全康環(huán)保:針對新區面臨的多重水約束，結合新區未來(lái)發(fā)展的定位目標，在充分認識系統性及維持自然水循環(huán)重要意義的基礎上，提出了“節水優(yōu)先、灰綠結合”雙循環(huán)結構的新型城市水系統模式，其次，建立了資源-環(huán)境-安全-經(jīng)濟-社會(huì )/管理-技術(shù)六維度的綜合評估指標體系，通過(guò)模型對子系統模式及過(guò)程進(jìn)行模擬和綜合評估，提出了空間布局模式的優(yōu)化方案。

基于新型城市水系統的雙循環(huán)模式，從維持健康自然水循環(huán)、發(fā)揮城市水系統各項社會(huì )功能兩個(gè)層面，水資源、水環(huán)境、水生態(tài)和水安全4個(gè)維度，研究提出了“四水統籌、人水和諧”的新型城市水系統建設標準（控制指標），包括城市水系統構建標準、城市水設施建設標準和韌性城市水系統構建標準3項；以落實(shí)新發(fā)展理念引領(lǐng)雄安新區城市水系統高標準的規劃建設。

基于認識的深入和理念的變革，不同的城市水系統構建模式被提出，也將帶來(lái)解決問(wèn)題的整體思路、總體目標以及規劃建設方案策略的變革。建設標準（控制目標指標體系）是城市建設理念與發(fā)展戰略的具體體現，發(fā)展目標的量化也是引導規劃設計建設運行的重要抓手。圍繞著(zhù)如何落實(shí)新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展的要求，落實(shí)“世界眼光、國際標準、中國特色、高點(diǎn)定位”的新區建設理念，破解新區面臨的多重水約束、構建安全韌性的水系統，研究提出了新區城市水系統建設的模式和標準，以期引導新區城市水系統實(shí)現健康良性循環(huán)。

01 新型城市水系統構建模式的提出

雄安新區城市水系統的建設面臨著(zhù)多重水約束：水資源短缺、城市供水主要依賴(lài)外調水；地勢低洼、洪澇風(fēng)險突出；入淀河流水質(zhì)長(cháng)期處于劣Ⅴ類(lèi)，下游白洋淀生態(tài)系統退化嚴重；同時(shí)隨著(zhù)人類(lèi)活動(dòng)對自然影響日益深刻，新區未來(lái)發(fā)展還面臨著(zhù)氣候變化、急性沖擊等諸多不確定影響因素，這些都對城市水系統的構建提出了更高的要求和新的挑戰。

基于城市水系統最新理念和國內外案例借鑒，在充分認識城市供排水系統性及維持自然水循環(huán)重要意義的基礎上，課題打破了傳統供水與排水專(zhuān)業(yè)分割、工程主導的模式（見(jiàn)圖1），深化和拓展了自然循環(huán)與社會(huì )循環(huán)耦合形成城市水系統的理念雛形（見(jiàn)圖2和圖3），構建了雙循環(huán)結構的新型城市水系統模式，即城市水系統是自然水循環(huán)和社會(huì )水循環(huán)耦合的復雜系統（見(jiàn)圖4和圖5），前者以“降水-入滲-產(chǎn)匯流（徑流）-蒸發(fā)（運移）”為基本過(guò)程，后者以“取水-供水-用水-排水”為主要過(guò)程；城市水系統是由多要素組成的、有序排列的有機整體。

對比不同城市水系統的模式圖，雄安新區新型城市水系統模式具有以下特點(diǎn)：

（1）系統具有自然水循環(huán)和社會(huì )水循雙循環(huán)結構。

（2）自然水循環(huán)過(guò)程涉及流域范圍，社會(huì )水循環(huán)涉及城市范圍，兩個(gè)水循環(huán)過(guò)程在不同空間尺度上通過(guò)各種要素各種過(guò)程相互聯(lián)系和銜接，既體現在流域、城市層面，也包括片區和地塊層面；

（3）組成要素既包括灰色設施，也包括綠色設施，并由兩層級結構（見(jiàn)圖3）拓展到三個(gè)層級（見(jiàn)圖5）；

（4）除水資源、水環(huán)境兩個(gè)維度外，還增加了水安全和水生態(tài)維度的考量。

02 城市水系統的總體目標及優(yōu)化調控路徑

結合雄安新區城市發(fā)展的定位和總體目標，從城市水系統雙循環(huán)模式的視角梳理新區城市水系統的總體目標：其總體目標是實(shí)現高品質(zhì)飲用水供應、高質(zhì)量水環(huán)境維系、高標準水設施建設、高韌性彈性的水系統構建。

基于系統新模式，通過(guò)對系統全要素、全過(guò)程的調控來(lái)實(shí)現城市水系統的總體目標，調控對象為灰綠相結合的基礎設施體系，既包括傳統的工程設施，也包括具有一定復合功能的藍綠空間。優(yōu)化調控的思路與途徑主要包括（見(jiàn)圖4）：

（1）落實(shí)節水優(yōu)先的理念，降低社會(huì )水循環(huán)的通量；

（2）通過(guò)強化污水再生利用和雨水資源化利用等子過(guò)程，優(yōu)化系統的循環(huán)模式，促進(jìn)資源的多級利用；

（3）對各要素各過(guò)程的控制，從而提高系統的整體運行效率，降低資源能源消耗。

03 城市水系統的空間布局模式

基于水資源、水環(huán)境、水安全、水生態(tài)多維度目標，同時(shí)兼顧到規模效應對技術(shù)經(jīng)濟性、運行管理及可操作性等的影響，結合起步區地勢平坦、組團式的城市空間布局，對起步區采用分散或分布式的、多層次循環(huán)的、功能復合的空間布局模式進(jìn)行了深入的探討。

3.1 模式評估的技術(shù)流程及方法

課題建立了模式評估的技術(shù)流程及綜合評估方法以實(shí)現對不同模式方案的優(yōu)選。

首先，基于國內外城市水系統的實(shí)踐探索，結合起步區的現有條件和布局特點(diǎn)，針對性提出了系統及子系統推薦的多種布局模式（情景）方案（見(jiàn)圖6）；其次，城市水系統的不同模式將帶來(lái)水和其他特征物質(zhì)的不同分布特征及循環(huán)狀態(tài)，劃分子系統邊界，并應用各專(zhuān)業(yè)模型對供水、雨水、污水、水系濕地子系統分別建模并相互關(guān)聯(lián)，對各過(guò)程進(jìn)行水量水質(zhì)等特征參數的模擬；第三，為滿(mǎn)足城市水系統自身復雜性及可持續性的要求，亟需在傳統技術(shù)經(jīng)濟性評估的基礎上，建立包括資源-環(huán)境-安全-社會(huì )/管理-經(jīng)濟-技術(shù)等六維度定量與定性相結合的評估指標體系（見(jiàn)表1），通過(guò)綜合評估選出最優(yōu)方案。系統模式優(yōu)化是下一步確定目標、耦合過(guò)程、系統優(yōu)化形成雄安方案的基礎。

3.2 子系統布局模式

3.2.1 供水子系統

起步區供水子系統采用區塊化的環(huán)網(wǎng)布局模式（見(jiàn)圖7），將整個(gè)區域逐級分區，各區相對獨立供水；將主干管或干管與支管的功能分離，主干管連接水源水廠(chǎng)和各區，保持各區之間的聯(lián)絡(luò )；支管承擔配水功能。

3.2.2 污水處理及再生回用子系統

起步區污水及再生回用子系統的目標是實(shí)現城市污水的全收集全處理全回用，并采用完全的雨污分流制?？紤]到污水及再生水廠(chǎng)的合理分區和分散布局，有利于再生水的回用，提高系統整體的靈活性和彈性，更好地適應新區的人口增長(cháng)，推薦采用分區循環(huán)式的空間布局模式。

3.2.3 雨水子系統

雨水子系統綜合管理的目標是，在基本維持開(kāi)發(fā)前后水文條件不變的基礎上，同步實(shí)現雨水集蓄利用、徑流污染控制與峰值削減等目標。

子系統實(shí)現對不同重現期降雨有組織地控制和安全排除；建設雨洪應急管理平臺，實(shí)現雨情預警、在線(xiàn)監控及應急調度等功能（見(jiàn)圖8）。

3.2.3.1 源頭LID設施的布局模式

依據片區/地塊和道路的雨水收集處理、利用方式的不同，選擇：模式①地塊與道路均分散收集處理后就地利用、模式②地塊分散收集處理后就地利用，道路分散收集、集中處理后利用；這兩種均為分散控制的類(lèi)型。不同建設區域在選取雨水LID設施時(shí)，應因地制宜，根據地塊和道路的現實(shí)條件進(jìn)行選取，并靈活應用滲透和集蓄措施，宜滲則滲，宜用則用。

3.2.3.2 雨水管渠及水系排澇空間的布局模式

起步區地勢北高南低、地形平坦，南北向坡度略大于東西向。河道水系以北南向水系為主、東西向水系為輔。豎向設計對于平原地區的城市排水至關(guān)重要。結合組團式用地布局設置劃分排水分區，采用“中間高、兩邊低”的龜背式豎向設計；雨水主干管沿東西方向布局，就近排入北南方向河道水系，形成“魚(yú)骨式”布局。設置一定的調蓄空間及南部藍綠空間（利用原有的大?薰諾恚┯行Ы檔統鞘姓?體洪澇風(fēng)險，并調蓄利用雨水資源。

起步區防澇設計校核標準為100年一遇，排澇空間的計算需統籌考慮本地澇水和上游匯流范圍排澇的需要，以及大清河北支、南支洪水的威脅。通過(guò)內澇模擬分析，構建起步區縱橫交織、主次分級的水系通道實(shí)現雨水調蓄、景觀(guān)補水及安全排放等功能，并按其功能定位分為流域排澇通道、城市排澇通道、景觀(guān)配水通道三大類(lèi)，東西向水系，以連接南北向水系、配水功能為主，兼顧景觀(guān)功能。

統籌水系與用地豎向、排水管網(wǎng)、調蓄空間等共同構建灰綠結合的起步區排水防澇體系；在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測白洋淀水位，適時(shí)抽排城市內部澇水，最終形成“北截、中疏、南蓄、適排”的排水防澇格局。

3.2.4 水系濕地生態(tài)空間

在水生態(tài)安全評價(jià)和水生態(tài)敏感區識別的基礎上，構建“一屏、一淀、三區、多廊、多點(diǎn)”的流域水生態(tài)安全格局，并提出空間管控措施及水生態(tài)修復策略。構建集調蓄、凈化、回用、景觀(guān)功能為一體、分級智能調控水質(zhì)-水位-水量的城市循環(huán)水系。

04 城市水系統構建標準

基于維持良性自然水循環(huán)的目標，提出了水資源、水環(huán)境、水生態(tài)和水安全4個(gè)維度的城市水系統構建的總體目標：

①以水資源承載能力為剛性約束，促進(jìn)流域水資源的可持續利用；

②以水環(huán)境承受能力為剛性約束，推動(dòng)流域水環(huán)境質(zhì)量的持續改善；

③以排水安全為前提，踐行海綿城市理念，盡量降低城市開(kāi)發(fā)對流域自然水文循環(huán)的影響；

④以水生態(tài)健康為底線(xiàn)，維護流域水生態(tài)安全格局結構與功能的完整性，促進(jìn)流域生態(tài)系統的修復（見(jiàn)表2）。

單一維度目標的優(yōu)化不能滿(mǎn)足系統的整體優(yōu)化，后者應建立在四維度目標化的基礎之上。

在實(shí)現健康自然水循環(huán)的基礎上，城市水系統具有社會(huì )屬性，從社會(huì )水循環(huán)發(fā)揮功能的角度出發(fā)，對高品質(zhì)飲用水、高質(zhì)量水環(huán)境、高標準水設施、高韌性彈性的課題目標進(jìn)行分解，提出新區城市水設施建設標準（見(jiàn)表3）和韌性城市水系統構建標準（見(jiàn)表4）兩項標準，前者從城市水資源供給、水環(huán)境治理、有效應對洪澇及水生態(tài)產(chǎn)品供給4個(gè)維度的服務(wù)范圍、服務(wù)水平及效率、資源環(huán)境效益、安全性及技術(shù)經(jīng)濟性等方面確定總體目標,以充分體現公共服務(wù)全覆蓋、綠色低碳、資源節約、環(huán)境友好等發(fā)展理念；后者旨在從新區更長(cháng)遠的可持續發(fā)展出發(fā)，針對長(cháng)期氣候變化和急性沖擊影響，提出高韌性高彈性城市水系統構建的總體目標，有別于傳統意義的安全內涵。

表2 雄安新區城市水系統構建指標標準

表4 雄安新區韌性城市水系統構建標準

城市水系統韌性評價(jià)一般有定性評價(jià)、定量評價(jià)和兩者相結合的方法。定性評估基于利益相關(guān)者對城市水系統的觀(guān)察和實(shí)踐經(jīng)驗的總結，描述指標可能達到的等級狀態(tài)，這一方法有利于快速評估某一地區城市水系統安全保障能力，具有較強的實(shí)用性；為確保指標具有整體性和廣泛性，設定指標具有相同的權重。

結合新區城市水系統規劃及建設現狀，基于文獻調研、專(zhuān)家評分、與利益相關(guān)者討論等方式，利用上述指標體系，對新區城市水系統進(jìn)行安全韌性評估，每個(gè)指標按“高、較高、中等、較低、低”的5個(gè)評價(jià)等級評分，生成雷達圖（見(jiàn)圖9）。

05 結論

在新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展戰略和治水思路的指導下，結合雄安新區多重水約束條件和發(fā)展目標定位，課題沿著(zhù)理念-模式-目標-技術(shù)方案-機制政策的邏輯路徑，借鑒國內外研究和實(shí)踐，首先探索提出了“節水優(yōu)先、灰綠結合”的雙循環(huán)新型城市水系統模式以及系統優(yōu)化調控的路徑，基于新區城市水系統的雙循環(huán)結構模式、發(fā)展定位及總體目標，從水資源、水環(huán)境、水安全和水生態(tài)四維度構建了新區城市水系統構建標準和城市水設施的建設標準，為應對長(cháng)期氣候變化和急性沖擊風(fēng)險提出了韌性城市水系統的構建標準。

其次，提出了子系統或過(guò)程模式優(yōu)化的技術(shù)流程，構建了資源-環(huán)境-安全-經(jīng)濟-社會(huì )管理-技術(shù)六維度的綜合評估指標體系；進(jìn)而結合起步區空間布局和用地豎向，對供水、污水及再生回用、雨水綜合管理、水系濕地等子系統的空間布局模式進(jìn)行了模型模擬和綜合評估，提出了分區分散/分布式的空間布局模式優(yōu)化方案。