伍燕南

（蘇州科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇蘇州 215009）

引言

水是人類生存和社會經(jīng)濟發(fā)展中不可替代的資源，雖然隨著社會、技術(shù)等的發(fā)展，人們能夠運用設(shè)施蓄水、管道排水、海水淡化、污水凈化，甚至異地調(diào)水等技術(shù)緩解水問題，但水安全問題仍然是21世紀(jì)城市發(fā)展面臨的重大問題之一[1]。蘇州是長三角經(jīng)濟區(qū)的重要城市，雨量充沛，河網(wǎng)縱橫，然而，在經(jīng)濟高速運轉(zhuǎn)的背后，水危機的警報也頻頻拉響，如何解決水環(huán)境危機，是學(xué)者、城市管理者、市民共同關(guān)注的熱點之一。

1 蘇州加強水環(huán)境建設(shè)的必要性

1.1 城市水功能作用的需要

蘇州因水而興，自然河湖曾提供了便捷的水源、水上交通，促進了城市的興起與發(fā)展，如今，雖然城市水體整體性的飲用、防洪、交通等功能有所降低，但局部水域的這些功能依然突出，同時，水體的景觀功能全面提升，水成為蘇州傳統(tǒng)水巷及其風(fēng)貌、水系駁岸等傳統(tǒng)文化的基本元素，是城市特色最重要載體。

1.2 城市水經(jīng)濟節(jié)約化的需要

雖然蘇州是個水資源豐富的城市，但隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展和規(guī)模的擴大，對水的需求量也在逐年遞增，水資源供給壓力不斷增大。為此，建設(shè)好城市水環(huán)境，特別是將中水、雨水等作為資源加以充分利用，既可以緩解水資源壓力，也可以降低水供給的經(jīng)濟成本。

1.3 城市整體生態(tài)可持續(xù)性的需要

隨著快速的城市化進程，蘇州整體環(huán)境受到一定影響，原生態(tài)空間被擠占，城區(qū)熱島效應(yīng)增強[2]，2017年6～9月平均氣溫27.5℃，比常年同期偏高1.5℃，特別是7月平均氣溫31.9℃，創(chuàng)歷史同期新高，高溫日數(shù)異常偏多，達33天，成為史上僅次2013年的炎熱夏季，城市靜風(fēng)頻率也較大，霧霾達87天。水環(huán)境建設(shè)對這些不良環(huán)境將起到一定的緩解作用。

2 蘇州市水環(huán)境問題表現(xiàn)

2.1 水量方面

蘇州地處長江三角洲平原水網(wǎng)地區(qū)，水資源豐富，但受時間分布失衡及城市經(jīng)濟和人口規(guī)模的雙重影響，蘇州也面臨著日益加劇的資源性缺水的風(fēng)險[3]。

2.1.1 總量豐富，人均不足

蘇州屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水充沛，水資源較豐富，屬多水帶，加上過境水量大，總量平均保持在250億立方米左右。但是，由于蘇州城市發(fā)展迅速，人口不斷增加，人均占有水資源較少，僅在豐水年優(yōu)于全國平均水平，平水年和偏豐水年為2000-2300m3，不足或僅接近于全國平均水平，枯水年則明顯不足（圖1），按照國際公認(rèn)的人均水資源標(biāo)準(zhǔn)，蘇州總體處于輕度缺水狀態(tài)，少數(shù)年份（偏枯年、枯水年）則達中度缺水。

圖1 蘇州市2010-2017年水資源狀況變化圖

2.1.2 外來水豐富，地產(chǎn)水不足

蘇州水資源總量包括降水形成的地產(chǎn)水和外來入境水兩部分，其中以外來入境水為主，是地產(chǎn)水的3-6倍，地產(chǎn)水僅約30億立方米，而相較于用水量而言，蘇州近年來每年用水量都在80億立方米以上，且呈波動式上升趨勢，顯然，地產(chǎn)水不能滿足用水需求，很大程度上需要外來水補充（圖2），城市用水存在一定的安全隱患。

圖2 蘇州市2010-2017年水資源構(gòu)成與用水狀況變化圖

2.2 水質(zhì)方面

2.2.1 水質(zhì)有所改善，但問題依然存在

蘇州早在十多年前已被國家列入水質(zhì)型缺水城市，雖然近年來實施了一系列節(jié)水、減排、控源、截污工程[4]，水環(huán)境質(zhì)量逐步改善，全市水功能區(qū)水質(zhì)達標(biāo)率由2010年的50.5%上升到2017年的80.4%，V類和劣V類水質(zhì)斷面則由43.9%下降到2.0%，但總體而言，蘇州水質(zhì)量狀況問題依然嚴(yán)峻，氨氮和總磷排放量較大，是河湖的主要污染物，太湖（蘇州轄區(qū)）、陽澄湖、獨墅湖和金雞湖等主要水體長期處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，河湖黑臭現(xiàn)象時有發(fā)生。

2.2.2 水域廣闊，但自凈能力較弱

蘇州地處我國東部平原河網(wǎng)地區(qū)，河湖密布，水域面積約占總面積的42%，古城區(qū)水域面積也占其面積的16.9%，是我國水域面積比例最大的城市之一。但由于區(qū)域內(nèi)地形平坦，河道坡降較小，水流長年處于緩流甚至滯流狀態(tài)，水體復(fù)氧能力較差，自凈能力較弱。

2.2.3 用水效率提升，但污水排量偏大

近年來，蘇州城市生產(chǎn)用水效率不斷提高，萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量等不斷下降，農(nóng)田灌溉水有效利用率則不斷提高，但由于城市社會經(jīng)濟的發(fā)展，總用水量不斷增加，而從用水結(jié)構(gòu)看，污染物排放量較大、較難治理的的工業(yè)用水和生活用水都呈上升趨勢，農(nóng)業(yè)用水量則受豐枯年型影響較大（表1），一般情況下，每使用1噸生活和工業(yè)用水，就要排出0.7至0.8噸的污水，由此產(chǎn)生大量污水及污染物，影響水質(zhì)環(huán)境。

表1 蘇州市2010-2017年用水效率及用水量狀況表

2.3 水災(zāi)害方面

2.3.1 時間分布失衡引發(fā)的水災(zāi)害

雖然近年來蘇州的雨水災(zāi)害不太突出，但作為一個多雨的城市，年平均降雨量達1100毫米，且年內(nèi)分配不均，5～9月的汛期降水量約占全年的60%，加之蘇州降水較豐時，也是上游地區(qū)降水較大時，作為太湖流域的洪水走廊，上游地區(qū)的洪水需通過蘇州市入江入海，因此，仍面臨著較大的水災(zāi)風(fēng)險，地勢低洼處危險性更大，相反，非汛期則可能出現(xiàn)不同程度的干旱。而從長時間尺度看，蘇州降水年際變化也較大，豐水年與汛期、枯水年與干季的疊加可引發(fā)洪澇或旱災(zāi)，2011年至今出現(xiàn)多次較嚴(yán)重的氣象干旱、洪澇及旱澇急轉(zhuǎn)天氣。

2.3.2 極端天氣引發(fā)的水災(zāi)害

受全球氣候變化及地方小氣候環(huán)境的影響，蘇州極端天氣頻率增加。2017年，梅雨期較常年偏短，梅雨量較常年偏少50%，但出現(xiàn)4次較明顯降雨過程，伴有局地短時強降雨、雷雨大風(fēng)和雷電等強對流天氣。夏季有41天出現(xiàn)強雷電、雷雨大風(fēng)和短時強降雨等強對流天氣，其中，27天出現(xiàn)突發(fā)雷雨大風(fēng)，34天出現(xiàn)短時強降雨，最大的1小時雨量99.9毫米，瞬時極大風(fēng)速12級。秋季連續(xù)2天出現(xiàn)歷史罕見的區(qū)域性暴雨-大暴雨，日最大降雨量190.9毫米，1小時最大雨量89.4毫米，受強降雨和上游客水共同影響，河湖水位均超警戒水位。

3 蘇州市水環(huán)境建設(shè)對策

3.1 加強專項水工程建設(shè)

3.1.1 加強雨水資源化和中水回用

當(dāng)前，蘇州城市雨水資源化率較低，統(tǒng)計顯示，除2015、2016年豐水年外，蘇州產(chǎn)水系數(shù)（水資源總量與降水量之比）為0.30～0.45（表2），即僅有約1/3的降水轉(zhuǎn)化為水資源，其余基本流失，因此，必須加強雨水資源化建設(shè)，這是增加城市水資源尤其是地產(chǎn)水量的最根本途徑，可通過增強現(xiàn)有各類水體或其他地面的匯水或滲水功能、在不同場所研究設(shè)置不同類型和規(guī)模的雨水收集設(shè)施、新增集水空間等方法提高降水轉(zhuǎn)化成水資源的機率。

表2 蘇州市2010-2017年雨水資源化率狀況表

此外，將城市生產(chǎn)、生活中的一些雜用水、優(yōu)質(zhì)雜排水，如部分企業(yè)生產(chǎn)過程水、學(xué)校、賓館、居民區(qū)等生活廢污水（沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所）等，集中處理達到一定的標(biāo)準(zhǔn)后，回用于工業(yè)生產(chǎn)、綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等，從而也達到增加供水渠道、豐富水資源的目的。

3.1.2 加強減污和水活化

針對水質(zhì)問題，減少污染物排入是其關(guān)鍵。對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，要不斷加強其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)技術(shù)的改進，限制高消耗、高污染排放的項目，推廣規(guī)?；?、生態(tài)型生產(chǎn)，推進清潔生產(chǎn)，從而促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，降低污染負(fù)荷。而對于日趨加重的生活型污染而言，加強城市污水處理廠、農(nóng)村集中及分散式生活污水處理設(shè)施等的建設(shè)，嚴(yán)格管控生活污水直排水體的現(xiàn)象，同時，控制生活垃圾等其他污染物可能對水體的污染。

加強水活化是從另一個側(cè)面改善水質(zhì)環(huán)境，一方面合理規(guī)劃河湖體系，通過恢復(fù)、新開局部水體，打通斷頭河等，使河湖水體脈絡(luò)相通，另一方面合理調(diào)水引流，大空間尺度上，利用長江、太湖，既可以雙源互補，也可以江湖共濟城區(qū)水體，小空間尺度上，利用堰體構(gòu)建水位差，促使水體流動、循環(huán)，如古城區(qū)利用婁門堰、閶門堰、婁東堰三點，既調(diào)控了內(nèi)城河、外城河及相鄰片區(qū)的分流比，又構(gòu)建了北高南低的水勢，使古城區(qū)水每天一更新。

3.1.3 加強水利工程

城市排水管網(wǎng)工程是為城市工農(nóng)業(yè)和生活用水服務(wù)，并處理和排除污水和雨水的工程，根據(jù)城市的降水、排水量需求合理地設(shè)計排水系統(tǒng)管徑、布局方式，可以有效防止城市的洪澇災(zāi)害。

防洪排澇工程則是針對城市洪澇災(zāi)害的專項工程，面對蘇州依然較高的洪澇風(fēng)險，需要針對不同區(qū)域的防洪要求實施相應(yīng)的工程措施，長江流域以保障防洪安全和河勢穩(wěn)定為重點，要鞏固提高長江堤防防洪能力，開展長江河道崩岸險情監(jiān)測預(yù)警；太湖流域以洪水安全蓄泄為重點，要積極推進環(huán)太湖大堤、退養(yǎng)還湖等工程；對于城區(qū)，推進區(qū)域河道治理，重點實施白茆塘、元和塘等區(qū)域骨干河道綜合整治，擴大洪水北排長江能力，由此構(gòu)建起“外圍防洪、河湖調(diào)蓄、源頭減排、超標(biāo)應(yīng)急”的城市防洪排澇工程系統(tǒng)。

3.2 加強綜合性水生態(tài)建設(shè)

3.2.1 加強水—岸生態(tài)修復(fù)

正所謂“問題在水里，根源在岸上”，要改善水體環(huán)境質(zhì)量，除了改造三面光河道、鋪石子、增加曝氣、種水草等改變水體本身生態(tài)外，還要從其周邊環(huán)境入手，通過岸坡邊界修復(fù)、層次化的植被緩沖帶構(gòu)建，甚至更大范圍城市山林的保護等，形成真正的、系統(tǒng)化的生態(tài)體系，發(fā)揮其生態(tài)環(huán)境保護作用，以更顯著地推進蘇州水的綜合管理。

3.2.2 加強海綿城市建設(shè)

海綿城市的提出主要針對于日益突出的城市內(nèi)澇問題，然而，隨著研究與實踐的不斷深入，其內(nèi)涵不斷豐富，海綿城市是“讓城市像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的‘彈性’，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將水釋放予以利用”[5]，它利用吸收、貯蓄、滲透、凈化、排放、使用等六大技術(shù)，增加城市水資源量、凈化水質(zhì)、減輕城市旱澇等實現(xiàn)對城市水的全方位管控。

一方面，加強重點海綿技術(shù)的研究與應(yīng)用。根據(jù)蘇州水環(huán)境中水量不足、水質(zhì)較差等較突出問題，滲透、滯蓄技術(shù)是其關(guān)鍵，在保護現(xiàn)有河道、大型濕地、湖泊、綠地等海綿空間的基礎(chǔ)上，加強河網(wǎng)系統(tǒng)的恢復(fù)和河湖岸的生態(tài)修復(fù)，推進道路的透水鋪裝改造和建筑的集水功能建設(shè)，提升建筑的立體綠化和城市綠地綠廊的建設(shè)。

另一方面，加強重點區(qū)域的海綿建設(shè)。一種是在有著較好海綿空間基礎(chǔ)的區(qū)域，如蘇州三角咀濕地、西部山地等，通過合理規(guī)劃，增強其匯水、集水等能力，較快速地顯現(xiàn)海綿作用，另一種是城市易澇區(qū)，如姑蘇區(qū)的梅巷-北園，高新區(qū)的楓橋街道核心區(qū)等地，其地勢較低洼或不透水較集中，要采取引排、貯蓄等適當(dāng)?shù)拇胧┲攸c加強改造。

3.3 加強水保護觀念提升

雖然蘇州用水效率有所提升、污染物排放有所控制，但總體而言，仍存在一定的過度用水、違規(guī)排放現(xiàn)象，必須從個人、集體、社會等不同層面加強水保護觀的建設(shè)。一方面，開展形式多樣的宣傳活動，通過學(xué)校教育、舉辦面向企業(yè)和單位的培訓(xùn)班、開展社會性的節(jié)水行動等，普及綠色水觀念，另一方面，加強用水、排水管理，實施用水排水審計，建設(shè)農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)控服務(wù)中心，實施遠(yuǎn)程監(jiān)控，加大農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉建設(shè)，鼓勵節(jié)水減排行為，對超標(biāo)使用、排放用戶征收超計劃加價費，甚至予以較嚴(yán)厲的處罰，通過主動與被動相結(jié)合方式，并最終由被動向主動過度，樹立自覺的水環(huán)境保護理念，促進城市水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語

水是蘇州城市發(fā)展的基礎(chǔ)元素，更是蘇州城市特色的靈魂，在看似豐盈的背后依然掩藏著一定的風(fēng)險，需要從保護工程、保護理念等多角度不斷加以提升，才能更好地促進城市水環(huán)境的改善，保障城市的水安全。