在2018(第十屆)水業熱點論壇上，上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司黨委書記、副董事長、總工程師/全國工程勘察設計大師張辰坦稱，在治水問題要盡快補齊短板，并結合公司參與的項目案例，詳細闡述要用系統思維解決水環境問題。

“與發達國家相比，我國當前排水管網的運行管理水平仍顯落后，排水管道疏通方式落后;排水管道結構性和功能性病害嚴重;排水管道破損、錯位導致管道滲漏嚴重。”8月22日，在2018(第十屆)水業熱點論壇上，上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司黨委書記、副董事長、總工程師/全國工程勘察設計大師張辰坦稱，在治水問題要盡快補齊短板，并結合公司參與的項目案例，詳細闡述要用系統思維解決水環境問題。

上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司黨委書記、副董事長、總工程師/全國工程勘察設計大師張辰

以下為張辰現場發言內容(根據現場速記整理，未經本人審閱)

開篇先講述生態文明建設時代背景。2018年5月18日全國生態環境保護大會在北京召開，習總書記在會上一系列的講話，對生態文明建設有著很好的指導意義。在治水問題上有不少問題要解決，其中有一個就是要加快補齊污水收集和處理設施的短板…………，盡快實現污水管網的全覆蓋、全收集、全處理。

張辰表示，從去年開始就談系統化思維，很高興今年2月9號，人民日報發表了題為《生態文明建設需要系統思維》，和我們提倡的主旨很契合。生態文明建設需有系統思維，水生態文明屬于生態文明的一部分，解決水的問題也需堅持系統思維。

國內外排水管網安全運行現狀對比

盡管水環境治理上升到國家高度，也需要系統思維解決水污染問題，但令人遺憾的是，管網建設作為水環境治理必不可少的一環，近年來除了我國管網建設規模在快速增長之外，排水管網安全運行和重視程度差強人意，亟需提高。

張辰坦稱，與發達國家相比，我國當前排水管網的運行管理水平仍顯落后，排水管道疏通方式落后;排水管道結構性和功能性病害嚴重;排水管道破損、錯位導致管道滲漏嚴重，以上海市某區2011年排水管道為例，中度淤積以上的管道占總管道長度的18.45%，平均每1km就有1處破裂、滲漏等結構性病害。

近年來，近半數城市發生內澇的主要原因是排水系統覆蓋不全、標準偏低，新建管網跟不上城市發展速度，老舊管網得不到及時更新，部分設施運行不正常等。排水管網的建設和完善滯后于城市發展，城市中仍然有較多的排水空白區。

在設計手段、標準規范、檢測技術方面，張辰認為國外排水管網安全運行技術研究均走在前列，值得國內水業同行借鑒：

(1)設計手段先進：歐盟的排水設計規范要求當排水系統面積大于2km2或管道內流行時間大 于15min時，應采用非恒定流模擬進行城市管網水力計算。

(2)標準規范全面：經過多年的研究和實踐，發達國家已形成較為全面的城鎮排水管網技術標準體系，用于指導城鎮排水管網的規劃建設和運行維護。以日本為例，發布了《下水道管路設施維持管理手冊》覆蓋了排水管道的設計計算、疏通方式、檢查手段、修復技術和管道污泥處理等各個方面。

(3)檢測技術創新：國外已從傳統的潛水員管道檢查向視頻檢測、聲納檢測、透地雷達等方向發展，實現管道檢測的數字化、三維化和全景化。

(4)管理機制完善：發達國家排水管網管理以內澇防治和污染控制為目標，強調全過程控制管理，并啟用了預警應急管理機制。如美國低影響開發(LID)、英國可持續城市排水系統(SUDS)等。

基于我國排水管網存在的問題，張辰指出提高城鎮排水管網科學規劃、建設、管理水平和保障安全運行是當務之急，是解決城市黑臭水體、內澇防治的根本之道。他認為未來我國排水管網安全運行技術發展方向，應朝如下方面努力：

(1)樹立海綿城市規劃建設理念

(2)提高排水防澇設計建設標準

(3)推行科學合理運行管理模式

(4)加快研發管網運行技術裝備

(5)建立管網信息平臺管理制度

(6)規范城市管網專項資金管理

談完管網技術后，話鋒一轉，張辰指出我國污泥處置技術現狀不容樂觀，第一：處理處置技術單一，污泥大多僅經過簡單濃縮和脫水處理就進行填埋;第二：技術路線不完善，以污泥最終安全處置為導向的科學處理技術路線體系尚未形成;第三：資源化利用率低：生物質能未有效資源化利用。

對此，他建議，亟待構建以最終安全處置和資源化利用為導向的技術路線體系，提升污泥治理頂層設計水平，重點流域應率先突破污泥處理處置技術路線，對于引領全國污泥科學治理具有重要意義和推動作用。

如何樹立水環境的系統思維?系統思維的“六部曲”

會上，張辰大篇幅講述何為系統思維，以及如何用系統思維進行流域系統整治。他認為，系統思維范圍很廣，主要包括系統調查、系統規劃、系統研究、系統設計、系統評估和系統運維管理六大方面，簡而言之就是先著眼系統調查，建立系統的規劃，開展系統的研究，通過系統設計、系統評估和系統運維管理，使得我國排水系統恢復到原有的系統思維。

第一、系統調查：應需要建立水循環的信息系統，包括降水，污染源、管網(包括重要接入點的管網運行狀態)泵站、河道、污水廠等水生態系統要素的信息數據庫，數據庫既是前期調查的成果，也是后期運行管理數字化平臺的基礎。比如上海合流污水治理一期、二期和三期，均有一個信息數據平臺，三個平臺如何合并建立統一的共享平臺，并考慮數據性公開，比如短時期/長時期降水量等數據的公示，都值得我們思考。

第二、系統規劃：系統的梳理現有規劃，做好與各規劃的銜接、反饋研究。這看似容易，實則很難，水環境整治本身就是一個系統，但是各個部門各自執政，出臺不同版本的系統規劃，比如《城市總體規劃》、《海綿城市建設規劃》、《內澇防治規劃》、《雨水系統規劃》、《污水系統規劃》等等。

第三、系統研究：不僅僅是針對某一點，比如調蓄池的規范，有源頭、中途、末端，這個調蓄從污染控制而言，到底是在源頭還是中途還是末端，各有各的要素，需要分清層次來做這方面的工作。

再舉個例子，河道的清淤是黑臭水體的重要因素，追溯到20年前，從上海蘇州河治理工程一期、二期、三期，清淤采取什么樣的措施，以及清淤后的污泥怎么處理也是系統研究的內容。這個中間包括清淤的方式，一次、兩次還是長效的清淤，還有是否按照規劃標高清淤，或者采用生態的清淤方式，需要對河道底泥物理、化學、生物及泥水界面交換過程釋放影響機制進行系統的研究。

第四、系統設計：水環境整治系統設計，應以水環境質量為目標，以現狀問題為導向，以污染總量控制為依據，采取“源頭、過程和末端相結合、綠色和灰色相結合、工程與非工程相結合”的工作思路，要考慮多種技術手段、多部門協作、多專業統籌。

在系統設計時，還要注重源頭和過程相結合，制度設計和技術手段結合，牢記樹立十六字方針——源頭治理、過程控制、制度設計和技術手段。比如源頭治理在服務范圍內有“城中村”，要考慮環村圍截，新建小區分流和排道整治等問題。舉個例子，福州項目在許多分流制的地區有很多的排道，導致溝水、洗滌水都進入了雨水管道，若這些排道不整治，將無法治理黑臭水體，更無法達到小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭目的。

第五、系統評估：黑臭水體治理是長期的過程，通過評估做一些定量的決策，從源頭的系統調查開始，系統的規劃、系統的研究、還有系統的評估來轉變思維，用系統思維針對黑臭水體的治理。

可以采用一些先進評估手段，評估水環境容量是多少、污染物負荷是多少、截流系統的規模與溢流頻次的關系、活水策略下的泵閘調度規則以及近、遠期目標的可達性等內容。

第六、系統管理運維：通過感知層、網絡層、運用層等多層級的構架和管理，借助智慧排水平臺，對設施狀況、運行維護、智能控制等方面能及時、準確和高效管理。

項目案例分享

會上，張辰以公司參與的福州水系項目、石洞口污水廠、青島麥島污水廠、臨港海綿城市智慧管控平臺(一期)案例，簡單介紹系統思維在項目案例的運用情況。

(1)福州水系項目

據了解，2017年福州市全面開展了102條(分7個水系治理包)內河(其中包7還未開工)的治理運營工作，其中治理91條、運營7條。

張辰介紹，福州整個把城區分成7個包，這就是用系統的規劃來考慮的。我們承擔的第5個包—倉山龍津陽岐水系綜合治理PPP項目，一共是13條河流總長31公里，13條河流中間黑臭有11條，環保部聯手重點掛牌督辦的黑臭水體有5條(龍津河、陽歧河、躍進河、白湖亭河、龍津一支河)。

福州水系7個包項目

倉山龍津陽岐水系綜合治理PPP項目，13條河流

首先進行系統調查，根據現場踏勘情況，選取了29個河道斷面，進行水質檢測，不同斷面水質略有差別，除港頭河、馬洲河外，其余11條河道均黑臭。

張辰闡述：系統調查應以問題為導向，要摸清有多少污水直排口、雨污混接、底泥淤積、城中村排水、違章建筑、垃圾淤塞等情況。經過踏勘，我們發現福州項目13條河道共1400個排口，旱季入河污水總量3.24萬m3/d，這些都是未經任何處理的原生污水直接排掉，后期系統設計要考慮把3.24萬噸的原生污水截留。

此外，現場調查還發現福州13條河道沿河違章建筑達52萬㎡，總垃圾量13萬m³，水系阻塞段3.43km、底淤泥總量約61萬m³，還有8條連接主要城中村排污溝。

摸清福州項目現狀后，其次我們開始系統研究，通過理論計算，計算點源、面源、內源的污染物總量，確定各技術手段對污染負荷的消減比例，為系統方案的設計打下基礎。

“基于系統調查、系統研究的基礎，以問題為導向，福州水系項目制定出科學、詳細且具有針對性的系統設計方案，通過控源截污、內源治理、生態修復、活水保質等多種技術手段(如下圖)，讓它變一條成水質達標的河流。”張辰表示。

所以說，黑臭水體治理要將雷厲風行和久久為功結合起來。先雷厲風行解決老百姓最關心的問題，將河流治理的不黑不臭，提高老百姓感知，但離功能達標、變成一條可親近的河、生態的河流距離尚遠，要下苦功夫。張辰指出，立竿見影、雷厲風行、久久為功的事情一定要做，讓人們有感知。

系統設計第一步：控源截污

近年來，“海綿城市”成為基建領域的熱詞。在上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司 黨委書記/總工、全國工程勘察設計大師張辰看來，這是一個重新審視城市排水系統的機會，需要用系統理念統籌協調。8月22日，在2017（第九屆）上海水業戰略論壇中，張辰向與會人員詳細闡述了“排水工程建設的系統思維觀”。

本文根據嘉賓發言內容整理，未經本人審閱。

我在上海市政總院從事工程設計三十多年，但目前來看，我們的城市基礎設施還是很落后。我曾經要求提高我們的排水標準、提高污水處理廠的標準等，但是很多領導聽了以后，都會提出疑問：要投入多少？取得的效果是多少？因此這些提議都被放在了后邊。好在總書記提出海綿城市建設的理念，如何抓住這個機遇、趁勢而為，提高整個排水行業標準，建立內澇防御體系等，是我們需要重點思考的問題，也是實現排水工程建設系統思維觀的一個抓手。

海綿城市建設是系統理念

無論是李克強總理，還是習近平總書記，都提出了“讓城市有面子，更要有里子”的建設宗旨，現在到了注重里子的時候。如何注重里子？我認為需要注意以下幾點。

樹立三段論觀念：包括源頭減排設施、排水管渠設施、排澇除險設施。源頭控制方面，國家標準體系做了一個很重大的修訂，現在國家基建標準有1200多項，做工程建設，怎么能想到這么多規范？為此，我們也參照了國外的一些室內和建筑小區的排水規范。排水管渠方面，大家都在說黑臭水體整治，其中管網是最大的問題，這方面要進行大量的探索和改造。另外，我們還要構建一個排澇除險設施，今年頒布的內澇防治技術規范，確定超大城市排水建設標準是一百年一遇，特大城市標準是五十年到一百年一遇。這方面，都給我們做城市排水工作創造了很好的前提。

達到四大目標：城市排水工作一定要有系統的理念，考慮到方方面面的工作，達到系列綜合目標，即：小雨不積水，大雨不內澇，河道不黑臭，熱島有緩解。

協調五大專業：海綿城市建設需要規劃、建筑、綠地、道路、水務等專業共同協調。海綿城市不僅是給排水行業的事情，但我們沒有跨界的條件，無法指揮道路怎么設計、綠地怎么做。只有各個專業相互協同、相互配合，才能夠把海綿城市的系統理念建立起來。

牢記六字箴言：分別為滲、滯、蓄、凈、用、排。其中，構建系統的理念，更要牢記后四字。

同樣，黑臭治理也要有一個系統治理的體系，需要控源截污、內源治理、生態修復、活水保質、長治久清等各方面工作的配合。我們在上海做臨港海綿試點，總面積79個平方公里，是全國30個試點城市中最大的一個。剛開始，我們發現小區里雨污混接非常嚴重，不光是底樓，甚至二樓的洗滌廢水也都排到雨水管道，流入河道中。而臨港是雨污分流的地區，如何體現我們的分流制排水體制優勢？我認為應當正視問題，以問題為導向，用系統思維來一步步推進工作建設。

海綿城市規劃是系統方案

水生態目標：要有水生態的目標，從源頭提出年徑流總量控制率的計算。但現在排水工程的上游——管網方面，還沒有健全這些理論，應該與時俱進，推進完善。

水安全：提到水安全，管網是重點。從內澇防治設施三段論角度而言，源頭控制有滲透、轉輸，包括植草溝、滲透管渠等多種手段；源頭污染也要盡量在源頭控制，排水管渠也要發揮排澇除險功能。應急管理方面，不僅僅要提高水務自動化程度，建設信息化平臺，還要思考如何將下水管道各種信息提供給市民，包括各個排水系統內澇情況、水位信息等。

水環境：在水環境治理中，從污染物的調查評估到水環境容量的計算，以及水質的模擬到污染控制，要形成整個系統理念。比如面源污染消減了多少、對整個水體的改善是多少，都要建立體系。用模型把整個城市虛擬建造好以后，才能夠把系統工作一步步推進。

在這些理念的指導下，我們編制了上海海綿城市規劃，包括到2020年，按1000km2計的建成區中，完成約200km2區域的海綿城市建設；到2030年，80%建成區實現海綿城市建設要求。在這個規劃中，也有聚焦和系統思想的體現。如針對上海臨港 79平方公里的海綿建設工作，其中老城區7.35km2，主城區建成區44.08 km2，其它為生態建設用地及備用地。目前，建成區年徑流總量控制率只有58%，目標是要達到80%。這就有考慮到各方面的工作配合。

在上述因素的考量下，我們確定了從中心到周邊的示范分區類型，包括湖泊水體生態保護凈化示范區、商務街區海綿工程建設示范區等7種。原來我們用傳統的理念做，現在考慮的是如何海綿化，如用一個綠化隔離帶和臨港森林相結合，形成了生態廊道雨水自蓄凈化池。

內澇防治是海綿城市建設重要組成

內澇防治是海綿城市建設的重要組成部分。這一塊，過去我們一直詬病國家的標準、規范師出多門，但其實美國也是這樣，美國聯邦法律1972年頒布了清潔水法，從點源污染、面源污染等方面做了一些控制，但其他多個聯邦政府部門，如環保署、陸軍工程兵團、高速公路管理署等，也都制定了相應的法律。所以說不要僅詬病法規，只要相互協同好，都能夠取得很好的效果。
 

在美國，規劃和設計階段后期，項目排水系統的設計計算和圖紙都要接受嚴格的審批，否則整個項目都不能獲得施工許可。不同地區的排水標準，往往存在很大的差異，但只要這些差異與聯邦政府制定的強制性法律法規沒有沖突，地方標準就是有效的。我國現行標準也做了這方面的轉變，以后可能只有37本強制規律法規，其他非強制的標準靈活度較高。

最后再說一下我們遵循的內澇防治設計規范的一些設計原則。它提出了城市防澇排水系統的十二條基本原則，其中第四條表示，雨水徑流的出路，是一個空間分配的問題。對于特定的降雨事件，水量是不可壓縮的。因此，排水規劃必須有足夠的空間，為后續做調蓄池，以及源頭減排、內澇排澇除險等提供基本保障。第十一條和十二條中提到，泄洪通道和河道漫灘，應受到最大程度的保護。因為突發雨情的流量是難以預測的，一定要為這些控制手段留出空間。僅這一條還不夠，還需要為河道漫灘和泄洪通道預留足夠的側向移動空間，避免對公共和私人設施造成損失。

近年來，城市的內澇的災害頻發，需要我們反思，這也是一個機遇。我們要思考如何設立系統的理念，把源頭減排、排水管渠等標準規范制定作為依托，適當提高排水管網標準，填補國內內澇防治標準空白，同時加強與城市防洪等專業的銜接，逐步建立起適合我國國情、涵蓋源頭控制的管網優化和內澇防治綜合體系，保障城市排水安全和城市水環境質量，促進城市可持續發展。