李鵬程 郝坤 丁鈺力 陳焜

（1.上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海 200092；2.北京水星環(huán)境有限公司，北京 101501）

0.引言

我國幅員遼闊，各地區(qū)氣候、地形、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水環(huán)境本底特征千差萬別，治理手段也應(yīng)因地制宜。僅就河道級別、區(qū)域位置、水動力條件、治理階段、腹地空間、治理模式進(jìn)行粗略分類，可能的組合就達(dá)1000多種。河道綜合整治項目在探索中不斷前行，也應(yīng)在實踐中不斷總結(jié)，本文針對窄腹地、動邊界條件下感潮內(nèi)河綜合整治PPP項目所面臨的挑戰(zhàn)及對策進(jìn)行總結(jié)與闡述，拋磚引玉。

1.由傳統(tǒng)工具向綜合工具轉(zhuǎn)變

水系綜合整治項目往往存在動態(tài)邊界與海量數(shù)據(jù)的管理問題，河道現(xiàn)狀與工程效果的評估問題，傳統(tǒng)的設(shè)計工具難以很好的滿足二者的需求，因此需要多種工具的協(xié)同參與。

1.1 地理信息系統(tǒng)

傳統(tǒng)設(shè)計的邊界比較明確，一般用地范圍在項目的前期就已確定。例如：污水廠、泵站等，項目具體設(shè)計過程中，很少發(fā)生邊界的頻繁變更，即使存在變更，塊狀范圍的變更無論從專業(yè)交接還是項目管理的角度，傳統(tǒng)的CAD工具均能較好應(yīng)對。水系項目的邊界為條狀（沿河道兩側(cè)），一般總河長20km～150km，存在拆遷工作的整治項目，特別是位于城中村的內(nèi)河，不可避免的存在動邊界問題，即設(shè)計過程與拆遷過程同步進(jìn)行，用地邊界隨拆遷實施動態(tài)變化。CAD作為專業(yè)設(shè)計軟件，在動態(tài)信息的采集、儲存、查詢、分析、提取、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)等方面功能較為薄弱，而地理信息系統(tǒng)（Geographical information system，GIS）的核心功能就是數(shù)據(jù)的空間儲存與分析。在不同空間（不同河道、不同河段）發(fā)生的幾十甚至上百次邊界調(diào)整的要素（時間、地點、原因、進(jìn)度、交接），GIS能更好的進(jìn)行統(tǒng)籌管理（如圖1），大大提高設(shè)計及管理的效率。

圖1 GIS工具在水環(huán)境綜合整治項目的應(yīng)用

目前，上海浦東中小河道綜合整治等項目已將GIS平臺引入，提高了中小河流河道綜合整治工程設(shè)計和管理的信息化水平[1]。

1.2 數(shù)學(xué)模型工具

水環(huán)境綜合整治項目的方案評估更加偏重于長系列數(shù)據(jù)的過程分析，而不僅僅是傳統(tǒng)排水側(cè)重的極值分析，考慮到“大水小水”的結(jié)合，“長系列計算降雨、溢流、調(diào)蓄、放空”的效率，水環(huán)境類項目對綜合分析工具的需求更加迫切。從傳統(tǒng)的流域產(chǎn)流計算，到坡面匯流計算，河道水動力計算，污染物遷移、擴(kuò)散計算，數(shù)學(xué)模型軟件也開始從單一、專項功能模塊向綜合、一體化模型轉(zhuǎn)變。無論是源頭海綿效果、過程管網(wǎng)污染物累計與沖刷、還是末端灰色設(shè)施的調(diào)蓄與溢流、河道污染物擴(kuò)散與遷移，模型工具的使用都更加頻繁，其計算與分析成果可為設(shè)計方案的評估與優(yōu)化提供支撐。

值得注意的是，與推理公式相比，采用模型進(jìn)行過程計算，在水循環(huán)計算的每個環(huán)節(jié)都引入了大量參數(shù)（如圖2），要特別注意非確定性參數(shù)設(shè)置的合理性，必要時輔助以物理實驗，此外由于模型本身的缺陷或參數(shù)冗余造成的“異參同效”問題[2]也會給參數(shù)的選擇帶來困難。

圖2 模型參數(shù)的確定

2.由功能設(shè)計向體驗設(shè)計轉(zhuǎn)變

根據(jù)水利部《河道等級劃分辦法》（1994，106號），我國大多數(shù)城市的內(nèi)河河道級別為第五級。與高級別河道更關(guān)注河道的防汛安全相比，城市內(nèi)河除滿足必要的防洪標(biāo)準(zhǔn)外，也需要重視體驗感的設(shè)計，即更加注重人在濱水空間的獲得感。對設(shè)計來說，由單純的功能性設(shè)計向體驗性設(shè)計轉(zhuǎn)變，主要是對各個專業(yè)的相互協(xié)同提出了更高的要求，特別是狹窄腹地的綜合整治設(shè)計，由河道藍(lán)線至用地邊界往往不足6m，在狹窄的空間內(nèi)布置排水管道、水工駁岸、景觀附屬設(shè)施、步道、綠化等，如何實現(xiàn)最佳效果，植物種植與駁岸安全（草本、灌木、喬木），排水檢查井的景觀處理形式（下沉井蓋、素石裝飾、蘆葦遮擋、小平臺處理）等需要更強(qiáng)的專業(yè)協(xié)同性，傳統(tǒng)的嚴(yán)格劃分專業(yè)間的交界面，各自在自身范圍做設(shè)計的方法往往會導(dǎo)致最終方案欠缺體驗感。在不影響方案功能的前提下，發(fā)揮景觀專業(yè)特長，提高設(shè)計的濱水體驗感，做到既有“里子”又有“面子”，是由功能設(shè)計向體驗設(shè)計轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。

3.由階段設(shè)計向全過程參與轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)設(shè)計項目的工作重點在方案設(shè)計階段，水系綜合整治PPP項目一般存在兩大特點：一是設(shè)計方案存在階段性（消除黑臭、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、運營維護(hù)）；二是設(shè)計參與的全過程性，“效費掛鉤”，對駐場設(shè)計的需求較大。與傳統(tǒng)項目的“資料收集、方案設(shè)計、施工配合”不同，綜合整治類項目的全過程體現(xiàn)在紛繁復(fù)雜的事務(wù)性導(dǎo)致傳統(tǒng)設(shè)計角色的模糊化，拆遷邊界的確定，與建委、園林、文物、水利、管網(wǎng)、電力、規(guī)劃、水務(wù)等各個部門的溝通，使得水系整治方案幾乎是一段一段“碰”出來的，節(jié)點方案的前期、中期、后期、甚至到施工配合階段都可能根據(jù)現(xiàn)場的實際情況發(fā)生調(diào)整，“人在家中坐”的模式并不適于綜合整治項目[3]。

由階段設(shè)計向全過程設(shè)計轉(zhuǎn)變，就是由“方案做的好”，向“推得動、想的全、做的深、用的好”轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高設(shè)計的綜合能力。

4.由單項工程向流域生命體工程轉(zhuǎn)變

綜合性項目需要綜合性的手段，單項工程難以解決系統(tǒng)問題，從流域生命體的角度出發(fā)，統(tǒng)籌水循環(huán)各個環(huán)節(jié)，才能形成真正的系統(tǒng)化設(shè)計。流域生命體工程對頂層規(guī)劃的廣度和深度提出了更高的要求。源頭海綿能控制多少，空間分布如何，排水管網(wǎng)的查、建、改、修進(jìn)度如何，污水廠的接納能力是否與水環(huán)境質(zhì)量的提升目標(biāo)相匹配，污水廠的出水能否作為生態(tài)基流回補(bǔ)河道，是否建立了管理的長效機(jī)制，水系整治項目的工作范圍如果僅僅局限在末端，那么無疑“小辮子”掌握在別人手里，難以發(fā)揮設(shè)計方案的最優(yōu)效果。

5.結(jié)語

水系綜合整治類項目逐漸成為行業(yè)熱點。我國各地水環(huán)境特征千差萬別，動邊界條件下的感潮內(nèi)河綜合整治項目僅為其中一個典型案例，見微知著，水環(huán)境整治對設(shè)計從業(yè)者提出了新的要求，由傳統(tǒng)工具向綜合工具的使用轉(zhuǎn)變，由功能設(shè)計向體驗設(shè)計轉(zhuǎn)變，由階段設(shè)計向全過程參與轉(zhuǎn)變，由單項工程向流域生命體工程轉(zhuǎn)變，只有不斷提高自身的綜合素質(zhì)，才能更好地適應(yīng)行業(yè)的新發(fā)展。