
雨水管理問(wèn)題已經(jīng)成為事關(guān)群眾生活以及城市基礎設施建設的大問(wèn)題。一方面,無(wú)論是2007年濟南的7.18事件,還是2012年北京7.21事件,以及某些城市出現的“看海”現象,都嚴重影響了城市居民的生活,甚至生命安全。另一方面,雨水管理中也蘊含著(zhù)水資源利用的巨大商機,能夠帶動(dòng)雨水管理相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。有預測稱(chēng),未來(lái)10年雨水管理產(chǎn)業(yè)的投資規模預計達到兩萬(wàn)億元人民幣。目前城市雨水污染現象嚴重,北京水污染總量中30%以上來(lái)自溢流雨水,但在城市普遍缺水的背景下,雨水不失為上天賜予的資源,通過(guò)收集利用,可以變?yōu)橘Y源彌補城市用水不足。
如何開(kāi)發(fā)雨水資源,雨水管理會(huì )帶動(dòng)哪些產(chǎn)業(yè)?哪些企業(yè)能找到商機?
雨水污染很?chē)乐?/p>
雨水徑流污染嚴重,目前城市雨水收集利用率不到10%
城市雨水問(wèn)題的根源,是硬路面、水泥建設造就的城市改變了自然界原有的水文地質(zhì)循環(huán),在新的循環(huán)形成的過(guò)程中,與城市業(yè)已存在的問(wèn)題相互作用,最終形成了北京建筑大學(xué)車(chē)伍教授口中的三大問(wèn)題:“水多、水臟、水少。”
中國城鎮供水排水協(xié)會(huì )排水專(zhuān)業(yè)委員會(huì )副秘書(shū)長(cháng)劉達克表示,“初期雨水的面源污染很?chē)乐?,比如北京全年城區生活污水COD排放量約35萬(wàn)噸,汛期五環(huán)內三四個(gè)月排放入河的COD就有約7萬(wàn)噸,氨氮類(lèi)似。”
隨著(zhù)城市化發(fā)展,道路、橋梁、建筑物等不可滲透表面日益增加,使得城市降雨的徑流量流失已由城市開(kāi)發(fā)前的10%增加到開(kāi)發(fā)后的55%。降雨在淋洗大氣、沖刷道路、建筑物等之后攜帶了大量有機物、病原體、重金屬、油劑、懸浮固體等污染物,最終進(jìn)入地表水、地下水以及城市河湖水系,導致城市水環(huán)境污染,生態(tài)系統健康失衡。長(cháng)期以來(lái),行業(yè)內習慣用“初期雨水污染”這個(gè)概念來(lái)表述這個(gè)現象,但車(chē)伍認為 “雨水地表徑流”這樣的表述似乎更為合適。因為在目前的管網(wǎng)體系中,后期雨水同樣存在環(huán)境污染問(wèn)題,尤其是溢流雨水。經(jīng)調查,北京污染總量中30%以上來(lái)自溢流雨水,上海的蘇州河,昆明的滇池,也同樣受到雨水地表徑流的嚴重污染。
中國的水資源匱乏情況持續惡化。我國仍有300多個(gè)城市供水不足,但僅有部分地區對雨水進(jìn)行少量收集和有限利用,收集利用率不到10%;絕大部分雨水徑流通過(guò)雨水管道直接排入附近水體,造成大量資源白白流失,結果就是雨水流失量增加和水循環(huán)系統平衡被破壞。然而,由于雨洪和污染問(wèn)題相對突出,所以人們的關(guān)注多集中在快排和處理方面,忽視了對雨水的循環(huán)利用。
向左走?向右走?
灰色路線(xiàn)著(zhù)重排水控污, 綠色路線(xiàn)貢獻值大
如何解決雨水污染和循環(huán)使用問(wèn)題?有兩種路線(xiàn)可供選擇:灰色路線(xiàn)和綠色路線(xiàn)。
灰色路線(xiàn)的思路來(lái)源于雨水的水質(zhì)管理時(shí)代,其核心思路是排水和控污,主要手段包括建設大型的排水管網(wǎng)系統(大管徑管道和為數眾多的泵站),雨污分流體系,修建調蓄池以錯峰和處理污染雨水。雖然這個(gè)路線(xiàn)對環(huán)境的影響已是有目共睹,但對于已建城區的改造和管網(wǎng)系統優(yōu)化,仍是一個(gè)行之有效和可以快速見(jiàn)效的辦法,就在不久之前,美國的波特蘭市還投資14億美元,修建了一個(gè)直徑4米、5.5公里長(cháng)的雨污合流管道。
據了解,我國許多城市地下管網(wǎng)建設歷史欠賬較多的城市,也建立了為數不少的管網(wǎng)系統,比如2010年上海在蘇州河沿岸建設了5座容積為7萬(wàn)多立方米的調蓄池,同時(shí)還規劃了更大規模的建設多座調蓄池以及大型地下調蓄隧道,用以控制雨水地表徑流對于蘇州河的污染。2011年,昆明在二環(huán)內開(kāi)工建設18座合流制調蓄池,總容積也達到了24萬(wàn)立方米,北京更是在2012年“7.21”之后,投入巨資建設20座立交橋排水泵站和調蓄池。
以L(fǎng)ID(低影響開(kāi)發(fā))、水敏感城市設計等為代表的綠色路線(xiàn)是建立在人們對于城市與自然關(guān)系深刻反思的基礎上的,核心思想就是尊重自然,順應自然,它比改造自然可以獲得更多的效益。如美國費城經(jīng)過(guò)實(shí)際測算,僅在雨水地表徑流污染控制環(huán)節,傳統的灰色路線(xiàn)可發(fā)揮1.22億美元的經(jīng)濟效益,而綠色路線(xiàn)則可貢獻28.46億美元的效益?;谶@一結果,費城宣稱(chēng)未來(lái)10年僅在LID的設計和實(shí)施環(huán)節,就將投入65億美元。
對于未來(lái)中國雨水問(wèn)題的解決思路,《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》中表示, 要“加快推進(jìn)雨污分流管網(wǎng)改造與建設”,其內容包括“在雨污合流區域加大雨污分流排水管網(wǎng)改造力度,暫不具備改造條件的,要盡快建設截流干管,適當加大截流倍數,提高雨水排放能力,加強初期雨水的污染防治”,“積極推行低影響開(kāi)發(fā)建設模式”。
雖然目前的實(shí)施細節、資金配套和方法方式仍未明確,但有一點(diǎn)可以肯定,根據中國目前的現狀和決策層的認識水平,中國未來(lái)的雨水解決思路,會(huì )是“灰色+綠色”的綜合路線(xiàn)。住建部城建司張悅巡視員的話(huà)更易于理解,即采用蓄、滲、滯、凈、用、排的理念進(jìn)行管理。
產(chǎn)業(yè)大門(mén)正在開(kāi)啟
多方有機會(huì )通過(guò)市場(chǎng)競爭獲益
市場(chǎng)上雨水相關(guān)的企業(yè)不在少數,評價(jià)一個(gè)產(chǎn)業(yè),尤其是環(huán)保產(chǎn)業(yè)是否處于興起階段,需要從國家的重視程度,法規的完善程度,技術(shù)的支撐能力,國內外的技術(shù)落差等來(lái)考量。從這個(gè)角度分析,中國的現代雨水產(chǎn)業(yè),仍處于形成階段,但它的發(fā)展速度將會(huì )帶動(dòng)其快速進(jìn)入井噴狀態(tài)。
據住建部相關(guān)人員測算,未來(lái)10年,在雨水管理方面的投資將達到兩萬(wàn)億元人民幣。受益者有如下幾種:
建設方與供貨方
中國未來(lái)的雨水管理路線(xiàn)將遵循“蓄、滲、滯、凈、用、排”的理念。“排”雖然在最后一位,但考慮城市建設的需要,以及歷史欠賬,市政排水系統存在著(zhù)巨大的改善空間,管網(wǎng)的建設仍將占據較大比重。這一市場(chǎng)的打開(kāi)將主要源于以下兩個(gè)原因:一是未來(lái)一段時(shí)期新建排水設施需求或超過(guò)30萬(wàn)公里,帶來(lái)明顯的增量刺激;二是原有老化排水系統的大規模改造需求超過(guò)11萬(wàn)公里。
新增和改造需求帶動(dòng)的排水投資規模將在1.13萬(wàn)億左右,這部分投資缺口預計在未來(lái)5年~10年得到充分彌補,因此相對于2010年901.5億元的排水投資規模,未來(lái)5年排水投資的年均復合增速將維持在15%左右。北京提出“十二五”期間要基本建成雨污分流的排水系統;投入21.2億元對中心城區的排水管線(xiàn)全部實(shí)施更新改造。
另外,調蓄池作為溢流污染控制、洪水錯峰調節的重要手段,將是未來(lái)幾年建設的重點(diǎn)內容。這些建設項目大多由政府投資,具有建設周期短、業(yè)主付款保障率高等特點(diǎn)。一批大的國有建筑企業(yè)將從中受益,如北京城建集團承建了北京20座立交橋蓄水池中的10座;同時(shí),蓄水池中同步需要的各類(lèi)設備,如過(guò)濾設備、管道自潔設備、各種控制閥門(mén)和閘門(mén),這些設備的生產(chǎn)商和供應商,早已密切關(guān)注這方面的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。
規劃咨詢(xún)產(chǎn)業(yè)
“雨水管理是城市水環(huán)境管理的最高階段”,住建部城建司巡視員張悅曾有此論斷。要將污染防治、防汛、生態(tài)等功能有機結合,這是一項高技術(shù)含量的復雜體系。湖南省常德市政府委托德國的漢諾威水協(xié)進(jìn)行常德水環(huán)境規劃,以及相關(guān)工程的設計總包,為此常德市政府花費了1000萬(wàn)歐元。但劉達克認為,如果真能夠達到當時(shí)漢諾威水協(xié)提出的相關(guān)治理效果,這一筆錢(qián)花的還是非常值的。“如果我們在開(kāi)展一項大工程之前,拿出投資預算的1%,甚至更少,來(lái)進(jìn)行項目的頂層設計,取得的效果會(huì )比不做規劃好得多。”
同時(shí),國家的政策制定者也清醒地意識到了我國規劃體系存在的問(wèn)題,“排水系統本身不銜接,各項規劃之間不銜接,城市豎向規劃與相關(guān)體系沒(méi)有結合”,中國城市規劃設計研究院的研究人員在上海召開(kāi)的2013年城市雨水管理國際研討會(huì )上表示,國務(wù)院要求各地區在2014年年底編制完成防洪排澇建設規劃,在規劃咨詢(xún)方面,單就未來(lái)投資體量來(lái)說(shuō),這一環(huán)節的產(chǎn)業(yè)體量應以百億元來(lái)計,但這個(gè)環(huán)節能否最終產(chǎn)業(yè)化,并培育出一個(gè)健康的咨詢(xún)產(chǎn)業(yè),還需要等待時(shí)間驗證。
相關(guān)的數字產(chǎn)業(yè)
應用GIS系統和數學(xué)模型來(lái)進(jìn)行城市區域的水資源管理,這在國外已經(jīng)是一個(gè)比較成熟的套路,并有完備的產(chǎn)業(yè)配套。但在中國,目前這個(gè)方法還處于應用探索階段。降雨資料缺乏、管網(wǎng)基礎資料缺乏、業(yè)已建立的GIS系統實(shí)用功能差、國外的成熟商業(yè)軟件價(jià)格昂貴、系統運營(yíng)和數據采集模式需要摸索、相關(guān)的技術(shù)人才尤其是實(shí)戰型人才嚴重匱乏,是制約這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾個(gè)關(guān)鍵要素。張悅就表示,雖然有上述困難,但要做,而且要做好,要把看不見(jiàn)的管網(wǎng),變成看得見(jiàn)的業(yè)績(jì)。這項工程耗資巨大并且與持續性的服務(wù)相關(guān)聯(lián),初步估算,一個(gè)中等城市的數字服務(wù)體系建立起來(lái)需要近千萬(wàn)元投資,僅以中國主要的城市需求來(lái)估量,未來(lái)將會(huì )形成上百億元的產(chǎn)業(yè)規模,并且隨著(zhù)城市化和中小城市管理水平的發(fā)展提速,這個(gè)產(chǎn)業(yè)將在未來(lái)10年持續快速增長(cháng)。
基于雨水綜合利用的服務(wù)
“能否利用發(fā)達國家業(yè)已形成的研究成果和技術(shù)產(chǎn)品,打造中國城市發(fā)展的后發(fā)優(yōu)勢;通過(guò)科學(xué)的規劃和實(shí)施,達到水循環(huán)城市或水敏感城市水平,這絕不是幻想”,車(chē)伍教授表示。而水循環(huán)或水敏感城市的理念,其實(shí)又折射在“蓄、滲、滯、凈、用、排”這六字訣上。未來(lái)的城市,在水資源的凈化與循環(huán)利用方面,必然是一個(gè)整體。這個(gè)進(jìn)程已經(jīng)啟動(dòng),如果對比發(fā)達國家的管理經(jīng)驗,未來(lái)國家或特定行政區域,必定會(huì )出臺更嚴厲的管理措施,比如雨水排放許可制度,雨水資源利用評價(jià)制度,輔以經(jīng)濟杠桿手段,如雨水排放收費,雨水收集和利用補貼等。比如,目前北京的措施是小區建設1m3的雨水收集設施,國家給予500元的補貼。
為特定區域(小區,廣場(chǎng),寫(xiě)字樓)的業(yè)主提供服務(wù),在雨水收集、凈化、利用方面提供達到國家政策要求的規劃、設計、建設和運營(yíng),同時(shí)通過(guò)資源回收利用為業(yè)主實(shí)現一定的經(jīng)濟價(jià)值,這個(gè)產(chǎn)業(yè)正在快速進(jìn)入人們的視野。國家“十二五”水專(zhuān)項中,關(guān)于雨水綜合利用和產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)課題就有3個(gè),廣東省深圳市更是率先在區域規劃中引入低影響開(kāi)發(fā)綜合利用理念。
相關(guān)鏈接
發(fā)達國家的雨水探索之路
20世紀以來(lái),發(fā)達國家的雨水探索之路經(jīng)歷了3個(gè)階段,即水量管理、水質(zhì)管理和可持續管理。
水量管理時(shí)期
20世紀初,隨著(zhù)西方國家工業(yè)化和城市化的高速發(fā)展,不透水的路面帶來(lái)了雨水徑流積水問(wèn)題,雨水排放成為城市建設需要解決的問(wèn)題。最初,人們利用溝渠來(lái)收集和排放城市中的雨水以及生活污水,后來(lái)逐漸過(guò)渡到用雨污合流管道、雨污分流管道來(lái)高效地排除及處理城市雨水。但與城市供水和污水處理相比,城市雨水管理在這一時(shí)期并沒(méi)有受到很多重視。
水質(zhì)管理時(shí)期
20世紀80年代,大量研究表明城市及農耕區雨水徑流是導致河流等自然水體水質(zhì)下降的重要原因。在美國,國會(huì )和環(huán)保署開(kāi)始將注意力轉移到雨水的污染治理上來(lái)。1983年制定了第一代BMP(最佳管理實(shí)踐)方案。第一代BMP意在建立一套高效的雨水收集、利用和排放系統,控制污染物擴散途徑并實(shí)行終端治理;主要強調的是工程類(lèi)措施,如修建沉淀池、人工濕地、儲水池等,也包括政策法規和污染源控制等非工程類(lèi)措施。
可持續管理時(shí)期
20世紀90年代以來(lái),涌現了許多雨水管理的新概念、理論和技術(shù)手段,如美國的LID(低影響開(kāi)發(fā))和GI(綠色基礎設施),澳大利亞的水敏感性城市設計,英國的可持續排水系統,還有德國和日本等國家雖沒(méi)有明確的概念體系,但也已經(jīng)摸索出的一套行之有效的管理辦法。雖然這些概念表述各有差別,涉及范圍也各有特點(diǎn),但指導思想卻一致,即應用各種工程、技術(shù)手段和管理決策體系,將城市對自然環(huán)境、水文地質(zhì)的影響降至最低。
西方的經(jīng)驗——
靠什么來(lái)做好雨水管理工作?
1.科學(xué)的管理方法和手段
2.嚴格的法規和標準
3.強有力的產(chǎn)業(yè)支撐,完備的數據積累和決策支撐工具
作者單位:江蘇宜興環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院