水是城市發展的基礎性自然資源和戰略性經濟資源，而水環境則是城市發展所依托的生態基礎之一。水在城市系統中具有五大主要功能角色：水是城市生存和發展的必需品和最大消費品，是污染物傳輸和轉化的基本載體，是維持城市區域生態平衡的物質基礎，是城市景觀和文化的組成部分，是城市安全的風險來源。城市中與水相關的各個組成部分所構成的水物質流、水設施和水活動構成了"城市水系統"，包括水源系統、給水系統、用水系統、排水系統、回用系統和雨水系統。"水可載舟，亦可覆舟"，城市水系統規劃和設計的合理與否將直接影響和制約城市的發展。

一、城市水系統的不合理規劃不容忽視
　　一般，城市水系統規劃和設計所關注的宏觀問題主要有：（1）城市水系統的整體結構、功能和效率；（2）城市水系統對區域（或流域）生態、環境和水文系統的動態擾動；（3）城市水系統的安全保障水平；（4）城市水系統的老化和水資源退化問題。
　　由于城市水基礎設施運行的超長期性、投資的高沉淀性、技術上的繼承性（technology lock-in）以及水在自然屬性上的易流性和隨機性，城市水系統的規劃和設計需要特別關注長期性問題、綜合性問題、協調性問題和社會性問題。但是，由于受觀念認識、管理體制的和系統分析工具的約束，在現有的城市水系統規劃中我們往往對這些問題認識不足，考量不夠，從而使城市水系統難以適應城市長期發展所存在的不確定性影響，也難以平衡城市水系統的多種目標要求。
　　盡管在過去的五十年里，城市水系統的基本結構并沒有發生革命性的變化，但在過去十年里，隨著材料技術、生物技術、觀測技術和模擬控制技術在水領域的快速應用，隨著人類對自然生態和水文過程認識的深入，城市水基礎設施的設計在安全性、綜合性、與自然的協調性和運行的靈活性方面已發生了深刻的變化。另一方面，隨著我國人口的持續增長和城市化進程的快速發展，大規模區域水環境質量和生態系統的持續惡化，超大城市和城市群的不斷涌現，城市水設施在投資強度上的嚴重滯后，我們在城市水系統的功能要求、技術要求和經濟效率方面都面臨著西方傳統水系統都未曾體驗的挑戰。
　　整體上，我國現階段城市水系統規劃所采用的分析工具和規劃方法明顯落后，缺乏整體性、綜合性和科學性，過于粗放和短期性。在城市水系統的設計和建設中，單純地以人為本，缺乏與自然系統之間的有機協調，不關注工程因地制宜的多樣性和設計的多目標化。由于缺乏系統的整體規劃和設計，從而導致現有水系統的能源和資金消耗過大，運行效率不高，規劃和設計中出現的諸多矛盾已經嚴重威脅了城市水系統，乃至城市系統的可持續發展，本文將對當前城市水系統規劃中的幾個急迫性問題提出一些想法。

二、基礎性工作匱乏，規劃的科學依據不足
　　城市水系統規劃和設計的基礎性工作主要包括各類基礎數據、指標、標準和分析工具，其中水量預測和水平衡分析是核心工作。
　　目前，我國的水量預測工作主要是參照《城市給水工程規劃規范》（GB50282-98）中有關規定，根據城市規模確定所在地區的人均綜合用水指標和人均綜合生活用水指標，以及不同性質用地的用水指標，以此指標作為參考，通過對歷史綜合用水數據（如生活用水、大生活用水等）的回歸外推得到。這種預測方法十分落后，可靠性差，主要表現在水量預測過高。例如，世界銀行和建設部2005年對我國部分北方城市的供水管理進行研究，發現供水設施的平均利用率低于70%；污水處理廠的規劃設計同樣存在水量預測過高的問題，加上管網配套工程不到位，設施"曬太陽"的現象更為嚴重，有關資料統計，到2004年底，我國已經建成700余座污水處理廠，但是正常運行的只有三分之一，低負荷運行的有三分之一，還有三分之一開開停停甚至根本就不運行。
　　基礎性工作的合理性決定了城市水系統規劃的合理與否，但是我國現行的規劃體系無法體現出城市用水量隨著城市發展的變化趨勢。事實上，很多國家（包括我國）的城市已表明了明顯的城市用水量與城市發展的Kuznets曲線進入下降區。例如，1995年全球實際取水量僅為30年前預測的一半。另一方面，提高城市用水效率的技術在近十年來得到了快速的發展，并表現出巨大的潛力。例如，沖水龍頭的技術發展已經可以實現低流量供水，從過去的9.38升/分鐘降至1.875升/分鐘，通過安裝節水型沖水龍頭就可以輕易的降低人均生活用水量。但是，長期以來，不論在國家還是在區域層次上，我國均缺乏對各種用水器具、用水工藝和用水行為的詳實系統監測，缺乏對新型用水技術替代規律和擴散規律的基礎研究和把握，缺乏對多種用水信息的綜合性、結構性分析手段和方法。
　　由于水量預測過大、誤差過高，致使給水、排水以及再生水回用的投資效率低下。同時，由于對節水潛力的低估，也導致了各種水利工程投資的效率低下，這應該成為我國對重大水利工程決策的一個深刻教訓。
　　因而，加強基礎性工作研究，發展科學的預測方法和分析方法對城市水系統規劃工作的當務之急。

三、"造水"、"沖水"運動需要理性控制
　　水具有豐富的文化內涵，從"上善若水"到"仁者樂山，智者樂水"，水在中國人的眼里一直都是靈性的象征。水體是城市景觀的重要組成部分，傍水而居、親近自然，成為人們追求的一種生活模式。
　　2004年盡管北京市政府已經三令五申強調"缺水"、"節水"，可是"水景"熱度不但絲毫未減。"水景住宅"、"親水住宅"仍然是房地產市場的"主力招牌"，開發商們也在挖苦心思的"開溝鋪渠"、不亦樂乎的花大力氣打造人工水景。可是由于人工水景大部分只具有觀賞功能，如此"造"出來的"水景"缺乏自然性、生態性、親人性，難以實現"有水則靈"。
　　無論是房地產基于市場需要的"造水"，還是用于城市大規模"生態環境"的"造水"，大部分都是只強調局部的景觀效果，并沒有過多地考慮其生態功能以及水體本身對城市或流域內水循環的擾動。這就使得大規模的所謂的"生態用水"進入城市，但并沒有發揮其生態的功能，反而增大了城市的需水量。還有一些地區，在解決城市污水問題時，并不從污染本身入手，而是引水沖污，使得本身已經緊缺的水資源還要完成額外的任務。這種盲目地、不合理利用水資源的"造水運動"或"沖水運動"已經造成了水資源需求量的不合理增加，嚴重浪費資源。
　　城市化進程的加快，加劇了城市的水資源危機和水環境危機，雨水和污水的再生利用已經提到了日程之上。城市的發展與水資源的關系并不是單純的依賴，而是需要接耦，不合理的"造水"勢必會使城市與水資源的關系脫鉤，最終影響城市的發展進程。要解決這類問題，必須要在進行供水規劃時就慎重制定用水定額，明確生態用水的定義與影響，從規劃入手，杜絕城市水系統出現盲目的"造水"工程。 #NEWPAGE#

四、雨水徑流污染問題源于排水體制的不合理
　　傳統城市水系統在防洪和排水設施設計中，強調采用分流制排水體制將雨水和污水盡快排出城市，忽視了對城市徑流的面源污染控制和雨水資源的利用。但是，隨著流域整體水質的逐步改善，隨機性暴雨徑流和突發排放事件所帶來的對水體生態系統的沖擊，已日益成為流域污染控制的主要內容。大量案例表明，現有的城市雨污分流排水體制并不能經濟有效地解決暴雨污染負荷問題。與此同時，雖然現有的污水處理系統具有較好的抗沖擊負荷性能，但系統一旦失穩，則缺乏有效的控制手段去恢復系統。目前依靠先進在線監測和控制手段提高系統效率和穩定性的技術路線雖然表現了較好的應用潛力，但它必須依賴龐大資金的投入，使已成為政府或公眾經濟負擔的城市排污系統的技術升級面臨著巨大的經濟障礙。
　　城市徑流污染問題的日益突出，迫使人們在排水體制的選擇中不能盲目選取排水體制，而必須根據當地的降雨、水文和地質狀況，經過詳細的經濟和技術評估后才能確定。特別是在老城區排水管網改造中，由于涉及的方面多，問題復雜，社會矛盾大，投資估算困難，風險高，應該對各種因素進行長期綜合評估，制定因地制宜的合理的改造方案，包括污水、暴雨和溢流污染負荷的長期和瞬間變化，暴雨負荷對污水廠的沖擊，城市管理和城市下墊面變化（單位草坪的蓄水能力是硬化地面的4到十幾倍）對暴雨徑流負荷的影響，當地的降雨特征和地質條件等（在歐洲，地形坡度較大的地區多采用河流制）。同樣的策略也應當應用于混合管網（由于混接、亂接與錯接，雨水管接納污水、污水管網接納雨水）的改造問題。 
　　與此同時，在城市水系統的規劃和設計中，需要綜合考慮初期雨水滯留池或場地（Storm Tank）、漩流器、快速過濾設施、濕地、生態過渡帶等設施的空間布置和規模，將道路及城市的清潔和管理與徑流污染控制結合起來，開展相應的管理實踐。近年來，我國城市水系統受城市徑流影響的事件屢有發生。例如，北京城市河湖水系曾多次發生暴雨徑流的嚴重污染事件，耗資數十億整治后的城區河湖仍然存在水質惡化現象。 
　　我國今天所面對的城市發展速度和規模，以及其所帶來的污染的規模和強度，在人類歷史上是前所未有的，因此我們有理由思考現有的戰略選擇是否可以有效地解決我們所面對的城市水危機。最近由中國工程院組織的《中國可持續發展水戰略研究》表明了這一擔憂的必要性，根據其研究結論指出，即使我國未來五十年的城市污水處理率達到95%的水平，城市廢水排放的COD總量也僅可以控制在當前水平，水質型缺水將在相當長的時期無法有效解決。
　　但是，在另一個方面，我國的城市建設尚處于初級階段，城市的水環境基礎設施建設還剛剛起步，我們在解決城市水危機的戰略和技術的選擇上受歷史技術沉淀的影響較小。同時，我們今天對城市和環境整體認知的深度和廣度，我們所面對的技術選擇范圍和途徑，與發達國家幾十年前解決城市水環境問題的情形已大不相同，因此尋求新的、更有效的解決城市水危機戰略不僅是必要的，也是可能的。

五、城市水系統應當向綜合性集成和系統多樣化發展
　　城市水系統的各子系統具有自然的關聯性，其復雜性和多目標需求決定了城市水系統必須向綜合集成的方向發展。 
　　但是，我國現行的城市水系統管理體系中卻嚴重缺乏統一綜合的思想，不僅系統的結構缺乏統一規劃，而且水系統與其它規劃（如用地規劃）的協調也嚴重不足。從現有的規劃設計規范來看，給水、排水、再生水以及雨水各子系統完全獨立，在規劃設計時并不用考慮與其它子系統的關系和協調，也不考慮其它子系統對自身的影響，只有在城市水資源規劃的規范中都提及了以上的各個子系統，但是也沒有對各子系統之間的相互聯系的做出相應要求；從日常的管理運行來看，各個子系統分屬不同的部門。
　　這也就是說，不論在最初的規劃設計階段，還是在日常的運行管理階段，城市水系統中的各個子系統相對分離，并沒有真正集成為系統，體現所謂的綜合管理。這樣的現狀就導致了各個子系統在規劃設計時只考慮自身的要求和可靠性，當各個子系統放入社會中集成時，就會發現缺乏連接控制，使得整個系統不能很好的發揮功能。如集中的污水處理系統和分散的再生水回用系統、再生水回用標準于污水排放標準的脫節，造成了投資和設施運行的效率低下。而排水設施的設計標準與城市排洪標準不統一，給城市防洪埋下了隱患，如1988年在法國尼姆發生的城市洪澇，并非城市的排洪設施失靈，而是由于城市排水設施對于水澇風險的應急能力較低造成的，因而在考慮污水處理設施規劃之時，應充分考慮水澇風險問題。
　　城市水系統的復雜性和多目標需求決定了城市水系統在向綜合集成的方向發展，對此，我們既要強調城市水系統的整體的規劃、設計和管理，又要有效協調與城市其它規劃建設的關系。例如，近十年來，越來越多的案例將土地利用計劃與雨水利用、徑流污染控制相結合，將城市的土地利用進行分區，在城市的綠化帶、植被緩沖帶規劃中考慮對城市水文的影響；在城市地面硬化中增加滲透鋪裝；在城市景觀設計中，盡可能保持原地形地貌，使用低勢綠地、滲透管渠等滲透設施，將水景觀建設與人工濕地的利用與建造相結合，以及改造建筑結構形式與屋頂作法等，這些措施均會對控制城市徑流問題帶來許多便利。
　　另一方面，城市水系統設計的生態化，要求其必須采取因地制宜的原則，與具體的自然系統相結合，與特有的城市結構相結合，從而帶來了城市水系統的多樣化。多樣化的城市水系統不僅可以更好地發揮城市水系統的各種功能（包括娛樂和景觀功能），也可以更好地與自然水體相連接，成為自然水體的一部分，而不是將城市景觀水體與整個城市的生態系統隔斷，從而解決城市水系統目前與其它基礎設施之間的沖突問題。

編輯：武紅霞