“最后一公里”工程供水效果評價研究

丁曉欣，種亞平，高靜思，朱 佳

(1.吉林建筑大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，吉林 長春 130118；2.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料與環(huán)境工程學(xué)院，廣東 深圳 518055)

0 引言

城市供水系統(tǒng)作為城市發(fā)展的重要血脈，滋養(yǎng)著城市生產(chǎn)建設(shè)及居民的日常生活。目前的城市供水系統(tǒng)在運營中存在著各種問題，不僅浪費水資源，而且威脅著人民的生命健康[1]，疾病逐漸年輕化也使人更加重視日常飲用水水質(zhì)安全。供水水質(zhì)的提升既可以保障社會的可持續(xù)發(fā)展，也可以讓人們放心飲用自來水。目前有些城市水廠生產(chǎn)已達到國際生產(chǎn)水平，出廠水水質(zhì)合格率較高且具有風險可控性，但是后續(xù)進入小區(qū)范圍后因為供水管網(wǎng)老化、二次供水水壓不足、企業(yè)通過物業(yè)收取水費，存在水費差價等原因，導(dǎo)致供水安全存在較大的供水風險，這種從進入小區(qū)物業(yè)管理區(qū)域內(nèi)的供水設(shè)施至居民家庭水龍頭之間直接關(guān)系到居民飲用水安全的管道、水池、設(shè)備等，被稱為影響城市供水水質(zhì)的“最后一公里”(簡稱“LK”)[2]。

經(jīng)濟特區(qū)建立以來，供水事業(yè)取得了長足發(fā)展，一些城市供水安全保障水平和廠網(wǎng)建設(shè)水平均居全國前列。其中S市市政水廠共計56座，38座水質(zhì)凈化廠，設(shè)計總供水規(guī)模729.0萬m3/日，城市供水設(shè)施不斷完善，供水水質(zhì)不斷提高，全市自來水出廠水合格率已達99%以上。因此借S市LK工程進行研究內(nèi)容的展開。為了保障LK供水安全，自2013年開始實施供水管網(wǎng)及二次供水設(shè)施更新改造工程，至今為止，累計投資約250億，依次開展了“優(yōu)質(zhì)飲用水入戶工程”和“二次供水提標改造工程”，本文中統(tǒng)稱“最后一公里”工程(簡稱“LK工程”)。

截至目前，S市LK工程覆蓋10個區(qū)，總立項256個工程包，管網(wǎng)改造約2800個小區(qū)，涉及用戶數(shù)約160萬戶，改造管網(wǎng)長度約3.4萬km，其中埋地管約4000km，明敷管約3萬km。泵房改造約2570個小區(qū)，涉及2772個泵房。改造內(nèi)容為對因使用不合格管材、管網(wǎng)漏損率高于5%的小區(qū)供水管網(wǎng)(小區(qū)用水市政接駁點與用戶專用供水管道入墻處之間的供水管道及附屬設(shè)施)進行更新改造，以及存在水質(zhì)和供水安全隱患的生活水池(箱)、泵房及附屬設(shè)施等等。工程實施過程中的質(zhì)量管控和工程實施后的運行管理都將影響所實施小區(qū)的供水安全。

各城市為達到全城直飲投入大量資金，花費大量精力，工程實施效果如何？能否實現(xiàn)直飲目標？實施過程中是否做到了嚴格質(zhì)量管控？都亟待評估。現(xiàn)有文獻研究水廠水質(zhì)安全的眾多，但很少重點關(guān)注LK階段的供水安全評價。前者研究方法單一，且二者涉及供水內(nèi)容不同，評價指標體系尚需重新構(gòu)建，故本文以S市為例，首先調(diào)查S市LK工程改造前后LK供水的4年變化，判斷LK是否有效改善供水安全，再以S市2022年各區(qū)的LK供水為例，根據(jù)專家對LK供水保障工程提出的重要指標，進行熵值法客觀加權(quán)，判斷各指標的重要性，采用WRSR法進行供水安全效果的評價，在構(gòu)建新的評價體系的同時，結(jié)合評價結(jié)果分析優(yōu)秀經(jīng)驗及減分項，為下一步工作提出建議，同時給以實現(xiàn)全城直飲為目標的城市提供參考價值。

1 數(shù)據(jù)來源及方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要包括S市2013、2018、2021、2022年的LK供水狀況以及2022年各區(qū)的LK供水狀況，來源主要包括現(xiàn)場專家評估及調(diào)研獲取，例如專家通過抽查全市在建工地評估LK的施工管理和施工過程中的規(guī)范性。專家通過現(xiàn)場檢查表格設(shè)計、專家現(xiàn)場審核診斷、專家現(xiàn)場檢查、專家物業(yè)居民座談、后期診斷分析等環(huán)節(jié)獲得各區(qū)最終得分。判斷標準主要以GB 50015—2019《建筑給排水設(shè)計標準》、GB 50013—2006《室外給水設(shè)計規(guī)范》、GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》、GB 17051—1997《二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范》和S市地方標準為準。

1.2 研究方法

1.2.1專家打分法

在評價指標基礎(chǔ)資料得分、實施性規(guī)范得分及用戶滿意度得分中采用。基礎(chǔ)資料主要考慮改造申請書、施工合同、開工報告、施工方案、設(shè)計圖紙、設(shè)計變更來往函件等。實施性規(guī)范綜合考慮到安全管理和施工質(zhì)量兩個方面，主要包括安全生產(chǎn)檢查記錄、安全事故應(yīng)急預(yù)案、特殊作業(yè)人員持證上崗、階段性十個質(zhì)量驗收記錄、隱蔽工程驗收記錄、管材質(zhì)保書等。用戶滿意度主要包括施工期間影響居民用水、溝槽及時回填、施工期間用戶投訴、停水通知是否到位等等用戶對工程的總體看法。專家通過其綜合占比進行打分。

1.2.2調(diào)查法

通過筆者和專家針對全市LK進行調(diào)查，并結(jié)合供水企業(yè)及官網(wǎng)信息獲得全市各區(qū)各年度的供水改造情況。

1.2.3供水安全評估法

現(xiàn)有供水安全評價文獻多采用層次分析法，模糊綜合評價和優(yōu)劣解距離法(TOPSIS)等[3-5]，層次分析法和模糊綜合評價法指標權(quán)重矢量主觀性較強，優(yōu)劣解距離法不確定指標的選取個數(shù)為多少適宜，才能夠去很好刻畫指標的影響力度。故本文采用秩和比法(RSR)，為克服秩和比權(quán)重問題，采用熵值法對評價指標進行客觀賦權(quán)。

2 供水安全評價體系

2.1 評價指標體系

專家根據(jù)改造內(nèi)容將供水狀況分為實施過程，實施效果、后期管理3個階段。綜合考慮改造過程中施工的規(guī)范性，避免隱蔽工程的危害；改造后各指標的效果，確認達到改造目的；后期管理，保障后期供水水質(zhì)持續(xù)安全。評價指標概括為8項，分別是基礎(chǔ)資料得分、實施規(guī)范行得分、用戶滿意度得分，百戶均爆管次數(shù)、百戶均用戶投訴次數(shù)、漏損率、創(chuàng)建達標率、移交管理率，見表1。

表1 最后一公里供水安全評價指標

2.2 供水安全評價方法

2.2.1熵值法

熵值法是一種客觀賦權(quán)的評價方法，評價指標的權(quán)重取決于指標值的變異程度，在一定程度上消除了人為因素和主觀評價性[6]，使結(jié)果更加符合實際。其中，熵值可用于確定或評估指標體系中指標的變化程度。如果對某一指標的變化程度較大，則表示對該指標的權(quán)重較小，反之，則較大[6-7]。具體步驟如下：

(1)構(gòu)建初始評價矩陣。以m個對象n個指標構(gòu)建原始矩陣：

X=[xij]m×n

(1)

(2)數(shù)據(jù)標準化。在評價體系中，由于不同指標的指標性質(zhì)存在差異，通常具有不同的量綱。為了消除不同量綱所帶來的影響，保證結(jié)果可靠性，本文采用線性法進行指標標準化，公式如下：

正向指標標準化公式：

(2)

逆向指標標準化公式：

(3)

式中，xij—標準化后的指標(i=1，2，…，m；j=1，2，…，n)

(3)計算指標信息熵值ej和信息效用值dj：

(4)

dj=1-ej

(5)

式中，Pij—第j項指標下第i個樣本占該指標的比重；ej—第j項指標的信息熵值，某指標的熵值ej越大，在綜合評價中的作用越小，其權(quán)重也就越小；反之則權(quán)重越大。

(4)確定評價指標權(quán)重：

(6)

式中，wj—指標權(quán)重，0≤wj≤1。

2.2.2WRSR法

加權(quán)秩和比(Weighted rank sum ratio，WRSR)是對RSR的一種更新，考慮評價指標的權(quán)重問題。RSR是一組全新的統(tǒng)計信息分析方法，在一個n行(n個評價對象)m列(m個評價指標)的矩陣中，通過秩轉(zhuǎn)換，獲得無量綱統(tǒng)計量RSR，以RSR值對評價對象領(lǐng)域的多指標綜合評價[8]。具體計算步驟：

(1)對原始數(shù)據(jù)編秩，其中高優(yōu)指標從小到大編秩，低優(yōu)指標從大到小編秩，同一指標數(shù)值相同者編平均秩。

(2)計算秩和比：

(7)

式中，m—指標數(shù)，n—評價對象個數(shù)，i=1，2，…，m；Rij—第i行第j列元素的秩。

(3)考慮評價指標的權(quán)重問題，計算WRSR值：

(8)

(4)確定Probit值。計算秩次累計頻率，并將其轉(zhuǎn)換為Probit值[9]。

(5)生成回歸方程。以Probit值為自變量，WRSR值為因變量，生成回歸方程：WRSR=a+b×Probit[9]。

(6)分檔排序。依據(jù)回歸方程所計算得出的WRSR值對評價對象進行排序分檔并驗證其有效性[8]。

3 供水安全評價結(jié)果

通過調(diào)查S市4年的LK供水實施效果，見表2，可知LK工程能有效改善供水安全。百戶均爆管次數(shù)四年總體下降33.3%，百戶均投訴次數(shù)總體下降23.8%，漏損率(全市的漏損率)下降54.1%。后續(xù)以2022年各區(qū)的LK供水情況為例，將8項指標依次帶入熵權(quán)法計算步驟，計算得出8項指標的權(quán)重，見表3。隨后標準化的數(shù)據(jù)代入spssau中，運用WRSR法對8項指標數(shù)據(jù)進行處理，通過優(yōu)劣指標進行大小編秩，計算出各數(shù)據(jù)組的WRSR值，隨后驗證方程的有效性[9]。

表2 S市四年LK實施效果

表3 各評價指標權(quán)重匯總

以WRSR值為因變量，以Probit值為自變量，將順序編排好后建立回歸方程：

WRSR=0.138Probit-0.166

(9)

所得R2為0.97，證明線性方程合理有效。

將百分數(shù)對應(yīng)常用分檔數(shù)，使用德爾菲法將10個數(shù)據(jù)組劃分為3個等級區(qū)間，見表4。利用前面的數(shù)據(jù)得出最終的分檔排序結(jié)果，見表5。

表4 分檔排序臨界值

表5 分檔排序結(jié)果表格

根據(jù)計算結(jié)果顯示，D區(qū)和E區(qū)在兩工程實施后最后一公里的供水安全效果屬于優(yōu)秀，J區(qū)分檔等級為一般，其他區(qū)均為良好。D區(qū)屬于早期的先前示范區(qū)，在2019年就已經(jīng)實現(xiàn)全城直飲，所以對于后期查漏補缺的LK工程具有豐富的經(jīng)驗，D區(qū)的基礎(chǔ)資料、實施規(guī)范行、漏損率都排名第一。E區(qū)屬于管網(wǎng)改造和二次供水改造統(tǒng)籌實施，減少了作業(yè)時間、停水次數(shù)等，用戶滿意度較高，后期的創(chuàng)建達標率和移交管理率也相對較高。其余各區(qū)總體情況較好，極少的扣分原因在于部分設(shè)備入場尚未開封驗收，未見出廠合格證，個別小區(qū)未安裝獨立電表，安裝獨立電表未實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳；泵房內(nèi)管道還未采用S31603薄壁不銹鋼等。并且存在少數(shù)設(shè)計單位設(shè)計經(jīng)驗不足，調(diào)研不充分，未能充分了解現(xiàn)場實際情況的問題，如對最不利點的水壓、水泵流量揚程等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研不詳細，對技術(shù)規(guī)程不夠熟悉，導(dǎo)致設(shè)計成果質(zhì)量存在一定缺陷，現(xiàn)場施工后出現(xiàn)一些影響用戶正常用水的問題，需現(xiàn)場整改解決問題后才能保證用戶的正常用水的現(xiàn)象。J區(qū)的實施規(guī)范性得分較低和百戶均投訴次數(shù)較高，扣分原因在安全生產(chǎn)檢查記錄不全、安全生產(chǎn)制度上墻不規(guī)范、現(xiàn)場文明標語不規(guī)范、未安裝獨立電表等。

4 結(jié)論及建議

工程從開始籌劃到后期運營的每個環(huán)節(jié)都影響著工程質(zhì)量。通過研究S市LK工程4年的改造實施效果可以看出LK工程能夠有效改善LK的供水狀況，政府實施效果顯著。基于WRSR的分析各區(qū)實施后供水狀況，結(jié)果顯示有兩個區(qū)改造小區(qū)實施后供水安全屬于優(yōu)秀，只有一個區(qū)分檔等級為一般，其余各區(qū)改造小區(qū)實施后供水安全均屬于良好。通過研究S市10年的LK工程實施效果如何，分析其優(yōu)缺點，提出以下幾點建議：

(1)加強設(shè)計成果的審查

主管部門協(xié)同相關(guān)單位加強對設(shè)計成果的審查[10]。設(shè)計調(diào)研過程中，供水服務(wù)企業(yè)、物業(yè)管理單位等加強對設(shè)計單位調(diào)研的支持力度，協(xié)助設(shè)計單位充分調(diào)查需要的關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并深度參與設(shè)計方案的優(yōu)化工作，確保設(shè)計成果質(zhì)量。建議引入第三方審圖機構(gòu)，進一步對設(shè)計成果中技術(shù)規(guī)程標準的落實程度及主體設(shè)計方案進行審查，提高設(shè)計質(zhì)量。另外，建議主管部門在設(shè)計合同中增加對設(shè)計問題的處罰力度。

(2)加強施工質(zhì)量管控

主管部門應(yīng)督促相關(guān)部門加強對施工單位的管控。施工單位應(yīng)具有必要的資質(zhì)，技術(shù)人員應(yīng)持證上崗，各項施工工序應(yīng)嚴格按照相關(guān)的技術(shù)標準執(zhí)行。監(jiān)理單位應(yīng)認真履行職責，加強對施工單位施工質(zhì)量、安全文明施工方面的監(jiān)督，對于發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時向建設(shè)單位反饋，并做好督促整改的相關(guān)記錄。主管部門應(yīng)在施工合同中制定關(guān)于施工質(zhì)量問題、安全文明施工等方面的處罰措施，并采用抽查手段，加強處罰措施的執(zhí)行力度[11]。

(3)及時對工程質(zhì)量進行考核

建議市級主管部門牽頭，根據(jù)完善的工程質(zhì)量考核體系，及時對工程質(zhì)量抽查及績效考核。根據(jù)方案每年在各區(qū)抽取一定比例的LK工程項目，進行現(xiàn)場檢查，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，避免后續(xù)工程建設(shè)中出現(xiàn)同類問題。具體工程績效抽查考核方案可適當參考正本清源、雨污分流改造工程抽查考核方案。

(4)加強LK工程的溝通宣傳力度

改造時，建議主管部門及時和社區(qū)、物業(yè)部門、居民用戶等宣傳優(yōu)飲、二供改造工程的各項內(nèi)容，讓小區(qū)物業(yè)、居民用戶深入了解工程的意義及需要配合的地方，確保工程實施過程中得到物業(yè)、居民用戶的理解與支持配合。遇特殊情況如停水、因故停工、占地等，應(yīng)及時和社區(qū)、物業(yè)單位、居民用戶等做好溝通解釋工作，減少工程實施過程中的阻力和投訴。

(5)LK工程統(tǒng)籌實施

改造前考慮管網(wǎng)改造和二次供水設(shè)施改造的管道碰撞問題。統(tǒng)籌實施避免了重復(fù)作業(yè)，減少停水次數(shù)及影響用戶用水時間，同時節(jié)約工人作業(yè)時間，降低預(yù)算，加快工程進度，早日實現(xiàn)全城直飲目標。