在2018(第十屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司黨委書記、副董事長(zhǎng)、總工程師/全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師張辰坦稱，在治水問題要盡快補(bǔ)齊短板，并結(jié)合公司參與的項(xiàng)目案例，詳細(xì)闡述要用系統(tǒng)思維解決水環(huán)境問題。

“與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)當(dāng)前排水管網(wǎng)的運(yùn)行管理水平仍顯落后，排水管道疏通方式落后;排水管道結(jié)構(gòu)性和功能性病害嚴(yán)重;排水管道破損、錯(cuò)位導(dǎo)致管道滲漏嚴(yán)重。”8月22日，在2018(第十屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司黨委書記、副董事長(zhǎng)、總工程師/全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師張辰坦稱，在治水問題要盡快補(bǔ)齊短板，并結(jié)合公司參與的項(xiàng)目案例，詳細(xì)闡述要用系統(tǒng)思維解決水環(huán)境問題。

上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司黨委書記、副董事長(zhǎng)、總工程師/全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師張辰

以下為張辰現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言內(nèi)容(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審閱)

開篇先講述生態(tài)文明建設(shè)時(shí)代背景。2018年5月18日全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)在北京召開，習(xí)總書記在會(huì)上一系列的講話，對(duì)生態(tài)文明建設(shè)有著很好的指導(dǎo)意義。在治水問題上有不少問題要解決，其中有一個(gè)就是要加快補(bǔ)齊污水收集和處理設(shè)施的短板…………，盡快實(shí)現(xiàn)污水管網(wǎng)的全覆蓋、全收集、全處理。

張辰表示，從去年開始就談系統(tǒng)化思維，很高興今年2月9號(hào)，人民日?qǐng)?bào)發(fā)表了題為《生態(tài)文明建設(shè)需要系統(tǒng)思維》，和我們提倡的主旨很契合。生態(tài)文明建設(shè)需有系統(tǒng)思維，水生態(tài)文明屬于生態(tài)文明的一部分，解決水的問題也需堅(jiān)持系統(tǒng)思維。

國(guó)內(nèi)外排水管網(wǎng)安全運(yùn)行現(xiàn)狀對(duì)比

盡管水環(huán)境治理上升到國(guó)家高度，也需要系統(tǒng)思維解決水污染問題，但令人遺憾的是，管網(wǎng)建設(shè)作為水環(huán)境治理必不可少的一環(huán)，近年來(lái)除了我國(guó)管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模在快速增長(zhǎng)之外，排水管網(wǎng)安全運(yùn)行和重視程度差強(qiáng)人意，亟需提高。

張辰坦稱，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)當(dāng)前排水管網(wǎng)的運(yùn)行管理水平仍顯落后，排水管道疏通方式落后;排水管道結(jié)構(gòu)性和功能性病害嚴(yán)重;排水管道破損、錯(cuò)位導(dǎo)致管道滲漏嚴(yán)重，以上海市某區(qū)2011年排水管道為例，中度淤積以上的管道占總管道長(zhǎng)度的18.45%，平均每1km就有1處破裂、滲漏等結(jié)構(gòu)性病害。

近年來(lái)，近半數(shù)城市發(fā)生內(nèi)澇的主要原因是排水系統(tǒng)覆蓋不全、標(biāo)準(zhǔn)偏低，新建管網(wǎng)跟不上城市發(fā)展速度，老舊管網(wǎng)得不到及時(shí)更新，部分設(shè)施運(yùn)行不正常等。排水管網(wǎng)的建設(shè)和完善滯后于城市發(fā)展，城市中仍然有較多的排水空白區(qū)。

在設(shè)計(jì)手段、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、檢測(cè)技術(shù)方面，張辰認(rèn)為國(guó)外排水管網(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)研究均走在前列，值得國(guó)內(nèi)水業(yè)同行借鑒：

(1)設(shè)計(jì)手段先進(jìn)：歐盟的排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求當(dāng)排水系統(tǒng)面積大于2km2或管道內(nèi)流行時(shí)間大 于15min時(shí)，應(yīng)采用非恒定流模擬進(jìn)行城市管網(wǎng)水力計(jì)算。

(2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全面：經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，發(fā)達(dá)國(guó)家已形成較為全面的城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，用于指導(dǎo)城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)。以日本為例，發(fā)布了《下水道管路設(shè)施維持管理手冊(cè)》覆蓋了排水管道的設(shè)計(jì)計(jì)算、疏通方式、檢查手段、修復(fù)技術(shù)和管道污泥處理等各個(gè)方面。

(3)檢測(cè)技術(shù)創(chuàng)新：國(guó)外已從傳統(tǒng)的潛水員管道檢查向視頻檢測(cè)、聲納檢測(cè)、透地雷達(dá)等方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)管道檢測(cè)的數(shù)字化、三維化和全景化。

(4)管理機(jī)制完善：發(fā)達(dá)國(guó)家排水管網(wǎng)管理以內(nèi)澇防治和污染控制為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)全過(guò)程控制管理，并啟用了預(yù)警應(yīng)急管理機(jī)制。如美國(guó)低影響開發(fā)(LID)、英國(guó)可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(SUDS)等。

基于我國(guó)排水管網(wǎng)存在的問題，張辰指出提高城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃、建設(shè)、管理水平和保障安全運(yùn)行是當(dāng)務(wù)之急，是解決城市黑臭水體、內(nèi)澇防治的根本之道。他認(rèn)為未來(lái)我國(guó)排水管網(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)發(fā)展方向，應(yīng)朝如下方面努力：

(1)樹立海綿城市規(guī)劃建設(shè)理念

(2)提高排水防澇設(shè)計(jì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

(3)推行科學(xué)合理運(yùn)行管理模式

(4)加快研發(fā)管網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)裝備

(5)建立管網(wǎng)信息平臺(tái)管理制度

(6)規(guī)范城市管網(wǎng)專項(xiàng)資金管理

談完管網(wǎng)技術(shù)后，話鋒一轉(zhuǎn)，張辰指出我國(guó)污泥處置技術(shù)現(xiàn)狀不容樂觀，第一：處理處置技術(shù)單一，污泥大多僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單濃縮和脫水處理就進(jìn)行填埋;第二：技術(shù)路線不完善，以污泥最終安全處置為導(dǎo)向的科學(xué)處理技術(shù)路線體系尚未形成;第三：資源化利用率低：生物質(zhì)能未有效資源化利用。

對(duì)此，他建議，亟待構(gòu)建以最終安全處置和資源化利用為導(dǎo)向的技術(shù)路線體系，提升污泥治理頂層設(shè)計(jì)水平，重點(diǎn)流域應(yīng)率先突破污泥處理處置技術(shù)路線，對(duì)于引領(lǐng)全國(guó)污泥科學(xué)治理具有重要意義和推動(dòng)作用。

如何樹立水環(huán)境的系統(tǒng)思維?系統(tǒng)思維的“六部曲”

會(huì)上，張辰大篇幅講述何為系統(tǒng)思維，以及如何用系統(tǒng)思維進(jìn)行流域系統(tǒng)整治。他認(rèn)為，系統(tǒng)思維范圍很廣，主要包括系統(tǒng)調(diào)查、系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)研究、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)評(píng)估和系統(tǒng)運(yùn)維管理六大方面，簡(jiǎn)而言之就是先著眼系統(tǒng)調(diào)查，建立系統(tǒng)的規(guī)劃，開展系統(tǒng)的研究，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)評(píng)估和系統(tǒng)運(yùn)維管理，使得我國(guó)排水系統(tǒng)恢復(fù)到原有的系統(tǒng)思維。

第一、系統(tǒng)調(diào)查：應(yīng)需要建立水循環(huán)的信息系統(tǒng)，包括降水，污染源、管網(wǎng)(包括重要接入點(diǎn)的管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài))泵站、河道、污水廠等水生態(tài)系統(tǒng)要素的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)既是前期調(diào)查的成果，也是后期運(yùn)行管理數(shù)字化平臺(tái)的基礎(chǔ)。比如上海合流污水治理一期、二期和三期，均有一個(gè)信息數(shù)據(jù)平臺(tái)，三個(gè)平臺(tái)如何合并建立統(tǒng)一的共享平臺(tái)，并考慮數(shù)據(jù)性公開，比如短時(shí)期/長(zhǎng)時(shí)期降水量等數(shù)據(jù)的公示，都值得我們思考。

第二、系統(tǒng)規(guī)劃：系統(tǒng)的梳理現(xiàn)有規(guī)劃，做好與各規(guī)劃的銜接、反饋研究。這看似容易，實(shí)則很難，水環(huán)境整治本身就是一個(gè)系統(tǒng)，但是各個(gè)部門各自執(zhí)政，出臺(tái)不同版本的系統(tǒng)規(guī)劃，比如《城市總體規(guī)劃》、《海綿城市建設(shè)規(guī)劃》、《內(nèi)澇防治規(guī)劃》、《雨水系統(tǒng)規(guī)劃》、《污水系統(tǒng)規(guī)劃》等等。

第三、系統(tǒng)研究：不僅僅是針對(duì)某一點(diǎn)，比如調(diào)蓄池的規(guī)范，有源頭、中途、末端，這個(gè)調(diào)蓄從污染控制而言，到底是在源頭還是中途還是末端，各有各的要素，需要分清層次來(lái)做這方面的工作。

再舉個(gè)例子，河道的清淤是黑臭水體的重要因素，追溯到20年前，從上海蘇州河治理工程一期、二期、三期，清淤采取什么樣的措施，以及清淤后的污泥怎么處理也是系統(tǒng)研究的內(nèi)容。這個(gè)中間包括清淤的方式，一次、兩次還是長(zhǎng)效的清淤，還有是否按照規(guī)劃標(biāo)高清淤，或者采用生態(tài)的清淤方式，需要對(duì)河道底泥物理、化學(xué)、生物及泥水界面交換過(guò)程釋放影響機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

第四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)：水環(huán)境整治系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)以水環(huán)境質(zhì)量為目標(biāo)，以現(xiàn)狀問題為導(dǎo)向，以污染總量控制為依據(jù)，采取“源頭、過(guò)程和末端相結(jié)合、綠色和灰色相結(jié)合、工程與非工程相結(jié)合”的工作思路，要考慮多種技術(shù)手段、多部門協(xié)作、多專業(yè)統(tǒng)籌。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，還要注重源頭和過(guò)程相結(jié)合，制度設(shè)計(jì)和技術(shù)手段結(jié)合，牢記樹立十六字方針——源頭治理、過(guò)程控制、制度設(shè)計(jì)和技術(shù)手段。比如源頭治理在服務(wù)范圍內(nèi)有“城中村”，要考慮環(huán)村圍截，新建小區(qū)分流和排道整治等問題。舉個(gè)例子，福州項(xiàng)目在許多分流制的地區(qū)有很多的排道，導(dǎo)致溝水、洗滌水都進(jìn)入了雨水管道，若這些排道不整治，將無(wú)法治理黑臭水體，更無(wú)法達(dá)到小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭目的。

第五、系統(tǒng)評(píng)估：黑臭水體治理是長(zhǎng)期的過(guò)程，通過(guò)評(píng)估做一些定量的決策，從源頭的系統(tǒng)調(diào)查開始，系統(tǒng)的規(guī)劃、系統(tǒng)的研究、還有系統(tǒng)的評(píng)估來(lái)轉(zhuǎn)變思維，用系統(tǒng)思維針對(duì)黑臭水體的治理。

可以采用一些先進(jìn)評(píng)估手段，評(píng)估水環(huán)境容量是多少、污染物負(fù)荷是多少、截流系統(tǒng)的規(guī)模與溢流頻次的關(guān)系、活水策略下的泵閘調(diào)度規(guī)則以及近、遠(yuǎn)期目標(biāo)的可達(dá)性等內(nèi)容。

第六、系統(tǒng)管理運(yùn)維：通過(guò)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)用層等多層級(jí)的構(gòu)架和管理，借助智慧排水平臺(tái)，對(duì)設(shè)施狀況、運(yùn)行維護(hù)、智能控制等方面能及時(shí)、準(zhǔn)確和高效管理。

項(xiàng)目案例分享

會(huì)上，張辰以公司參與的福州水系項(xiàng)目、石洞口污水廠、青島麥島污水廠、臨港海綿城市智慧管控平臺(tái)(一期)案例，簡(jiǎn)單介紹系統(tǒng)思維在項(xiàng)目案例的運(yùn)用情況。

(1)福州水系項(xiàng)目

據(jù)了解，2017年福州市全面開展了102條(分7個(gè)水系治理包)內(nèi)河(其中包7還未開工)的治理運(yùn)營(yíng)工作，其中治理91條、運(yùn)營(yíng)7條。

張辰介紹，福州整個(gè)把城區(qū)分成7個(gè)包，這就是用系統(tǒng)的規(guī)劃來(lái)考慮的。我們承擔(dān)的第5個(gè)包—倉(cāng)山龍津陽(yáng)岐水系綜合治理PPP項(xiàng)目，一共是13條河流總長(zhǎng)31公里，13條河流中間黑臭有11條，環(huán)保部聯(lián)手重點(diǎn)掛牌督辦的黑臭水體有5條(龍津河、陽(yáng)歧河、躍進(jìn)河、白湖亭河、龍津一支河)。

福州水系7個(gè)包項(xiàng)目

倉(cāng)山龍津陽(yáng)岐水系綜合治理PPP項(xiàng)目，13條河流

首先進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，選取了29個(gè)河道斷面，進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，不同斷面水質(zhì)略有差別，除港頭河、馬洲河外，其余11條河道均黑臭。

張辰闡述：系統(tǒng)調(diào)查應(yīng)以問題為導(dǎo)向，要摸清有多少污水直排口、雨污混接、底泥淤積、城中村排水、違章建筑、垃圾淤塞等情況。經(jīng)過(guò)踏勘，我們發(fā)現(xiàn)福州項(xiàng)目13條河道共1400個(gè)排口，旱季入河污水總量3.24萬(wàn)m3/d，這些都是未經(jīng)任何處理的原生污水直接排掉，后期系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮把3.24萬(wàn)噸的原生污水截留。

此外，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)福州13條河道沿河違章建筑達(dá)52萬(wàn)㎡，總垃圾量13萬(wàn)m3，水系阻塞段3.43km、底淤泥總量約61萬(wàn)m3，還有8條連接主要城中村排污溝。

摸清福州項(xiàng)目現(xiàn)狀后，其次我們開始系統(tǒng)研究，通過(guò)理論計(jì)算，計(jì)算點(diǎn)源、面源、內(nèi)源的污染物總量，確定各技術(shù)手段對(duì)污染負(fù)荷的消減比例，為系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

“基于系統(tǒng)調(diào)查、系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)，以問題為導(dǎo)向，福州水系項(xiàng)目制定出科學(xué)、詳細(xì)且具有針對(duì)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)、活水保質(zhì)等多種技術(shù)手段(如下圖)，讓它變一條成水質(zhì)達(dá)標(biāo)的河流。”張辰表示。

所以說(shuō)，黑臭水體治理要將雷厲風(fēng)行和久久為功結(jié)合起來(lái)。先雷厲風(fēng)行解決老百姓最關(guān)心的問題，將河流治理的不黑不臭，提高老百姓感知，但離功能達(dá)標(biāo)、變成一條可親近的河、生態(tài)的河流距離尚遠(yuǎn)，要下苦功夫。張辰指出，立竿見影、雷厲風(fēng)行、久久為功的事情一定要做，讓人們有感知。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一步：控源截污

系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二步：內(nèi)源治理

系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三步：生態(tài)修復(fù)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四步：活水保質(zhì)

(2)石洞口污水廠案例

接著，張辰繼續(xù)介紹石洞口污水處理廠改造案例。2008年3月，服役近40 年的老西干線全面改造工程啟動(dòng)，把原接入老西干線污水支線全部接入新線，其中40 萬(wàn)m3/d污水進(jìn)入石洞口污水處理廠，因此新建西干線輸送能力就要考慮20%的初期雨水及近期部分混接雨水問題。

“在末端石洞口改造的同時(shí)，我們采用UNITANK工藝，粗格柵+細(xì)格柵+旋流沉砂池+綜合池+生物反應(yīng)池+高效沉淀池+反硝化深床濾池的全流程工藝配置，興建一個(gè)調(diào)蓄池并將污水出水標(biāo)準(zhǔn)提高，當(dāng)時(shí)引起同行的不滿。”張辰表示，現(xiàn)在看來(lái)，當(dāng)時(shí)所做的提標(biāo)改造工程和調(diào)蓄池作用明顯，自運(yùn)行以來(lái)，通過(guò)對(duì)5號(hào)泵站運(yùn)行資料的比對(duì)(2017年1月~4月與2018年1月~4月)，實(shí)現(xiàn)了旱流期間不放江，雨季放江量較去年降幅達(dá)80%~90%，也滿足國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

另外，實(shí)現(xiàn)污水和污泥同步協(xié)同處置也是石洞口污水處理廠一大亮點(diǎn)。石洞口污水廠廠區(qū)用水較為緊張，處理后的尾水過(guò)濾后用于污泥干化焚燒處理系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用、節(jié)約運(yùn)行成本以及踐行科學(xué)發(fā)展觀具有重要意義，且污泥干化焚燒處理系統(tǒng)(新建線)用水量中，再生水用量占比約87%。

(3)青島麥島污水廠案例

“青島麥島污水廠案例有它自身的特點(diǎn)，污泥有機(jī)質(zhì)含量比較高，它的整個(gè)厭氧硝化沼氣發(fā)電，負(fù)擔(dān)全廠約70%電耗。我們進(jìn)一步把污泥當(dāng)中的磷等資源再回收，氨氮、總氮去除率約為80%~90%，減少主線氮負(fù)荷約15%，將污水處理廠變成城市的能源廠和資源廠。”張辰自豪地表示，若我們能夠?qū)⒁蛔鬯幚韽S變成城市的資源廠和能源廠，成為城市生命線不可或缺的一部分，那么污水處理廠的意義和價(jià)值將被放大。

最后，張辰列舉臨港海綿城市智慧管控平臺(tái)(一期)，該項(xiàng)目案例如何在現(xiàn)有的情況下，利用互聯(lián)網(wǎng)+、AI人工智能技術(shù)等，通過(guò)一些智慧的管控平臺(tái)，使得我們的排水工程、系統(tǒng)工程更上一個(gè)臺(tái)階。

至此，張辰大師一場(chǎng)富有技術(shù)含量、發(fā)人深省的演講完畢，而他為水環(huán)境工程勘測(cè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域所做的貢獻(xiàn)還在繼續(xù)!

編輯： 趙凡