環(huán)保在線APP
環(huán)保在線手機(jī)站
環(huán)保在線小程序
微信公眾號(hào)
回放
回放
回放
激光CO分析儀 原位測(cè)量工業(yè)過(guò)程氣體
激光CO分析儀,激光CO分析設(shè)備,CO分析儀品牌
其他品牌
在“2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上，教授級(jí)高級(jí)工程師、中規(guī)院(北京)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司生態(tài)市政院院長(zhǎng)王家卓以“基于韌性城市理念的城市水環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建策略思考”為主題進(jìn)行分享。他表示，近年來(lái)，我國(guó)城市污水處理廠建設(shè)取得了巨大進(jìn)展，但整體仍處于較為脆弱的平衡中，主要體現(xiàn)在冗余度不夠，抗干擾能力較差，總體韌性不足三個(gè)方面。韌性城市建設(shè)是我國(guó)城市建設(shè)的重要理念和目標(biāo)，這個(gè)理念也可以用來(lái)分析和解決我國(guó)城市水環(huán)境問題。
我國(guó)城市水環(huán)境治理雖取得巨大進(jìn)展，但整體仍處于較脆弱的平衡中
“十三五”期間，我國(guó)對(duì)水環(huán)境治理給予高度重視，在城市黑臭水體治理、污水處理提質(zhì)增效等方面發(fā)布了多份重要文件。近年來(lái)，我國(guó)城市污水處理廠建設(shè)取得了巨大進(jìn)展，目前中國(guó)已經(jīng)成為全球污水處理廠總計(jì)規(guī)模最大的國(guó)家。在國(guó)家的高度重視與推動(dòng)下，我國(guó)很多城市的水環(huán)境得到較大改善，地級(jí)城市黑臭水體基本消除，部分河道恢復(fù)了“清水綠岸，魚翔淺底”的景象。
王家卓提到，雖然我國(guó)城市水環(huán)境系統(tǒng)改善非常明顯，但由于歷史欠賬多，目前整體仍處于較為脆弱的平衡中，主要體現(xiàn)在冗余度不夠，抗干擾能力較差，總體韌性不足，具體體現(xiàn)在以下10個(gè)方面。
(1)大量污水處理廠仍處于高負(fù)荷運(yùn)行，雨天抗干擾能力差。
(2)污水處理廠布局不合理，單一污水處理廠規(guī)模過(guò)大，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)較高。
(3)廠網(wǎng)不匹配，尤其是管網(wǎng)不能與污水處理廠的處理能力和空間布局相匹配。
(4)由于雨污混錯(cuò)接和簡(jiǎn)單應(yīng)付環(huán)保督察問題等原因，排水口被大量封堵，雨天內(nèi)澇加劇。
(5)由于外來(lái)水進(jìn)入，部分污水管網(wǎng)滿管運(yùn)行，處于不健康的狀態(tài)。
(6)部分污水處理廠工業(yè)廢水混入，來(lái)水超標(biāo)導(dǎo)致污水處理出水不達(dá)標(biāo)甚至系統(tǒng)崩潰。
(7)部分污水處理廠地勢(shì)低洼，大量地下污水處理廠防淹考慮不周，面對(duì)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高，抗風(fēng)險(xiǎn)能力差。
(8)合流制地區(qū)溢流污染控制不系統(tǒng)，不到位，雨天溢流較多。
(9)分流制地區(qū)雨水也存在徑流污染問題。
(10)水體自凈能力弱，受到外來(lái)擾動(dòng)后長(zhǎng)時(shí)間水質(zhì)不能恢復(fù)。
韌性城市的概念與政策，如何解決我國(guó)城市水環(huán)境目前存在的問題？
《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中第31條提出，建設(shè)海綿城市、韌性城市，提高城市治理水平，加強(qiáng)特大城市治理中的風(fēng)險(xiǎn)防控。不僅如此，在住建部與發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”全國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中也提出，“十四五”時(shí)期，城市基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向和問題導(dǎo)向相結(jié)合，推動(dòng)建設(shè)宜居、綠色、韌性、智慧、人文城市。
“韌性”是新時(shí)期城市建設(shè)的重要理念，也是解決問題的重要途徑。
韌性其本意是從“回復(fù)到原始狀態(tài)”到和持續(xù)不斷的調(diào)整能力緊密相關(guān)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)屬性。韌性概念起源來(lái)自于拉丁文resilio，本意是“回復(fù)到原始狀態(tài)”。19世紀(jì)廣泛應(yīng)用于機(jī)械學(xué)，之后：?jiǎn)我黄胶?工程韌性)—多重平衡(生態(tài)韌性)—復(fù)雜適應(yīng)(演進(jìn)韌性)，從“平衡”到“適應(yīng)”、從“生態(tài)系統(tǒng)”到“社會(huì)—生態(tài)系統(tǒng)”。
城市韌性是城市在遭受外來(lái)沖擊(如發(fā)生災(zāi)害)時(shí)，能夠承受沖擊、快速應(yīng)對(duì)、恢復(fù)，保持城市功能正常運(yùn)行的屬性。分析韌性城市的公認(rèn)原則，王家卓介紹了英國(guó)倫敦的《倫敦韌性戰(zhàn)略2020》與美國(guó)洛克菲勒基金會(huì)《韌性城市指數(shù)》。英國(guó)倫敦的《倫敦韌性戰(zhàn)略2020》七個(gè)原則包括包容、融合、適應(yīng)、反思、隨機(jī)應(yīng)變、穩(wěn)健、以及冗余，美國(guó)洛克菲勒基金會(huì)《韌性城市指數(shù)》七個(gè)原則包括反思、靈活、融合、穩(wěn)健、隨機(jī)應(yīng)變、冗余性以及包容。
從以上韌性城市建設(shè)戰(zhàn)略中可以總結(jié)出6大公認(rèn)原則：
穩(wěn)健性(Robustness)系統(tǒng)建設(shè)能抵抗和應(yīng)對(duì)外部沖擊，不造成重大損害和功能喪失；
適應(yīng)性(Adaptation)系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境變化調(diào)節(jié)自身形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，以適應(yīng)環(huán)境；
多樣性(Diversity)相同功能有可替換要素，災(zāi)時(shí)有多種解決方案，提高系統(tǒng)抵御災(zāi)害能力；
冗余性(Redundancy)建設(shè)備用容量，通過(guò)多重備份來(lái)增加系統(tǒng)的可靠性；
協(xié)同性(Cooperation)不同系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)學(xué)科之間協(xié)調(diào)合作，整體加強(qiáng)，共同發(fā)展；
包容性(Inclusive)相關(guān)利益方廣泛咨詢、參與和協(xié)商，從經(jīng)歷中吸取教訓(xùn)并轉(zhuǎn)化創(chuàng)新的能力。
我國(guó)韌性城市水環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建策略
基于韌性城市理念的水環(huán)境系統(tǒng)，就是要系統(tǒng)安全可靠，夠確保水環(huán)境穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，能夠應(yīng)對(duì)外來(lái)沖擊和干擾(包括水量沖擊，水質(zhì)沖擊和其他不確定性的一些影響)，收到一些沖擊后能夠快速恢復(fù)到之前的穩(wěn)定狀態(tài)。關(guān)于如何按照六大原則建設(shè)我國(guó)的韌性城市水環(huán)境系統(tǒng)，王家卓了提出十條構(gòu)建策略與思考。
(1)采用分布與集中相集合的方式，合理布局城市污水處理廠。
四部委關(guān)于《深入打好城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》中提出，污水廠應(yīng)采用分布與集中相結(jié)合的方式，加快補(bǔ)齊污水處理設(shè)施缺口。
污水廠需要做到以下四點(diǎn)：合理劃定污水處理廠服務(wù)范圍；現(xiàn)狀服務(wù)范圍過(guò)大的污水處理廠，要考慮縮減分區(qū)；合理確定各污水廠的規(guī)模，單個(gè)污水處理廠規(guī)模比例不宜過(guò)大；考慮分布式污水處理布局(不是分布式規(guī)模分布式)。
王家卓以?？谑形鬯幚韽S規(guī)劃為例進(jìn)行介紹，按照規(guī)劃，到2035年海口市污水處理廠總處理能力196萬(wàn)噸/日，白沙門污水廠占總處理規(guī)模的比例降低到29%，遠(yuǎn)比現(xiàn)在小。
(2)污水處理廠要合理選址，避開地震斷裂帶、洪澇高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。
去年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的十一號(hào)文件中提出，我國(guó)要繪制內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)圖。文件提出后，全國(guó)各省市都在積極推進(jìn)，如北京市在近期發(fā)布內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)圖。在目前還未有內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)圖可參考的省市，也可根據(jù)分析附近地形地勢(shì)推斷出該地是否為風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。在污水處理廠選址時(shí)，要綜合考慮各種風(fēng)險(xiǎn)，包括地震和地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，以及更為常見的城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，要避開災(zāi)害易發(fā)區(qū)，從選址時(shí)就要考慮安全韌性問題。
(3)地下污水處理廠要做好防淹防倒灌措施。
以2021年“7.20”鄭州特大暴雨事件為例進(jìn)行介紹，鄭州特大暴雨造成很多地下空間受淹。有一些是因?yàn)樾^(qū)低洼，有一些是因?yàn)槿狈Ρ匾姆姥痛胧?。鄭?ldquo;7.20”特大暴雨雖然沒有淹沒到污水處理廠，但是考慮到我國(guó)建成了全球最大規(guī)模的地下污水處理廠，地下污水處理廠處于地下，受淹風(fēng)險(xiǎn)顯然比地上建設(shè)的污水處理廠要高。
對(duì)于確需建設(shè)地下污水處理廠的，必須考慮出入口，通風(fēng)口等位置的標(biāo)高，還要充分考慮建設(shè)一些防水擋板等措施，通過(guò)截、擋、導(dǎo)、排等綜合措施，確保地下污水處理廠的安全。
(4)擠外水提濃度與污水廠新建相結(jié)合，降低污水處理廠旱天運(yùn)行負(fù)荷率。
冗余性是韌性城市的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)就是要有備用容量，負(fù)荷率要降下來(lái)。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部已經(jīng)在2017年12月廢止了2004年印發(fā)的關(guān)于負(fù)荷率的要求，轉(zhuǎn)而明確要求大中型城市污水處理廠建設(shè)規(guī)?？蛇m度超前。
在住建部與發(fā)改委近期發(fā)布的《“十四五”全國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中提出，按照因地制宜、查漏補(bǔ)缺、有序建設(shè)、適度超前的原則，科學(xué)確定城鎮(zhèn)污水處理廠的布局、規(guī)模及服務(wù)范圍。國(guó)家提出不盲目建污水處理廠，并不是禁止新建了，是要綜合分析，充分?jǐn)D外水的基礎(chǔ)上，確有必要的還要建設(shè)。當(dāng)然，前提還是要把外水?dāng)D走，這樣能解決很多現(xiàn)在污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷率高的問題。只有負(fù)荷率降下來(lái)了，冗余度適當(dāng)提高了，才能抵抗雨天來(lái)水量可能增多的這一沖擊，水環(huán)境系統(tǒng)才能體現(xiàn)出“韌性”。
(5)污水處理廠之間互聯(lián)互通，以備檢修和不時(shí)之需。
污水處理廠之間的互聯(lián)互通也體現(xiàn)了協(xié)同效應(yīng)。這樣某一個(gè)污水處理廠檢修的時(shí)候，其他污水處理廠可能分擔(dān)這個(gè)污水處理廠的“任務(wù)”，從而從協(xié)同方面提升水環(huán)境系統(tǒng)的“韌性”。
(6)深入推進(jìn)污水系統(tǒng)提質(zhì)增效，降低管網(wǎng)液位。
除了降低污水處理廠的負(fù)荷率之外，還必須降低管網(wǎng)的液位。目前不少城市污水管網(wǎng)由于外水進(jìn)水，或者破損坍塌，或者淤堵嚴(yán)重等原因，管網(wǎng)長(zhǎng)期處于高液位運(yùn)行。必須查清原因，綜合施策，將管網(wǎng)的液位降下來(lái)，恢復(fù)到設(shè)計(jì)時(shí)的充滿度，這才是健康的污水管網(wǎng)，才能夠在污水量偶爾增大的時(shí)候，經(jīng)得起這種沖擊而不會(huì)導(dǎo)致污水冒溢。
(7)對(duì)河湖進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，增強(qiáng)自凈能力。
目前中規(guī)院參與編寫的《河湖生態(tài)緩沖帶保護(hù)修復(fù)技術(shù)指南》已由生態(tài)環(huán)境部正式印發(fā)。對(duì)河湖進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，就是要增強(qiáng)水體的自凈能力，萬(wàn)一有一些污染負(fù)荷進(jìn)入水體，能夠很快得到凈化，這種水環(huán)境系統(tǒng)也是具有“韌性”的系統(tǒng)。
新加坡的加冷河宏茂橋璧山公園治理就是一個(gè)典型的例子，該原理是將三面光的河道改造成生態(tài)岸線，增強(qiáng)水體自凈能力，它最核心的內(nèi)容在于從增強(qiáng)生物多樣性，營(yíng)造生態(tài)空間的角度來(lái)開展河道生態(tài)修復(fù)，同時(shí)還能確保雨天的行洪安全。
(8)推進(jìn)海綿城市建設(shè)，建設(shè)連續(xù)完整的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系。
生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于城市水安全保障系統(tǒng)、城市水環(huán)境系統(tǒng)及綠色低碳發(fā)展都有特別重要的意義。
習(xí)近平總書記在2013年中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議、2014年考察京津冀協(xié)同發(fā)展座談會(huì)等重要場(chǎng)合多次強(qiáng)調(diào)建設(shè)海綿城市。我國(guó)在“十三五”、“十四五”中也陸續(xù)推進(jìn)海綿城市的建設(shè)。
采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施控制雨水源頭徑流。推進(jìn)海綿城市建設(shè)，因地制宜建設(shè)綠色屋頂、透水鋪裝、生物滯留設(shè)施、人工濕地、濕塘等措施，不僅能夠減輕雨水系統(tǒng)的壓力，還有利于合流制溢流污染削減，也是控制分流制地區(qū)雨水徑流污染最為有效的手段。所以建設(shè)海綿城市，也有利于提高水環(huán)境系統(tǒng)在雨天降低污染，保持水環(huán)境治理的“韌性”。
海綿城市不光有中國(guó)在做，全球很多的國(guó)家很多個(gè)地方都在全面的推進(jìn)，只是有一些地方名字叫法不一樣。美國(guó)近些年推進(jìn)也很快，尤其是紐約，正在快速推進(jìn)綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，近些年完工項(xiàng)目超過(guò)10000個(gè)。
(9)做好污水收集系統(tǒng)建設(shè)，工業(yè)廢水單獨(dú)收集單獨(dú)處理。
工業(yè)廢水由于其理化性質(zhì)往往和生活污水不同，最好要單獨(dú)收集，單獨(dú)處理，單獨(dú)排放。對(duì)于少部分經(jīng)過(guò)評(píng)估，可生化性好，且達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的少部分工業(yè)廢水，可以進(jìn)入市政污水系統(tǒng)，但是必須加強(qiáng)監(jiān)管，這種情況下，最好要安裝在線流量計(jì)和水質(zhì)檢測(cè)設(shè)施，確保排污企業(yè)按照約定的水質(zhì)水量向市政管網(wǎng)中排污。
(10)正確對(duì)待合流制排水系統(tǒng)并采取綜合措施控制溢流污染。
正確對(duì)待合流制排水系統(tǒng)：合流制排水系統(tǒng)和分流制一樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)；當(dāng)前有些人對(duì)合流制存在錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，進(jìn)而片面提出要“一刀切”推進(jìn)雨污分流，部分省甚至提出要近期在全省“消滅”合流制，這種目標(biāo)可能不是太現(xiàn)實(shí)；必須承認(rèn)，合流制的存在有其合理性，部分地區(qū)的合流制沒法改成分流制；對(duì)于部分因?yàn)榭臻g受限等原因，確實(shí)不能實(shí)施雨污分流的合流制，必須采取溢流污染控制措施；合流制溢流污染控制是系統(tǒng)工程，目前看到失敗的嘗試都是因?yàn)橄到y(tǒng)出了問題；監(jiān)管是當(dāng)前CSO控制的關(guān)鍵制約因素。
調(diào)蓄和一級(jí)強(qiáng)化處理都是控制溢流污染必要但不充分條件，其他系統(tǒng)性的措施還有源頭減排，控制雨水徑流；合理的截留倍數(shù)；從系統(tǒng)中擠出外水；溢流時(shí)漂浮物的控制；可調(diào)節(jié)的溢流堰(智能截流井)；污水處理廠旱天的低負(fù)荷運(yùn)行；合理的調(diào)度控制等。這些措施是串聯(lián)關(guān)系而非是并聯(lián)關(guān)系，某一個(gè)措施的失敗可能就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的失敗。(注：原文有刪改)
原標(biāo)題：王家卓：基于韌性城市理念的城市水環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建策略思考
