陳桂頂,朱建國,*,蔣 彬,孔 赟,馮 博
(1.江蘇省規(guī)劃設(shè)計集團有限公司市政規(guī)劃與工程設(shè)計院,江蘇南京 210019;2.重慶交通大學(xué)水利水運工程教育部重點實驗室,重慶 400074)
為從根本上解決農(nóng)村飲用水安全問題,江蘇省打破了行政區(qū)劃,取消不合格的鎮(zhèn)村水廠,對水源、水廠、管網(wǎng)、增壓泵站進行統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局,建設(shè)集中水源地和區(qū)域水廠,實行城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水模式。從分散供水到實現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水的過程中,各地依靠制度創(chuàng)新、體制創(chuàng)新,結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶攸c和實際,逐步形成了適合當(dāng)?shù)靥厣墓┧\營管理模式,但目前缺乏定量化方法對運營管理績效進行綜合評估。本文研究江蘇供水運營管理模式發(fā)展歷程,總結(jié)現(xiàn)狀各地供水運營管理模式,分析不同模式的特征及適用條件。汲取國內(nèi)先進經(jīng)驗,開展基于城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水特征的供水績效綜合評估研究,構(gòu)建綜合評價指標(biāo)體系,并對江蘇省部分地區(qū)供水運營管理績效進行評估。相關(guān)研究成果可為其他地區(qū)的供水運營管理模式選擇及供水績效綜合評估模型的構(gòu)建提供借鑒。
通過采用收集資料、現(xiàn)場調(diào)查等方法,基于PEST(政策、經(jīng)濟、社會、技術(shù))模型,對江蘇省供水運營管理模式發(fā)展歷程進行分析。對江蘇省每個供水片區(qū)的自來水生產(chǎn)到入戶的供水全過程進行全面調(diào)查與深入分析,總結(jié)江蘇現(xiàn)狀供水運營管理模式及特征。
我國農(nóng)村供水工程可分為4個階段[1],其供水和售水全過程也在不斷發(fā)生變化,運營管理模式根據(jù)供水階段可總結(jié)分為3個階段。
第一階段(1949年—1976年),農(nóng)村主要以一家一戶為單位開挖水井、修水池,對應(yīng)的是自給自足、自力更生的供水運營模式。
第二階段(1977年—2004年),在國家政策指導(dǎo)下,全國各地開始新建農(nóng)村供水工程,形成了一鎮(zhèn)一廠,甚至一村一廠的多點、分散的鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水格局,此時的運營模式是多點開花的公私混合運營模式。與此同時,江蘇省走在全國供水前列,2001年開始實施城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水策略。
第三階段(2005年開始),開展全國農(nóng)村飲用水安全工程建設(shè)與區(qū)域供水,收購、并購小水廠,解決水質(zhì)不合格問題,農(nóng)村供水由“飲水解困”轉(zhuǎn)變?yōu)椤帮嬎踩保\營模式也逐漸體現(xiàn)了規(guī)?;图谢?。
供水運營管理模式的發(fā)展與轉(zhuǎn)變有多重因素影響,本文采用PEST模型,開展江蘇省供水運營管理模式發(fā)展歷程因素分析。
1.1.1 政策環(huán)境分析
2000年之前,江蘇省呈現(xiàn)一鎮(zhèn)一廠、一村一廠的供水格局。隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展和水環(huán)境的惡化,村鎮(zhèn)供水問題凸顯。為從根本上解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村居民的飲用水安全問題,江蘇省實施城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水策略,發(fā)布《中共江蘇省委、江蘇省人民政府關(guān)于進一步加強城市工作的意見》(蘇發(fā)〔2000〕17號)、《省人大常委會關(guān)于在蘇錫常地區(qū)限期禁止開采地下水的決定》等相關(guān)文件,先后編制并實施了《蘇錫常地區(qū)區(qū)域供水規(guī)劃》《揚泰通地區(qū)區(qū)域供水規(guī)劃》和《蘇北地區(qū)區(qū)域供水規(guī)劃》,2011年3月正式實施《城鄉(xiāng)供水管理條例》。一系列政策和規(guī)劃的實施,推動了供水設(shè)施的集約化發(fā)展,促使分散式的運營管理模式向集中化管理模式轉(zhuǎn)變。
1.1.2 經(jīng)濟環(huán)境分析
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,一方面,村鎮(zhèn)用水量不斷提高;另一方面,內(nèi)河水環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重,原有內(nèi)河已無法作為飲用水源地。因此,通過實施城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水策略,充分利用長江、太湖、京杭運河等大型流域水源,建設(shè)集中式水源地;取消不合格的村鎮(zhèn)水廠,建設(shè)區(qū)域水廠、區(qū)域增壓泵站,實現(xiàn)供水設(shè)施的共建共享,從而推動供水運營管理向集中化模式轉(zhuǎn)變。
1.1.3 社會環(huán)境分析
隨著人民日益增長的物質(zhì)文化需要,用水品質(zhì)的提升已經(jīng)成為居民十分關(guān)注的民生問題,居民對飲用水的水質(zhì)安全以及供水服務(wù)的要求越來越高。因此,需要采用科學(xué)、系統(tǒng)的運營管理模式,提高供水安全水平,提供高品質(zhì)水,滿足居民用水需求,從而促使分散式管理模式向更加科學(xué)、更加合理的集中化管理模式轉(zhuǎn)變。
1.1.4 技術(shù)環(huán)境分析
針對城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水模式下的長距離供水水質(zhì)不穩(wěn)定問題,研發(fā)了以臭氧-生物活性炭為主要的深度處理工藝技術(shù),提高出廠水水質(zhì),同時通過多級加氯保障管網(wǎng)水質(zhì)。水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)及能力也在不斷提升,截至2020年底,江蘇省共有75家縣以上供水企業(yè)水質(zhì)檢測實驗室能滿足供水規(guī)模要求:具備106項檢測能力并通過CMA認(rèn)證的實驗室有10家;具備92項以上檢測能力的實驗室有11家;72項以上檢測能力的實驗室有12家;42項以上檢測能力的實驗室有42家。智慧水務(wù)建設(shè)也在快速推進,2020年底,江蘇省共安裝了約809萬塊智能水表,占水表總數(shù)的33%;二次供水監(jiān)管平臺覆蓋小區(qū)數(shù)量為9 611個,占二次供水小區(qū)總數(shù)67%;67%的供水企業(yè)實行了DMA分區(qū)計量、65%建立了GIS系統(tǒng)、80%建立了報裝系統(tǒng)。
工藝處理技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新、水質(zhì)檢測能力不斷提升、智慧水務(wù)建設(shè)快速推進等,為集中化運營管理模式的轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)支撐。
江蘇省目前采用城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水模式,水廠、泵站等供水設(shè)施布局更加集中,運營管理模式也趨向于規(guī)?;图谢,F(xiàn)狀供水運營管理模式可分為兩大類:一是集中供水+統(tǒng)一管理模式;二是分級供水+分級管理模式。其中,分級供水+分級管理模式又因轉(zhuǎn)供企業(yè)、轉(zhuǎn)供層次的不同而分為4類,如圖1所示。
圖1 江蘇省城鄉(xiāng)統(tǒng)籌區(qū)域供水運營模式分類Fig.1 Classification of Operation Model of Urban-Rural Regional Water Supply in Jiangsu Province
集中供水+統(tǒng)一管理模式指自來水公司將自來水直接輸送給用戶,并在用戶端以水表計量實際售水量,向接受供水服務(wù)的用戶直接按類別(居民生活用水、機關(guān)團體、學(xué)校、醫(yī)院、部隊、工業(yè)、基建、商業(yè)用水、特種行業(yè)用水等)計量收費。同時,自來水公司統(tǒng)一負(fù)責(zé)水廠、增壓站、管網(wǎng)(一、二、三級)及各供水層次服務(wù)體系的運營管理,實現(xiàn)制水、售水、服務(wù)一體化。
城鄉(xiāng)供水設(shè)施的統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理,避免重復(fù)投資和因資金問題使用劣質(zhì)管材,在節(jié)約建設(shè)資金的同時,工程質(zhì)量能夠得到保證。同時,沒有中間環(huán)節(jié),只繳納一次增值稅,減少了供水轉(zhuǎn)供層次相應(yīng)的成本附加,有利于減少費用支出和降低成本。末端水表計量用水量,農(nóng)村居民按使用的水量繳費,費用明確,有利于節(jié)水和保護水表等其他供水設(shè)施。但自來水的生產(chǎn)、調(diào)度、管網(wǎng)維護、水質(zhì)檢測、抄表收費等方面的工作量相應(yīng)成倍增加,相應(yīng)的管理成本也增加。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),該模式適用于人口密度大、經(jīng)濟發(fā)達和管理能力較強的城市。
分級供水+分級管理模式指城市自來水公司負(fù)責(zé)自來水的制備,然后將自來水躉售給下一級,直至終端用水戶。每級供水區(qū)域由各自負(fù)責(zé)管理,分級售水、分級管理、分級收費。根據(jù)分級程度可分為二級躉售和三級躉售模式。
該模式水費回收率高,能夠緩和鎮(zhèn)村水廠的抵觸情緒,調(diào)動鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的積極性,做到風(fēng)險共擔(dān)、利益共享。鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)的抄表收費工作,一定程度上避免了供水企業(yè)與用戶的直接沖突,同時有助于提升鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠的技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量,在有效降低鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水安全隱患的同時,提升居民滿意度。但與集中供水+統(tǒng)一管理模式相比,該模式中間環(huán)節(jié)較多,存在增加費用支出、多繳增值稅的問題。調(diào)研結(jié)果表明,該模式適用于鎮(zhèn)村水廠回購難度大、人口密度小及經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)。
根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果分析,江蘇省可劃分55個供水片區(qū),其中20個供水片區(qū)采用分級供水+分級管理模式,占比約為36%;35個供水片區(qū)采用集中供水+統(tǒng)一管理模式,占比約為64%。蘇南地區(qū)基本采用集中供水+統(tǒng)一管理模式;蘇中地區(qū)采用兩種運營管理模式供水片區(qū)的數(shù)量相當(dāng);蘇北地區(qū)采用集中供水+統(tǒng)一管理模式的地區(qū)略多于分級供水+分級管理模式(圖2)。
圖2 江蘇不同地區(qū)采用供水運營管理模式Fig.2 Water Supply Operation Management Mode in Different Regions of Jiangsu Province
結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)狀供水績效評價指標(biāo)體系[2-8],經(jīng)過頻度并統(tǒng)計建立指標(biāo)庫后,采用德爾菲法通過多輪反饋咨詢結(jié)果,綜合供水行業(yè)內(nèi)專家意見,篩選出在多輪反饋分析中離散程度較小并協(xié)調(diào)穩(wěn)定的指標(biāo)。同時基于江蘇城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水特征,融合供水安全性和供水水平等方面的評價指標(biāo),以此構(gòu)建城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水運營管理績效綜合評價指標(biāo)體系。
針對已構(gòu)建的綜合評價指標(biāo),采用層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)明確各指標(biāo)之間的權(quán)重。AHP由美國運籌學(xué)家撒丁(T.L.Saaty)提出[9],是一種對復(fù)雜問題做出決策的簡明有效方法,它能合理地將定性與定量決策結(jié)合起來,按照思維、心理的規(guī)律把決策過程層次化、數(shù)量化。傳統(tǒng)的AHP構(gòu)建判斷矩陣采用的是1~9標(biāo)度法,在不同專家評估的過程中,給出的結(jié)果可能是相互沖突的,造成判斷矩陣嚴(yán)重不一致。針對傳統(tǒng)AHP一致性要求嚴(yán)格和調(diào)整過程繁瑣等問題,本文提出改進的AHP,主要思路是首先由專家討論確定評價指標(biāo)排序,然后根據(jù)排名順序(第一重要、第二重要、第三重要)分別對應(yīng)設(shè)定的3標(biāo)度法(1、2、3)(可以出現(xiàn)一樣重要的情況),建立判斷矩陣,以此來確定各個指標(biāo)的權(quán)重。
構(gòu)建的綜合評價指標(biāo)體系中,各項指標(biāo)具有不同的量綱,有極大型指標(biāo)和極小型指標(biāo),為保證指標(biāo)間的可比性,并消除指標(biāo)差異對評價結(jié)果的影響,需對各項指標(biāo)無量綱處理后,才能進行綜合計算和評價。本文針對指標(biāo)特征,采用極值處理方法對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。
待指標(biāo)權(quán)重明確和無量綱化處理后,采用對單項評價指標(biāo)加權(quán)綜合的方法對城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水運營管理績效進行綜合評估。綜合考慮到供水績效評估模型的操作性以及應(yīng)用廣泛性,本文使用“線性加權(quán)法”來計算綜合評價得分。計算如式(1)。
Y=∑(ωi×ai)
(1)
其中:Y——綜合評價得分;
ωi——指標(biāo)權(quán)重;
ai——指極差法處理后的指標(biāo)數(shù)據(jù)。
綜合評價指標(biāo)體系分為3層,分別為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層代表城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水運營管理績效綜合評估模型,根據(jù)政府、行業(yè)及企業(yè)關(guān)心的問題將準(zhǔn)則層分成5大類,指標(biāo)層由對運營管理影響較大的綜合指標(biāo)構(gòu)成,共13個指標(biāo),如表1所示。
表1 指標(biāo)體系及指標(biāo)權(quán)重Tab.1 Indices System and Weights
向供水行業(yè)內(nèi)專家發(fā)放“城鄉(xiāng)統(tǒng)籌區(qū)域供水運營綜合評價指標(biāo)問卷調(diào)查”,將專家意見輸入軟件構(gòu)成多個判斷矩陣。最終通過一致性檢驗的群組判斷矩陣,確定每個指標(biāo)權(quán)重。
采用極值處理方法對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。極大型指標(biāo)包括管網(wǎng)末梢42項合格率、出廠水9項合格率、水質(zhì)檢測實驗室等級、管網(wǎng)壓力合格率、供水覆蓋率、抄表到戶率、投訴及時處理率、管網(wǎng)修復(fù)及時率、水費回收率、供水產(chǎn)能利用率;極小型指標(biāo)包括管網(wǎng)漏損率、單位輸水電耗、單位制水電耗。
采用構(gòu)建的供水績效綜合評估模型,對江蘇省30個供水片區(qū)的運營管理績效進行綜合評估,其中20個供水片區(qū)采用集中供水+統(tǒng)一管理模式,最低分為0.56分,最高為0.83分,平均得分為0.72分;10個供水片區(qū)采用分級供水+分級管理模式,最高得分為0.88分,最低為0.57分,平均得分為0.71分。每個供水片區(qū)得分如圖3和圖4所示。
圖3 集中供水+統(tǒng)一管理模式下各供水片區(qū)得分Fig.3 Score of Each Water Supply Area under Centralized Water Supply + Unified Management Mode
圖4 分級供水+分級管理模式下各供水片區(qū)得分Fig.4 Score of Each Water Supply Area under Graded Water Supply + Graded Management Mode
以江蘇蘇北某縣和蘇南某縣級市供水片區(qū)為研究對象,采用構(gòu)建的評估模型對其運營管理績效進行綜合評估。蘇北某縣地區(qū)總體評估結(jié)果為0.56分,具體如圖5所示。得分較低主要原因是該地區(qū)管網(wǎng)漏損較高,達到30%,高于《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“城市供水企業(yè)管網(wǎng)基本漏損率不應(yīng)大于10%”的一級標(biāo)準(zhǔn);管道老化嚴(yán)重,修復(fù)不及時;實驗室建設(shè)水平相對較低?;谠u估結(jié)果,建議該地區(qū)通過改造老舊管網(wǎng)、完善用水計量體系及加快智慧水務(wù)建設(shè),進一步降低管道漏損,同時加快推進實驗室檢測能力建設(shè)。
圖5 蘇北某縣供水運營管理綜合評估結(jié)果Fig.5 Comprehensive Evaluation Results of Water Supply Operation Management of a County in Northern Jiangsu
蘇南某縣級市供水運營管理總體評估結(jié)果為0.88分,具體如圖6所示。該城市為全國百強縣,經(jīng)濟較為發(fā)達;水廠全部采用深度處理工藝;供水管道更新改造及時,管道漏損率低于10%,出廠水和管網(wǎng)水質(zhì)明顯優(yōu)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;實驗室檢測水平高;供水管網(wǎng)分區(qū)計量達到Ⅲ級,已建立GIS、SCADA和報裝系統(tǒng),智慧化管理水平較高。
圖6 蘇南某縣級市供水運營管理綜合評估結(jié)果Fig.6 Comprehensive Evaluation Results of Water Supply Operation Management of a County-Level City in Southern Jiangsu
江蘇省各地區(qū)供水運營管理模式可分為集中供水+統(tǒng)一管理模式和分級供水+分級管理模式。集中供水+統(tǒng)一管理模式適用于人口密度大、經(jīng)濟發(fā)達和管理能力較強的城市;分級供水+分級管理模式適用于鎮(zhèn)村水廠回購難度大、人口密度小及經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)。通過構(gòu)建城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水運營管理績效綜合評估模型,對現(xiàn)狀江蘇省供水運營管理水平進行綜合評估,結(jié)果表明不同城市間運營管理水平存在差異。通過模型量化評估,可以系統(tǒng)地反映供水運營管理存在的短板,采取針對性措施,進一步提高運營管理水平。研究成果可為其他地區(qū)供水運營管理模式的選擇及運營管理水平評估提供借鑒。