国外城市水资源管理现状及机制开发

4.2.3.1 城市防洪

泰晤士河是一条流经伦敦的潮汐河流，在英国历史上海潮洪水曾多次给这个城市带来巨大灾难，19世纪(1875年、1877年、1894年)洪水三次淹没伦敦。1928年1月伦敦遇到有纪录以来最高洪潮水位(5.20m)，潮水漫溢堤顶，曾有15人丧生。此后将堤岸加高至5.28m，但在1953年一次风暴潮把潮位抬高至5.41m，造成伦敦下游决堤，伦敦淹没在一片汪洋之中，地铁、交通瘫痪；电力、通讯、煤气、供水中断；工厂、商店、房屋被毁，有300人丧生，损失达10多亿英镑。

1998年复活节期间，在英格兰中部和东部的大部分地区及威尔士的一部分地区受到了严重的洪水灾害，有5人丧生，上千的房屋被洪水摧毁。在这次洪灾中由于个别地区洪灾预警系统不完善，防洪设施不足，洪灾损失加重。

在2000年10～12月，英格兰和威尔士的大部分地区暴雨持续了7周之多，从而导致了自1947年以来最大的一次洪灾。全国有700多个地方被淹没，1万多户居民受到影响。在伦敦和其他一些城市，由于实行了有效防洪设施及完善的洪灾预警系统，使洪灾的损失得到了降低。

由以上洪灾历史和其危害程度可以看出，在防洪设施建设不足及洪灾预警机制的不完善时期洪灾损失进一步加大，而在洪灾预警机制得到完善及防洪设施建设得到加强后发生的洪灾导致的损失程度得到降低。

目前造成伦敦洪水风险严重的原因主要有三个：大量降雨、全球变暖、英格兰东南部的地质沉降。

4.2.3.2 泰晤士河污染及治理

泰晤士河是英国著名的“母亲”河。横贯英国首都伦敦与沿岸10多座城市，流域面积1.3万km2。19世纪中叶，泰晤士下游河水遭受严重污染，大量人畜排泄物和垃圾排入河道。伦敦暴发了几次严重的霍乱瘟疫，政府对此高度重视，并开始着手改善供水与污水排放的管理与技术，通过整治使水质得到改善。但是自从1930年英国完成产业革命后，随着人口集中，大量的城市生活污水和工业废水未经处理直接排入河内，加之沿岸又堆积了大量垃圾污物，使该河成为伦敦的一条排污明沟。由于伦敦饮用水遭受污染及清晨常有大雾弥漫与工业排放的二氧化硫、一氧化硫和氮氧化物等有毒气体掺混，终于多次爆发了霍乱和震惊世界的伦敦烟雾事件。另外该河还受潮汐的影响，在潮汐上涨期间迫使污水倒灌而造成污臭水满街流的情形。

英国政府从20世纪60年代开始治理该河，为此流经伦敦的泰晤士河已由一条死河、臭河变成了世界上最洁净的城市水道之一，已有115种鱼和350种无脊椎动物重新回到这里繁衍生息，泰晤士河终于又焕发了生机。

泰晤士河的治理成功，首先是进行体制改革和科学管理，对河段实施了统一管理，把全河划分成10个区域，合并200多个管水单位而建成一个新水务管理局——泰晤士河水务管理局。然后按业务性质作了明确分工，严格执行。其次在水处理技术上运用传统的截流排污，生物氧化、曝气充氧及微生物活性污泥等常规措施。处理后的废水用于养鱼、栽培等，从而给水务工作带来活力，其优越性主要表现为：①集中统一管理，使水资源可按自然发展规律进行合理、有效的保护和开发利用，杜绝了水资源的浪费和破坏，提高了水的复用系数；②改变了以往水管理上各环节之间相互牵制和重复劳动的局面，建成了相互协作的统一整体；③建立了完整的水工体系，从水厂到废水处理以至养鱼、灌溉、防洪、水域生态保护等的综合利用，均得到合理配合，充分调动了各部门的积极性。

4.2.3.3 地下水水位

伦敦地质条件很好，雨水经过地层过滤很容易就形成了地下水。1843年特拉法尔加广场(在英国伦敦的威斯敏斯特)建成后，伦敦地下水还是有足够的水压使泉水从自流井中流出。但是，19世纪和20世纪的前半叶由于商业和工业用水的增加，导致伦敦地下水水位迅速降低。1967年特拉法尔加广场的地下水水位一度达到最低点87.6m。

在二战中和二战后，地下水的抽取量开始减少，从1970年以后地下水位以每年2.5m的速度上升。到2002年6月，在特拉法尔加广场下的水位恢复到35.1m。

地下水水位的降低一度使在某些地基坚固地区的蓄水层干涸，Metropolitan水务局采取人工向蓄水层灌处理废水的方法来补充地下水，当干旱时就用这种办法来补充伦敦地表水资源的不足。

但是，目前在伦敦中央地区的地下水位却达到了最高水位，对建筑物地基和隧道等造成了危害。主要通过抽水来控制地下水位上升的趋势，抽取的地下水水质不好的可以作为冷却水和冲厕水等使用。

伦敦地下水的一降一升为人们提供了新的教训，即必须采取长远的眼光制定城市发展规划，合理利用地下水，使地下水水位保持正常水平。

4.2.3.4 供水管道渗漏

伦敦的供水历史久远，伦敦大部分的供水管道都是维多利亚时期建成的，主要供水管道自从19世纪伦敦建成以来，基本没有建设新的。尽管这些供水主系统和排水管道系统仍然可以使用，但是大部分都需要修理、维护和现代化的改建。供水虽然主要受到季节性降雨、可利用的水库用水及地下水存储的影响，但是管道渗漏也是相当重要的影响因素。伦敦是英格兰用水最多的地区，差不多利用了超过60%的可利用水资源。

另外伦敦还有几个特别的因素影响供水管道：

(1)管网建在伦敦黏土之上，由于黏土冬天膨胀、夏季收缩会对管道造成伤害。

(2)由于伦敦人口众多，地下管网也比较多，当为了修理管道开凿道路时，会给商业、交通和当地居民带了额外的问题和不便。

为了降低在供水过程中的渗漏量，采取的具体措施主要有以下3项：首先是采取降低供水水压的方法。但是这种方法也有缺陷，对于高层建筑由于没有足够的水压而无法供水，给居民生活造成不便。其次是提高用水效率，降低水浪费。最后是让公众参与其中，有助于提高他们对水资源保护的意识及改进伦敦供水设施。

4.2.3.5 下水道洪灾(www.xing528.com)

伦敦下水道也有和供水水道一样的问题，由于供水是一个循环系统，用过的水需要排到下水道里，伦敦的下水管道是由Bazalgette在19世纪中期设计和建造的。分布在伦敦地下很深的地方，这些下水道的预计使用时间超过500年，但是伦敦不断增长的人口对于下水道产生了巨大的压力，而且越来越多的建筑使绿地的面积逐渐减少，这也对伦敦的下水道造成了压力，因为在绿地上草、树木、空地也可以吸收大量的雨水。因此，需要增加伦敦的下水道能力来应付逐渐增长的都市压力。

伦敦的下水道系统是雨污混合系统(Combined Sewer Overflow，CSO)，设计时可以确保同时排出在伦敦地区的废水和过量的雨水，对于适度的降雨是可以达到要求的。但是如果在短时间内有暴雨发生的话，大量未经处理的雨水和污水被排入泰晤士河中，因此导致局部下水道洪灾。

泰晤士水务公司和环境署、水服务公司及伦敦地方政府成立了一个Thames Tideway Strategic Study(TTSS)机构来对伦敦的地下管道系统进行研究改进。TTSS对一系列的影响因素进行调查，包括流量监测、水道设计和建造、暴雨废水处理方法的研究、及在赶潮区域以下岩石层的技术研究等。

目前，TTSS已经提出八种方案来解决下水道系统的问题，八种方案的花费从10亿英镑到超过30亿英镑。主要解决思路是：在CSO排水系统中部建一个存贮隧道使水流按一定流速流出从而便于处理，或者是在63个CSO系统管道的左侧使排水流到所建的一大片湿地或者所建的一系列存贮池内，通过自净作用来过滤排水。以上方案都需要较长时间的设计和建设，在这些方案中需要选择出对于伦敦长远发展最有利的方案，而不一定是经费最少的那种方案。

4.2.4 伦敦水资源管理经验

4.2.4.1 水资源管理有序

伦敦水资源管理相关法律法规比较健全，社会各界都能严格遵守，一切水事活动依法办事。在水资源管理上，法律明确规定了国家、流域委员会(流域水务公司)、地方省区各级管理的责任、权利和义务。同时把参与水事活动的政府机关、事业单位、企业单位的职责明确分开，各自在法律赋予的权限范围之内充分发挥作用，若有越权或违法行为发生，就采取法律手段予以纠正或处罚。

4.2.4.2 水资源按流域管理

在长期的工业化过程中，针对供水和水污染问题，通过立法不断改进水资源的取水许可权属管理和水资源的开发利用与保护工作，逐步完善管理体制，现已由过去的多头分散管理基本上统一到以流域为单元的综合性集中管理，逐步实现了水的良性循环，促进流域经济和社会的繁荣发展。通过统一流域水资源的规划和水利工程的建设与管理，直至供水到用户，然后进行污水回收与处理，形成一条龙的水管理服务体系。英国的泰晤士河水务公司现拥有120座自来水处理设施，377座污水处理设施；近3100km长的地下输水管道；近8.4万km长的污水收集管道。对城乡供水和水质监管起着决定性的作用。这种管理方式符合水文循环规律和水资源的多功能特点，是当今世界较为理想的水管理模式。

4.2.4.3 水量水质统一管理

水资源的水量、水质、水工程、水处理一体化管理、一条龙服务，也就是一切与水有关的活动均由水管理部门统一管理，颁布一系列法令和制度要求水量、水质并重。为满足水量、水质要求，取水必须事先得到许可，污水必须经过处理，达到法律规定的水质标准才能排入河流或湖泊。最突出的一点是水资源的开发利用和保护工作全部由水管理部门负责。如英国泰晤士河水质监测、污水回收和处理、水源工程水处理厂、供水管网到用户，全部由泰晤士水务公司(原水务局)负责。

4.2.4.4 利用调节水库

以往英国地面供水工程通常都是在上游拦蓄河水，再用管道输送给下游城市。因此造成了大范围的河流量减少，同时又将大量污水排入河道，给污染控制造成很大困难，特别是在枯水期，河道流量很小，矛盾更为突出。

为了解决这个矛盾，改善河道的环境效益，泰晤士水务公司首先把上游蓄水工程建设成调节水库，除加大枯水期流量之外，同时采取联合使用地表水与地下水，抽取地下水加大河流流量的办法。泰晤士水务公司在枯水期抽取石灰岩地层的地下水来调节河流流量；在丰水期则将处理过的河水人工灌入地下水层。这样既解决了枯水期河流污染控制上的困难，节省了为改善枯水期水质而耗费的大量资金，又改变了以前地下水位急速下降的被动局面，使地下水位有所回升，使有限的水资源获得了更充分的利用。

4.2.4.5 城市防洪策略完善

由于英国降水与河川径流的年内年际变化小，故一般情况下，江河的洪水问题并不突出，但沿海的风暴潮是英国的一种重大自然灾害，因此英国极为重视伦敦的城市防洪及泰晤士河下游防洪，采取了工程措施与非工程措施相结合的防洪策略。

工程措施主要有以下几种：一是堤防；二是河道整治；三是水库；四是挡潮闸。1982年建成的泰晤士河挡潮闸，至1996年，为保护伦敦曾关闭过9次，起到了重要作用。对于城市下水道引起的洪灾主要的工程措施是下水道的修理和改进，提高排水系统的排水能力。

非工程措施包括：一是洪水损失补偿基金和救灾基金，此资金一般用作有防洪工程而遭受洪水灾害损失的应急救灾资金，数字约为总损失额的30%；二是洪水保险，英国1961年全国大水后才制定洪水保险政策，目前洪水保险措施在英国的许多家庭采用，居民一般根据水利部门编制的洪水风险图决定是否投保或联保；三是洪泛区分区开发规定；四是洪水预警系统。从19世纪60年代开始，英国就把洪水预警系统作为防洪减灾的主要措施之一并不断完善，现在使用最新技术能全天24h监测降雨、河水水位、潮汐及海洋，当有洪水危险时，就对可能受到影响的地区发布警报。19世纪80年代以前洪灾预警由公安部门负责，以后转由环境署负责。

洪灾管理可分为五个方面的内容：一是洪水预测；二是洪灾警报传送；三是事故处理；四是洪灾过程中公众对信息的了解及传递；五是防洪专家建议。

4.2.4.6 供水监控手段先进

随着计算机的普及和现代信息技术的发展，利用先进的科技手段对水资源进行实时监控和优化配置是当今世界发达国家水资源管理的新思潮。伦敦所建立的城市供水实时监控调度系统，通过利用GIS技术、计算机网络技术等，对伦敦地区600万人口自来水供给中的水量、水质实行实时监控调度，监控范围包括供水水库、地下水源、自来水厂、80km长的环城供水隧道干线、11个小区供水泵站及总长度为31526km的新老供水管网系统，实现了全面数字化管理。

此外，与英格兰和威尔士地区的水工业私有化不同，在苏格兰和北爱尔兰地区供水管理部门仍为国营公共事业机构，但是英格兰和威尔士地区的其他机构相似，主要也是实行流域管理。下面以苏格兰地区的格拉斯哥市为代表来说明在这两个地区的城市水资源管理的概况。