隨著城市化的快速推進、城市群不斷擴張、城市人口迅速增長，污水排放量也隨之增加，且已遠超出水體的自凈能力，造成城市附近水體污染。同時，近年來城市內(nèi)澇頻繁發(fā)生也給城市水安全系統(tǒng)敲響了警鐘。10月15日，在水工業(yè)與城市安全高峰論壇上，清華大學校長、中國土木工程學會水工業(yè)分會理事長陳吉寧以“大型城市可持續(xù)水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計”為題做了精彩報告。

清華大學校長、中國土木工程學會水工業(yè)分會理事長陳吉寧主題報告

傳統(tǒng)的城市水系統(tǒng)為什么不可行？

污水排入河道對下游城市的用水影響評價有一個經(jīng)驗法則－“10 times”，既污水排入河道后經(jīng)過稀釋濃度變?yōu)樵瓉淼?/10時再被下游城市利用是相對安全的。陳吉寧指出，在如今城市群密集的情況下破壞了這一法則的基本要求，城市的迅速擴張，污水的大量排放，沒有給水體充分的時間和空間“休養(yǎng)生息”，水質(zhì)達不到用水要求。

同時，近年來，極端氣候事件頻繁發(fā)生，干旱和強降水頻率上升。根據(jù)住建部信息，國內(nèi)351個城市在2008~2010兩年時間內(nèi)，有62%的城市發(fā)生過不同程度的內(nèi)澇，其中內(nèi)澇災害超過3次以上的城市有137個。

陳吉寧強調(diào)，我國大型城市水系統(tǒng)應該向提高抗風險能力、解決城市水系統(tǒng)間影響與協(xié)調(diào)問題及不同設(shè)計目標之間的突出矛盾邁進。

現(xiàn)有水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計體系存在哪些不足？

陳吉寧概況總結(jié)了現(xiàn)有水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方法存在的三方面不足：粗放和經(jīng)驗方式的不足、設(shè)計思路整體性的不足和嚴謹性不足，從而將很難應對城市水系統(tǒng)未來面臨的挑戰(zhàn)。

前期靈活，后期剛性。在我國城市水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中，前期的總體規(guī)劃一般是經(jīng)驗性規(guī)劃，相對靈，約束性很小，中期的控制性規(guī)劃屬于半定量半定性的規(guī)劃，而后期的詳細規(guī)劃剛性又很強。陳吉寧指出，如果由于系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性問題需要后期更改  就會面臨很多困難。

局部優(yōu)化，系統(tǒng)分散。現(xiàn)有規(guī)劃是針對系統(tǒng)單元進行規(guī)劃，而系統(tǒng)單元之間的聯(lián)系相對松散，并未充分考慮規(guī)劃過程中的信息互補和交換。如：污水廠布局與規(guī)模、用地規(guī)劃、污水管網(wǎng)規(guī)劃布局及自來水用戶布局的相互影響有多大？溢流點與溢流規(guī)模、排水管網(wǎng)規(guī)模及布局、污水廠能力及水環(huán)境質(zhì)量的相互影響有多大？這些都是需要在規(guī)劃中考慮的問題。

方案枚舉，評估為主。我國在規(guī)劃設(shè)計時通常是根據(jù)經(jīng)驗，設(shè)計多個規(guī)劃方案，通過評估各方案性能，確定“最優(yōu)方案”。陳吉寧強調(diào)，如果前期設(shè)計的多個方案均為劣解的話，將導致最終確定的“最優(yōu)方案”只是劣解中的較優(yōu)方案，而不是實際上的最優(yōu)方案。

新型規(guī)劃設(shè)計理念應對城市水系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

可持續(xù)城市水系統(tǒng)是指能夠滿足城市發(fā)展需求，保護城市及流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保證資源在人類社會中公平分配，且具有合理費用效益的城市水系統(tǒng)。陳吉寧指出，可持續(xù)城市水系統(tǒng)設(shè)計是一種新型的規(guī)劃設(shè)計理念，需要滿足6項原則：設(shè)施風險全過程綜合調(diào)控原則、對外部干擾最小化原則、經(jīng)濟技術(shù)及行為解鎖原則、水-碳-氮協(xié)同利用原則、綜合效益最優(yōu)原則、彈性控制與適應性管理原則。

陳吉寧介紹說，水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的方法從橫向上包括功能域、結(jié)構(gòu)域、布局域和參數(shù)域四個區(qū)域，對應著明晰功能、識別結(jié)構(gòu)、確定布局和確立參數(shù)這四個設(shè)計階段，縱向上包括任務分解和模型模擬這兩個層次。最后，陳吉寧還采用城市水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計新方法對污水系統(tǒng)布局、雨水調(diào)蓄設(shè)施布局、雨水源頭處理設(shè)施布局、排水體制選擇四個方面的實踐進行了舉例介紹。

編輯：朱麗娜