基于海绵城市理念的流域协同治理策略研究

陈广华

(朝阳县水利勘测设计队，辽宁 朝阳 122000)

“先破坏后治理”属于我国大多数流域都经历的过程，虽然流域治理成效显著，但已经进入瓶颈期，传统治理模式面临着巨大的挑战，这主要体现在管理技术与体制支撑工具使用之间协调性、河道保护措施与空间系统性、流域治理目标的综合性不足，流域“三泥四水”(河道污泥、污水厂污泥、管道污泥及河水、地下水、污水、雨水)本底精细化解析不充分等。国外流域治理经历了从单一向多要素协同治理的转变，包括水文化、水资源、水安全、水生态、水环境等内容，如考虑防洪减灾、水资源利用、水生态保护、水环境治理以及污染源控制等内容的欧洲莱茵河流域治理工程。海绵城市理念从治理协同性的角度，提供了一种新的流域治理思维模式，明确了流域整体治理目标，为实现技术支撑与精准治理、治理需求与管理体制、运行维护与建设管理、整治措施与空间保护的协同提供思想框架基础[1]。实践表明，实现治理成效可持续的关键是协同管理机制、空间保护、整治措施、治理目标、技术支撑等。鉴于此，文章对流域治理所处的困境从协同性角度加以分析，并在此基础上提炼总结出流域协同治理策略。

1 流域治理现状

1.1 精准治理与技术支撑不协同

一般地，流域治理所需要的基本数据来源于多个不同的涉水部门，由于尚未形成协同沟通机制，加之分割化条块管理致使不同部门的管理标准、信息化程度、数据资源等存在明显差异，并产生数据逻辑性差、信息利用率低等诸多问题。流域治理需求与规范使用模型技术工具、高精度质量数据信息仍有差距，不支持精细化解析流域与城市“三泥四水”的复杂关系，缺乏支撑综合性、系统性、针对性较强的流域治理技术方案与数据。同时，受数据质量与精度影响，施工过程中的签证、洽谈、变更较多，这大大增加了工程的投资成本。近年来，规划设计、方案编制、制度文件等对精准化和定量化的要求越来越高，必须结合实际情况设计行之有效的水环境模型[2]。然而，现阶段缺少规范模型精度评估、优选依据、参数校验、适用范围等的技术指南或行业标准，对模型校验缺乏客观的评价、对模型带来的规划设计不确定评估不足，现有研究大多为“自圆其说”。

1.2 全程管控与局部管理不协同

流域治理属于一项持续完善、及时反馈、优化协调、长期坚持的系统工程，其规划设计、污染解析、建设运行、治理目标存在互相作用且彼此关联的关系，在客观上这种关联性与动态性特征就要求建立项目动态评估机制。然而，流域现状管理大多侧重于项目的完成情况、财务执行状况等，未考虑不同项目间的关联性、项目动态性及其对流域全局的贡献，即属于静态局部评估，尚未形成考虑动态规划设计调整和实时运行效果评估机制[3]。

1.3 治理需求与管理体制不协同

由于没有考量“河-湖-排-控-产-汇”的流域水系统因果关系，设置的流域管理部门职能错配或交叉，致使无法保障措施与目标的协同性；在项目设施与规划执行时，各个部门经常存在“真空地带”或“重复”。另外，在空间上行政区阻断了流域的连续性，控制单元-汇水区-流域上与乡镇-区-市-纵向层级制上难以匹配，加之治理目标分解不充分，时间与空间上难以实现流域治理措施同步。所以，加快形成满足流域实际需求的管理体制势在必行。现行水污染治理体系存在不足，这也是难以彻底解决水污染问题的关键因素。对此，应从流域整体的角度统筹水体物理、化学、生物等各种因素，逐步构建流域尺度上能独立运行的水质管理结构。

1.4 运行维护与工程施工不协同

因缺乏有效的运行维护导致城市排水系统存在功能性或结构性缺陷，无法充分发挥排水系统功能效应。例如，管道设计过流能力因污染物的不断累积而明显下降，在汛期水流冲刷下一次排出，从而形成治理成效交替反复的现象。另外，埋深较浅的地下水经过破裂的管网或脱落的接口等进入排水系统，从而大大降低了进水BOD5、COD浓度以及污水厂处理效率，加之排水系统运行年限长、管理不到位、缺乏有效的维护等大多处于带病运行状态，进一步改变了管道截流倍数、面源控制率等参数的适用条件。所以，要因地制宜的调整雨水调蓄、底泥清淤、管网改造、CSO调蓄池、LID设施等工程的设计规划及建设原则，由于未考虑以上因素导致河道治理成本增加、治理效率减少等问题。

1.5 污染治理与资源节约不协同

长期以来，污染物末端处理都是流域治理的重点，但较少从雨水再利用、资源循环利用、资源节约的层面考虑污染物去除问题。实际上，流域污染治理与资源节约具有巨大的潜力。调查发现，节约用水和雨水再利用能够明显降低污水厂处理量，在很大程度上降低总磷、总氮的污染负荷。对于流域而言，污染物就是没有得到合理利用的特殊“资源”，若采取农业肥料的方式循环利用城市营养物质，可以从根本上解决化肥施用引起的面源污染问题；反之，若不能将氮磷污染物回用至农业生产，将大大增加输入流域的污染负荷，极大的破坏流域原系统平衡。

1.6 空间利用与河道保护不协同

随着城市规模的不断扩张，流域普遍存在生态空间被建设用地挤占的现象，河道枯竭、河网水系减少等明显降低了流域“生态弹性”，其应对外力冲击或极端气候条件的功能下降，主要体现在：河道水位上升、过流能力衰退、顶托作用明显，这大大增加了内涝风险；自然生态缓冲区受到挤压致使流域生态服务功能逐渐退化甚至丧失，生物栖息空间和生物多样性明显减少[4]。

2 基于海绵城市理念的流域协同治理策略

2.1 精准治理与信息管理支撑技术提升

加快构建流域治理信息共享平台与基础数据库，实现流域分析过去分散隔离向未来信息共享的转变，主要包括模型参数、环境监测、社会经济、基础空间等数据库共享平台。逻辑上要保持信息共享与数据库之间的密切联系，物理上各模块要分开，特别是实现环境监测与模型参数逻辑上的关联、数据上的一致。通过不断完善实现流域全过程、多要素综合模拟，为及时识别水问题、科学评估效果、择优选择措施等提供支持，这也是未来流域治理模拟的发展趋势。此外，为规范化使用技术支撑工具要加快标准化、规范化模型制度建设，发布模型应用说明书、指南手册及建立模型管理与评估专业机构。通过全面评估模型精准度、模拟能力、适用条件等因素，以及开展数据检验、参数率定与检验等工作，为合理选择模型类型、规范操作模型应用以及流域精准治理提供科学依据。加强运行调度技术模型与工业级离线水环境机理模型软件的开发，在城市尺度上以“三泥四水”为主线，开展动态评估、管理、分析、采集和统一监测；此外，应加快完善规范化操作管理体系，进一步提高治理效果模拟评估精度，加快搭建全过程成本核算和信息共享平台，以先进成熟的技术系统更好的满足协同治理要求。

2.2 建立事前预测、事中监测、事后评估机制

1)建立动态评估流程。①事前规划设计方案评估：规划设计动态评估必须以满足最佳投效比、落地可行性以及绩效考核指标要求为原则，并综合评价经济社会、生态环境、工程技术等因素确定最佳方案，这是决定动态评估合理性的关键环节。针对规划方案要重点关注河道水质、出水水质、进厂浓度、管网水位、投资成本等问题，针对设计方案要重点考虑海绵设施、河道与管网、道路之间的竖向控制问题。②事中建设方案评估：共享流域治理项目变更、质量、进度、洽谈、签证、措施费、环境影响等信息，加强各部门间的协作以及实时、高效、动态管理。对可能出现偏差的关键环节及时发出预警、作出判断，对项目施工中出现的问题与困难要及早地的发现，采取防止问题进一步恶化的有效措施，保证治理项目按预定方向与计划目标发展。③事后运行跟踪评估：在投入运行或投资建成一段时间后，客观全面地评估其运行状况，综合、科学、全面的对比考核项目实际成效与预期效果，客观、公正、科学的评估治理项目投资产生的经济、社会、环境、生态效益和影响。项目评估管理流程和动态评估技术流程，如图1和图2所示。

图1 项目评估管理流程

图2 动态评估技术流程

2)建立多元协作机制。①建立技术服务与流域管理委员会协作机制：第三方中介机构接受委托评估流域治理方案，在评估过程中第三方中介机构不得施加影响性措施，必须保证评估结论公正、客观、独立。②建立工程建设、职能管理与技术服务单位协作机制，将技术服务会签纳入规划设计方案，未经其同意职能部门不得批准；此外，为了更好地约束建设单位行为，技术服务单位负责检查、监督、评估整体治理效果。建设单位要保证提交材料、数据的真实可靠性，无条件配合技术服务单位开展工作；此外，通过及时与建设单位的沟通、评估有利于有关决策的实时调整，采取项目建设方案改进措施保证考核目标的实现和建设管理水平的提升。④建立社会公众与流域管理委员会协同机制：公众作为利益相关方应该全程参与流域治理方案评估，流域管理委员会要实行项目信息公开制度，为增加公众参与渠道应建设各种制度，实行项目听证制及公示制，加快形成可操作性强、规范化的听证与公示程序，并使其成为不可或缺的的项目决策环节。

2.3 完善流域治理需求协调机制

实践表明，科学有效的流域管理方式是加快制定系统化管理体制。然而，现行管理体制大多数还不完善，流域外部环境与规划设计周期不协调、不一致，管理系统内部的机构多、类型复杂。所以，为了实现技术合理、经济可行、逻辑关系紧密的目标，必须协调利益分配模式与工程治理规划、建设运行之间的关系。通过建立供给产品价格与治理成本联动调节机制、成立流域综合管理委员会(机构设计如图3所示)及流域排供水一体化经营模式等，为实现治理目标和建成“闭环经济”等提供保障。

图3 合管理委员会架构

2.4 加快向提质增效与良性运维工程转变

加快推进排水系统普查，加快形成排水系统运维与快速响应机制，立即解决存在的问题，以防出现延迟解决增加运维成本的情况。通过收集运维数据确定解决运维问题的最优路径，加强关键排水设施维护，制定分级分类维护计划，预防性修复与检查排水设施，对排水系统增大检查频率。从规划设计、管道清淤、功能修复、监测评估、施工管理等角度，不断完善存量工程技术体系，最大程度的减少地下水与河水入渗，依据设计标准增加进水浓度，充分发挥排水系统和污水厂的功能作用；对于增量工程压合理选择截污工程材料，特别是沿河截污工程要采取球磨铸铁管，以防原有管材发生渗漏，条件允许时实施污水厂、排水管网、调蓄池、泵站的联合调度，最大程度的收集与处理雨污浑河污水；对环境敏感区要考虑受纳水体质量目标，合理制定污水厂输水标准。

2.5 协同推进节约用水、资源和雨水再利用

依据海绵理念实现前、末端系统转变，以农业第二化肥和流域第二水源合理利用污染物、雨水和再生水，协同推进循环利用与节约用水、城市节水与雨水再用等工程建设；确保新建区域开发后排外总量不增加，改造区域防洪排水负担不额外增大，改造后不显著提高总径流系数。考虑实际情况进一步优化治污技术体系，对新建小区、公共建筑等实行氮磷再利用、源分离，将经无害化处理的氮磷、污泥等回用于农业。遵循注重存量、提质增效的原则加强“三泥四水”协同治理，从根本上解决水污染问题。

2.6 划定生态缓冲区，提升流域生态弹性

河道水系保护的关键是保障流域生态功能以及水系两侧生态缓冲区，通过扩大流域生态空间以及水系生态缓冲区能够有效消除城市扩张带来的不利效应，逐步恢复流域“生态弹性”功能。加强流域生态修复工程、生态缓冲区划定等工作，对生态敏感区合理的设立起始线，逐步转变传统的填埋、取消、明变暗治理模式。

3 结 论

新形势下，流域治理必须将技术支撑、管理体制机制等非工程的“隐性”因素与建设运营、治理措施、治理目标等工程的“显性”因素相结合，从而实现可持续达到流域治理目标。为保证流域生态功能必须预留一定的生态“弹性空间”，流域治理应建立良性循环的营养资源与水资源体系，通过充分利用再生水资源、流域雨水以及优先节水，从源头上控制污染物排放实现流域水自给自足；此外，通过营养性污染物回用农业、控制流域外营养元素输入实现营养元素循环利用。

加强修复与维护水环境治理有关基础设施，保证处理设施与排水系统维达到设计标准状态，逐步建立跨行政区的流域土地资源、水环境、水资源统一管理体制和机制，实行事后评估、事中监测、事前预测的决策机制。强化标准化、规范性流域模型模拟建设，建立信息共享平台与数据库以更好地满足流域治理要求。