专家研究│仇保兴：城市应急供水系统设计要点

时间：2020-01-15 18:31:07 来源：水世界订阅号 作者：

根据这个案例，政府当时就决定编写《关于突发性水源污染时城镇公共供水停水处置决策技术指南》。

这次的停水事件给了我们一个非常沉痛的教训。城市的供水相当于人的血液系统，人即使得了严重的疾病，也不会把自身的血液循环停掉，所以城市也应该一样。一旦全城停水，造成的后果和一系列连锁反应是难以预计的。这起停水事件给哈尔滨市在国内和国际上造成的负面影响至今都尚未完全消除。

三、 基于CAS的城市应急供水系统设计要点

当务之急是必须研究确定我国城市应急供水系统的设计原则，这些设计原则的确定应基于第三代系统论复杂适应理论（CAS），这样一个设计原则主要在以下几个方面深入开展研究。

第一、主体性

现代城市系统的主体包含多个层次：市民；建筑；社区；城区；城市整体甚至区域。这些主体对停水的反应，对水危机的反应，构成了城市应急系统对水危机应对的韧性，这一系统内的主体种类其实是很丰富的。

系统主体对外界干扰具有自适应能力。各类主体在环境变化时所表现出的应对、学习、转型、再成长等方面的能力，就是系统的韧性之源。

主体的适应能力及能动性对系统结构的影响是隐在的，但却是主导性的。城市供水系统的韧性正是来源于各类、各层次主体的素质和能动愿望。

《城市弹性与地域重建》一书的作者，日本专家林良嗣、铃木康弘曾明确提出：“只要提升居民个人的素质既可决定减灾的成败。……在灾害现场，要求人们在不确定信息的基础上开展合理的避难行动。”这其中 “人”即被看做是一个主体。正如书中所言，如果每一个主体都能较客观认识地震及其次生灾害的危害性，能够自主地对突发性的危机做出判断和恰当反应，就能有效降低水危机造成的伤害。

由此可见，我们可结合“二次供水系统的设计”和每一个社区和单位适当安装社区直饮水作为应急饮用水源。

当水体受不溶于水的毒物例如硝基苯污染时，原则上可以采取活性炭过滤的办法进行净化，而当污染毒物溶于水时，除了采用药物中和消毒外，再加上反渗透获取干净的用水。

同时，政府可以对社区附近超市中售卖的瓶装水储备量进行要求。这些方法对于提高城市应急供水系统韧性都是非常重要的，这也是分散减少应急储备和管理成本的重要手段。

第二、多样性

任何一个生态系统具有越多的物种和生境，就越具有韧性，越能抵抗外部的干扰。

事实证明：分布式、去中心化、小型化并联式等绿色生态城市常用的生命线新模式就比传统城市那种大规模化、中心控制、串联运行旧模式更具多样性和韧性。

例如城市中水处理装置应在用户室内、建筑、社区各个层面，分别采用不同的技术和设施对污水进行多层次处理回用，供水系统会变得具有高韧性。

苏州市将十几个净水厂出水口的管网进行联结，构成一个扁平化网络，通过网络内部水厂的相互支持来增强韧性。倘若一个净水厂停水了，其他的净水厂可以替代进行安全供水。

新加坡作为能够使水100%得到回用的城市，关键就在有这三个“水龙头”分别供水。

第一个是再生水，能够满足30%的全体市民需水量。该国十多年前就将污水反渗透处理后产生再生水，而且李光耀在公众场合带头喝，证明喝再生水是没有健康影响问题的，由此再生水才在新加坡普及开来。

第二个是海水淡化，这也能满足30%全体市民的供水需求。

第三个雨水收集满足30%市民的日供水量。

我问过新加坡水务处官员一个问题：理论上看，再生水和雨水处理成本最低，为什么不用再生水代替海水淡化呢？他回答说，新加坡的想法是始终保持多水源供水，丰富供水多样性，不能让一种供水占到30%以上。这样的话即使其中某一种供水模式由于某些原因不能运行了，其他水源还可以继续保持供水，这就是供水多样性带来的韧性和安全性。

第三、自治性

城市中每一个单元都需要对一定程度上的水安全负责。现代城市内部有许多子系统，例如建筑、社区以及城市的组团等等。应急情况下都需要相对独立设置多样性的备用水源进行切换，保证其安全运行。

例如徽派建筑的四水内流、和天井中储水缸、水井等这些都是简单便捷并且传承千年的保障水安全的方法。

日本居民家中的“应急包”中存储了全家三天的饮用水量，一旦灾害，这三天的饮用水保障将起到关键的作用。

再看苏州古城的城市布局为何是“前巷后港”呢？通过充分利用水网地形，保障了城市水的安全和消防能力，因此这类城市是比较安全的。

在“东京2040新规划”中，整个东京被划分成30多个组团，每个组团中的能源、供水、污水处理都相对独立，但是又互相联网。根据东京地震专家预测，该市50年内发生8级以上大地震可能性在35%以上，是世界上受地震威胁最高的城市，因此日本利用“韧性城市”的办法进行创新设计建设。伦敦2045规划也提出“韧性压倒一切”的战略概念，也是根据这样的原理。

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