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城市健康,水脉为本——《城市供排水管网绿皮书》正式发布
作者: 管理员   发布时间: 2018-07-17 10:32:00   点击率: 434次

引言

党的十九大报告提出了中国发展新的历史方位,中国特色社会主义进入了新时代。新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。其中,不平衡不充分的问题在供排水层面有显著体现,城市供水管网爆管、污水管道老化渗漏、城市“看海”、局部积水塌方等问题严重影响了经济发展和人民生活。
    地下管网如同城市的“血脉”,供水管网犹如动脉,排水管网犹如静脉,关系着一个城市的健康。没有健康的地下水脉,地上的美丽是短暂的。如何实现血脉联通,如何改变“重地上轻地下”的困局,如何解决供排水体系整个生命周期的痛点?值得各参与方深入思考。
    城市健康,水脉为本。2018年3月29日,以“供排水体系如何实现生态化、智慧化、精细化”为主题的第十六期水业高级技术沙龙在北京举行。供排水行业专家、水务企业决策者等嘉宾共聚一堂,通过主题发言、案例分享、专家讨论形式,共同探讨了供排水体系的健康、均衡发展之道。城市供排水管网的健康发展,需要提高重视,摸清家底,系统规划,高水平建设,智慧化运营,原则是厂网河联动,供排水联动,使城市水脉真正实现生态化、智慧化、精细化。本文根据沙龙当天嘉宾发言及沙龙举办前后的专家研讨意见整理而成,供业界参考。

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正文

城市供排水管网问题急迫,严重危及城市健康
   
城市供排水管网是城市供水管网和城市排水管网的统称。供水管网,即给水管网,指的是给水工程中向用户输水和配水的管道系统,由管道、配件和附属设施组成。附属设施有调节构筑物(水池、水塔或水柱)和给水泵站等。排水管网指的是汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统。包括干管、支管以及通往处理厂的管道,无论修建在街道上或其它任何地方,只要是起排水作用的管道,都应作为排水管道。城市供排水管网如同城市的“血脉”,供水管网犹如动脉,排水管网犹如静脉,是一个城市健康的保障。
    2018年是改革开放40周年,也是水业市场化改革20周年。经过20年的发展,供排水领域取得了一系列显著的成果:截止到2016年底,我国的供排水管道长度分别达到了75.7万公里和57.7万公里,几乎每年都以高于5%的速度在增长。十二五期间,我国加大城乡供水工程建设力度,五年新增供水能力380亿立方米,城乡供水保障能力得到一定提高。自2015年国家部署海绵城市及综合管廊试点工作以来,已有30个海绵城市建设试点以及25个城市综合管廊建设试点在按规划完善城市供排水基础设施建设。
    城市供排水管网的建设发展有成绩,但是问题也突出:管网之于城市,好比血管之于人,在贫穷的时候,血管不会堵塞,因为营养不够,供血不足;富裕的时候营养过剩,就会导致血管堵塞,影响健康。城市建设之初,楼层没有现在那么高,人口没有现在那么多,供水管道压力不大,污水管道也不会泄露;随着城市进程的加快,用水量越来越大,排水量也随之增大,而管网却在一步步老化,由此产生的供排水安全事件层出不穷。
    城市供水管网的问题主要表现有供水爆管停水、漏损比重大,其原因一是管网老化、乱接乱连严重;二是随着城市扩大,为保证末端水压,供水干管压力加大,在低压状态下运营的老供水管网难以承受压力之重,出现漏损爆管。城市排水管网的问题表现则是城市河道污染、雨季淹城,核心原因是管道规划不合理且通量不足、雨水污水管规划混乱、雨水污水管网缺乏维护严重淤堵,黑臭水体治理和海绵城市建设的根本在管网。
    造成管网问题的根本是社会公众及政府对城市供排水管网的关注及重视度不足,管网家底不清,无法实现系统规划与统筹管理,最终导致漏洞百出、淤积堵塞,已经严重影响城市健康。
    百姓水管子,连着命根子,管网是人民群众的根本利益
   
新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。其中,不平衡不充分的问题在供排水层面有显著体现,城市供水管网爆管、污水管道老化渗漏、城市“看海”、局部积水塌方等问题严重影响了经济发展和人民生活。新时代,我国的主要矛盾已有所改变,以前我们谈人民日益增长的物质文化需要同落后生产力之间的矛盾,现在我们谈美好城市,美丽乡村,美丽中国。美丽中国,不仅包括外在的光鲜亮丽,也需要看不见的地下基础设施建设来支撑。
    为地上美丽,行业做了很多细节的规定,例如“居民出行300米见绿,500米入园”既有数量要求又有质量要求,但是对于地下健康却缺少了些细节的安排。在经济快速增长的时代往往不太重视管网问题,现在很多问题的指向都卡在管网上。比如黑臭水体治理,业界普遍认为“黑臭在水里,根源在岸上,关键在排口,核心在管网”;再比如城市内涝造成人员伤亡,内涝的根源是管网,管网问题不解决,海绵城市建设只能是空谈。黑臭水体、城市内涝是表象,地下管网不健康,地上的美丽注定是短暂的。污水厂提标改造、海绵城市、黑臭水体、综合管廊,哪个脱离了管网,都是脱离了核心问题。城市管网问题是与全面建设小康社会密切相关的问题,是与大城市人民群众利益息息相关的问题。习总书记说人民群众关心的小事就是党关心的天大的事。百姓水管子,连着命根子。地下管网问题是制约城市服务均等化、充分化,是保障城市安全、美丽的重要因素,需要政府的高度重视。
    近20年,伴随着国内城镇化的高速发展,城市水业取得了突飞猛进的发展,但是“重地上、轻地下”的情况十分普遍,很多案例都证明了地下供排水系统的不完善,给城市运行带来诸多风险和问题。现在全国都在搞厕所革命,管网问题比厕所问题还严重。
    管网不做好,生态文明建设就不能真正做到位。供水对人的生存需求是主动的,要满足用水客户的需求,必须先修建供水管网,商业属性容易实现。而排水行业对人的生存需求则是被动的,一个地区往往水、电、气都通了,有人入住了,才想起需要排水,没有管网也得排,因此排水管网更加具有公益属性,很难设计出盈利模式,不容易市场化,更加需要政府的支持和投入。排水管网老化、与城市发展不同步,输送方式、雨污混流等问题,需要政府投入更多的时间、精力和资金。
    健全的地下管网是城市健康的根本保障,是城市健康、小康社会的核心标志。没有健全的管网系统,就没有长效的黑臭治理,也没有真正意义的海绵城市。黑臭水体治理通过控源截污、内源治理、生态修复等一系列措施使水体重现生机,但是控源截污之后下游污水厂治理的水量增加了很多,在黑臭水体治理之前,污水厂处理的水量和管网输送的水量是匹配的,虽然之前没考虑初期雨水,但污水厂是设计有一定的溢流系数的。随着黑臭水体治理的严格,污水全收集得到了认可和执行,但是管网由于淤堵、漏损等因素没有起到应有的水量调蓄作用,下游污水厂也没有实现规模的协同。污水厂如果不堪重负,只能溢流,溢流出的污水还是得排到河流。
    因此,管网是解决水安全需求和水环境需求的连接器,智慧管网是现代城市的基本要求。城市活力之源在管网,在血脉。有些城市看上去很强大,实际上很脆弱,只有林立的高楼、发达的交通,没有健全的管网,就如同人只有骨骼,而缺少血脉。健康才是城市之本,也是人民群众之本。关注城市健康、关注城市管网,政府责无旁贷。
    对供排水管网基础数据进行大摸底
   
供排水行业作为一个传统行业,“生态化、智慧化、精细化”为新时代供排水行业的改革、提升指明了方向,是行业向更高目标迈进的需要。生态化包括供排水体系要整体规划、顶层设计,供排水管道的选择灵活多样,主线支线合理规划,大口径小口径合理匹配;智慧化包括智慧调度、智慧检测、智慧修复,智慧非开挖施工、智慧非开挖运维;精细化包括产品精细化、施工精细化、管理精细化。
    目前管网普查严重存在应付的问题,只有形式性的探查,没有实际结论得出。供排水管网基础数据没有,底数不清,生态化、智慧化、精细化发展无从谈起。只有把管网底数摸清,才能掌握管网的实时运行状况,找到管网一系列现状问题出现的原因,为供排水体系生态化、智慧化、精细化发展提供基础支撑。
    我们经常提到巴黎的下水道很震撼,其实北京也有非常大的管道,里面走汽车都没问题,但是所有汇集到这个主管的支线系统的淤堵是非常严重的,主管根本没有发挥作用。最大的差距在管理维护上,目前对管网都是事故性维护,缺乏对管网问题提前发现和预警的机制。因为我们对管网的基础数据不清楚,即便是特大性城市,管网普查还停留在哪里有管网的阶段,对于管网的运行状况、淤堵情况没有详细的探查。
    管网的淤积不同的地方也不一样,南方降雨多,可能淤积少,北京降雨少,没有大雨冲刷,淤积就会很严重。还有雨水管、污水管的混接问题,污水管渗漏问题,南方很多的污水厂处理的不是污水,很多是渗漏进入污水管的地下水、雨水。管网的一系列问题查不清楚,城市内涝无法根治,黑臭水体治理也只能是一时性不黑不臭。
    供水管网则存在严重老化问题,面临漏损、爆管问题,甚至还有中水管、自来水管混接问题,水厂出水往往是合格的,管网污染引起的(龙头)水质不合格事件时有发生。供水相对于排水来说,在管网基础数据方面做的好一些,例如北京市建立了供水调度系统,管网漏失监测系统,但是绝大部分中小城市差距极大。即便是特大城市,由于管网的布局结构、原始资料的系统整合面临很多技术问题,目前还难以掌握供水管网的实时运行状况,这也是中国没有一个城市敢于像欧美城市一样,承诺末端水直接饮用的核心原因。
    供水企业一直在尝试做好日常的精细化管理,通过对基础数据的系统化整合,发掘大数据所蕴含的信息价值,为智慧化运营做准备。不重视管网就不能实现直饮,尽管我们水厂出水水质完全优质。不能实现末端水直饮,就不能给广大人民群众带来获得感和满足感。
    摸清家底的目的是为了设施完善,以及管理到位。要实现供排水体系的生态化、智慧化、精细化,首先需要清晰化,只有把供排水管网的基础数据摸清楚,把问题说清楚,才能从根本上找出解决之道。
    注重系统化思维,加强各类管网的规划、建设、管理的统筹
   
管网是城市的纽带,城市的血脉,众多管网的建设年代不同、材质不同、要求不同,在一个空间里运行,是非常复杂的事情。如果把城市的地下管网比作人体的血管,供排水管网就是众多城市地下管线中非常重要的血管。
    供排水管网和其他管网具有很强的关联性,兰州自来水苯超标事件就是由于中国石油天然气公司兰州石化分公司一条管道发生原油泄漏、污染了供水企业的自流沟所致。类似地,如果热力、燃气爆管,也会影响供排水管网的运行。因此,注重系统化思维,加强各类管网的规划、建设、管理的统筹,是城市建设的核心内容。
    从水源——将水输送到水厂——制水——配水到千家万户——用过的水收集排放到污水厂处理——排到大自然(或再生回用),供排水体系是一个既庞大又复杂的系统,涉及的内容很多。从水资源角度来考虑,供排水是一体的,是紧密联系不可分割的,需要从整个水系统平衡的角度综合考虑,再生水回用也要考虑进来。旧城市管网的维护,新城市管网的建设,要整体统筹,逐步实现供排水一体化。
    污水厂和管网也要一起调配,再逐渐过渡到厂网河一体化。目前许多污水厂是采用BOT等模式委托企业进行市场化运营,而管网却控制在另外的单位,管网的淤积、渗漏等问题严重影响了投资的几千座污水厂的运营效率,污水厂运营单位又没有改造维护管网的主动权,厂网分离运营使污水厂没有真正发挥作用,制约了污水治理的效率。
    污水排水是一个系统,但人为碎片化了,污水厂不断的提标改造,现在又开始海绵城市,讲究源头渗水,但对输水过程,即管网的建设一直重视不够。要从根本上把城市管网和水厂系统考虑,包括新系统的利用,旧系统的修复。
    目前,许多城市已经逐渐意识到厂网分离的问题,在项目招投标时,已经开始尝试把管网放进去,以前是单独做厂,现在慢慢连上网,再慢慢连上河,未来的方向是厂网河联动,供排水联动。
    厂网河一体是为了解决初期雨水污染问题。合流制在一些城市不可避免,截流倍数再高,只要排河,就会有污染。以北京为例,北京的雨水口有20多万个,每年汛前能清淘一次,绝大多数城市都做不到每年清淘一次,雨水口本来就很脏,清淘不及时,污水系统再完善,下一场雨河道还是脏的。厂网一体可以解决污水问题,厂网河一体可以解决初期雨水污染问题,最终实现大流域、大水务(供排水一体)管理,运用系统化思维,统筹解决城市供排水问题。
    规划理念要更新,设计方案要因地制宜,要注重百姓感知
   
城市发展的不同时段有不同的需求,规划理念要跟得上时代的发展,但也要循序渐进,不能盲目求快。总体规划要能落地,专项规划要很好地衔接,从而真正指导设计。城乡水系统规划的纽带是管网,系统规划需要把城市之心统一到城市人民群众的核心关切之上,明确初心,才是规划之本。美丽中国后面应该跟着健康城市,一个是外表美丽,一个是内在健康。黑臭治理、海绵城市、综合管廊,国家的方针政策方向正确,但是指标年限有必要优化,就好比一个人内在有问题,非要让一个人短期内容光焕发,只能涂脂抹粉,要想真正的让人实现表里如一,还得加强锻炼,从内在实现健康。供排水体系也是如此,要想真正健康,关键还在管网。
    至于一个城市的管网到底应该合流还是分流,是采用管网改造还是深邃排水,是采用大口径还是小口径,是采用非开挖还是大开挖,应该因地制宜,一城一策,各地根据各地的实践,通过合理的分析,合理的研究,提出适合的方案。例如老城区不需要百分百的改造成分流制,新城区在设计之初要设计分流制;非开挖管网施工与维修方案在经济发达建筑物密集的大城市的中心城区要提上日程;污水管网能否进入综合管廊也需要结合地形等因素进行具体的判断。
    目前,缺乏管网养护的科学标准,只有运营维护标准,没有运营质量评价体系,各城市各干各的,很难实现管网的系统化运维。施工数据保存方面也没有标准,管网家底不清很重要的原因是在施工过程中,数据就没有保留。我们需要尝试信息化施工,不能指望管道埋入地下以后再慢慢去普查。
    标准的制定要讲究科学化,例如对于初期雨水水量及各个阶段的划分,需要了解测量地段的管网连接状况、雨水污染来源等方方面面的问题,不同的地区初期雨水的标准也不尽相同。初期雨水需要有非常科学的标准、规范和技术体系来认定。同时,标准的制定要注重百姓的感知,标准的描述要用百姓听得懂的语言,才容易得到人民群众的理解和支持。例如上海在修订防洪标准时,已经考虑在多少年一遇后面注上多少毫米的雨量。标准的制定还要结合时代背景,考虑实用性和经济性,要真正做到科学、合理、可落地执行。
    充分重视新技术的应用,为城市管网再添动力
   
要充分重视技术的发展,新技术应用不能简单重复国外的老路,鼓励企业进行创新。创新永远在路上,创新的主体还是在企业。机器人的技术、探测车的技术、智能管道的技术,为城市供排水管网的建设和修复再添动力。盾构技术的发展,缓解了施工开挖的困境。要重视新技术的应用,任何没有技术支撑的呼吁注定是空话。
    E20环境平台、上海市政院、上海城投联合举办的上海水业热点论坛,从2009年就开始呼吁重视地下管网问题,但是这么多年过去了,城市依然内涝,除了缺乏顶层设计、系统规划外,还受到技术因素的制约。例如管道维护企业必须要具备管道检测技术,检测情况必须反馈到上层管理部门。管道检测是非常重要的问题,是管道维护当中起重大作用的一环。修复是工艺问题,检测是管道维护管理的首要工作。如果没有检测数据,没法知道管道是否真的健康。因此应鼓励智慧管网,在管网建设过程中就预埋智慧和数据环节。
    如何将收集或者检测到的信息的碎片化和孤岛化问题解决,将看得见的数据真正的智慧化,通过大数据把管网的水力模型联系起来,实现城市水脉联通,为城市供排水管网的健康管理服务,在技术上还有很长的路要走。
    注重健康导向的管理,要像财政管钱一样管好每一滴水
   
管理理念上,要注重健康管理,预防为主,不能简单应急。暴雨来了揭开下水道井盖,有问题了疏导一次,下雨了值值班,平时疏于管理的做法背离了新时代改革的方向。要像管理每一分钱一样管理好每一滴水,要注重百姓感知,增强人民的获得感、幸福感、安全感。
    规划理念更新了,设计因地制宜了,但是气候会变化,时代会变化,所以运行的时候一定要增强灵活性。规划阶段很多参数无法确定,运行阶段要注重健康管理、精细化管理,保证前面规划不准确的,运行能够及时调整。要注重细节,每一个节点都做好了,系统才能好。精细化管理还包括施工过程的精细化,设计院有清晰的标准图,但是施工过程中经常出现管道混接现象。看不见的地下管网的精细化管理和匠人精神更为重要。
    城市管网的养护非常重要,目前缺乏对管网问题发现的机制,都是出事故后的维护,做不好管网养护,河湖治理没法真正做好。随着城市基础设施的发展,排水管网已经不是埋深最深的管了,地铁比排水就要深,污水管网很难保证在城市发展过程中还处于原来设计的环境,精细化管理尤为重要。同时,城市飞速发展,规划与建设不匹配,很多污水厂建成之时就是水量超标之时,最后只能尝试多厂联合调度。现在很多自来水厂已经能够实现多厂联合调度,污水厂的联合调度还不够完善,应鼓励以城市为单元的污水处理厂联通。只有做好管网的智慧化、精细化管理,才能真正实现污水厂的联合调度。城市供排水管网的建设、改造、维护是百年大计,管网的运营走向专业化是一种必然。

结语

一个城市就是一个巨大的生态系统,城市健康不仅仅是地上建筑的鳞次栉比、光鲜亮丽,更是城市地下的管网生态。地下管网如同城市的“血脉”,是一个城市的健康之本,也是城市百姓的幸福之源。