精準(zhǔn)施策 打造人水和諧良性循環(huán)
——訪中國工程院院士王浩

王 浩

中國工程院院士，教授級高級工程師，博士生導(dǎo)師，水文水資源學(xué)家。 現(xiàn)任流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所名譽(yù)所長，享受國務(wù)院特殊津貼。

坪山河流域是深圳東進(jìn)戰(zhàn)略的核心區(qū)域，也是東江流域的重要水源區(qū)。 坪山河水綜合治理，改善了當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境，也為粵港澳大灣區(qū)建設(shè)發(fā)展提供了水安全支撐。 為深刻展示坪山河水綜合治理的關(guān)鍵技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，近日，本刊記者采訪了坪山河流域綜合治理方案編制的主要負(fù)責(zé)人，中國工程院院士王浩。

中國水利：請您介紹一下坪山河的情況。 從頂層設(shè)計(jì)的角度，如何確定坪山河水環(huán)境綜合治理規(guī)劃思路？

王 浩：坪山河流域是東江流域的重要水源區(qū)，其下游的東江是廣東省惠州市乃至東江下游地區(qū)的主要飲用水水源；同時，坪山河流域的生產(chǎn)生活用水也依賴于東江水源，流域近七成的供水由東江供給。 因此，坪山河流域的水環(huán)境狀況既關(guān)系到東江流域下游地區(qū)的水安全，也關(guān)系到深圳市、流域自身的用水安全。 在高密度、高強(qiáng)度人類活動影響下，流域內(nèi)污染負(fù)荷產(chǎn)生強(qiáng)度大、成分多，污染物的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律極其復(fù)雜，加上流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展過程中城市點(diǎn)、面源污染防控措施長期乏力，導(dǎo)致流域水質(zhì)嚴(yán)重惡化，特別是建成區(qū)依然存在大量黑臭水體，交接斷面水質(zhì)難以滿足目標(biāo)要求。 此外，流域還面臨防洪達(dá)標(biāo)率低，濱水空間生態(tài)、景觀與文化嚴(yán)重缺失，流域水管理智能化系統(tǒng)不足等突出問題。

中國水利水電科學(xué)研究院承擔(dān)坪山河流域綜合治理項(xiàng)目方案編制，在編制過程中按照習(xí)近平總書記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，結(jié)合國家《水污染防治行動計(jì)劃》和《深圳市貫徹國務(wù)院水污染防治行動計(jì)劃實(shí)施治水提質(zhì)行動方案》的總體要求，針對坪山河流域面臨的突出水問題，按照流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)治理以及“水資源、水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化”五位一體的工作方針，以全面推進(jìn)治水提質(zhì)為核心，統(tǒng)籌陸域與水體、城市與農(nóng)村、上下游、左右岸、干支流、地表與地下、本地水與外調(diào)水、常規(guī)水源和非常規(guī)水源，統(tǒng)籌流域治水提質(zhì)、生態(tài)修復(fù)、防洪排澇、景觀文化、智慧管理等多重目標(biāo)，確保交接斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)，從根本上構(gòu)建健康的“自然—社會”水循環(huán)系統(tǒng)，保障流域水安全，修復(fù)全流域的良好水生態(tài)環(huán)境，打造具有生態(tài)人文特質(zhì)、示范引領(lǐng)作用以及輻射價值的生態(tài)海綿型流域綜合治理典范。

為了實(shí)現(xiàn)流域水環(huán)境的根本性改善，流域治理的思路根本性轉(zhuǎn)變，提出了“八個轉(zhuǎn)變”：一是從 “著眼水體”到“水陸統(tǒng)籌”轉(zhuǎn)變，二是從“斷面水質(zhì)診斷”到“污染平衡，系統(tǒng)削減”轉(zhuǎn)變，三是從“末端治理”到“源頭減排、過程阻斷與末端治理統(tǒng)籌”轉(zhuǎn)變，四是從“達(dá)標(biāo)整治”到“提標(biāo)改造”轉(zhuǎn)變，五是從“平面排水系統(tǒng)”到“立體海綿型排水系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變，六是從單純依賴“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”到“灰色、綠色與藍(lán)色基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同共生”轉(zhuǎn)變，七是從“采取工程措施”到“工程與生物、微生物措施并舉”轉(zhuǎn)變，八是從“短期見效”到“短期見效與長遠(yuǎn)治本兼顧”轉(zhuǎn)變。

基于“八個轉(zhuǎn)變”總體思路指引，開展面向流域水循環(huán)過程的污染源調(diào)查及污染負(fù)荷分析、基于流域水質(zhì)目標(biāo)倒推實(shí)現(xiàn)流域水污染指標(biāo)的細(xì)化分解、建立生態(tài)海綿型流域水污染削減適用技術(shù)清單、開展流域綜合治理方案模擬評價與定量優(yōu)化、提出流域綜合治理優(yōu)選方案。 該治理方案通過多方審視、精心定量核算，既具有全流域、全過程、多要素的基本特質(zhì)，又突出了流域治理的關(guān)鍵。 坪山河綜合治理規(guī)劃總體思路和規(guī)劃布局概括起來就是：“一條主線、四個強(qiáng)化、四道防線、四大亮點(diǎn)、多水共濟(jì)、三方聯(lián)動、兩河靚景和智慧管理”。

一條主線: 以流域水循環(huán)及其伴隨的污染物遷移轉(zhuǎn)化過程為核心。

四個強(qiáng)化: 突出源頭減排， 強(qiáng)化工業(yè)廢水、居民生活、建成區(qū)污染負(fù)荷減排和水源地保護(hù)。

四道防線: 旨在過程阻斷， 因地制宜地構(gòu)建分流、阻隔、調(diào)蓄、處理與回用一體化的雨洪、污染攔截與削減體系。

四大亮點(diǎn): 強(qiáng)調(diào)末端治理與修復(fù)， 包括水體、底泥、濕地、 水岸的良性循環(huán)系統(tǒng)， 促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與水環(huán)境質(zhì)量的提升。

多水共濟(jì): 實(shí)現(xiàn)水量優(yōu)化， 實(shí)行水庫水、 再生水等多種水源聯(lián)用， 優(yōu)化水系連通， 提升水環(huán)境容量， 確保生態(tài)用水。

三方聯(lián)動: 強(qiáng)調(diào)風(fēng)險防范， 建設(shè)干流、 支流防洪排澇與陸域內(nèi)澇點(diǎn)控相結(jié)合的風(fēng)險防范體系。

兩河靚景: 創(chuàng)造水文化水景觀， 打造兩河流域獨(dú)特的水景觀文化體系。

智慧管理: 實(shí)行現(xiàn)代化監(jiān)控與管理， 建設(shè)現(xiàn)代化大數(shù)據(jù)、 立體監(jiān)控與智能應(yīng)用相結(jié)合的平臺體系， 完善相關(guān)制度與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

中國水利：坪山河水環(huán)境綜合治理最大的亮點(diǎn)是什么？

王 浩：坪山河水環(huán)境綜合治理最大的亮點(diǎn)就是從根子上找準(zhǔn)問題、精準(zhǔn)施策、著眼全局，避免水環(huán)境治理長期以來的頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳， 具體而言就是針對坪山河水循環(huán)伴隨的污染負(fù)荷特點(diǎn)以及交接斷面達(dá)標(biāo)的要求，提出了 “精準(zhǔn)截污、分散調(diào)蓄、分布處理、就地回用” 優(yōu)化方案。

一是精準(zhǔn)截污。 截污的主要作用是控制點(diǎn)源污染。 在入河處，利用污水截流管對市政污水進(jìn)行截流，以達(dá)到控制點(diǎn)源污染的目的。 通過中控平臺遠(yuǎn)程自動化控制限流閘門精準(zhǔn)截污技術(shù)，保證旱季污水不入河，雨季后期潔凈雨水進(jìn)入河道，滿足和維護(hù)了坪山河流域的生態(tài)水量需求。

二是分散調(diào)蓄。 分散調(diào)蓄的主要作用是控制面源污染。 在入河處，利用雨水截流管對污染較重的雨水進(jìn)行截流，并引入調(diào)蓄池；利用海綿設(shè)施對污染較輕的雨水處理，進(jìn)行有效的面源污染控制。 傳統(tǒng)的“大截排”和“集中調(diào)蓄”方式，需在下游設(shè)置大規(guī)模的調(diào)蓄設(shè)施，通常占地大、投資多。 采取“分散調(diào)蓄”做法，只需在干流沿線以及支流河口新建7 座調(diào)蓄池， 就可有效收集初期雨水，減少初期雨水溢流對河道的污染，同時減少了占地、節(jié)省了投資。

三是分布凈化。 凈化的主要作用是消除污染物。 利用污水廠和人工濕地對截污管中的污水、調(diào)蓄池中的初期雨水進(jìn)行雙重凈化，以達(dá)到水質(zhì)達(dá)標(biāo)的目的。 與傳統(tǒng)的“集中處理”方式不同，因地制宜布設(shè)分布式水質(zhì)凈化站、人工濕地等“分布式”處理系統(tǒng)，兼顧了效率、效果與經(jīng)濟(jì)成本，減少了污水管網(wǎng)投資，便于生態(tài)補(bǔ)水。 采用地下式污水處理站，上部為城市綠化，可作為公共活動空間。

四是就地回補(bǔ)。 在坪山河流域劃分14 個生態(tài)補(bǔ)水?dāng)嗝?，包括支流匯入節(jié)點(diǎn)、黑臭水體、考核交接斷面；針對南方豐水的特點(diǎn)，分適宜、低限兩級計(jì)算各個斷面汛期、非汛期的生態(tài)需水量；將4 個生態(tài)需水單位納入坪山河流域水資源配置網(wǎng)絡(luò)，與1 個社會經(jīng)濟(jì)單元、18 座水庫、2 個外部水源（東部引水、東深供水）共同構(gòu)建坪山河生態(tài)—社會協(xié)調(diào)的水資源調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

中國水利：在流域、智慧化、系統(tǒng)化等水環(huán)境治理核心問題上采取了什么措施？

王 浩：流域是水問題治理的基本單元，應(yīng)實(shí)現(xiàn)山水林田湖草統(tǒng)籌、干支流統(tǒng)籌、上下游統(tǒng)籌、水陸統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、河湖統(tǒng)籌。 流域是基礎(chǔ)，區(qū)域是主力。 流域負(fù)責(zé)統(tǒng)一規(guī)劃、監(jiān)測、標(biāo)準(zhǔn)制定、區(qū)域邊界劃分，以分清各區(qū)域責(zé)任；區(qū)域要守土有責(zé)，每個區(qū)域要做到4 大平衡：一是洪水和分散、蓄滯、坦化結(jié)合，二是污染產(chǎn)生和削減相平衡，三是資源供給和需求相平衡，四是生產(chǎn)生活和生態(tài)空間相平衡。

在智慧化方面， 坪山河流域建立了智慧管理與服務(wù)平臺。 充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，通過中控平臺遠(yuǎn)程自動化控制限流閘門精準(zhǔn)截污，設(shè)置無人自動水質(zhì)監(jiān)測站，建立多元立體監(jiān)測體系、多維信息服務(wù)平臺、智慧預(yù)報調(diào)度平臺以及支撐保障環(huán)境體系，便于及時追根溯源與整治，以實(shí)現(xiàn)流域智慧管理與服務(wù)。 坪山河流域智慧管理與服務(wù)平臺的三大基本功能包括信息服務(wù)功能、核心業(yè)務(wù)功能以及系統(tǒng)服務(wù)功能。

在系統(tǒng)化方面，主要體現(xiàn)在多要素系統(tǒng)治理上，例如在多要素方面，不能單打一。 水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水文化、水管理、水經(jīng)濟(jì)，彼此要協(xié)同推進(jìn)，多策并舉。 八個統(tǒng)籌要素具體包括水安全保障、水資源供給、水環(huán)境達(dá)標(biāo)、水生態(tài)健康，以及水景觀優(yōu)美、水管理智慧、水文化濃厚、水經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

中國水利：在促進(jìn)坪山河水環(huán)境、水生態(tài)良性發(fā)展上，有哪些技術(shù)創(chuàng)新？

王 浩：坪山河水環(huán)境治理中在技術(shù)上取得了一些突破，例如在污泥處置方面，開展了坪山河干流（老河道）污泥資源化利用技術(shù)研究，開發(fā)并系統(tǒng)集成了淤泥中重金屬“沉淀鈍化—混凝土固封”雙重固封技術(shù)、污泥適度脫水技術(shù)、微顆粒高效分散技術(shù)、污泥再生砌塊高頻振動成型技術(shù)，相關(guān)成果直接應(yīng)用于“坪山河干流綜合整治及水質(zhì)提升工程”， 解決了老河道水下清淤時的1.6 萬m3脫水泥餅出路（其中資源化再生砌塊0.2 萬m3，用于坪山河濕地公園綠道和廣場建設(shè)、河道護(hù)坡，制成工程土1.4 萬m3，用于坪山河濕地公園的堤防和景觀回填土）， 實(shí)現(xiàn)了坪山河淤泥低成本、低能耗、安全免燒結(jié)制砌塊資源化利用。另外，我們在水質(zhì)提升上，污水處理廠建設(shè)也形成許多先進(jìn)技術(shù)。

中國水利：習(xí)近平總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”在坪山河水綜合治理中都有哪些具體體現(xiàn)？ 坪山河實(shí)踐中有哪些成功的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒？

王 浩：坪山河水環(huán)境綜合治理中積極貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記的“兩山理論”，并取得了一些成果：

一是流域水文化與水景觀體系規(guī)劃中，注重人與自然和諧。

二是提出“關(guān)愛河流、振興河流、感知河流、融入河流”四大設(shè)計(jì)策略， “關(guān)愛河流”即保護(hù)自然生態(tài)， 展現(xiàn)勃勃生機(jī)；“振興河流”即強(qiáng)化公共功能， 塑造特色空間；“感知河流”即創(chuàng)造濱水路徑， 建設(shè)特征岸線；“融入河流”即傳承地域文化， 體現(xiàn)城市精神。 實(shí)現(xiàn)流域資源整合， 體現(xiàn)地區(qū)特色，進(jìn)而提升區(qū)域城市品質(zhì)， 達(dá)到“跨河滲透、河城共生”、“發(fā)展的城市、流動的公園”的美好愿景。

面向新時代，我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，水污染治理處于攻堅(jiān)階段，我們的方案帶來的改變還在繼續(xù)。 基于流域“自然—社會”二元水循環(huán)的理念，采用對水循環(huán)及伴生過程的科學(xué)診斷工具， 提出了科學(xué)的治水思路和方案，并且效果良好。

隨著坪山河治理從干流治理向全流域的推進(jìn)，效果還會進(jìn)一步提升，河流水質(zhì)將得到進(jìn)一步的改善。 同時，會針對推進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)的新問題持續(xù)改進(jìn)。

坪山河治污中合力推進(jìn)智慧城市建設(shè)的理念、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，正在我國其他流域和一些國家得到推廣、驗(yàn)證和采用，有著很強(qiáng)的推廣應(yīng)用前景。

中國水利：您作為流域“自然—社會”二元水循環(huán)的提出者，在坪山河治理中，從治理理念、思路和措施上是如何應(yīng)用的？

王 浩：當(dāng)前，在傳統(tǒng)水問題尚未得到遏制的基礎(chǔ)上，新的水問題不斷呈現(xiàn)。 多種水問題交織和極值化是其基本特征，對自然水循環(huán)和社會水循環(huán)過程帶來深遠(yuǎn)影響。 隨著氣候變化和人類活動影響的深入，水問題進(jìn)一步加劇的風(fēng)險增大。

這些水問題不論其表現(xiàn)形式如何， 都可歸結(jié)為流域水循環(huán)分項(xiàng)或伴生過程導(dǎo)致的失衡問題。 其中，水資源短缺問題，是自然—社會水循環(huán)通量互饋失衡；水環(huán)境污染問題， 是與水循環(huán)伴生的污染物遷移轉(zhuǎn)化過程失衡；水生態(tài)損害問題， 是與水循環(huán)伴生的生態(tài)過程演變失衡；水災(zāi)害風(fēng)險增大，屬于特殊情景下自然與社會水循環(huán)結(jié)構(gòu)失衡。

坪山河水環(huán)境綜合治理規(guī)劃注重自然水循環(huán)和社會水循環(huán)多要素的耦合， 從流域的視角開展系統(tǒng)化的治理，以流域水循環(huán)及其伴生過程為主線，實(shí)現(xiàn)流域統(tǒng)籌、協(xié)同治理、精準(zhǔn)施策以及智慧管控。

協(xié)同治理從二元水循環(huán)綜合屬性視角，實(shí)現(xiàn)流域水循環(huán)自然功能和社會功能的協(xié)同。 其中，二元水循環(huán)的自然功能包括三大方面，資源屬性應(yīng)穩(wěn)定再生，生態(tài)屬性要求有生態(tài)服務(wù)功能， 環(huán)境屬性要求促進(jìn)水環(huán)境質(zhì)量根本改善；社會功能包括兩大方面，經(jīng)濟(jì)屬性要求效率優(yōu)先，社會屬性要求兼顧公平，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同治理。

自然水循環(huán)是主框架， 社會水循環(huán)是人工側(cè)支過程，兩者的互動關(guān)系要控制和協(xié)調(diào)好，具體而言：自然水循環(huán)重點(diǎn)抓兩件事，一是可再生性的維持。 產(chǎn)水量不要減少，水源地要涵養(yǎng)，河勢要穩(wěn)定，江湖關(guān)系要合理。 二是要坦化各種水文極值性。 社會水循環(huán)也是兩件事，一是盡可能減少從自然水循環(huán)的取水量， 少干擾自然水循環(huán)節(jié)律和過程。二是少向自然水循環(huán)排污，加強(qiáng)再生水的循環(huán)利用。

這些二元水循環(huán)的理念貫穿在坪山河治理的始終。