王曉昌：IWA《水智慧城市導(dǎo)則》對未來發(fā)展的啟示
導(dǎo) 讀
介紹了國際水協(xié)會發(fā)布的《水智慧城市導(dǎo)則》的基本框架和主要內(nèi)容，在對該導(dǎo)則進行分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)了水智慧城市建設(shè)的主要對策，提出了面向未來的城市涉水系統(tǒng)發(fā)展趨勢。
國際水協(xié)會（IWA）于2016年在布里斯班世界水大會上發(fā)布了《水智慧城市導(dǎo)則》 。將近5年過去了，圍繞著所謂“水智慧城市”（Water Wise Cities）的主題，國際上展開了很多的相關(guān)研討，筆者也在多個場合對這部導(dǎo)則進行過介紹，最近主編出版了相關(guān)論著?；仡檸啄陙韲鴥?nèi)外的研究進展和實踐，重溫水智慧城市導(dǎo)則的內(nèi)容，感到還尚未過時，為此借《給水排水》雜志的平臺，談一點個人的認識，與關(guān)注該主題的業(yè)界同仁們進行交流。
1 水智慧城市導(dǎo)則框架和主要內(nèi)容
水智慧城市導(dǎo)則包括五大基石和四個行動層次，其相關(guān)要點如圖1所示。
圖1 國際水協(xié)會《水智慧城市導(dǎo)則》框架
1.1 水智慧城市的五大基石
該導(dǎo)則提出的水智慧城市的五大基石為：視野、治理、知識與能力、規(guī)劃方法和實施方法。
這里說的視野，是指全社會共同的視野，包括水智慧城市建設(shè)的共同驅(qū)動力，共同的先決條件，尤其是對促使城市涉水設(shè)施具有應(yīng)對條件變化之“彈性力”的共同認識；治理，則是指水智慧城市建設(shè)和管理的制度框架和激勵性政策體系；知識與能力，包括支撐水智慧城市的已有的知識和能力，更強調(diào)適應(yīng)新需求的知識和能力擴展及創(chuàng)新；規(guī)劃方法，涵蓋與水智慧城市統(tǒng)一規(guī)劃相關(guān)的資產(chǎn)管理、整體策劃、決策支持等系統(tǒng)性方法體系；實施方法，強調(diào)的是基礎(chǔ)性方法體系，包括規(guī)范和規(guī)章制度、投融資、綜合服務(wù)等，且特別注重針對水智慧城市的方法創(chuàng)新。
之所以把上述五點稱之為五大基石，是因為水智慧城市的建設(shè)和管理必須基于一種全新的視野，需要建立在科學(xué)有效的治理體系的基礎(chǔ)之上，有賴于知識與能力創(chuàng)新，科學(xué)的規(guī)劃和實施方法的創(chuàng)新，從而形成強有力的全方位支撐體系。
1.2 水智慧城市的四個行動層次
該導(dǎo)則提出的水智慧城市的四個行動層次是：有再生力的水服務(wù)，水敏城市設(shè)計，流域相連的城市，和水智慧聯(lián)盟。
城市涉水設(shè)施的功能是提供與水相關(guān)的各類服務(wù)，包括供水服務(wù)、衛(wèi)生服務(wù)和環(huán)境服務(wù)這三大范疇。在水智慧城市的層面，對水服務(wù)的要求不僅僅在于服務(wù)質(zhì)量，且強調(diào)了具有“再生力”。這首先要體現(xiàn)在水資源再生利用方面，即“3R”的原則，包括水環(huán)境補水（Replenish）、用水減量（Reduce）和水資源重復(fù)利用（Reuse）；另一方面強調(diào)城市中水服務(wù)與其他服務(wù)相結(jié)合的系統(tǒng)方法；還強調(diào)“模塊化服務(wù)”的推進，這與近年來在技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用中倡導(dǎo)的“規(guī)范化”和“可復(fù)制”的原則密切相關(guān)。
水敏城市或水敏感城市是近年來城市規(guī)劃，尤其是城市涉水系統(tǒng)規(guī)劃中提出的新理念，主要包含四個層面的內(nèi)容：一是以提供有再生力的服務(wù)為目標(biāo)的城市整體設(shè)計（涉水基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計是重要環(huán)節(jié)）；二是增大城市空間容量，尤其是有助于降低洪澇災(zāi)害的蓄水容積；三是增加可見水（如河、湖、池等地表水體）以改善城市水環(huán)境景觀功效，從而提升宜居性；四是在城市建設(shè)中推進環(huán)保材料的使用，從而減少水污染。
城市總是位于某一流域，甚至與多個流域相關(guān)聯(lián)，因此流域管理對于水智慧城市建設(shè)也極其重要。對城市而言，關(guān)聯(lián)流域的作用一是提供可靠的水資源，尤其是旱季的供水保障；二是作為水環(huán)境緩沖帶，為水質(zhì)保護提供有利條件；三是以其充足的環(huán)境容量，提升城市應(yīng)對極端事件，尤其是抵御洪澇災(zāi)害的綜合能力。
水智慧城市建設(shè)和管理歸根結(jié)底還是取決于推進上述行動的人，必須建立稱之為“水智慧聯(lián)盟”的伙伴關(guān)系，從而調(diào)動各方面的積極性向著共同目標(biāo)努力。作為惠及整個城市的事業(yè)，需要自下而上各個層面的行動：首先是市民的廣泛參與，進而是各類專業(yè)團隊作用的發(fā)揮，而這些行動都需要決策者的科學(xué)決策，更需要各級政府的領(lǐng)導(dǎo)作用。
2 基于水智慧城市導(dǎo)則的對策分析
水智慧城市的概念是針對當(dāng)今城市建設(shè)和發(fā)展難以擺脫的問題提出來的，例如高度城市化地區(qū)日益凸顯的資源型缺水或水質(zhì)型缺水，幾乎所有城市不同程度面臨的水質(zhì)污染，發(fā)展中的城市頻繁遭遇的局部內(nèi)澇，城市生態(tài)惡化及生活環(huán)境與人們的需求極不協(xié)調(diào)的問題等。究其原因，業(yè)界已經(jīng)達成的一個共識是：以工業(yè)革命為契機形成的城市涉水系統(tǒng)構(gòu)建方式已不再適合當(dāng)今的需求?，F(xiàn)代化技術(shù)體系雛形快速形成的20世紀初，全球人口不到20億，且城市化率還低于20%，對包括水資源在內(nèi)的資源需求量遠小于自然資源承載力，因此，以滿足城市需求為前提的充足資源供給成為系統(tǒng)設(shè)計的前提；然而，當(dāng)今全球人口已接近80億，城市化率已達到56%，無論從資源還是環(huán)境的角度，都是需求遠大于自然承載力。在這種情況下，亟待進行城市規(guī)劃與設(shè)計范式的轉(zhuǎn)換。
如圖2所示，對水智慧城市導(dǎo)則中倡導(dǎo)的行動進行分析歸納，可得到5個層面的13項對策。這些對策的全面采納，將有助于在系統(tǒng)、資源安全、控污、宜居城市、人力保障方面對水智慧城市建設(shè)提供強有力支撐。
圖2 基于水智慧城市導(dǎo)則的對策框架
3 城市涉水系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
近年來，圍繞著城市涉水系統(tǒng)建設(shè)，許多國家都針對城市化進程中凸顯的主要問題，開展多方面的研究和實踐探索。北美國家倡導(dǎo)了“低影響開發(fā)”（LID）技術(shù)，其核心是基于綠色基礎(chǔ)設(shè)施進行雨水徑流管理，強調(diào)自然現(xiàn)狀的最大限度維持，通過滲流、過濾、存儲等一系列小型工程措施，力圖實現(xiàn)項目開發(fā)對流域水文狀況影響的最小化。包括英國在內(nèi)的歐洲，類似的技術(shù)實踐則稱之為“可持續(xù)排水系統(tǒng)”（SuDS），其核心是城市排水系統(tǒng)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合。澳洲近年來倡導(dǎo)的是“水敏城市設(shè)計”（WSUD），特點是將包括雨水、地下水和污水管理以及供水在內(nèi)的城市水循環(huán)過程整合到城市設(shè)計中，最大程度地減少環(huán)境惡化并改善城市宜居性。在上述三種代表性技術(shù)模式中，LID主要針對項目開發(fā)，SuDS偏重于城市排水系統(tǒng)，WSUD則關(guān)注了城市涉水系統(tǒng)的整體設(shè)計。
在汲取國外經(jīng)驗，并注重我國快速城市化發(fā)展需求的基礎(chǔ)上提出的“海綿城市”理念，更強調(diào)的是城市層級的整體規(guī)劃和建設(shè)目標(biāo)。海綿城市建設(shè)技術(shù)被概括為“滲、滯、蓄、凈、用、排”等六大措施，旨在實現(xiàn)城市防洪防澇并兼具生態(tài)環(huán)保功能?？梢哉f，我國由政府倡導(dǎo)的海綿城市建設(shè)方針和技術(shù)模式，在國際上是對該領(lǐng)域發(fā)展的一個里程碑。
筆者從2009年起參與IWA“未來城市研究計劃”（Cities of the Future Program）的工作，2016年IWA水智慧城市導(dǎo)則的發(fā)布就是基于該研究計劃的成果，綜合了包括海綿城市在內(nèi)的各國的發(fā)展經(jīng)驗，并歸納為“水智慧城市”這樣一種新的系統(tǒng)理念。雖然結(jié)合對水智慧城市導(dǎo)則的詮釋，IWA網(wǎng)站上也提供了一些典型城市的案例，但總體上來說，全球范圍內(nèi)對面向未來的城市涉水系統(tǒng)的研究還主要在方向性的層面，技術(shù)性策略和方法還處于探索階段。其原因一是在于城市問題的復(fù)雜性和多樣性，二是在于問題研究的主導(dǎo)方和需求方的不一致性。下面擬結(jié)合這兩點談?wù)剬Τ鞘猩嫠到y(tǒng)未來發(fā)展趨勢的認識。
3.1 系統(tǒng)化和集成化趨勢
城市建設(shè)是一個非常復(fù)雜的問題，就當(dāng)今城市涉水系統(tǒng)面臨的困境而言，最重要的根源是，人類從一個多世紀以前起就忽視了城市問題的復(fù)雜性和多樣性，用起始于歐美的集中式給水排水系統(tǒng)這樣的單一模式作為城市涉水系統(tǒng)的主導(dǎo)模式。以給水排水設(shè)施為核心的城市涉水系統(tǒng)規(guī)劃往往沒有顧及城市關(guān)聯(lián)流域的水環(huán)境承載力和水文學(xué)特征，這是釀成很多城市目前困境的根源所在。其次，城市涉水系統(tǒng)通常受城市總體規(guī)劃的制約，也受城市其他基礎(chǔ)設(shè)施體系的制約，這也造成涉水設(shè)施的科學(xué)合理規(guī)劃和建設(shè)面臨種種困難。在我國，近年來政府和科技界不斷提出將“以水定城”作為城市發(fā)展的原則，這不僅是針對水資源短缺的問題，而更重要的是城市所在區(qū)域的水環(huán)境承載力的制約性。因此，突出水在城市中的極端重要性，關(guān)注城市總體規(guī)劃的系統(tǒng)性，將城市涉水系統(tǒng)置于城市各類基礎(chǔ)設(shè)施集成化建設(shè)的總體框架之中，將是未來發(fā)展的主要趨勢。
3.2 技術(shù)多元化發(fā)展趨勢
至少在城市建設(shè)領(lǐng)域，迄今技術(shù)研究的主導(dǎo)力量還大多集中在發(fā)達國家和地區(qū)，而急需解決的關(guān)鍵問題往往存在于發(fā)展中國家和地區(qū)。從傳統(tǒng)的給水排水專業(yè)逐漸擴展到水環(huán)境領(lǐng)域，又開始關(guān)注相關(guān)的城市問題的過程中，筆者形成了一種看法，就是發(fā)達國家和地區(qū)過去具有的發(fā)展先機主要來自對包括水在內(nèi)的自然資源的占有權(quán)，這種資源占有權(quán)也決定了他們當(dāng)時的經(jīng)濟實力。因此，在城市建設(shè)過程中，他們幾乎沒有遭受資源限制和經(jīng)濟約束，從而城市基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)具有一定的超前量。在城市涉水系統(tǒng)方面，歐美特大城市一個世紀前建設(shè)的龐大地下排水設(shè)施就是典型的例子。實際上，不論北美的LID，歐洲的SuDS，還是澳洲的WSUD，雖然在說法上都可以上升到水智慧城市的層面，但實際上都是對原有系統(tǒng)的提升或局部補充。由于這個原因，筆者一直認為，我國倡導(dǎo)的海綿城市建設(shè)，不是國外技術(shù)的移植或?qū)俚鼗侨轿坏睦碚摵图夹g(shù)創(chuàng)新，因為作為世界上最大的發(fā)展中國家和城市化進程最快的國家，我們要解決的問題與發(fā)達國家面臨的問題不在一個層面上。我們應(yīng)當(dāng)認識到，在快速城市化的過程中，由于一個時期經(jīng)濟和技術(shù)條件受限，不少城市在涉水設(shè)施建設(shè)上“欠賬”較多。某些局部問題借鑒發(fā)達國家經(jīng)驗可以得到解決，但一些根本性問題（例如個別城市“逢雨必澇”的問題），則需要通過傳統(tǒng)技術(shù)（硬件設(shè)施導(dǎo)向）與新技術(shù)（自然生態(tài)導(dǎo)向）的有機結(jié)合來解決。在海綿城市建設(shè)理念的指導(dǎo)下，我們要力圖建立符合我國國情和發(fā)展需求的科學(xué)理論體系和多元化技術(shù)體系，準(zhǔn)確評價各類技術(shù)的適用性及其功效，針對不同的需求，找到技術(shù)優(yōu)化組合與集成的科學(xué)途徑。這將是我國科技界對水智慧城市建設(shè)的突出貢獻所在，也是國際同行一直期待的。
作者：王曉昌；作者單位：西安建筑科技大學(xué)。
來源：給水排水