隨著城市化的快速推進、城市群不斷擴張、城市人口迅速增長，污水排放量也隨之增加，且已遠超出水體的自凈能力，造成城市附近水體污染。同時，近年來城市內澇頻繁發生也給城市水安全系統敲響了警鐘。10月15日，在水工業與城市安全高峰論壇上，清華大學校長、中國土木工程學會水工業分會理事長陳吉寧以“大型城市可持續水系統的規劃與設計”為題做了精彩報告。
清華大學校長、中國土木工程學會水工業分會理事長陳吉寧主題報告
傳統的城市水系統為什么不可行？
污水排入河道對下游城市的用水影響評價有一個經驗法則－“10 times”，既污水排入河道后經過稀釋濃度變為原來的1/10時再被下游城市利用是相對安全的。陳吉寧指出，在如今城市群密集的情況下破壞了這一法則的基本要求，城市的迅速擴張，污水的大量排放，沒有給水體充分的時間和空間“休養生息”，水質達不到用水要求。
同時，近年來，極端氣候事件頻繁發生，干旱和強降水頻率上升。根據住建部信息，國內351個城市在2008~2010兩年時間內，有62%的城市發生過不同程度的內澇，其中內澇災害超過3次以上的城市有137個。
陳吉寧強調，我國大型城市水系統應該向提高抗風險能力、解決城市水系統間影響與協調問題及不同設計目標之間的突出矛盾邁進。
現有水系統規劃設計體系存在哪些不足？
陳吉寧概況總結了現有水系統規劃設計方法存在的三方面不足：粗放和經驗方式的不足、設計思路整體性的不足和嚴謹性不足，從而將很難應對城市水系統未來面臨的挑戰。
前期靈活，后期剛性。在我國城市水系統規劃設計中，前期的總體規劃一般是經驗性規劃，相對靈，約束性很小，中期的控制性規劃屬于半定量半定性的規劃，而后期的詳細規劃剛性又很強。陳吉寧指出，如果由于系統之間的協調性問題需要后期更改 就會面臨很多困難。
局部優化，系統分散。現有規劃是針對系統單元進行規劃，而系統單元之間的聯系相對松散，并未充分考慮規劃過程中的信息互補和交換。如：污水廠布局與規模、用地規劃、污水管網規劃布局及自來水用戶布局的相互影響有多大？溢流點與溢流規模、排水管網規模及布局、污水廠能力及水環境質量的相互影響有多大？這些都是需要在規劃中考慮的問題。
方案枚舉，評估為主。我國在規劃設計時通常是根據經驗，設計多個規劃方案，通過評估各方案性能，確定“最優方案”。陳吉寧強調，如果前期設計的多個方案均為劣解的話，將導致最終確定的“最優方案”只是劣解中的較優方案，而不是實際上的最優方案。
新型規劃設計理念應對城市水系統面臨的挑戰
可持續城市水系統是指能夠滿足城市發展需求，保護城市及流域生態環境質量，保證資源在人類社會中公平分配，且具有合理費用效益的城市水系統。陳吉寧指出，可持續城市水系統設計是一種新型的規劃設計理念，需要滿足6項原則：設施風險全過程綜合調控原則、對外部干擾最小化原則、經濟技術及行為解鎖原則、水-碳-氮協同利用原則、綜合效益最優原則、彈性控制與適應性管理原則。
陳吉寧介紹說，水系統規劃設計的方法從橫向上包括功能域、結構域、布局域和參數域四個區域，對應著明晰功能、識別結構、確定布局和確立參數這四個設計階段，縱向上包括任務分解和模型模擬這兩個層次。最后，陳吉寧還采用城市水系統規劃設計新方法對污水系統布局、雨水調蓄設施布局、雨水源頭處理設施布局、排水體制選擇四個方面的實踐進行了舉例介紹。
編輯：朱麗娜
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