水环境治理须多点统筹 国内外4大经典案例引深思

　　北京市市政工程设计研究总院副总工程师杭世珺做了主题报告，报告围绕我国水环境主要问题、国内外水环境治理典型案例、对我国水环境建议和思考等内容展开。
 
　　2016年，笔者有幸考察了德国柏林的水环境项目，参观了日本京都的水环境治理，再加上笔者参与了南明河治理期工程。今天，笔者就将这几个案例整合起来做一介绍，并进一步提出笔者对水环境治理的思路。因此，笔者的演讲主要分为三部分：我国水环境主要问题；国内外水环境典型案例；水环境治理的思考和建议。
 
　　我国水环境主要问题
 
　　从图1可以看出，我国水环境存在的主要问题，从2010年到2015年中国环境公告来看，我国水环境、水体情况逐渐好转，III类水体占72%。但是也可以看出，治理成效不是很理想，进展还比较缓慢。
 

　　图片来源：水工业市场杂志
 
　　我国水环境存在问题主要分河道和湖泊两个部分。
 
　　河道问题表现为：城市扩张占用泄洪设施，河道裁弯取直和渠道化使其失去蜿蜒性，河床材料硬质化、不透水，河道结构简单化、单一化，河网主干化，河湖水系连通功能丧失，地表水与地下水断链，水源功能丧失，河道自净能力减弱，生态环境功能降低，生物多样性低等多个方面。
 
　　湖泊问题表现为：河道纳污、面源污染汇集、污染物入湖，周边城镇化加速，工程建设、水土流失，滨湖土地利用格局改变、湖滨带破坏河、江和湖泊阻隔，水文改变，河道生态失衡，系统破坏等。
 
　　可以看出，上述问题和城市、城乡结合部、农村多元差异，以及污水、垃圾、生态交互影响，形成水环境四个主要问题，造成水环境质量差、水环境保障能力脆弱、水生态受到了严重损伤，而且环境风险和隐患开始多起来了。见图2。

　　国内外水环境治理典型案例
 
　　这里，笔者想讲四个案例，分别是德国柏林、德国伊萨河、日本鸭川河、贵阳南明河的水环境治理案例。
 
　　1、德国柏林
 
　　德国柏林年降雨量500毫米，年蒸发量400-600毫米，还是比较贫水的，特别是枯水期，大量污水处理厂的出水作为湖泊进水，污水处理厂处理量和雨水径流量几乎为同样量级。
 
　　柏林排水有个特点，是半封闭自循环的，城市污水进入湖泊，湖泊不能富营养化，再取深井打上来作为自来水厂水源，再被利用。
 
　　德国自来水取水不是地表水取水，是经过河湖渗透到地下再打上来，有它的历史因素。以前，德国也取地表水，20世纪80年代爆发了大面积的病，之后便改取地下水了。
 
　　为了维护湖水渗入地下，保证取水作为水源，就需要对湖水水质有严格要求。雨水反渗地下，污水经过处理以后再到地下水的图片，它的做法跟我们稍有区别，主要是除磷。30多年前，在富营养化问题上，磷是关键因素。上游河道来的水大部分是城市污水处理厂的出水，要求总磷标准0.01%，但无法达标，目前控制在0.02%。所以，必须要深度除磷。
 
　　柏林在水环境治理方面，除了污染治理，还有雨洪管理，包括河流管网改造。其目标是2020年要实现河流管网总水量小于雨水径流总量20%，径流量大于河流管理的雨水量。
 
　　2、日本鸭川河
 
　　日本鸭川河是京都的母亲河，整治花了几十年时间。一开始，也存在污染、洪水、内涝等问题，于是开始整治。从图4可以看出，鸭川河贯穿全市，分上游、中游、下游。根据上、中、下游不同特点来确定不同治理方案。
 
　　上游什么特点呢？是溪流型的，主要问题是上游开发，结果造成一些泥沙，因此上流解决办法是针对这个问题筑沙坝、限制上游开发。
 
　　中游是发达地区，居住人口较多，形成中心区，这部分污染严重。日本的东京、大阪、京都都是河流制，20世纪70年代没有进行很好的规划，当时这条河BOD达到40毫克以上，把底泥进行疏浚、污染物去除，加强了污染物管理。
 
　　下游是地上河，防汛和排涝是主要问题。因此扩展了河道，加强了行洪能力，做了海绵城市设施，加强了河流管道调蓄能力。
 
　　鸭川河从20世纪70年代到2008年，BOD从40毫克降到1豪克，扩大了河断面，增加了雨水渗透的设施。它在地下停车场、楼下都修了蓄水池，以便进行调蓄，也增加了一些渗透措施，雨水都渗透了，下雨很难看到人踩到水里的情况。
 
　　除此之外，水环境治理不是治污工程，也不是景观工程，而是综合工程，要求和人很亲近。鸭川河治理特别强调和人亲近，这样大家才会更加爱护这条河，所以整治的时候做了很多健步道、观测站、绿色回廊和亲水回廊、自行车专行道。
 
　　鸭川河治理给我们还有一点很重要的提示，那就是一定要加强监管，这也是我们缺失的部分。水环境监管非常非常重要。日本法律非常严格，什么地方不可以停汽车、不可以停摩托车、不可以停自行车，什么地方不能放烟火，这些都有明确规定，否则一定会重罚。这值得我们借鉴。
 
　　3、德国伊萨河
 
　　伊萨河(die Isar)位于奥地利蒂罗尔州(Tirol)和德国巴伐利亚州(Bayern)境内，全长295km，起源于卡尔文德尔山脉(das Karwendel)，流经慕尼黑等重要城市，终向北注入多瑙河。因为洪水泛滥，就裁弯取直，使水位持续下降，无法航运，改变了原有功能，同时城市河道像硬化的渠道，人们就不亲近它了。1995年，伊萨河开始治理，提高了防洪能力，构建自然化河流景观，提供了休闲空间。
 
　　4、贵阳南明河
 
　　南明河是贵阳市的母亲河，其治理工程分三期，一期是治黑臭水体，二期提升水质，三期要长治久清。当时花了很长时间研究，以保证水环境治理全系统的效果，整个治理涵盖以下几个方面：点源治理、面源治理、截污工程、河道治理、水生植物、流速，为此还拆了很多坝。经过整体治理，III类水体逐渐多起来，大多从劣V类变成了V类、IV类。
 
　　建议和思考
 
　　水环境定义包括地表水、地下水，水环境治理理念是什么呢？它既不是水污染防治，也不是园林绿化，而是以人为本、人水共治、恢复人水环境。因此，河道的治理要考虑其基本功能，要令其具有适应能力、自平衡能力，要能长期维持良好环境，生物要有多样性、完整性、完善的繁衍能力。
 
　　生态河道治理也可分为三个阶段：控污、减排、消除黑臭，其中包含了功能设计、景观设计等全系统理念的思路和方法。因此，水环境治理需要遵循以下原则。
 
　　，遵循自然。生态系统是特定自然、地理环境下形成的，每条河都有自己的自然环境，具有独特和唯一性。河流生态修复没有统一模式和格局，而有它自身独特之处，所以要有基本生态评估准则。我们要尊重自然、以人为本，要因地制宜、还自然本色。也就是说，要避免河道渠道化，避免过于人工景观化。
 
　　第二，科学规划。过去城建规划往往忽视水资源，缺乏水规划，于是在大城市形成很多问题。所以，城市规划中，必须强调水资源承载能力。
 
　　第三，统筹系统地进行治理。水环境的治理是一个系统工程，所以要统筹系统，源头、末端加生态修复，统筹系统的治理包括上下游、干流支流、河流和岸线、水环境和水经济的全局统筹与治理。
 
　　第四，综合整治、陆域水域兼顾，避免只重河湖不重岸线。岸上更重要。
 
　　第五，强化管理。必须进行有效的、强化的管理，避免多头治水。
 
　　第六，坚持技术创新。应该聚焦国家战略需求，结合自身特点，统筹物理、化学、生物技术，克服工程雷同化，走中国特色自主创新的水环境治理道路。
 
　　总之，水环境修复不是一天、一个月、一年能完成的，它是一个相当长的工作过程。一个受损河道，其生态修复，系统趋于稳定、平衡，需要经历一个较长的过程，一个渐进和持续的过程。因此，水环境治理要坚持反馈性设计原则，要实施设计、检测、管理、评估、修成与再设计，还应力求与经济发展相辅相成。