張亞坤,吳澤昆,唐文哲,王忠靜

(清華大學水圈科學與水利工程全國重點實驗室,北京 100084)

設立雄安新區(qū)是為打造北京非首都功能疏解集中承載地、深入推進京津冀協(xié)同發(fā)展做出的一項重大部署,目前,容東片區(qū)、高鐵片區(qū)等已初具規(guī)模[1-3]。隨著雄安新區(qū)規(guī)劃建設加快推進,水生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯。如何按照“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,管好水、治好水、用好水,構建藍綠交織、清新明亮、水城共融、多組團集約緊湊發(fā)展的生態(tài)城市,恢復白洋淀生態(tài)功能,對雄安新區(qū)的可持續(xù)發(fā)展至關重要[4-5]。雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境保護是一項復雜的系統(tǒng)工程,水污染治理和生態(tài)系統(tǒng)修復與水資源利用和防洪排澇密切相關,需要統(tǒng)籌城市水系、城市建設、水資源高效利用、水生態(tài)環(huán)境保護、防洪排澇、藍綠空間、淀泊景觀、城鄉(xiāng)供水和水資源再生回用等涉水事務[6-7],對此,需探究水資源一體化管理模式,對雄安新區(qū)水資源利用各環(huán)節(jié)施行統(tǒng)一管理,以提升水資源利用效率,達到水資源供需與生態(tài)環(huán)境保護的綜合平衡[8-11]。

已有研究大都從單一視角出發(fā),研究水污染治理、生態(tài)系統(tǒng)修復或防洪排澇的某一方面,缺乏從水生態(tài)環(huán)境一體化視角開展整體性、系統(tǒng)性研究,且缺少實證數(shù)據(jù)的支持。對此,本文提出了雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理機制,即流域與上下游行政區(qū)域協(xié)同治理,將補水、治污和防洪納入同一體系,并結合調研結果分析了雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理現(xiàn)狀,提出了相應的建議。

1 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理機制

建立雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理機制,是在流域與區(qū)域尺度充分考慮調水、供水、用水、節(jié)水、治污、防洪排澇、污水處理、再生水回用之間的相互關系,統(tǒng)一進行城鄉(xiāng)水資源評價、規(guī)劃、開發(fā)、利用、配置和保護工作,統(tǒng)籌管理水量、水質、水域、水能。雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理機制如圖 1所示。

圖1 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理機制

構建雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理機制,應統(tǒng)一協(xié)調各利益相關方需求,明確各方協(xié)同工作與決策機制,通過智慧管理信息平臺實現(xiàn)高效處理水務信息和應對風險,有助于統(tǒng)籌城鄉(xiāng)水資源評價、規(guī)劃、開發(fā)、利用、配置和保護,統(tǒng)一管理取水、供水、用水、節(jié)水、排水、污水處理和再生水回用,促進雄安新區(qū)水資源、水環(huán)境、水安全、水生態(tài)、水文化建設,統(tǒng)籌解決雄安新區(qū)各種水問題,以實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置與高效利用、水生態(tài)環(huán)境優(yōu)良、水工程高質量建設與運營、水災害防治高效、利益相關方共贏、水務智慧化管理和經濟社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標[12-13]。

雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理還應通過調研解決以下問題:①水生態(tài)環(huán)境保護管理需求;②水生態(tài)環(huán)境一體化管理重要性;③水生態(tài)環(huán)境一體化管理面臨的問題及解決對策。

2 調研方法

本文采用問卷調研與半結構化訪談相結合的混合研究方法,通過問卷調研收集定量數(shù)據(jù),通過訪談、資料分析、現(xiàn)場考察等方法收集定性數(shù)據(jù)。問卷采用Likert 5分量表,結合文獻調研、雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理現(xiàn)狀設計題項,并與行業(yè)內專家多次交流討論,不斷優(yōu)化。調研對象包括來自容城縣(9%)、安新縣(35%)和雄縣(35%)涉水管理部門和水務公司(21%)的管理人員和技術人員,共收集問卷88份,其中有效問卷81份,調研對象從業(yè)時間n≤5a為15人,5a30a為3人,平均從業(yè)年數(shù)為13.6a,水務管理經驗較為豐富。

除問卷調研外,還對調研對象中的32位水務管理和技術專家進行了半結構化訪談,訪談主題包括水污染治理、生態(tài)系統(tǒng)修復與水資源利用、防洪排澇、涉水事務利益相關方協(xié)調管理等方面,以了解問卷評分的深層次原因以及受訪者對水生態(tài)環(huán)境一體化管理的相關建議。訪談結果能有效支撐問卷調研結果,確保研究結果的可信度[14]。

3 調研結果分析

3.1 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理需求

雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理需求得分如表 1所示,其中根據(jù)得分將需求重要性分為5個等級:0～1為很不重要,>1～2為不重要,>2～3為一般,>3～4為重要,>4～5為很重要。

由表 1可知,雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理需求得分均值為4.51分,各項得分不低于4.00分,表明需求較強。其中,在利用水務工程保護生態(tài)環(huán)境、突發(fā)環(huán)境事件應急響應和地下水污染防治方面有迫切的需求,需通過多源補水、生態(tài)系統(tǒng)修復、植樹造林、生物多樣性保護、海綿城市建設[15]、生態(tài)環(huán)境質量監(jiān)測和監(jiān)督評價等多重手段保護生態(tài)環(huán)境。同時,需建立并實施洪澇災害防治體系,加強風險辨識、風險分析、應急預案編制、應急資源準備、應急處置和整改恢復。此外,需從源頭上對雄安新區(qū)水污染進行防治,系統(tǒng)規(guī)劃和處理城鄉(xiāng)污水并資源化利用。綜上所述,需建立水生態(tài)環(huán)境一體化管理模式,達到水資源供需與生態(tài)環(huán)境保護的綜合平衡。

表1 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理需求得分

3.2 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理的構建

3.2.1水生態(tài)環(huán)境一體化管理的重要性

雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理重要性得分如表 2所示,其中按得分將需求重要性分為5個等級:0～1為很不重要,>1～2為不重要,>2～3為一般,>3～4為重要,>4～5為很重要。

由表 2可知,雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理重要性得分均值為4.43分,各項得分不低于4.00分,表明水生態(tài)環(huán)境一體化管理非常重要,需建立流域與行政區(qū)域相結合的協(xié)同治理機制,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)水資源評價、規(guī)劃、開發(fā)、利用、配置和保護,實現(xiàn)取水、供水、用水、節(jié)水、排水、污水處理和再生水回用的統(tǒng)一管理。

3.2.2水資源優(yōu)化配置

2019年雄安新區(qū)供水、用水情況如表3、表4所示。未來隨著雄安新區(qū)城市人口的不斷增加,城市生活用水會相應增加,農業(yè)用水相應減少。如何優(yōu)化配置外調水、當?shù)氐乇硭?、地下水和再生水資源,改善生態(tài)環(huán)境,達到水資源供需與生態(tài)環(huán)境保護的綜合平衡至關重要。

2020年雄安新區(qū)地下水井類型分布情況見表5。雄安新區(qū)地下水井類型主要為農業(yè)灌溉井,占比達86.4%,工業(yè)服務井和農村生活井分別占比為6.6%和5.2%,并有少量其他類型的地下水井,表明應重視農業(yè)取水、用水和灌溉節(jié)水工作,控制地下水開采總量,從行政管理和市場機制兩方面促進農業(yè)用水效率和效益的提升。相關數(shù)據(jù)顯示,雄安新區(qū)2020年淺層地下水水位平均埋深18.88m,深層地下水水位平均埋深42.75m,分別比2018年回升0.76m和0.56m,表明雄安新區(qū)地下水污染防治與保護取得了良好的成效,通過外調水、當?shù)氐乇硭偷叵滤?lián)合調度,在實現(xiàn)地下水采補平衡的基礎上,加強了地下水資源的涵養(yǎng),改善了雄安新區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

3.2.3流域尺度水污染治理

2021年6月主要河流斷面水質檢測類別占比如表6所示。2020年1月至2021年6月,白洋淀和白溝引河、大清河、府河、孝義河斷面水質整體上達到或優(yōu)于Ⅳ類。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部通報的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2022年,白洋淀水質進一步改善,穩(wěn)定保持在Ⅲ類,淀區(qū)8個國控監(jiān)測點位水質全部達到Ⅲ類及以上標準[16-17]。未來,還需進一步深化白洋淀全流域的水污染治理,建立上下游行政區(qū)域相結合的生態(tài)環(huán)境協(xié)調治理機制,統(tǒng)籌管控上下游、地表地下、城市鄉(xiāng)村、企業(yè)和居民水務,實現(xiàn)補水、治污、防洪、排澇和城市生態(tài)系統(tǒng)一體化管理,以持續(xù)改善雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境。

3.2.4防洪排澇與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)同管理

2020年1月至2021年6月白洋淀及上下游河流主要斷面水質變化見圖2。根據(jù)府河、孝義河、白洋淀、白溝引河和大清河從2020年1月至2021年6月的水質變化顯示,6—9月汛期的水質相對較差,水體污染物在雨季達到峰值,防洪與治污需在流域范圍協(xié)同治理。

圖2 白洋淀及上下游河流主要斷面水質變化

4 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理建議

4.1 水資源優(yōu)化配置

a.優(yōu)化配置外調水、當?shù)氐乇硭?、地下水和再生水資源,以滿足生態(tài)保護和城市生態(tài)系統(tǒng)、生活、工業(yè)、農業(yè)的用水需求。

b.提升污水處理能力及提高再生水利用率,以緩解白洋淀補水和城市生態(tài)系統(tǒng)的用水壓力,通過水資源循環(huán)利用,改善河湖和城市的生態(tài)環(huán)境。

c.重視農業(yè)取水、用水和灌溉節(jié)水工作,包括限制審批新增取用地下水、用水消耗總量和強度雙控、取水精確監(jiān)測和計量、嚴控高耗水作物、推廣高效節(jié)水灌溉技術和推行階梯水價,從行政管理和市場機制兩方面促進農業(yè)用水效率和效益的提升。

4.2 流域尺度水污染防治

需建立流域與區(qū)域相結合的協(xié)同治理機制,嚴控白洋淀入淀河流中上游水污染物排放總量。①對于工業(yè)污染,要確保企業(yè)嚴格遵守排污標準,取締流域內不達標企業(yè),封堵入河入淀非法排污口。②對于農業(yè)污染,在退耕還淀和控制沿淀沿河范圍化肥、農藥使用的同時,應結合雄安新區(qū)城市建設規(guī)模,相應發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè),種植無公害糧食、蔬菜和水果,并注重生態(tài)水利工程建設,以控制農田退水,減少白洋淀及入淀河流水體富營養(yǎng)化,防治農業(yè)面源污染;合理布局水產、畜禽養(yǎng)殖區(qū)域,嚴控淀內、淀邊和入淀河流沿岸養(yǎng)殖活動,并集中處理畜禽養(yǎng)殖污水,確保達到排放標準。③嚴禁城鄉(xiāng)污水、垃圾直接入淀入河,避免白洋淀景區(qū)垃圾和燃油船舶運營所造成的污染,在流域尺度系統(tǒng)規(guī)劃污水與固廢資源化利用設施,對城鄉(xiāng)生活污水集中處理并再生回用,兼顧水生態(tài)環(huán)境保護與水資源高效利用。

4.3 防洪排澇與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)同管理

a.防洪與治污協(xié)同管理。白洋淀和出入淀河流水體污染物在雨季達到峰值,防洪與治污需在流域范圍內協(xié)同治理。通過堤防加高加固、河槽清淤擴挖、生態(tài)堤岸與沿河攔蓄工程建設,以及清理河道采砂、采礦、圍墾及侵占水域岸線等措施對白溝河和白溝引河等河道進行治理,提高河道行洪能力,減少水體污染負荷。白溝引河河道與生態(tài)堤岸如圖3所示。

圖3 白溝引河河道與生態(tài)堤岸

b.防洪與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)同管理。建設洼淀蓄滯洪區(qū)發(fā)揮滯洪、緩洪功能,可以起到涵養(yǎng)水源、清理淀區(qū)存量污染物、優(yōu)化河淀水系、保護生物多樣性、重塑淀區(qū)自然風貌、發(fā)展生態(tài)農業(yè)、資源化利用葦草、建設美麗鄉(xiāng)村和實現(xiàn)水城共融的作用。在汛期,通過庫淀聯(lián)動、洼淀蓄滯、堤岸防護和行洪河道疏通可以保障雄安新區(qū)防洪安全。汛期末期,在防洪措施的基礎上,基于水情精準預報可以實現(xiàn)洪水資源化利用,增加上游水庫和白洋淀蓄水量,統(tǒng)籌配置南水北調水和引黃入冀水,以改善河、淀水動力條件,恢復白洋淀良性生態(tài)系統(tǒng)。

c.與治污、排澇協(xié)同管理。通過植樹造林、庫區(qū)綠化、沿河林帶建設、納污坑塘治理和河口濕地建設等生態(tài)治理措施,提升水源涵養(yǎng)能力,削減入淀污染物。通過海綿城市、城市組團間森林斑塊、城邊淀邊濕地和沿河綠色生態(tài)廊道建設,形成雄安新區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng),控制面源污染,增加碳匯,促進雨水滲透補給地下水和雨水資源集蓄利用,提升城市排澇能力。

4.4 全流域環(huán)境監(jiān)測與水務一體化智慧管理

由表2可知,雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境保護數(shù)字化、信息化、智能化管理非常重要,應基于全流域自然環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、水務工程建設與運營數(shù)據(jù)和雄安新區(qū)社會經濟數(shù)據(jù)進行綜合分析,開展水務一體化智慧管理。按照如圖4所示的雄安新區(qū)水務一體化智慧管理平臺,開展全區(qū)域自然環(huán)境監(jiān)測,獲取區(qū)域地理環(huán)境、氣候、河流水文,白洋淀水文、水環(huán)境、水生態(tài)和土地利用等基礎數(shù)據(jù)[18],并結合水務工程建設與運營及社會經濟數(shù)據(jù)進行分析,揭示生態(tài)環(huán)境—水務工程—社會經濟間的相互影響關系,為流域和區(qū)域部門協(xié)同推進補水、治污、防洪一體化管理提供運行調度與決策支持。

表2 雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理的重要性得分

表3 2019年雄安新區(qū)供水情況

表4 2019年雄安新區(qū)用水情況

表5 2020年雄安新區(qū)地下水井類型分布情況

表6 2021年6月主要河流斷面水質檢測類別占比 單位:%

圖4 雄安新區(qū)水務一體化智慧管理平臺

應運用信息技術對河淀水文、水質,白洋淀水生態(tài)環(huán)境,水庫,引調水工程,取水工程,供水工程,污水處理設施,防洪排澇工程,生態(tài)工程和城鄉(xiāng)社會經濟活動相關數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、存儲和綜合分析,為水質、水生態(tài)、用水總量與效率控制以及水務工程調度運行、應急處置提供決策依據(jù),并支持水務相關部門的高效協(xié)同工作[19],實現(xiàn)水務一體化管理目標:①江、河、淀、庫、地下水資源優(yōu)化配置;②取水、供水、用水、節(jié)水、排水、污水處理、再生水回用統(tǒng)一高效管理;③水質問題預警及時,污染物跟蹤溯源,水污染治理高效;④水生態(tài)系統(tǒng)健康評價全面,生態(tài)治理措施得當;⑤防洪排澇與突發(fā)環(huán)境事件的風險排查、預防措施、應急響應與處置和事后恢復工作得當。

5 結 語

本文構建了雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境流域與區(qū)域相結合的協(xié)同治理機制,將補水、治污、防洪排澇和城市生態(tài)系統(tǒng)納入一個整體,并通過實地調研全面分析了雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理現(xiàn)狀,提出了相應的建議。雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境一體化管理應做到:①優(yōu)化配置外調水,當?shù)氐乇硭?、地下水和再生水資源,提升污水處理能力及提高再生水利用率,重視農業(yè)取水、用水和灌溉節(jié)水工作;②建立流域與區(qū)域相結合的協(xié)同治理機制,嚴控白洋淀入淀河流中上游水污染物排放總量;③生態(tài)環(huán)境保護與防洪排澇一體化管理,包括防洪與治污協(xié)同管理,防洪與生態(tài)保護協(xié)同管理,生態(tài)治理與治污、排澇協(xié)同管理;④建立雄安新區(qū)水務一體化智慧管理平臺,進行智慧化水生態(tài)環(huán)境管理。

本文主要基于雄安新區(qū)水生態(tài)環(huán)境管理進行實證研究,未來可將研究范圍擴大至全國乃至全球范圍,并重視以下相關研究方向:①水生態(tài)環(huán)境一體化管理組織架構;②補水、治污、防洪和生態(tài)保護一體化管理;③水生態(tài)環(huán)境管理績效評價與激勵機制;④智慧化水生態(tài)環(huán)境管理平臺建設。