tǒng)籌城市周邊林地、濕地等水源涵養(yǎng)空間的保護(hù)和修復(fù),提高城市水資源涵養(yǎng)蓄積能力,推動(dòng)城市飲用水水源地保護(hù)和應(yīng)急備用水源建設(shè),保障城市供水水量充沛和水質(zhì)安全。在城市供水用水方面,應(yīng)構(gòu)建安全可靠的城市多水源配置格局,將再生水、雨水、淡化海水等非常規(guī)水源納入城市水資源統(tǒng)一配置,推進(jìn)城市節(jié)水,提高城市用水效率。
4.3.2 水環(huán)境治理單元——統(tǒng)籌水環(huán)境提升和污水收集處理
在水環(huán)境治理功能單元,污水處理設(shè)施和水體互為“源”和“匯”,水通過設(shè)施凈化后從社會(huì)水循環(huán)返回自然水循環(huán)。實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理功能,要強(qiáng)化空間和設(shè)施的銜接,統(tǒng)籌環(huán)境提升和污水處理,暢通水循環(huán)凈化環(huán)節(jié)。在空間方面,恢復(fù)和保持城市及周邊河湖水系的自然連通和流動(dòng)性,增強(qiáng)水體的自凈能力,推動(dòng)再生水回補(bǔ)河道。在設(shè)施方面,統(tǒng)籌污水收集、處理、再生回用設(shè)施建設(shè),推行“廠網(wǎng)一體,水岸同治”的水環(huán)境治理模式,提高城市生活污水收集處理系統(tǒng)效能和污水資源化水平。
4.3.3 水安全保障單元——統(tǒng)籌城市防洪和內(nèi)澇治理
在水安全保障功能單元,自然水循環(huán)中的降雨徑流,通過設(shè)施和空間被重塑、轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)有組織的蓄滯、凈化和排放。實(shí)現(xiàn)水安全保障功能,在空間和水量上應(yīng)側(cè)重“城內(nèi)和城外”、 “大水和小水”的銜接,堅(jiān)持防御外洪與治理內(nèi)澇并重、生態(tài)措施與工程措施并舉。在空間和布局方面,擴(kuò)展城市及周邊河湖水系、濕地、綠地等雨洪消納蓄滯空間,提高城市透水鋪裝比例,增強(qiáng)城市調(diào)蓄、吸納雨水的能力;優(yōu)化城市豎向設(shè)計(jì),做好自然地形地貌和建筑、道路、綠地、景觀水體的標(biāo)高銜接,為雨水有組織排放創(chuàng)造條件。在設(shè)施方面,統(tǒng)籌排水管網(wǎng)、雨水泵站、排澇通道和雨水源頭減排工程建設(shè)。
4.3.4 水生態(tài)修復(fù)單元——統(tǒng)籌生態(tài)修復(fù)和人居環(huán)境
在水生態(tài)修復(fù)功能單元,水通過工程和管理舉措,恢復(fù)或趨近于自然狀態(tài),實(shí)現(xiàn)自然和社會(huì)水循環(huán)良性耦合,降低人類活動(dòng)對(duì)水生態(tài)影響。實(shí)現(xiàn)水生態(tài)修復(fù)功能,要圍繞人與自然和諧共生目標(biāo),統(tǒng)籌生態(tài)修復(fù)和人居環(huán)境構(gòu)建。將城市水生態(tài)作為山水林田湖草沙生命共同體的重要組成部分,串聯(lián)整合河湖水系、坑塘濕地、園林綠地、濱水區(qū)域等城市藍(lán)綠空間,使城市內(nèi)部的水生態(tài)空間與城市外圍的山水林田湖草有機(jī)連接,維護(hù)生態(tài)過程。改造渠化河道,恢復(fù)自然岸線、灘涂和濱水植被群落,采取生物措施與工程措施相結(jié)合,建設(shè)濱水空間,開展生境營(yíng)建,形成水清岸綠、魚翔淺底的高 品 質(zhì)城市濱水空間。
05 工作建議
城市水系統(tǒng)是城市重要組成部分,堅(jiān)持統(tǒng)籌推進(jìn)城市科學(xué)治水,就是要遵循水的自然和社會(huì)循環(huán)規(guī)律,滿足城市水資源供給、水安全保障、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)等功能需求,統(tǒng)籌處理環(huán)境、系統(tǒng)、功能單元和要素的關(guān)系。在工作層面,將城市水系統(tǒng)內(nèi)外部統(tǒng)籌理論付諸實(shí)踐,需要摒棄“條塊分割”“碎片化”管理方式,落實(shí)系統(tǒng)思想和“全周期管理”理念,統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)各項(xiàng)工作舉措。從對(duì)象、時(shí)間和主體三個(gè)維度強(qiáng)化工作舉措統(tǒng)籌。
5.1 設(shè)施和空間統(tǒng)籌——“源、廠、網(wǎng)、泵、河湖”一體化運(yùn)營(yíng)
水量、水質(zhì)通過設(shè)施和空間進(jìn)行遷移、傳送、交換,實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)功能。因此設(shè)施和空間是城市水系統(tǒng)治理的主要工作對(duì)象,對(duì)設(shè)施和空間的建設(shè)、更新和完善是決定城市水系統(tǒng)功能能否有效發(fā)揮的關(guān)鍵。統(tǒng)籌設(shè)施和空間要素,需進(jìn)一步強(qiáng)化“源、廠、網(wǎng)、泵、河湖”一體化運(yùn)營(yíng),將城市涉水的設(shè)施和空間進(jìn)行統(tǒng)一布局、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理,以系統(tǒng)性和整體性思維構(gòu)建城市水系統(tǒng),提升基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)空間的在水資源、水環(huán)境、水安全和水生態(tài)領(lǐng)域綜合效能。
5.2 全生命周期統(tǒng)籌——“規(guī)、建、管”一體化推進(jìn)
城市水系統(tǒng)是開放發(fā)展、動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)的有機(jī)生命體,在城市水系統(tǒng)治理中引入時(shí)間維度和全生命周期理念,將其作為城市水系統(tǒng)管理的方向指引,遵循內(nèi)在規(guī)律,把握整體性和周期性。要統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)前期監(jiān)測(cè)預(yù)警、中期處置應(yīng)對(duì)到后期復(fù)盤反饋,摒棄 “重建輕管”,統(tǒng)籌城市水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、更新改造和退出等工作環(huán)節(jié)。構(gòu)建城市水系統(tǒng)全周期閉環(huán)管理政策體系,做好城市水系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì),在融合多源涉水信息基礎(chǔ)上,建立完善工作機(jī)制,保障各環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,深度協(xié)同,實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)全生命周期管理。
5.3 管理制度協(xié)同——“人、財(cái)、制度、方法”一體化保障
管理職能條塊分割、制度協(xié)調(diào)不足、精 細(xì)化程度不夠等問題一直是困擾城市水系統(tǒng)建設(shè)的重要難題。需要在法律法規(guī)層面,強(qiáng)化涉水法律體系的建立完善,為城市水系統(tǒng)工作提供法律依據(jù)。在管理制度層面,強(qiáng)化各項(xiàng)工作協(xié)同。在管理機(jī)構(gòu)方面,摒棄“碎片化”管理方式,運(yùn)用發(fā)展、全面、系統(tǒng)的思維推動(dòng)部門協(xié)同。完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和價(jià)格財(cái)稅體制,為城市水系統(tǒng)建設(shè)提供技術(shù)支撐和資金保障,見圖6。
圖6 統(tǒng)籌城市治水工作舉措關(guān)系示意
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