海綿城市理念下流域協(xié)同治理策略思考與探索

時(shí)間：2021-02-19 20:27:38 來源：中國給水排水 作者：許申來

摘要：近些年來，隨著流域治理目標(biāo)從局部的工程達(dá)標(biāo)向整體的水質(zhì)達(dá)標(biāo)的轉(zhuǎn)變，工程思維下治理模式面臨巨大的挑戰(zhàn)，無法可持續(xù)達(dá)標(biāo)，究其原因在于忽略了工程性措施與非工程性措施之間的協(xié)同關(guān)系，如河道空間利用與保護(hù)的關(guān)系、污染物治理與利用的關(guān)系、工程建設(shè)與良性運(yùn)維的關(guān)系、治理措施與機(jī)制體制的關(guān)系、治理需求與技術(shù)能力的關(guān)系。海綿城市試點(diǎn)建設(shè)為優(yōu)化工程性措施與非工程性措施關(guān)系提供了寶貴的實(shí)踐場(chǎng)地，也取得了較好效果。鑒于此，總結(jié)了海綿城市理念下流域治理的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，提出海綿城市理念下流域協(xié)同治理的六大策略，包括河道生態(tài)緩沖空間的劃定與保護(hù)，流域節(jié)水、雨水利用、污染物資源化協(xié)同推進(jìn)，治理工程提質(zhì)增效和良性運(yùn)維并重，跨行政區(qū)協(xié)調(diào)機(jī)制與體制完善，基于監(jiān)測(cè)與模型的項(xiàng)目績效動(dòng)態(tài)評(píng)估機(jī)制建立，流域信息共享與技術(shù)支撐能力提升。

01 傳統(tǒng)理念下流域治理面臨的問題

1.1 河道空間保護(hù)與利用不協(xié)同

隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城市建設(shè)用地?cái)D占流域生態(tài)空間的現(xiàn)象普遍存在，流域內(nèi)河道水系密度顯著下降，許多河道支流變窄甚至消失，致使流域應(yīng)對(duì)極端氣候條件下的外力沖擊時(shí)失去了“生態(tài)彈性”，集中體現(xiàn)在：河道的過流能力大幅下降，河道水位上升對(duì)排水系統(tǒng)頂托嚴(yán)重，內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)不斷加大；河道生態(tài)恢復(fù)的空間喪失；同時(shí)，由于河道兩側(cè)自然的生態(tài)緩沖區(qū)受到擠壓，生物棲息空間面積不足，直接導(dǎo)致河道生態(tài)系統(tǒng)多樣性的下降，河道生態(tài)功能不斷退化，流域的生態(tài)功能也隨之退化。

1.2 資源節(jié)約與污染治理不協(xié)同

過去相當(dāng)長的時(shí)間里，流域治理更多關(guān)注污染物的末端處理，很少從資源（水資源、物質(zhì)）節(jié)約、雨水再利用協(xié)同和資源循環(huán)利用的角度思考污染物的去除問題。實(shí)際上，節(jié)水、雨水再利用與污染物協(xié)同性去除潛力巨大。通過分析，筆者發(fā)現(xiàn)，某流域城鎮(zhèn)綜合節(jié)水潛力占現(xiàn)狀污水處理量的27%，實(shí)施雨水再利用后，進(jìn)入合流制管網(wǎng)的雨水削減量占污水廠處理量的26%，按照污水廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)排放，通過節(jié)水和雨水利用措施，該流域產(chǎn)生的污染物總磷的協(xié)同減排量將分別占其排入環(huán)境污染負(fù)荷的28%和10%。另外，對(duì)于流域來講，污染物本身也是放錯(cuò)了地方的“資源”，該流域城市污水處理產(chǎn)生的氮和磷分別占同期農(nóng)業(yè)氮肥和磷肥需求的86%和28%，如果可以將這些氮磷作為農(nóng)業(yè)肥料進(jìn)行循環(huán)利用，將極大減少化肥施用帶來的農(nóng)業(yè)面源污染；反之，流域城市的營養(yǎng)物質(zhì)不能回到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，將導(dǎo)致流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染的輸入額外增加，破壞流域原有的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)，增大整個(gè)流域的外來污染輸入。

1.3 工程施工與運(yùn)行維護(hù)不協(xié)同

流域城市排水系統(tǒng)的施工建設(shè)及運(yùn)營維護(hù)缺乏定期的維護(hù)，直接導(dǎo)致城市排水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)性和功能性缺陷嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了城市排水系統(tǒng)效能的發(fā)揮。日常維護(hù)管理不到位帶來的污染物在管網(wǎng)內(nèi)的累積，不但影響了其設(shè)計(jì)過流能力，而且在雨季沖刷下，常年累積的污染物一次性從溢流口排出，是造成有些河道治理項(xiàng)目“旱季見成效”和“雨季無成效”交替反彈的重要原因。同時(shí)，由于管網(wǎng)接口材料脫落、管網(wǎng)破裂，導(dǎo)致地下水埋深較淺的地區(qū)大量地下水、河水進(jìn)入排水系統(tǒng)，生活污水處理廠進(jìn)水COD、BOD5濃度大幅下降，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，嚴(yán)重影響了污水廠處理效率。由于流域治理重施工輕運(yùn)維，存量排水系統(tǒng)長期處于病害和高水位運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致規(guī)劃設(shè)計(jì)中常用面源控制率、截流倍數(shù)概念適用場(chǎng)景發(fā)生變化，LID設(shè)施工程、管網(wǎng)改造工程、初期雨水調(diào)蓄工程、CSO調(diào)蓄池工程、河湖底泥清淤工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)的所遵循的常用規(guī)則需要因地制宜地進(jìn)行調(diào)整，目前治理中往往忽略這些問題，導(dǎo)致投入較高而治理效率較低。

1.4 管理體制與治理需求不協(xié)同

由于流域管理部門的職能設(shè)置缺乏流域水系統(tǒng)“產(chǎn)-匯-排-控-河-湖”的因果關(guān)系考量，涉水部門職能設(shè)置交叉與錯(cuò)配，導(dǎo)致規(guī)劃目標(biāo)和措施的協(xié)同性無法保障；各部門在規(guī)劃執(zhí)行和項(xiàng)目設(shè)置時(shí)，往往出現(xiàn)“重復(fù)”或“真空地帶”。另一方面，水系統(tǒng)空間連續(xù)性被行政區(qū)空間隔斷，市-區(qū)-鄉(xiāng)鎮(zhèn)縱向?qū)蛹?jí)制與流域-匯水區(qū)-控制單元流域空間上無法比配，治理目標(biāo)在流域尺度空間分解不足，流域治理措施時(shí)間空間不同步。因此，無論從目前流域管理體制還是從流域治理的需求來看，建立跨部門、跨行政區(qū)的流域管理治理體制是必然選擇。從世界各國流域綜合治理歷程來看，也都經(jīng)歷了部門各自治理向跨部門、跨地區(qū)綜合治理的轉(zhuǎn)變�，F(xiàn)有水污染管理中，管理體制存在缺陷是水污染難以得到有效控制的重要原因。理想的水質(zhì)管理機(jī)構(gòu)是將水的自然單元作為整體，能夠統(tǒng)籌整個(gè)流域水質(zhì)管理的各個(gè)要素，不受地方政府干擾，保障天然水體化學(xué)、物理和生物的完整性。

1.5 局部管理與全程管控不協(xié)同

流域治理是一個(gè)長期、連續(xù)、協(xié)調(diào)、反饋與完善的系統(tǒng)工程，污染解析、治理目標(biāo)、規(guī)劃措施、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)運(yùn)營彼此之間動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)、相互影響，這種動(dòng)態(tài)性和關(guān)聯(lián)性客觀上需要?jiǎng)討B(tài)的項(xiàng)目評(píng)估機(jī)制。但是，目前流域項(xiàng)目管理評(píng)估機(jī)制屬于局部靜態(tài)評(píng)估機(jī)制，僅關(guān)注項(xiàng)目財(cái)務(wù)執(zhí)行和項(xiàng)目建設(shè)完成情況，并未考慮項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)性、與其他項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)全局性治理的貢獻(xiàn)，缺乏對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)營對(duì)流域治理效果影響的評(píng)估和動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。

1.6 技術(shù)支撐與精準(zhǔn)治理不協(xié)同

流域治理所需要的水資源、水環(huán)境、水安全和水生態(tài)方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)往往分散于多個(gè)水部門，由于流域管理?xiàng)l塊分割，管理部門間缺乏有效的協(xié)調(diào)溝通機(jī)制，使得各個(gè)部門的數(shù)據(jù)信息資源分散，信息化程度和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同，造成信息利用率低、數(shù)據(jù)之間邏輯性較差等問題。流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息精度質(zhì)量、模型等技術(shù)工具使用規(guī)范性與治理需求仍有差距，不支撐流域和城市雨水、污水、地下水、河水、管網(wǎng)污泥、水廠污泥以及河道淤泥“四水三泥”復(fù)雜關(guān)系的精細(xì)化解析，針對(duì)性強(qiáng)的系統(tǒng)性、綜合性流域治理方案缺乏數(shù)據(jù)與技術(shù)支撐。同時(shí)，由于數(shù)據(jù)精度和質(zhì)量問題，設(shè)計(jì)施工過程中變更、洽商、簽證較多，往往帶來不必要的投資增加。隨著流域治理規(guī)劃、方案和設(shè)計(jì)文件的編制、實(shí)施和評(píng)估等工作對(duì)科學(xué)性、定量化和精細(xì)化要求日益提高，亟需與現(xiàn)實(shí)情況匹配度較高的流域水環(huán)境模型的支持。但是，目前缺少對(duì)流域水環(huán)境模型的適用范圍、選擇依據(jù)、模型校驗(yàn)、精度評(píng)價(jià)等進(jìn)行規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)指南，導(dǎo)致水環(huán)境模型應(yīng)用過程實(shí)際上一種“黑箱”模式，其精準(zhǔn)度完全取決于模型使用者對(duì)于模型的認(rèn)知和理解能力，對(duì)于模型不確定帶來的規(guī)劃設(shè)計(jì)的不確定估計(jì)不足，對(duì)于模型校驗(yàn)缺乏客觀的評(píng)估，處于“自圓其說”狀態(tài)。

02 海綿城市理念下流域協(xié)同治理策略

2.1劃定河道生態(tài)緩沖區(qū)空間，提高流域的生態(tài)彈性

河道作為流域生態(tài)功能的生命線，實(shí)施流域河道水系的保護(hù)將對(duì)流域生態(tài)功能保障具有總要意義，而河道水系兩側(cè)生態(tài)緩沖區(qū)的保護(hù)是河道水系保護(hù)的核心。流域需要更寬的生態(tài)空間來消除建設(shè)空間擴(kuò)展對(duì)流域帶來的負(fù)面效應(yīng)，擴(kuò)大河道兩側(cè)生態(tài)緩沖區(qū)的保護(hù)空間，將有效增加流域空間的“生態(tài)彈性”。劃定河道生態(tài)緩沖區(qū)空間將有效控制建設(shè)用地?cái)U(kuò)張過程中河流生態(tài)功能的退化，同時(shí)為流域生態(tài)功能恢復(fù)工程預(yù)留空間。對(duì)于水生態(tài)、水安全敏感的流域，建議將流域內(nèi)河道最高水位線作為起始線，依據(jù)河道生態(tài)恢復(fù)的需要，合理劃定外擴(kuò)的生態(tài)緩沖區(qū)空間；從根本上改變過去“取消、填埋、明變暗”的河道治理模式。

2.2節(jié)約用水、雨水再利用、資源再利用協(xié)同性推進(jìn)

以海綿理念為指導(dǎo)，將治理重點(diǎn)從系統(tǒng)末端轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)前端，優(yōu)先推進(jìn)節(jié)水與資源（污染元素）循環(huán)利用，將雨水、再生水利用作為流域第二水源，將污染物作為流域農(nóng)業(yè)第二化肥來源。加快城市節(jié)水與雨水再利用工程協(xié)同推進(jìn)；對(duì)于新建地區(qū)，確保開發(fā)后地塊外排徑流總量不增加；對(duì)于改造區(qū)域，確保改造后的綜合徑流系數(shù)不超過改造前，不能增加既有排水防澇設(shè)施的額外負(fù)擔(dān)。因地制宜優(yōu)化治污體系；在新建公共建筑和新建居民小區(qū)排水系統(tǒng)強(qiáng)制實(shí)施源分離工程，并在源分離工程基礎(chǔ)上，實(shí)施氮磷資源再利用工程，將城市生活氮磷、污水廠無害化污泥以肥料的形式回用于農(nóng)業(yè)。加大流域污染協(xié)同利用的力度，注重存量，提質(zhì)增效；制定流域級(jí)“四水三泥”協(xié)同性治理方案，有效應(yīng)對(duì)雨水、污水、地下水、河水、管道污泥、污水廠污泥以及河道淤泥的處理處置與協(xié)同治理。

2.3增量建設(shè)轉(zhuǎn)向存量工程提質(zhì)增效和良性運(yùn)維

開展排水系統(tǒng)普查，建立基于監(jiān)測(cè)評(píng)估的排水系統(tǒng)運(yùn)維機(jī)制。注重運(yùn)維數(shù)據(jù)的收集，尋求最佳運(yùn)維解決路徑；建立分類分級(jí)維護(hù)計(jì)劃，強(qiáng)化對(duì)關(guān)鍵排水設(shè)施的維護(hù)；增加排水系統(tǒng)檢查頻率，對(duì)排水設(shè)施進(jìn)行預(yù)防性檢查和修復(fù)；建立快速響應(yīng)機(jī)制，出現(xiàn)問題立即解決，延遲解決需要更多的成本。對(duì)于城市排水系統(tǒng)，優(yōu)先存量修復(fù)工程，后增量優(yōu)化。對(duì)于存量工程，必須建立“管道清淤-管道清洗-管道監(jiān)測(cè)-管道監(jiān)測(cè)評(píng)估-管道修復(fù)設(shè)計(jì)-管道施工”工程技術(shù)體系，維持排水系統(tǒng)處于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，減少地下水及河水的入流入滲，提高污水廠進(jìn)水濃度。對(duì)于增量，重視截污工程施工材料的選擇，尤其沿河截污工程，建議采用球墨鑄鐵管代替原有管材，避免管道不出現(xiàn)滲漏的情況，有條件地區(qū)（排水系統(tǒng)存在一定冗余度）實(shí)施泵站、調(diào)蓄池、排水管網(wǎng)和污水廠聯(lián)合調(diào)度，將盡可能多的雨污混合污水進(jìn)行有效收集和處理。在環(huán)境敏感區(qū)，根據(jù)受納水體的環(huán)境質(zhì)量要求，確定城鎮(zhèn)污水處理廠的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

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