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技术集成为生态水环境提供绿色方案
2021-10-27 23:33:20    作者:张全 任希岩 黄鹏

随着我国城镇化快速发展,水环境污染、内涝灾害频发、生态环境恶化等“城市病”日益凸显,成为制约城市高质量发展的重要问题。党的十八大以来,党中央、国务院高度重视水安全与水环境问题,将水安全保障和水环境保护作为生态文明建设的重要内容。

习近平总书记强调要大力增强水忧患意识、水危机意识,明确提出要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。

《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》明确全国各城市新区、各类园区、成片开发区要全面落实海绵城市建设要求。财政部、住房和城乡建设部、水利部分别于2015年和2016年先后遴选了两批共30个由中央财政支持的海绵城市建设试点城市,各省市也结合要求开展了省级海绵城市试点工作。然而,我国海绵城市建设起步较晚,相关技术研究储备不足,存在规划设计、建设运行维护及监测评估标准体系不健全、技术适应性不充足、运行维护不到位、集成技术缺乏系统性和可推广性等突出问题。

《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》首次将城市黑臭水体整治上升到国家战略高度,全国范围内的城市黑臭水体治理由此拉开序幕。

财政部、住房和城乡建设部、生态环境部自2018年起,陆续联合开展了60个黑臭水体治理示范城市示范工作。经过努力,各地已取得了巨大的成就,部分地级城市水体已基本消除黑臭,但水质的长效维持仍是一大难题,尤其是季节性返黑返臭、工程实施过程中技术参数不明确和存在技术误区、工程整治完成后运维管理和效果评估严重不足等技术问题尚未得到有效解决。

为了更好地总结国家海绵城市建设试点城市和黑臭水体治理示范城市的技术实践经验,并形成相应的系列技术文件,从而帮助治疗水方面的“城市病”,科学技术部、住房和城乡建设部在2017年国家水污染控制重大专项中设立了“海绵城市建设与黑臭水体治理技术集成与技术支撑平台”独立研究课题,开展相关技术集成工作。

加强技术集成形成规建管清单

技术集成以支撑和服务海绵城市建设和黑臭水体治理两项国家战略性任务为导向,针对整体规划、方案设计、工程实施、运行监管和评估考核工作中面临的技术难题,开展相关技术集成与实证研究,构建海绵城市规划设计、建设运维、监测评估集成技术,以及城市黑臭水体整治、工程实施和验收集成技术,形成海绵城市建设和黑臭水体治理的一系列标准、指南、手册等技术文件,建立海绵城市建设管理信息平台,完善黑臭水体治理监管平台并实现业务化运行。通过技术集成,形成海绵城市建设集成技术系列1套、技术长清单1份,城市黑臭水体治理集成技术1套、技术长清单1份。

海绵城市建设集成技术涵盖规划设计、建设运维、监测评估3个方面。规划设计涉及综合规划与总体方案编制、径流污染控制方案设计、排水管网规划设计等内容;建设运行维护涉及径流污染控制、排水管网建设修复、水质提升与生态恢复、排水管网运行维护管理等内容;监测评估涉及径流污染控制诊断与评估、排水管网监测评估、水环境健康诊断与评估等内容。

城市黑臭水体治理集成技术涵盖污染源动态解析、规划设计、评估考核、长效监管全过程。从工程实施流程方面看,主要包含整治方案编制技术(含污染源动态解析)、整治工程实施技术(含水质保持与生态生境恢复)、水体监测预警与运行维护技术(含风险识别)、水体验收评估与监管技术(含健康诊断)四方面内容。

突破关键问题完善建设体系

在总结国内外研究和工程实践经验基础上,从海绵城市建设规划、设计、运行维护管理、监测模拟与绩效评价等方面,对海绵城市建设全过程进行全面总结,形成技术指南计划。提出从流域汇水分区、建成区排水分区整体层面制定规划方案和系统化建设方案的技术要点,并对海绵城市建设体系中的源头减排系统、排水管渠系统、超标雨水蓄排系统、合流制溢流污染控制系统、水系生态治理系统、各类雨水控制设施的设计给出较为详细的规划设计方法和建议。设计方面的建议已在《室外排水设计标准》(2021版)中得到采纳并已经颁布实施;规划、建设运行维护、监测模拟方面的建议已被纳入正在编制的相关国家标准中。

针对成片海绵城市建设区域验收评估缺乏技术指导的问题,该技术指南计划以海绵城市建设达标片区为对象,明确验收评估指标、方法、责任主体,提出具体的资料核验要求、现场核查要求、监测分析规定,并对各项评估技术的计算方法、模型模拟核算方法提出要求,最后对评议过程和成果表达作出相关规定。针对工程项目前期调查不足、技术路线缺乏系统性和连续性、整治后黑臭反复等问题,建立城市水环境现状和黑臭水体污染源变化特征调查及黑臭水体成因分析方法,提出基于水体功能定位和水资源特征的技术路线制定方法。

在工程技术验证和实施效果评估的基础上,充分借鉴发达国家城市水体治理和水系统构建经验,明确基于污染源调查和解析的技术选择需求;强调匹配水体功能定位和水资源特征的技术路线制定要求;建立基于技术效果与适用性评估的技术选择依据;提出基于参数控制和误区识别的工程实施技术要点;形成黑臭水体整治工程评估与验收指引,为黑臭水体治理技术选择、工程实施、运行维护管理和效果评估提供全过程科学支撑。

为了更好地推动行业发展,初步建立了海绵城市建设监管服务平台,进一步完善了黑臭水体治理监管服务平台。海绵城市建设监管服务平台是一个集建设监管与经验推广于一体的全国性共享平台,主要包含海绵城市统计、技术库、案例库、产品库、数据库和信息填报六个模块,实现了城市级的海绵城市基本信息填报、技术文档和案例项目资料上传入库、省级统计信息及上传国家层级等功能,实现了国家海绵城市建设试点及其他城市优秀案例的信息共享,向全社会共享课题集成的海绵城市建设集成技术系列和技术长清单等内容。对于国家黑臭水体治理监管平台,进一步完善信息填报模块,新增信息采集功能;增加黑臭水体整治评估模块,对已经进入整治评估阶段的黑臭水体,提供全过程采集水质分析检测报告及结论,公众调查报告、完工证明材料、整治工程实施记录、水体整治前后效果对比资料、长效机制建立和履行情况等;强化统计分析功能,统计黑臭水体基础情况、季报、月报、周报以及监督核查、治理情况等信息。

结合理论实践推动绿色发展

目前,海绵城市建设已在浙江杭州多个城区开展技术应用实证,在规划设计、建设施工、监测评估和模型应用等方面开展多种项目的技术实证,技术实证区面积达到5.2平方公里。在天津静海、江苏淮安等城市,开展了水体污染源控制技术、水动力改善技术、水生态系统恢复技术、水体旁路治理技术等城市黑臭水体治理工程技术产品效能应用实证,开展技术产品与应用实证的河道长度达到11.5公里。

海绵城市建设技术集成成果在北京、上海、天津等海绵城市建设试点中得到了充分应用和借鉴,支撑了《住房和城乡建设部关于开展海绵城市建设试评估工作的通知》提出的任务,实际应用于全国600多个城市海绵城市建设评价过程,并成为第二批由中央财政支持的海绵城市建设试点城市验收及绩效考核工作的主要考核标准及依据,在2021年国家系统化全域推进海绵城市建设示范城市申报的实施方案编制中得到了广泛应用。黑臭水体治理集成技术成果推广应用于岳阳、九江、沈阳等地水体治理与提质增效补短板工程项目,累计新增收入1.5亿元,经济社会效益显著。支撑了《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》的编制,支撑了60个黑臭水体治理示范城市的技术方案制定和整治工程推进等工作,全面支撑了2018年至2020年国家黑臭水体整治工程效果评估工作。

海绵城市建设与黑臭水体治理的集成技术、相关技术指导文件、案例数据库、监管平台和技术(应用)实证,对水专项标志性成果中的“城镇水污染控制与水环境综合整治整装成套技术”提供了有力支撑,为我国城市绿色发展提供了坚实保障。

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•张全

教授级高级工程师、注册城市规划师。中规院(北京)规划设计有限公司执行董事、总经理。国务院安委会专家咨询委员会委员、住房和城乡建设部科学技术委员会城镇水务专业委员会委员、中国城镇供水排水协会海绵城市建设专业委员会主任委员、“海绵城市建设与黑臭水体治理技术集成与技术支撑平台”课题负责人。主要研究领域为海绵城市建设、城乡规划、市政基础设施规划与设计等。

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•任希岩

博士、教授级高级工程师。中规院(北京)规划设计有限公司生态市政院总工程师。中国城镇供水排水协会海绵城市建设技术专家指导委员会委员、北京市人民政府参事室特约研究员、“海绵城市建设与黑臭水体治理技术集成与技术支撑平台”课题技术负责人。主要研究领域为海绵城市建设、水环境治理、城市防洪与内涝治理、市政基础设施规划与设计、韧性城市与综合防灾减灾等。

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•黄鹏

博士、教授级高级工程师。中国市政工程华北设计研究总院有限公司城市环境研究院副所长。天津市“131”创新型人才培养工程第一层次人才、“海绵城市建设与黑臭水体治理技术集成与技术支撑平台”课题任务负责人。主要研究领域为城市水环境治理及内涝防治、再生水和雨水等非常规水源利用等。



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