杭世珺：國內外水環境治理典型案例及思考

時間： 2017-05-18 11:36

來源：水工業市場雜志

作者：杭世珺

本文根據杭世珺在“2017（第12屆）水處理行業熱點技術論壇”講話整理。

非常感謝論壇主辦方提供本次交流的機會。2016年，我有幸考察了德國柏林的水環境項目，參觀了日本京都的水環境治理，再加上我參與了南明河治理第一期工程。今天，我就將這幾個案例整合起來做一介紹，并進一步提出我對水環境治理的思路。因此，我今天的演講主要分為三部分：我國水環境主要問題；國內外水環境典型案例；水環境治理的思考和建議。

我國水環境主要問題

從圖1可以看出，我國水環境存在的主要問題，從2010年到2015年中國環境公告來看，我國水環境、水體情況逐漸好轉，III類水體占72%。但是也可以看出，治理成效不是很理想，進展還比較緩慢。

圖1

我國水環境存在問題主要分河道和湖泊兩個部分。

河道問題表現為：城市擴張占用泄洪設施，河道裁彎取直和渠道化使其失去蜿蜒性，河床材料硬質化、不透水，河道結構簡單化、單一化，河網主干化，河湖水系連通功能喪失，地表水與地下水斷鏈，水源功能喪失，河道自凈能力減弱，生態環境功能降低，生物多樣性低等多個方面。

湖泊問題表現為：河道納污、面源污染匯集、污染物入湖，周邊城鎮化加速，工程建設、水土流失，濱湖土地利用格局改變、湖濱帶破壞河、江和湖泊阻隔，水文改變，河道生態失衡，系統破壞等。

可以看出，上述問題和城市、城鄉結合部、農村多元差異，以及污水、垃圾、生態交互影響，形成水環境四個主要問題，造成水環境質量差、水環境保障能力脆弱、水生態受到了嚴重損傷，而且環境風險和隱患開始多起來了。見圖2。

圖2

國內外水環境治理典型案例

這里，我想講四個案例，分別是德國柏林、德國伊薩河、日本鴨川河、貴陽南明河的水環境治理案例。

1.德國柏林

德國柏林年降雨量500毫米，年蒸發量400-600毫米，還是比較貧水的，特別是枯水期，大量污水處理廠的出水作為湖泊進水，污水處理廠處理量和雨水徑流量幾乎為同樣量級。

柏林排水有個特點，是半封閉自循環的，城市污水進入湖泊，湖泊不能富營養化，再取深井打上來作為自來水廠水源，再被利用。

德國自來水取水不是地表水取水，是經過河湖滲透到地下再打上來，有它的歷史因素。以前，德國也取地表水，20世紀80年代爆發了大面積的病，之后便改取地下水了。

為了維護湖水滲入地下，保證取水作為水源，就需要對湖水水質有嚴格要求。圖3是雨水反滲地下，污水經過處理以后再到地下水的圖片，它的做法跟我們稍有區別，主要是除磷。30多年前，在富營養化問題上，磷是關鍵因素。上游河道來的水大部分是城市污水處理廠的出水，要求總磷標準0.01%，但無法達標，目前控制在0.02%。所以，必須要深度除磷。

圖3

柏林在水環境治理方面，除了污染治理，還有雨洪管理，包括河流管網改造。其目標是2020年要實現河流管網總水量小于雨水徑流總量20%，徑流量大于河流管理的雨水量。

2.日本鴨川河

日本鴨川河是京都的母親河，整治花了幾十年時間。一開始，也存在污染、洪水、內澇等問題，于是開始整治。從圖4可以看出，鴨川河貫穿全市，分上游、中游、下游。根據上、中、下游不同特點來確定不同治理方案。

上游什么特點呢？是溪流型的，主要問題是上游開發，結果造成一些泥沙，因此上流解決辦法是針對這個問題筑沙壩、限制上游開發。

中游是發達地區，居住人口較多，形成中心區，這部分污染嚴重。日本的東京、大阪、京都都是河流制，20世紀70年代沒有進行很好的規劃，當時這條河BOD達到40毫克以上，把底泥進行疏浚、污染物去除，加強了污染物管理。

下游是地上河，防汛和排澇是主要問題。因此擴展了河道，加強了行洪能力，做了海綿城市設施，加強了河流管道調蓄能力。

鴨川河從20世紀70年代到2008年，BOD從40毫克降到1豪克，擴大了河斷面，增加了雨水滲透的設施。它在地下停車場、樓下都修了蓄水池，以便進行調蓄，也增加了一些滲透措施，雨水都滲透了，下雨很難看到人踩到水里的情況。

除此之外，水環境治理不是治污工程，也不是景觀工程，而是綜合工程，要求和人很親近。鴨川河治理特別強調和人親近，這樣大家才會更加愛護這條河，所以整治的時候做了很多健步道、觀測站、綠色回廊和親水回廊、自行車專行道。

鴨川河治理給我們還有一點很重要的提示，那就是一定要加強監管，這也是我們最缺失的部分。水環境監管非常非常重要。日本法律非常嚴格，什么地方不可以停汽車、不可以停摩托車、不可以停自行車，什么地方不能放煙火，這些都有明確規定，否則一定會重罰。這值得我們借鑒。

3.德國伊薩河

伊薩河(die Isar)位于奧地利蒂羅爾州(Tirol)和德國巴伐利亞州(Bayern)境內，全長295km，起源于卡爾文德爾山脈(das Karwendel)，流經慕尼黑等重要城市，最終向北注入多瑙河。因為洪水泛濫，就裁彎取直，使水位持續下降，無法航運，改變了原有功能，同時城市河道像硬化的渠道，人們就不親近它了。1995年，伊薩河開始治理，提高了防洪能力，構建自然化河流景觀，提供了優質休閑空間。

4.貴陽南明河

南明河是貴陽市的母親河，其治理工程分三期，一期是治黑臭水體，二期提升水質，三期要長治久清。當時花了很長時間研究，以保證水環境治理全系統的效果，整個治理涵蓋以下幾個方面：點源治理、面源治理、截污工程、河道治理、水生植物、流速，為此還拆了很多壩。經過整體治理，III類水體逐漸多起來，大多從劣V類變成了V類、IV類。

建議和思考

水環境定義包括地表水、地下水，水環境治理理念是什么呢？它既不是水污染防治，也不是園林綠化，而是以人為本、人水共治、恢復人水環境。因此，河道的治理要考慮其基本功能，要令其具有適應能力、自平衡能力，要能長期維持良好環境，生物要有多樣性、完整性、完善的繁衍能力。

生態河道治理也可分為三個階段：控污、減排、消除黑臭，其中包含了功能設計、景觀設計等全系統理念的思路和方法。因此，水環境治理需要遵循以下原則。

第一，遵循自然。生態系統是特定自然、地理環境下形成的，每條河都有自己的自然環境，具有獨特和唯一性。河流生態修復沒有統一模式和格局，而有它自身獨特之處，所以要有基本生態評估準則。我們要尊重自然、以人為本，要因地制宜、還自然本色。也就是說，要避免河道渠道化，避免過于人工景觀化。

第二，科學規劃。過去城建規劃往往忽視水資源，缺乏水規劃，于是在大城市形成很多問題。所以，城市規劃中，必須強調水資源承載能力。

第三，統籌系統地進行治理。水環境的治理是一個系統工程，所以要統籌系統，源頭、末端加生態修復，統籌系統的治理包括上下游、干流支流、河流和岸線、水環境和水經濟的全局統籌與治理。

第四，綜合整治、陸域水域兼顧，避免只重河湖不重岸線。岸上更重要。

第五，強化管理。必須進行有效的、強化的管理，避免多頭治水。

第六，堅持技術創新。應該聚焦國家戰略需求，結合自身特點，統籌物理、化學、生物技術，克服工程雷同化，走中國特色自主創新的水環境治理道路。

總之，水環境修復不是一天、一個月、一年能完成的，它是一個相當長的工作過程。一個受損河道，其生態修復，系統趨于穩定、平衡，需要經歷一個較長的過程，一個漸進和持續的過程。因此，水環境治理要堅持反饋性設計原則，要實施設計、檢測、管理、評估、修成與再設計，還應力求與經濟發展相輔相成。

論壇現場

專家簡介：

杭世珺，1963年畢業于北京工業大學給排水專業，同年進入北京城市規劃管理局工作。1966年3月至今，就職于北京市市政工程設計研究總院（現用名），歷任室主任、副所長、所總工程師、院副總工程師等職務，現退休回聘于總院并兼任項目中心技術總監職務。曾于1983年12月至1985年12月被派往日本國京都大學研修，主修內容為城市污水生物除磷機理和設計參數的研究，以及城市污水處理廠工程，設計CAD開發的研究。

編輯：趙凡

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