水环境治理的系统性思维——武汉“清水入江”项目

我国城市目前面临的水系统问题，如水污染治理、黑臭治理、水环境治理和排水防涝，相互交织，非常复杂，而我国城市水环境治理往往存在缺乏统筹、碎片化建设、项目混乱等问题，须采用基于全流域治理和厂网河湖岸一体化建管模式的系统性思维。

水环境治理系统性理念包含了全流域治理理念、水循环全环节管控理念、水岸同治理念及人水和谐理念等，最终实现水的良性循环，达到人水和谐的终极目标。下文以武汉江夏区“清水入江”项目为例，介绍系统性思维在水系统工程中的具体应用。该项目还入选了国家PPP示范项目。

武汉市江夏区水系统现状

江夏区位于武汉市南部，是全国百强县市，下辖9个街道和2个镇，总面积为2 009 km²，常住人口约为83.4万人。江夏区水系丰富，河流有金水河、纸坊港，西北边界有长江流过；境内分布大小湖泊136个，其中大型湖泊包括梁子湖、汤逊湖、鲁湖等，境内还有众多水库以及大量的池塘和生态湿地。随着城市快速发展及人口急剧增加，城市排水系统、水环境面临巨大压力。

项目组通过踏勘调研、普查摸排、分析化验、资料梳理、数字模拟等方式，对雨水及污水管渠、排水泵站、污水处理厂建设及运行情况、河流湖泊等水体污染情况、城区历史渍水情况等进行系统性分析。发现水体黑臭污染严重，水环境遭到严重破坏。污水管网系统、污水处理厂、排水防涝系统的问题都可能导致城市水体污染,需要采取系统性的治理措施。

水系统治理的系统性策划

为系统性解决江夏区水系统存在的水污染问题、排水防涝问题、水体黑臭问题，保护区域内湖泊及河流港渠水质，实现水清岸绿、环境优美的目标，促进区域经济社会可持续发展，江夏区决定采用系统性思维和厂网河湖岸一体化建管模式实施清水入江项目。

建设内容：污水收集及处理工程、雨水防洪排涝工程、给水工程、湖泊生态治理工程、水资源管理工程。

项目投资：总投资额约为51.1亿元，其中污水收集及处理工程为35.7亿元，雨水防洪排涝工程为3.6亿元，给水工程为1.4亿元，湖泊生态治理工程为8.8亿元，资源管理工程为1.6亿元。

建设模式：采用“整体策划、分期建设”模式，通过化整为零降低项目难度，同时保证子系统的完整性。一期工程以污水处理系统建设为主，二期工程以防洪排涝系统建设为主，三期工程以水环境综合治理为主，后续工程着重在绿色化基础设施建设和精细化管理方面。

污水处理系统方案

污水处理系统方案主要是完善城市污水收集处理系统，大幅提升污水处理厂处理能力，实现区域污水全收集、全处理的目标。

根据规划及地形地势特点，将污水系统分为南北两大系统，采用集中与分散相结合的布置形式，全区共规划布置8座污水处理厂。

（1） 江夏污水处理厂工程：一期建设规模为15万m³/d，远期总规模为45万m³/d。

（2） 污水转输工程：新建污水提升泵站1 座,近期规模为10.5万m³/d、远期规模为21万m³/d；建设双排DN1200污水压力转输管线，单根长度约为8. 8 km。

（3） 尾水排江工程:建设管径DN1800 的尾水排江管1根，全长为9.8 km，输水规模为22.5万m³/d。远期增加1根,总输水规模达到45万m³/d。

排水防涝系统方案

排水防涝系统方案是为了解决纸坊城区内涝渍水频发的问题。结合城区的地形特点，采用系统性设计思路构建大排水系统和小排水系统,并加强维护管理。山洪外引工程实施后，进入纸坊城区的排水量可减少30%~40%。

（1）山洪外引工程：建设排水管涵总长约为10. 0 km，断面尺寸为B×H =1. 2 m×0. 8 m~6. 0 m×3. 0 m。

（2）大东港第二通道工程：建设大型管涵总长约为3.06 km，断面尺寸为B×H= 6. 0×3.0 m，形成一条新的排水大通道;另外建设一批雨水管网，进行渍水点改造，共消除渍水点19处。

（3）纸坊港清淤疏浚工程：清淤长度为2.58 km，清淤量约为6.4万m³，生活、建筑垃圾清除量约为0.5万m³。

水环境治理系统方案

（1） 新建和改造污水收集管网，实现管网全覆盖，消除管网空白区和污水直排口，进一步提高污水收集率；

（2） 新建初雨和溢流污水收集和调蓄设施；

（3） 扩建江夏污水处理厂，进一步提高污水处理能力的弹性和安全余量，从而应对城市发展新需求和雨季超量污水处理要求；

（4） 对城区河流、湖泊等进行水环境综合治理；

后续工程构想

统筹山水林田湖，进行全区域的海绵化改造，固本强基，充分发挥自然净化作用,全面恢复区域内水体的自然生态。

进行更精细的一体化水务控制管理。

根据城市发展需要扩建污水处理厂及配套污水管网。

建设区域内集中式污泥处置中心，实现污泥处理提质增效和资源化利用。

扩大再生水资源化回用。

建管一体化的系统性模式

清水入江项目在全国首次尝试由社会资本在一个县级行政区域内策划并实施排水领域的系统性综合解决方案，改变了传统由政府通过分区域、分类别、分阶段实施项目的单项建设模式。

本项目在投融资方面采用PPP 建设模式，其中污水处理厂工程采用BOT 模式建设；其他工程采用BLMT 模式建设。

本项目在建设管理方面采用以设计为龙头的EPC 模式，确保系统性的设计理念得到充分实现。

项目生态效益

清水入江项目一期和二期工程已基本建设完成，正在进行三期工程的前期及设计工作，受益总人口达到78. 96 万人，具有显著的工程效益。江夏污水处理厂出水优于一级A标准，基本达到地表水准IV标准。

一期工程实施后实现服务区域污水管网全覆盖、污水全收集、全处理的目标，彻底改变超量污水直排以及污水处理厂尾水入湖的现状，有效保护了区域内湖泊、河流生态环境。二期工程实施后彻底解决服务区域内涝渍水频发的问题，城区告别水患，老百姓不再“出门行舟、推窗看海”。防洪排涝工程已经受2017 年、2018 年及2019 年汛期的考验，暴雨情况下江夏主城区基本无渍水现象发生。区域内水体环境质量得到明显改善，基本消除了中心城区水体黑臭问题，预计全部工程建成后成效更为明显。

清水入江项目按照系统性思维方式提出系统化的整体解决方案，从现状及问题的系统性分析、治水原则的系统性理念、建设内容的系统性策划、项目建管一体化的系统性模式等各个方面，都较好地运用了系统性思维方式，并取得了显著的工程效益。