基于海綿城市理念的流域協(xié)同治理策略研究

陳廣華

(朝陽縣水利勘測設(shè)計(jì)隊(duì)，遼寧 朝陽 122000)

“先破壞后治理”屬于我國大多數(shù)流域都經(jīng)歷的過程，雖然流域治理成效顯著，但已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期，傳統(tǒng)治理模式面臨著巨大的挑戰(zhàn)，這主要體現(xiàn)在管理技術(shù)與體制支撐工具使用之間協(xié)調(diào)性、河道保護(hù)措施與空間系統(tǒng)性、流域治理目標(biāo)的綜合性不足，流域“三泥四水”(河道污泥、污水廠污泥、管道污泥及河水、地下水、污水、雨水)本底精細(xì)化解析不充分等。國外流域治理經(jīng)歷了從單一向多要素協(xié)同治理的轉(zhuǎn)變，包括水文化、水資源、水安全、水生態(tài)、水環(huán)境等內(nèi)容，如考慮防洪減災(zāi)、水資源利用、水生態(tài)保護(hù)、水環(huán)境治理以及污染源控制等內(nèi)容的歐洲萊茵河流域治理工程。海綿城市理念從治理協(xié)同性的角度，提供了一種新的流域治理思維模式，明確了流域整體治理目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)技術(shù)支撐與精準(zhǔn)治理、治理需求與管理體制、運(yùn)行維護(hù)與建設(shè)管理、整治措施與空間保護(hù)的協(xié)同提供思想框架基礎(chǔ)[1]。實(shí)踐表明，實(shí)現(xiàn)治理成效可持續(xù)的關(guān)鍵是協(xié)同管理機(jī)制、空間保護(hù)、整治措施、治理目標(biāo)、技術(shù)支撐等。鑒于此，文章對流域治理所處的困境從協(xié)同性角度加以分析，并在此基礎(chǔ)上提煉總結(jié)出流域協(xié)同治理策略。

1 流域治理現(xiàn)狀

1.1 精準(zhǔn)治理與技術(shù)支撐不協(xié)同

一般地，流域治理所需要的基本數(shù)據(jù)來源于多個(gè)不同的涉水部門，由于尚未形成協(xié)同溝通機(jī)制，加之分割化條塊管理致使不同部門的管理標(biāo)準(zhǔn)、信息化程度、數(shù)據(jù)資源等存在明顯差異，并產(chǎn)生數(shù)據(jù)邏輯性差、信息利用率低等諸多問題。流域治理需求與規(guī)范使用模型技術(shù)工具、高精度質(zhì)量數(shù)據(jù)信息仍有差距，不支持精細(xì)化解析流域與城市“三泥四水”的復(fù)雜關(guān)系，缺乏支撐綜合性、系統(tǒng)性、針對性較強(qiáng)的流域治理技術(shù)方案與數(shù)據(jù)。同時(shí)，受數(shù)據(jù)質(zhì)量與精度影響，施工過程中的簽證、洽談、變更較多，這大大增加了工程的投資成本。近年來，規(guī)劃設(shè)計(jì)、方案編制、制度文件等對精準(zhǔn)化和定量化的要求越來越高，必須結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)行之有效的水環(huán)境模型[2]。然而，現(xiàn)階段缺少規(guī)范模型精度評估、優(yōu)選依據(jù)、參數(shù)校驗(yàn)、適用范圍等的技術(shù)指南或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對模型校驗(yàn)缺乏客觀的評價(jià)、對模型帶來的規(guī)劃設(shè)計(jì)不確定評估不足，現(xiàn)有研究大多為“自圓其說”。

1.2 全程管控與局部管理不協(xié)同

流域治理屬于一項(xiàng)持續(xù)完善、及時(shí)反饋、優(yōu)化協(xié)調(diào)、長期堅(jiān)持的系統(tǒng)工程，其規(guī)劃設(shè)計(jì)、污染解析、建設(shè)運(yùn)行、治理目標(biāo)存在互相作用且彼此關(guān)聯(lián)的關(guān)系，在客觀上這種關(guān)聯(lián)性與動(dòng)態(tài)性特征就要求建立項(xiàng)目動(dòng)態(tài)評估機(jī)制。然而，流域現(xiàn)狀管理大多側(cè)重于項(xiàng)目的完成情況、財(cái)務(wù)執(zhí)行狀況等，未考慮不同項(xiàng)目間的關(guān)聯(lián)性、項(xiàng)目動(dòng)態(tài)性及其對流域全局的貢獻(xiàn)，即屬于靜態(tài)局部評估，尚未形成考慮動(dòng)態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)整和實(shí)時(shí)運(yùn)行效果評估機(jī)制[3]。

1.3 治理需求與管理體制不協(xié)同

由于沒有考量“河-湖-排-控-產(chǎn)-匯”的流域水系統(tǒng)因果關(guān)系，設(shè)置的流域管理部門職能錯(cuò)配或交叉，致使無法保障措施與目標(biāo)的協(xié)同性；在項(xiàng)目設(shè)施與規(guī)劃執(zhí)行時(shí)，各個(gè)部門經(jīng)常存在“真空地帶”或“重復(fù)”。另外，在空間上行政區(qū)阻斷了流域的連續(xù)性，控制單元-匯水區(qū)-流域上與鄉(xiāng)鎮(zhèn)-區(qū)-市-縱向?qū)蛹壷粕想y以匹配，加之治理目標(biāo)分解不充分，時(shí)間與空間上難以實(shí)現(xiàn)流域治理措施同步。所以，加快形成滿足流域?qū)嶋H需求的管理體制勢在必行。現(xiàn)行水污染治理體系存在不足，這也是難以徹底解決水污染問題的關(guān)鍵因素。對此，應(yīng)從流域整體的角度統(tǒng)籌水體物理、化學(xué)、生物等各種因素，逐步構(gòu)建流域尺度上能獨(dú)立運(yùn)行的水質(zhì)管理結(jié)構(gòu)。

1.4 運(yùn)行維護(hù)與工程施工不協(xié)同

因缺乏有效的運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)致城市排水系統(tǒng)存在功能性或結(jié)構(gòu)性缺陷，無法充分發(fā)揮排水系統(tǒng)功能效應(yīng)。例如，管道設(shè)計(jì)過流能力因污染物的不斷累積而明顯下降，在汛期水流沖刷下一次排出，從而形成治理成效交替反復(fù)的現(xiàn)象。另外，埋深較淺的地下水經(jīng)過破裂的管網(wǎng)或脫落的接口等進(jìn)入排水系統(tǒng)，從而大大降低了進(jìn)水BOD5、COD濃度以及污水廠處理效率，加之排水系統(tǒng)運(yùn)行年限長、管理不到位、缺乏有效的維護(hù)等大多處于帶病運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)一步改變了管道截流倍數(shù)、面源控制率等參數(shù)的適用條件。所以，要因地制宜的調(diào)整雨水調(diào)蓄、底泥清淤、管網(wǎng)改造、CSO調(diào)蓄池、LID設(shè)施等工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃及建設(shè)原則，由于未考慮以上因素導(dǎo)致河道治理成本增加、治理效率減少等問題。

1.5 污染治理與資源節(jié)約不協(xié)同

長期以來，污染物末端處理都是流域治理的重點(diǎn)，但較少從雨水再利用、資源循環(huán)利用、資源節(jié)約的層面考慮污染物去除問題。實(shí)際上，流域污染治理與資源節(jié)約具有巨大的潛力。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，節(jié)約用水和雨水再利用能夠明顯降低污水廠處理量，在很大程度上降低總磷、總氮的污染負(fù)荷。對于流域而言，污染物就是沒有得到合理利用的特殊“資源”，若采取農(nóng)業(yè)肥料的方式循環(huán)利用城市營養(yǎng)物質(zhì)，可以從根本上解決化肥施用引起的面源污染問題；反之，若不能將氮磷污染物回用至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，將大大增加輸入流域的污染負(fù)荷，極大的破壞流域原系統(tǒng)平衡。

1.6 空間利用與河道保護(hù)不協(xié)同

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)張，流域普遍存在生態(tài)空間被建設(shè)用地?cái)D占的現(xiàn)象，河道枯竭、河網(wǎng)水系減少等明顯降低了流域“生態(tài)彈性”，其應(yīng)對外力沖擊或極端氣候條件的功能下降，主要體現(xiàn)在：河道水位上升、過流能力衰退、頂托作用明顯，這大大增加了內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)；自然生態(tài)緩沖區(qū)受到擠壓致使流域生態(tài)服務(wù)功能逐漸退化甚至喪失，生物棲息空間和生物多樣性明顯減少[4]。

2 基于海綿城市理念的流域協(xié)同治理策略

2.1 精準(zhǔn)治理與信息管理支撐技術(shù)提升

加快構(gòu)建流域治理信息共享平臺(tái)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)流域分析過去分散隔離向未來信息共享的轉(zhuǎn)變，主要包括模型參數(shù)、環(huán)境監(jiān)測、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)空間等數(shù)據(jù)庫共享平臺(tái)。邏輯上要保持信息共享與數(shù)據(jù)庫之間的密切聯(lián)系，物理上各模塊要分開，特別是實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測與模型參數(shù)邏輯上的關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)上的一致。通過不斷完善實(shí)現(xiàn)流域全過程、多要素綜合模擬，為及時(shí)識(shí)別水問題、科學(xué)評估效果、擇優(yōu)選擇措施等提供支持，這也是未來流域治理模擬的發(fā)展趨勢。此外，為規(guī)范化使用技術(shù)支撐工具要加快標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化模型制度建設(shè)，發(fā)布模型應(yīng)用說明書、指南手冊及建立模型管理與評估專業(yè)機(jī)構(gòu)。通過全面評估模型精準(zhǔn)度、模擬能力、適用條件等因素，以及開展數(shù)據(jù)檢驗(yàn)、參數(shù)率定與檢驗(yàn)等工作，為合理選擇模型類型、規(guī)范操作模型應(yīng)用以及流域精準(zhǔn)治理提供科學(xué)依據(jù)。加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)度技術(shù)模型與工業(yè)級離線水環(huán)境機(jī)理模型軟件的開發(fā)，在城市尺度上以“三泥四水”為主線，開展動(dòng)態(tài)評估、管理、分析、采集和統(tǒng)一監(jiān)測；此外，應(yīng)加快完善規(guī)范化操作管理體系，進(jìn)一步提高治理效果模擬評估精度，加快搭建全過程成本核算和信息共享平臺(tái)，以先進(jìn)成熟的技術(shù)系統(tǒng)更好的滿足協(xié)同治理要求。

2.2 建立事前預(yù)測、事中監(jiān)測、事后評估機(jī)制

1)建立動(dòng)態(tài)評估流程。①事前規(guī)劃設(shè)計(jì)方案評估：規(guī)劃設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)評估必須以滿足最佳投效比、落地可行性以及績效考核指標(biāo)要求為原則，并綜合評價(jià)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)環(huán)境、工程技術(shù)等因素確定最佳方案，這是決定動(dòng)態(tài)評估合理性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對規(guī)劃方案要重點(diǎn)關(guān)注河道水質(zhì)、出水水質(zhì)、進(jìn)廠濃度、管網(wǎng)水位、投資成本等問題，針對設(shè)計(jì)方案要重點(diǎn)考慮海綿設(shè)施、河道與管網(wǎng)、道路之間的豎向控制問題。②事中建設(shè)方案評估：共享流域治理項(xiàng)目變更、質(zhì)量、進(jìn)度、洽談、簽證、措施費(fèi)、環(huán)境影響等信息，加強(qiáng)各部門間的協(xié)作以及實(shí)時(shí)、高效、動(dòng)態(tài)管理。對可能出現(xiàn)偏差的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及時(shí)發(fā)出預(yù)警、作出判斷，對項(xiàng)目施工中出現(xiàn)的問題與困難要及早地的發(fā)現(xiàn)，采取防止問題進(jìn)一步惡化的有效措施，保證治理項(xiàng)目按預(yù)定方向與計(jì)劃目標(biāo)發(fā)展。③事后運(yùn)行跟蹤評估：在投入運(yùn)行或投資建成一段時(shí)間后，客觀全面地評估其運(yùn)行狀況，綜合、科學(xué)、全面的對比考核項(xiàng)目實(shí)際成效與預(yù)期效果，客觀、公正、科學(xué)的評估治理項(xiàng)目投資產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、生態(tài)效益和影響。項(xiàng)目評估管理流程和動(dòng)態(tài)評估技術(shù)流程，如圖1和圖2所示。

圖1 項(xiàng)目評估管理流程

圖2 動(dòng)態(tài)評估技術(shù)流程

2)建立多元協(xié)作機(jī)制。①建立技術(shù)服務(wù)與流域管理委員會(huì)協(xié)作機(jī)制：第三方中介機(jī)構(gòu)接受委托評估流域治理方案，在評估過程中第三方中介機(jī)構(gòu)不得施加影響性措施，必須保證評估結(jié)論公正、客觀、獨(dú)立。②建立工程建設(shè)、職能管理與技術(shù)服務(wù)單位協(xié)作機(jī)制，將技術(shù)服務(wù)會(huì)簽納入規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，未經(jīng)其同意職能部門不得批準(zhǔn)；此外，為了更好地約束建設(shè)單位行為，技術(shù)服務(wù)單位負(fù)責(zé)檢查、監(jiān)督、評估整體治理效果。建設(shè)單位要保證提交材料、數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性，無條件配合技術(shù)服務(wù)單位開展工作；此外，通過及時(shí)與建設(shè)單位的溝通、評估有利于有關(guān)決策的實(shí)時(shí)調(diào)整，采取項(xiàng)目建設(shè)方案改進(jìn)措施保證考核目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和建設(shè)管理水平的提升。④建立社會(huì)公眾與流域管理委員會(huì)協(xié)同機(jī)制：公眾作為利益相關(guān)方應(yīng)該全程參與流域治理方案評估，流域管理委員會(huì)要實(shí)行項(xiàng)目信息公開制度，為增加公眾參與渠道應(yīng)建設(shè)各種制度，實(shí)行項(xiàng)目聽證制及公示制，加快形成可操作性強(qiáng)、規(guī)范化的聽證與公示程序，并使其成為不可或缺的的項(xiàng)目決策環(huán)節(jié)。

2.3 完善流域治理需求協(xié)調(diào)機(jī)制

實(shí)踐表明，科學(xué)有效的流域管理方式是加快制定系統(tǒng)化管理體制。然而，現(xiàn)行管理體制大多數(shù)還不完善，流域外部環(huán)境與規(guī)劃設(shè)計(jì)周期不協(xié)調(diào)、不一致，管理系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)多、類型復(fù)雜。所以，為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行、邏輯關(guān)系緊密的目標(biāo)，必須協(xié)調(diào)利益分配模式與工程治理規(guī)劃、建設(shè)運(yùn)行之間的關(guān)系。通過建立供給產(chǎn)品價(jià)格與治理成本聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制、成立流域綜合管理委員會(huì)(機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示)及流域排供水一體化經(jīng)營模式等，為實(shí)現(xiàn)治理目標(biāo)和建成“閉環(huán)經(jīng)濟(jì)”等提供保障。

圖3 合管理委員會(huì)架構(gòu)

2.4 加快向提質(zhì)增效與良性運(yùn)維工程轉(zhuǎn)變

加快推進(jìn)排水系統(tǒng)普查，加快形成排水系統(tǒng)運(yùn)維與快速響應(yīng)機(jī)制，立即解決存在的問題，以防出現(xiàn)延遲解決增加運(yùn)維成本的情況。通過收集運(yùn)維數(shù)據(jù)確定解決運(yùn)維問題的最優(yōu)路徑，加強(qiáng)關(guān)鍵排水設(shè)施維護(hù)，制定分級分類維護(hù)計(jì)劃，預(yù)防性修復(fù)與檢查排水設(shè)施，對排水系統(tǒng)增大檢查頻率。從規(guī)劃設(shè)計(jì)、管道清淤、功能修復(fù)、監(jiān)測評估、施工管理等角度，不斷完善存量工程技術(shù)體系，最大程度的減少地下水與河水入滲，依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)增加進(jìn)水濃度，充分發(fā)揮排水系統(tǒng)和污水廠的功能作用；對于增量工程壓合理選擇截污工程材料，特別是沿河截污工程要采取球磨鑄鐵管，以防原有管材發(fā)生滲漏，條件允許時(shí)實(shí)施污水廠、排水管網(wǎng)、調(diào)蓄池、泵站的聯(lián)合調(diào)度，最大程度的收集與處理雨污渾河污水；對環(huán)境敏感區(qū)要考慮受納水體質(zhì)量目標(biāo)，合理制定污水廠輸水標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 協(xié)同推進(jìn)節(jié)約用水、資源和雨水再利用

依據(jù)海綿理念實(shí)現(xiàn)前、末端系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，以農(nóng)業(yè)第二化肥和流域第二水源合理利用污染物、雨水和再生水，協(xié)同推進(jìn)循環(huán)利用與節(jié)約用水、城市節(jié)水與雨水再用等工程建設(shè)；確保新建區(qū)域開發(fā)后排外總量不增加，改造區(qū)域防洪排水負(fù)擔(dān)不額外增大，改造后不顯著提高總徑流系數(shù)。考慮實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化治污技術(shù)體系，對新建小區(qū)、公共建筑等實(shí)行氮磷再利用、源分離，將經(jīng)無害化處理的氮磷、污泥等回用于農(nóng)業(yè)。遵循注重存量、提質(zhì)增效的原則加強(qiáng)“三泥四水”協(xié)同治理，從根本上解決水污染問題。

2.6 劃定生態(tài)緩沖區(qū)，提升流域生態(tài)彈性

河道水系保護(hù)的關(guān)鍵是保障流域生態(tài)功能以及水系兩側(cè)生態(tài)緩沖區(qū)，通過擴(kuò)大流域生態(tài)空間以及水系生態(tài)緩沖區(qū)能夠有效消除城市擴(kuò)張帶來的不利效應(yīng)，逐步恢復(fù)流域“生態(tài)彈性”功能。加強(qiáng)流域生態(tài)修復(fù)工程、生態(tài)緩沖區(qū)劃定等工作，對生態(tài)敏感區(qū)合理的設(shè)立起始線，逐步轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的填埋、取消、明變暗治理模式。

3 結(jié) 論

新形勢下，流域治理必須將技術(shù)支撐、管理體制機(jī)制等非工程的“隱性”因素與建設(shè)運(yùn)營、治理措施、治理目標(biāo)等工程的“顯性”因素相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)達(dá)到流域治理目標(biāo)。為保證流域生態(tài)功能必須預(yù)留一定的生態(tài)“彈性空間”，流域治理應(yīng)建立良性循環(huán)的營養(yǎng)資源與水資源體系，通過充分利用再生水資源、流域雨水以及優(yōu)先節(jié)水，從源頭上控制污染物排放實(shí)現(xiàn)流域水自給自足；此外，通過營養(yǎng)性污染物回用農(nóng)業(yè)、控制流域外營養(yǎng)元素輸入實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)元素循環(huán)利用。

加強(qiáng)修復(fù)與維護(hù)水環(huán)境治理有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，保證處理設(shè)施與排水系統(tǒng)維達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，逐步建立跨行政區(qū)的流域土地資源、水環(huán)境、水資源統(tǒng)一管理體制和機(jī)制，實(shí)行事后評估、事中監(jiān)測、事前預(yù)測的決策機(jī)制。強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范性流域模型模擬建設(shè)，建立信息共享平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫以更好地滿足流域治理要求。