我國新發展階段城市水利管家模式研究

陸姍姍，陳祖軍

(中國長江三峽集團上海勘測設計研究院有限公司，上海 200439)

古往今來，城市多依水而建，因水而興，國內外無數城市興亡的歷史中均能發現城市水系的興衰歷史，反之亦然[1-4]。城市河湖水系對城市發展具有舉足輕重的作用，是城市發展的血管與脈絡，因其不僅是城市水資源的重要源泉和城市水循環的中間環節，也是城市洪澇水疏排通道和水生態環境的重要載體，還是人類活動產生的廢污物(主要是污水或其處理處置后的尾水)的受納體，可以說城市河湖水系是維持城市正常運轉的重要生命線之一[5-6]。城市河湖水系及其附屬堤防、泵閘基礎設施，以及為城市防洪排澇安全及水資源保障支撐的城市水文監測監控系統、調度調控系統、技術標準與規范系統、預測預報(警)及預演預案系統等，構成城市水利水安全保障系統[7]。城市水利與城市供水、城市排水、城市水環境等構成城市水系統[1,7]，是城市“二元”水循環的重要組成部分[8]，由此，城市水利行業發展的狀況決定了城市水系統是否良性、可持續發展的狀態[9-11]，從而也決定了城市的健康運行及人水和諧發展狀況。當前，我國經濟社會正處于百年未有之大變局中，尤其處于新百年發展目標的起點，城市水利對我國新發展階段城市的可持續發展具有重要支撐與保障意義。黨的十八大以來，在生態文明及新發展理念的指引下，我國城市在向著海綿城市、智慧城市、韌性城市不斷邁進中[12-14]，形勢喜人。盡管如此，我國城市發展中仍然還面臨城市水利基礎設施網絡及其建設與管理方面的諸多短板和瓶頸[15]，如城市洪澇災害或城市看?，F象頻發、水資源短缺問題突出[2,16]、水環境污染頻現[6,9-10]、水利基礎設施建設投入與保障不足[17]、水利調度與管理“三不(不精細、不精準、不智慧)”問題嚴重[17-19]等。隨著新時期“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”十六字治水方針的貫徹落實，以及水利部在“十四五”水利發展規劃中提出水利事業“三新一高(即把握新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局、推進高質量發展)”的目標和要求[12]，急需探索城市水利行業發展的新模式，包括吸引社會資本或社會第三方參與城市水利建設、運維和管理等，加快推進和全面實施城市系統治水等舉措。在此背景下，“城市水管家”模式的探索逐步展開。目前，“城市水管家”模式包含“城市供水管家”“城市排水管家”“城市水環境管家”“城市水利管家”4個方向。本文結合當前我國城市水利發展現狀與存在的普遍問題，統籌我國新時期城市及其水利的新發展形勢和需求，從城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪除澇、城市水資源的角度出發，考慮工程項目全生命周期，探索一套適應于新發展階段下的城市水利第三方治理新模式——城市水利管家模式，以期促進城市水利高質量發展和城市人水和諧共生。

1 我國城市水利行業發展現狀與存在問題

1.1 發展現狀

1.1.1城市防洪除澇保障體系發展狀況

城市是人口、社會財富的聚集地，保障城市防洪除澇的安全是城市防災減災的重要任務之一[9,15]。經過多年建設，我國城市防洪工程的防御格局已經基本形成，如上海、蘇州、無錫等重要城市的防洪標準已達到200年一遇，且部分江堤或河堤防洪標準甚至達到千年一遇標準，如上海市黃浦江堤防標準[7]；但部分城市的防洪標準仍比較低，如連云港等城市防洪標準還只有10～50年一遇。在城市除澇排水方面，近10多年來，我國大力推進30余個海綿城市建設或試點，并貫徹因地制宜、一城一策的方針，對相關城市的“小雨不積水、大雨不內澇”除澇排水安全方面發揮了積極作用，效果顯著，如福州、重慶、鎮江、廈門、武漢等城市的海綿城市試點建設，很好地構建了城市防洪除澇體系建設。

1.1.2城市水資源安全保障體系發展狀況

我國是一個水資源緊缺的國家，據《中國水資源公報》顯示，2010—2020年我國人均水資源量維持在2 000 m3左右，遠低于世界平均水平(不足其1/3)。改革開放以來尤其21世紀以來，我國城市(鎮)化率的不斷提高增加了有關城市的水資源緊張程度及其引發的相關問題[15]。目前，我國城市水資源保障來源包括地表水、地下水、污水回用、雨水利用等方式，但南北或東西部城市并不一樣，如華南及華東城市雨量及水系豐富，多利用地表水；而西部或華北城市則多種水資源綜合利用，如西安市2018年用水量47%來自地表水源，44%來自地下水源，8%來自污水回用和雨水利用[16]；京津冀及環渤海地區的城市的水資源利用情況也多類似[2]。除此之外，許多缺水城市也采取外部調水的方式解決缺水問題，如引黃濟青、南水北調、引漢濟渭、大連碧流河引水、沈陽大伙房引水、滇中引水等工程均已實施[18]，對我國華北、山東及東北地區城市的水資源保障起到強有力支撐作用。

1.1.3城市智慧水利建設狀況

2003年水利部頒布實施《全國水利信息化規劃》(即“金水工程”規劃)，自此全國各城市或地區的水利信息化全面展開，目前已初見成效[18]。其業務層面充分考慮了水災害、水資源、水工程、水監督、水政務等領域的需求；技術層面引進視頻智能監控、5G、云計算、大數據、物聯網、衛星遙感、數值模擬等先進技術。據2020年度《水利信息化工作簡報》，截至該年底，福建省水利工程視頻監視任務新建及接入800多個站點，共計3 000多路視頻，實現了大型水閘、重要防災點、水文站、省市交界河道斷面、主要河流入?？?、易淹區等涉水點位部署視頻。蘇州市也建成水務物聯網平臺，已接入水務感知設備636個，實現水務感知設備的監控展示和共享推送；建成數據使能平臺，其中，主題庫已歸集815個數據項，327萬條數據資源；10個標準庫已歸集556個數據項，2 023萬條數據資源等。其他城市或地區的水利信息化也都有不同程度的長足進展。

1.1.4城市水利投入或投融資狀況

自“十一五”以來，我國水利建設投入持續穩定增長。據統計，“十三五”期間我國累計落實水利建設投資3.58萬億元，比“十二五”期間增長57%，其中2019年我國水利投資完成額達到6 712億元，其中用于防洪建設占31.2%，用于水資源保障建設占24.5%，用于除澇建設占3%。

1.2 存在問題

經過多年努力，我國城市水利事業發展取得顯著成效，如防洪減災體系基本建成、水資源綜合利用體系初步形成、水資源與水生態保護體系逐步構建、水利綜合管理體系不斷加強,形成了各型城市水利的可持續發展格局。不過，由于我國各城市發展不平衡，加之我國城市水利建設多傳統地倚靠地方財政投入，而地方財力往往有限，從而導致我國現狀城市水利基礎設施建設還存在不少欠賬、短板和不足,與當前“三新一高”發展的形勢和要求不相匹配。存在的問題主要有：①水利規劃及工程設計問題。盡管規劃設計咨詢理應具有前瞻性、系統性、復雜性、全局性等特點，但目前相關工作多受制于招標文件或業主需求，對國土空間規劃“多規合一”的統籌協調不足，加之咨詢周期短，咨詢質量往往得不到較好保障；另外，技術經濟分析方面往往統籌考慮不充分，存在相關咨詢成果不太經濟等問題[19]。②水利投入與投融資問題。目前我國城市水利發展投入或投資仍然多以政府財政投入為主，社會資本或社會第三方參與不夠，造成城市水利基礎設施欠賬與短板太多。如2008—2019年我國長江經濟帶水利投資規模雖從375.07億元增長到2 432.58億元，但統計顯示仍以政府投資為主，社會資本利用較少(以江蘇為例，2019年水利投資完成額406.2億元，其中政府投資、企業和私人投資、國內貸款、其他來源分別占總投資額的88.3%、7.5%、4%，0.2%)。另外，水利建設具有公益性強、投資周期長、回報率低等特點，水利事業因長期依賴政府投資，故而財政壓力一直巨大[17]。③水利建設問題。我國水利事業近年投入加大，工程項目多，水利建設問題也層出不窮，如質量管理責任落實不到位，資源投入不足，高水平高素質人才缺乏，以及對監理單位重要性認識不足，監管不到位等情況[20-21]。④水利工程運維管理問題。因水利工程的運維管理專業性強而相對復雜，目前相關工作相對滯后，信息化水平較低，管理機制不完善，管理責任不明確，急需進一步保障資金投入、完善信息化水平、增強管理運維人員的專業素養等[22]。

基于上述水利行業問題分析，結合國家“十四五”規劃及高質量發展要求，新階段對城市水利系統的需求如下：①系統治理，從廠網河湖岸一體化角度出發，探討水的整體治理思路；②防洪與除澇并重；③水利智慧化管理，加強資產管理，提升預測預警、水利綜合調度等決策支持；④投融資模式多元化。

從問題和需求出發，探索和創新城市水利第三方服務模式，全面統籌區域內水利領域規劃、設計、投融資、建設、運營管理等工作，實現行業資源高效利用，提升城市水利系統的整體服務能力。

2 城市水利管家的概念、內涵及其基本特征

2.1 城市水管家的概念

2016年，國家環保部基于國務院《關于推行環境污染第三方治理的意見》，在環境污染防治相關工作領域中提出“推進環境咨詢服務業發展，鼓勵有條件的工業園區聘請第三方專業環保服務公司作為‘環保管家’，向園區提供監測、監理、環保設施建設運營、污染治理等一體化環保服務和解決方案”，自此“環保管家”首次以環保行政主管部門正式文件形式頒布實施并且獲得我國從事環保服務單位的廣泛實踐[23]。與此同時，在我國工程建設及咨詢領域，相關咨詢服務業也發生了重大變化，即由傳統的單項單階段(即工程建設領域的項目前期決策階段、項目建設階段、項目運維階段)服務轉變成為全過程工程咨詢及工程總承包等服務形式，由此工程咨詢服務行業已逐步形成工程項目全生命周期(即規劃、勘測設計、投融資、建設、運維和管理“六環節”)、全產業鏈的相關服務模式或形式。

基于我國城市水利發展的現狀問題與需求，結合新時期“十六字”治水方針和新發展階段高質量發展形勢，并借鑒生態環保領域“環保管家”和工程建設領域的全過程工程咨詢模式，為促進城市水利系統化、一體化、全過程發展，本文綜合提出作為城市水利第三方服務“城市水利管家”概念及其相關模式。所謂城市水利管家，即為水利服務社會第三方單位運用其人才、技術、資金等資源，對服務主體(如某級政府、水業公司、人口密集型企事業單位或組織等)所委托的服務客體(城市水利領域事務)就事先約定的某種服務標的(達到某種目的、目標或要求)所提供的一種全托管服務模式及其相關的服務行為。

2.2 城市水利管家的內涵和基本特征

2.2.1城市水利管家的內涵

城市水利管家的內涵有狹義和廣義之分。狹義的城市水利管家是指對城市水利系統在全生命周期“六環節”所開展的、能夠實現所約定服務標的的第三方服務，是一種一體化、一條龍、全過程、全要素托管式的社會中介服務模式。其中，服務標的多限于城市水文、城市河湖及其附屬閘泵系統、城市防洪除澇以及城市水資源調度與保障系統中的某個領域或方面。考慮到存量項目僅涉及運維與管理，或者新建項目涉及全生命周期的某個或多個環節，因此廣義的城市水利管家是指對城市水利事務的全生命周期某個或多個環節所開展的、能夠實現所約定服務標的的第三方服務，是一種跨環節、多要素、全部或部分托管式的社會中介服務模式。

2.2.2城市水利管家的基本特征

城市水利管家模式涉及水利多學科，涵蓋項目全生命周期的各階段，因而其服務具有如下基本特征：①理念的先進性。運用系統性、綜合性、一體化、一條龍全托管式服務模式，針對城市水利的問題，提出其綜合解決方案，實施全生命周期服務。②內容的全面性。服務內容涵蓋城市水利工作各領域，貫穿項目全生命周期各環節。③模式的多樣性。城市水利管家模式可服務于存量項目、新建項目；根據項目階段又可分為投資模式、融資模式、運維模式等多種模式，根據客戶需求，提供定制化服務。④服務的專業性。擁有法律法規體系、標準規范體系、智慧平臺體系、工具包等專業領域的知識庫，為委托方提供專業的、安全的和標準化服務。⑤手段的智慧性。借助最新科技手段，包括物聯網技術、互聯網技術、水力數值模擬技術、無人機、遙感影像等先進技術，打造智慧服務平臺。

3 城市水利管家模式的框架體系構建

3.1 城市水利管家的基本構成要素

基于城市水利管家的概念、內涵及相關基本特征，其基本要素包括服務對象、服務內容、服務手段(技術包)與平臺、服務質量控制體系、服務模式等。

3.1.1服務對象

服務對象即業主或委托方。按照服務主體的性質，可分為城市(鎮)人民政府或其水利、城建等主管部門、水業公司以及大中型企業法人等。

3.1.2服務內容

服務內容包括服務范圍和服務范疇內與城市水利相關的項目在其全生命周期的某個或多個階段的服務。主要涉及領域包括城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪與除澇、城市水資源等。

a.城市水文。水文是研究地球上各種水體的起源、存在、分布、循環和運動規律，探討水體的物理和化學特性以及他們對環境作用的一門科學。本文涉及的城市水文主要包含水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸發、泥沙等的監測、監控、預報預警、數據分析等。

b.城市河湖。城市河湖是城市地表水體構成的系統的總稱，本文涉及的城市河湖主要包含城市河道、湖泊、河口、水庫、濕地等水體的保護與連通、調度、配置等內容。

c.城市水工建筑物。城市水工建筑物是為控制和調節城市水體水流，防治水害，開發利用水資源的建筑物。本文主要涉及到水閘、泵站、堤防、海塘等。

d.城市防洪與除澇。城市防洪與除澇是城市抵御外洪和城區內部澇水的能力，本文主要涉及城市防洪與除澇的整體規劃與建設。

e.城市水資源。城市水資源指城市可利用的、具有足夠的數量和質量，并能滿足城市某種用途的水資源。在現有社會經濟和技術條件下能被有效利用，同時具備水量和水質要求的地表水、地下水、雨水等，均為城市水資源。本文涉及的城市水資源包括城市水資源的保護和利用。

3.1.3服務手段(技術包)與平臺

3.1.3.1服務技術包

服務技術工具包是城市水利管家的關鍵組成部分。根據城市水利管家服務內容，相關領域涉及的成熟技術手段、工藝或方式方法等形成技術工具包如表1所示，共分為4個層次：第一個層次是城市水利專業，包括城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪除澇、城市水資源，第二個層次是服務內容，第三個層次是技術門類，第四個層次是具體技術。

表1 水利管家模式技術工具包

3.1.3.2智慧服務平臺

智慧服務平臺是城市水利管家在為服務主體履行城市水利發展服務協議中所構建且由物聯感知、大數據、指揮調度、信息發布等組成的“三網”(物聯網、互聯網、智聯網)智慧服務系統或平臺(圖1)，其構成如下：

圖1 城市水利管家模式服務平臺框架

a.物聯網感知層：包含水文監測、工程運行監測、閘泵等工程的遠程控制，水位、流量等信息監測，視頻監控等。

b.互聯網通信層：包括利用光纖、5G、無線、衛星等的線上通信、消息提醒等。

c.智聯網決策層：借鑒近期有關智慧水務方案或實踐案例[24]，構建該決策層包括數據層、分析層、應用層以及展示層。其中，數據層包括基礎數據庫、監測數據庫、管理數據庫、決策數據庫、外部數據庫；分析層包括數據初步分析、數據分析、數模分析、其他分析等；應用層包括數據應用、監測監控、管理支持、決策支持；展示層包括使用移動終端、Web終端以及大屏端多種方式展示的一體化平臺。

3.1.4服務質量控制體系

a.服務法律法規體系。水利行業相關法律法規是城市水利管家實施的基本前提。相關內容包括由全國人大及其常委立法的水利法(如水法、防洪法、長江保護法等)、國務院頒布的水利法規及各省、自治區、直轄市的地方人大及其常委會頒布的地方性規章。

b.服務技術標準(規范)體系。服務技術標準(規范)體系是城市水利管家模式的技術保障系統。借鑒我國水利部及相關省級或城市水務(利)技術標準(規范)分類體系[25]，城市水利管家模式的服務技術標準(規范)體系亦按三維體系構建：層次維度、專業門類維度、功能序列維度(圖2)。其中，層次維度分為國家標準、行業標準、團體標準、地方標準、企業標準和標準化指導性技術文件6個層次；專業門類維度分為：通用、城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪除澇、城市水資源、其他7個專業；功能序列分為綜合、規劃、勘測設計、投融資、建設、運維、管理階段。城市水利管家模式的服務技術標準(規范)體系的統計情況詳見表2。

表2 城市水利管家模式標準統計(專業-功能)

圖2 城市水利管家模式技術標準規范體系

c.服務績效考核體系。服務績效考核體系，是城市水利管家運用特定的標準和指標對其或第三方服務單位提供的服務進行綜合評估，并基于考核結果對相關工作進行校正與糾偏的過程和方法集，主要考慮對組織管理、質量管理、進度控制、安全控制、

成本控制、生態影響、社會影響等方面的績效，結合不同的項目類型和項目階段制定對應的考核指標。

3.1.5服務模式

服務模式是水利管家與服務主體間就服務客體與服務標的所達成的某種服務合作的契約模式，目前我國水務或環保行業常用的服務模式可分投融資模式、運維模式、管理模式3種，城市水利管家模式根據項目階段、項目資金來源、項目盈利方式等結合模式特點按需選擇服務。

a.投融資模式包括公共部門與私人企業合作(PPP)、建造—運營—移交(BOT)、建造—移交(BT)、建設—擁有—經營(BOO)、建設—擁有—經營—移交(BOOT)、移交—經營—移交(TOT)、民間主動融資(PFI)、資產收益證券化融資(ABS)等模式。

b.運維模式包括委托運營(O&M)、建造—移交(BT)、移交—經營—移交(TOT)、建造—移交—運營(BTO)、建造—運營—移交(BOT)、改擴建—運營—移交(ROT)、移交—擁有—經營(TOO)等模式。

c.管理模式包括設計—招標—建造(DBB)、建設—管理(CM)、建造—運營—移交(BOT)模式、設計—建造(DBM)模式、項目管理總承包(PMC)模式、設計—采購—建造(EPC)、合伙(Partnering)等模式。

3.1.6服務方式

指為服務對象開展服務的具體形式和方法。按照服務內容可分為基礎服務、定制服務和延伸服務；按照服務方式可分為固定常駐服務、巡回流動服務、遠程監控服務和協同眾包服務等。

3.1.7服務績效考核與付費

a.服務績效考核。服務主體即委托方對城市水利管家進行監管與考核?？己酥笜酥饕槍ㄔO期及運營期，建設期考核指標針對不同的項目，可從建設期的組織管理、質量管理、進度控制、安全管理、成本控制等方面進行考核。運營期的考核主要從組織管理、工程維護、運營成本控制等方面進行考核。

b.服務付費。城市水利管家的付費機制目前仍以財政撥款為主，付費與績效考核掛鉤，設置獎懲激勵條款，保障服務質量。未來也可考慮搭配供排水等盈利項目一起服務，實現項目收支平衡。

3.2 城市水利管家模式的框架結構體系構建

城市水利管家模式的框架結構體系為以服務對象和服務內容為核心，以技術工具包和質量控制體系為保障，以智慧服務平臺為工具，以服務模式和服務方式為手段，以項目的全生命周期服務為切入點，目的是圍繞城市水體為中心，保障城市防洪除澇安全、城市水資源可持續利用，為服務對象提供專業、安全、經濟、高效和智慧的城市水利第三方服務。城市水利管家模式的框架結構體系如圖3所示。

圖3 城市水利管家模式的框架結構體系

4 城市水利管家實施路徑探索與建議

結合目前中國長江三峽集團正在開展的長江大保護城市水管家模式試點[26-28]，筆者提出如下城市水利管家模式實施路線建議：

a.城市水利問題的摸排與診斷。城市水利發展參差不齊，城市水利問題的側重點也不盡相同。因此，在城市水利管家模式的實施過程中首要任務是摸清當地的水利現狀，并診斷出關鍵問題，才能給出相應的解決方案。

b.城市服務標的與模式的構想。根據診斷問題，提出城市水利服務方案的相關構想，并與當地水利、城建等政府部門對接，確定相關治理思路。

c.商務洽談。對包括運作機制(建設、運營權獲得方式、范圍、內容等)、保障機制、投融資方式、智慧排水管理平臺、責任劃分、績效考核、付費方式等意向洽談。

d.服務公司的籌建。組建城市水利管家平臺公司，以此平臺公司作為實施主體。

e.項目的推進及建成。項目在推進的過程中保障資金、人員、技術的及時跟進，確保項目順利建成，并在建設過程或者建設完成后進行第三方服務考核。根據前期確定的投融資模式、運維模式，對已建成項目進行運維或者交接。

5 結 語

城市水利管家模式是依據當前新的城市水環境綜合整治體系所涉及的城市水利內容的第三方服務模式探索，是城市水管家的組成部分，其框架結構體系的構建是其示范應用的理論支撐，新的模式正在各個城市示范應用，并將在應用中不斷完善，以期實現城市水利行業可持續發展的愿景。