人類(lèi)從漁獵文明、游牧文明、農業(yè)文明、工業(yè)城市文明一路走來(lái)，發(fā)展到現在的生態(tài)文明，始終與水發(fā)生密切關(guān)系。我國660多個(gè)不同規模的城市中有三分之二在進(jìn)行城市河段的綜合治理以及水系規劃，從過(guò)去的灰色城市時(shí)代發(fā)展到綠色城市時(shí)代，今后將向藍色城市時(shí)代進(jìn)發(fā)。

　　城市水系治理的理論基礎

　?。ㄒ唬┧姆?wù)功能理論。城市水系是城市系統中的自然要素，首先具有一般水系的功能，如供水、行洪、灌溉等，同時(shí)又具備城市相關(guān)的一些特殊功能。

　　1.城市的生態(tài)廊道。城市河流是水和各種營(yíng)養物質(zhì)的流動(dòng)通道，是城市蓄水行洪的載體和各種鄉土物種的棲息地，是改善氣候功能和維護生物多樣性的重要基底。

　　2.城市的休閑養生帶。城市水系是滿(mǎn)足城市居民貼近自然、實(shí)現歸屬感的最重要空間。城市河流提供廣闊的空間和豐富的內容，是休閑的場(chǎng)所，也是居民步行、非機動(dòng)車(chē)行駛的最佳通道，同時(shí)是城市旅游的特色之地。

　　3.城市洪水的調蓄空間。城市水系在排泄和調蓄城市徑流中的作用應給予高度重視，強調就地調蓄，減輕排泄壓力。

　　4.城市重要的供水水源。河流、湖泊等是重要的水源地，關(guān)系到城市的供水安全和用水安全。社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展必須以保護這些功能為前提。

　　5.城市的景觀(guān)形象界面。城市河流是城市形象與特色的體現，也是市民生動(dòng)的日常生活界面，是城市對外展示的窗口和界面，也是當地人與自然、與社會(huì )的交流場(chǎng)所。

　　6.城市的文化遺產(chǎn)廊道。城市河流是城市歷史與文化的積淀地，也是城市故事與古跡的發(fā)生和留存之處，河流是大自然留給人類(lèi)的寶貴自然遺產(chǎn)。

　　7.城市的交通要道。城市水系是很多城市的交通要道，承擔城市物質(zhì)和能量輸送功能。

　　城市水系治理要依據水的服務(wù)功能理論，做到多功能兼顧，發(fā)揮城市水系的綜合功能及效益。應水資源、水環(huán)境、水生物、水景觀(guān)、水文化、水安全全面統籌，系統保護，合理配置，科學(xué)治理。應優(yōu)先安排涉水事務(wù)，再謀求城市的社會(huì )和經(jīng)濟發(fā)展。

　?。ǘ┧南到y循環(huán)理論。城市水系是區域水循環(huán)的重要環(huán)節，是開(kāi)放的系統，要依據水系統循環(huán)理論，指導城市水系的整治，提高治理的科學(xué)性和合理性。在水系治理的工程規劃、設計、施工運行管理中，都要考慮水的循環(huán)特點(diǎn)和規律，還要考慮內循環(huán)和外循環(huán)，產(chǎn)匯流循環(huán)及供用耗排循環(huán)等。

　　1.水量上的“二元”循環(huán)理論。城市水系治理應遵循水資源系統循環(huán)規律，避免因治理對水循環(huán)產(chǎn)生損害。兼顧外部循環(huán)規律，如降水、徑流與城市河湖調蓄的循環(huán)關(guān)系，供水、用水、耗水、排水、再利用的循環(huán)關(guān)系，城市雨洪調蓄、河湖景觀(guān)用水、再生水利用的關(guān)系。城市水系治理方案必須考慮水循環(huán)規律，盡可能減少對水循環(huán)破壞，通過(guò)治理建立起良性安全的水循環(huán)系統。

　　2.水質(zhì)方面的水化學(xué)循環(huán)理論。城市水系治理要考慮水的化學(xué)特征和演變規律，盡可能提高水體自?xún)裟芰?，通過(guò)水系消納點(diǎn)面源污染物和營(yíng)養物質(zhì)。俗話(huà)說(shuō)“流水不腐”，水系治理要有利于促進(jìn)物質(zhì)的循環(huán)，通過(guò)閘壩調度，維持必要的流態(tài)。在遵循水質(zhì)演化規律的基礎上，合理安排排污口、取水口、休閑游泳區、養殖區等。

　　3.水生態(tài)系統循環(huán)理論。城市水系是典型的水生態(tài)系統，盡管受到人類(lèi)的強烈干擾，原生水生生物可能基本喪失，但在新的環(huán)境下，城市水系能夠建立新的水生態(tài)系統。這個(gè)系統需要一定的營(yíng)養物質(zhì)輸入，通過(guò)初級生產(chǎn)力、食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)和人類(lèi)捕撈等，形成水生態(tài)系統良性循環(huán)。水系治理要考慮構建良性生態(tài)系統的需要，通過(guò)生態(tài)系統循環(huán)，促進(jìn)水質(zhì)凈化，提高生物多樣性。水陸之間的物質(zhì)能量交換也是水生態(tài)系統循環(huán)的重要環(huán)節，也要考慮到。

　　按照水的循環(huán)理論，城市水系不僅要治理河湖，更要管理人類(lèi)的涉水行為，抑制人類(lèi)社會(huì )經(jīng)濟活動(dòng)對水系的破壞。避免治理舊問(wèn)題，又出現新破壞。對社會(huì )經(jīng)濟用水實(shí)施最嚴格管理。

　　采用先進(jìn)的理論方法，定量評估水系治理對水循環(huán)、水環(huán)境、水生態(tài)健康狀況的影響，包括正負兩方面的作用。

　?。ㄈ┩度氘a(chǎn)出經(jīng)濟學(xué)理論。城市水系治理是一項浩大的工程，投入大、周期長(cháng)，涉及的部門(mén)多。在城市水系治理方案設計中，注重投入產(chǎn)出關(guān)系，避免盲目進(jìn)行河湖治理和濕地公園建設。

　?。ㄋ模┧幕吧鐣?huì )學(xué)理論。城市是人類(lèi)居住密集區，是承載歷史的重要空間。城市水系承載著(zhù)人類(lèi)歷史和文明，挖掘水文化內涵，避免破壞水文化，是城市水系治理中要遵循的原則。應按照社會(huì )學(xué)的公平性、激勵性、參與性等原則，提出相應的治理配套政策和制度，提高治理工程的社會(huì )效益，讓河湖治理成為惠及百姓的民心工程。

　　城市水系是涉及自然科學(xué)和社會(huì )科學(xué)的復雜系統工程。在先進(jìn)治河理念引領(lǐng)下，應重視科學(xué)理論在城市水系治理中的指導作用。以先進(jìn)思想理念統領(lǐng)治理工作，以系統的科學(xué)理論指導治理工作，將我國城市水系治理工作提高到新的高度和水平。

　　城市水系治理的理念指引

　　用先進(jìn)的理念引領(lǐng)城市水系治理，如生態(tài)文明理念、以人為本理念、促進(jìn)發(fā)展理念和科學(xué)決策理念。

　?。ㄒ唬┥鷳B(tài)文明理念。

　　1.文明的戰略意義。城市水系治理要本著(zhù)生態(tài)學(xué)的基本原則，尊重自然，順應自然，保護自然，盡可能減輕對河流生態(tài)系統干擾，修復受損的河流廊道和濕地系統。以河流的生態(tài)健康為標尺，以水生態(tài)系統完整性為目標，以水生態(tài)文明為指導思想，全面嚴格規范人類(lèi)的涉水行為，保護和修復河流的健康狀況報告。

　　十八大報告指出，建設生態(tài)文明是關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來(lái)的長(cháng)遠大計，優(yōu)化國土空間開(kāi)發(fā)格局，全面促進(jìn)資源節約，加大自然生態(tài)系統和環(huán)境保護力度，加強生態(tài)文明制度建設。生態(tài)文明是“五位一體”的國家戰略目標的重要內容，是實(shí)現人與自然和諧共處的核心。

　　2.水生態(tài)文明的重要地位。水是生態(tài)系統最活躍的控制性因素，森林、濕地、草原、荒漠，不同生態(tài)格局的決定因素是水，水是生物鏈中物質(zhì)與能量傳遞的核心媒介。在陸地生態(tài)系統中，水是能量與物質(zhì)轉化的必備條件；在濕地生態(tài)系統中，水是支撐生物系統的最基本要素。水生態(tài)文明建設是生態(tài)文明建設的重要組成部分，水的演變是生態(tài)演變及社會(huì )發(fā)展的重要驅動(dòng)力。

　　3.建設生態(tài)文明，水利必須先行。城市與水的關(guān)系更密切，幾乎所有城市都瀕臨不同形式的水，或臨江、或跨河、或濱湖等。水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。生態(tài)文明建設中，水利要做排頭兵。

　　總體上，我國城市發(fā)展已經(jīng)由片面強調產(chǎn)業(yè)發(fā)展的灰色城市文明，向綠色城市甚至藍色城市轉變，資源高效、環(huán)境友好、生態(tài)自然、景觀(guān)優(yōu)美成為城市發(fā)展指導思想，很多城市都在圍繞水做文章，以水定產(chǎn)業(yè)、以水定規模、以水定布局、以水謀發(fā)展，形成以水為核心的城市總體發(fā)展布局，城市水系治理要遵循生態(tài)文明理念。

　?。ǘ┮匀藶楸镜睦砟?。城市水系的治理從根本上是為城市居民的生產(chǎn)和生活服務(wù)的。因此，遵循社會(huì )學(xué)基本原理，水系治理要體現居民的意愿，滿(mǎn)足需求，保障安全。以居民需求為目標，全面提升城市水環(huán)境質(zhì)量，建設宜居城市，營(yíng)造水空間。

　　1.防洪安全。城市水系治理中，應將城市的防洪安全作為重要指導思想和治理目標。尤其是隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的加快，城市地區下墊面條件的變化，小降雨大流量、小流量高水位等特點(diǎn)凸顯。人水爭地的現象在城市地區極為普遍，在擠占水空間的同時(shí)，人類(lèi)自身也將自己置身于洪澇災害的高風(fēng)險中。北京的“7·21”大洪水就是典型案例。

　　2.飲水安全。城市水系治理中，應將城市的飲水安全作為治理目標，保護河流水質(zhì)。整治沿河的污染源。水源區要明確保護區，嚴格保護區管理制度，根治污染源，確保城市水源的水質(zhì)安全。

　　3.休閑養生。城市水系治理要順應居民愿望，在治理過(guò)程中，兼顧河岸綠化。步行道、園林設計、親水駁岸、游泳戲水區及水質(zhì)安全、生物多樣性修復、水景觀(guān)建設等。通過(guò)這些工作，改善城市形象，提升城市品位。

　?。ㄈ┐龠M(jìn)發(fā)展的理念。城市的全面發(fā)展是城市水系治理的重要目標，應遵循經(jīng)濟學(xué)原理，通過(guò)水系治理，改善城市的投資環(huán)境、就業(yè)問(wèn)題、財政狀況等等，促進(jìn)城市的長(cháng)遠發(fā)展。水系的治理不僅要為城市發(fā)展提供防洪、供水等安全保障，也要在改善發(fā)展環(huán)境、帶動(dòng)土地增值、促進(jìn)就業(yè)、拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。

　　1.三線(xiàn)劃分，明確空間。城市水系治理要支撐城市全面發(fā)展，發(fā)展是硬道理的原則同樣適用于城市水系治理。但發(fā)展是科學(xué)的發(fā)展、綠色的發(fā)展、全面的發(fā)展，而不是片面的經(jīng)濟增長(cháng)和肆意地侵占水空間。因此，城市水系治理中，要明確水空間，劃分藍線(xiàn)、綠線(xiàn)和灰線(xiàn)，協(xié)調人水空間關(guān)系。原則上，百年一遇水位下的空間都應作為水空間保留下來(lái)。為低碳城市、改善氣候、城市降塵等提供足夠的水面。

　　2.治理與開(kāi)發(fā)同步。城市水系治理的同時(shí)，應系統規劃沿河的產(chǎn)業(yè)帶、功能區以及基礎設施等建設。明確河流的功能分區，沿河設置金融區、商住區、高新區、休閑區等。將河流濕地等作為城市發(fā)展的綠色紐帶和產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地，通過(guò)河流治理，全面帶動(dòng)城市發(fā)展。

　?。ㄋ模┛茖W(xué)決策的理念。城市水系治理是十分復雜的綜合性、系統性工作。僅考慮防洪的治理是片面和落后的理念，城市水系要綜合治理和修復，全面支撐城市和區域發(fā)展，必須在治理的頂層設計、規劃、布局、技術(shù)手段、社會(huì )參與、專(zhuān)家知識、多學(xué)科聯(lián)合等方面，全面制定科學(xué)合理的治理方案，使城市水系治理能經(jīng)得起時(shí)間和歷史的考驗。

　　總的來(lái)說(shuō)，城市化是今后一段時(shí)期中國發(fā)展的核心動(dòng)力之一，水系治理是城市發(fā)展的基礎。一定要從理念上全面提升對水系治理工作重要性、戰略意義的認識。要用先進(jìn)的理念統領(lǐng)水系治理工作，使其發(fā)揮推動(dòng)城市發(fā)展、改善人居環(huán)境、促進(jìn)生態(tài)健康、提升城市品位、保障城市安全等綜合效益。

　　城市水系治理的總體設計和技術(shù)

　　目前，我國城市河段的水系治理有七個(gè)層次，由下到上分別為：（1）防洪和供水；（2）水污染的治理；（3）城市水生態(tài)系統的健康；（4）水景觀(guān)；（5）挖掘水文化；（6）河流的交通系統功能；（7）河流兩岸濱河土地的重新整理、規劃和建設。

　?。ㄒ唬┗趩?wèn)題導向的方案總體設計。水系治理的技術(shù)方案要根據城市水系面臨的問(wèn)題合理選擇，有防洪問(wèn)題的，要運用蓄、排、引、滲等綜合手段；有污染問(wèn)題的，要考慮截污導流、生態(tài)凈化、水處理、再生回用等多種方案集成；有景觀(guān)問(wèn)題的，要實(shí)施岸線(xiàn)劃分、河灘清退、生態(tài)岸線(xiàn)、人工步道、濕地公園等建設。

　　我國城市水系面臨的各類(lèi)挑戰是在城市發(fā)展過(guò)程中出現的問(wèn)題，是河流湖泊保護迫切需要解決的難點(diǎn)，也是制約城市水生態(tài)文明的重要因素。城市要實(shí)行長(cháng)遠健康發(fā)展，提升城市品位，改善居住和發(fā)展環(huán)境，必須做好水的文章。治理方案要遵循問(wèn)題導向性原則。

　　1.城市發(fā)展與空間布局方案。城市水系是城市生存和發(fā)展的基礎。城市水系問(wèn)題往往根源于城市的盲目和片面的發(fā)展。因此，要從思想上改變低層次的城市規模擴張思維定式，從城市發(fā)展的空間布局方面入手。

　　2.洪水風(fēng)險與挑戰。受全球氣候變化的影響，城市洪水風(fēng)險在不斷加劇。城市面臨日益嚴重的洪水風(fēng)險調整。應對洪水風(fēng)險的方案是，保障河流空間，為洪水預留調蓄和排泄的通道。嚴格控制濱河濱湖開(kāi)發(fā)活動(dòng)，保證河流自然過(guò)程的安全，五十年一遇甚至百年一遇的洪水線(xiàn)以下不允許建設永久性工程，恢復河流自然調蓄雨洪的功能。

　　3.水質(zhì)風(fēng)險及飲水安全。湖泊富營(yíng)養化、水質(zhì)污染等問(wèn)題仍是城市河湖的頑疾，是中國城市面臨的普遍問(wèn)題。對此的應對方案是，強化城市污水處理，提高污水處理后的再生回用率，減少污水入湖入河量，減輕城市污染對河流的壓力，改善河流水質(zhì)。低目標是消除黑臭現象，中目標是滿(mǎn)足接觸性景觀(guān)用水水質(zhì)，高目標是滿(mǎn)足魚(yú)類(lèi)水質(zhì)需求。

　　4.河湖空間擠占與景觀(guān)破壞。一些城市河流整治項目存在河道渠系化、河流湖泊化、植被非本土化、岸線(xiàn)功利化的傾向。對此的應對方案是，遵循河流的自然規律，在土地利用方面，為河流保留基本空間，岸線(xiàn)和濱水區應盡可能自然、多樣、親水、優(yōu)美，滿(mǎn)足居民貼近自然的需求。建立便捷、連續、多樣化的游憩交通體系，增加河流可達性。建設“開(kāi)放的、有人性化、有地方性”的公共空間。

　　5.水生態(tài)風(fēng)險。城市水系其生態(tài)系統應與流域所在的生態(tài)系統相協(xié)調和適應，盡可能多樣、自然、土著(zhù)。目前的城市水系生態(tài)系統受外來(lái)物種入侵嚴重，本地生態(tài)系統退化嚴重，物種單一，抗風(fēng)險能力脆弱。對此的應對方案是，強調多樣化、自然本地特征為主，減少外來(lái)物種。缺水地區，要充分考慮植被的耗水規律，體現區域特色，彰顯城市個(gè)性。將城市融入本地生態(tài)系統大格局中，降低生態(tài)風(fēng)險。

　　6.水文化保護危機。水系承載了人類(lèi)漫長(cháng)的歷史與文化，尤其是中華文明，很多城市河流和湖泊記載了人類(lèi)與水共存的漫長(cháng)歷史進(jìn)程。隨著(zhù)建設活動(dòng)的干擾，河湖的歷史文化特征受到嚴重破壞，水文化遺產(chǎn)保護存在危機。對此的應對方案是，強化河流文化性，重視水文化方面歷史遺跡的保護，建立沿江文化遺產(chǎn)廊道，創(chuàng )造有特色、有個(gè)性、有內涵的濱水區，傳承城市人文社會(huì )發(fā)。

　?。ǘ┗谒h(huán)理論的水量調控技術(shù)。水系治理要遵循水循環(huán)的基本規律，按照自然水循環(huán)和社會(huì )水循環(huán)的系統結構及功能特點(diǎn)。從保障城市長(cháng)遠發(fā)展和安全出發(fā)，進(jìn)行科學(xué)調控和合理配置。

　　1.城市水循環(huán)系統構成。城市水循環(huán)系統包括自然水循環(huán)系統和社會(huì )水循環(huán)系統。自然水循環(huán)系統有降水、蒸發(fā)、入滲、產(chǎn)流、匯流、補給、排泄等基本要素。有了城市之后，在原有的自然水循環(huán)框架之下，產(chǎn)生了城市的社會(huì )水循環(huán)。社會(huì )水循環(huán)包括原水分配與調度過(guò)程、用戶(hù)用耗水過(guò)程、污水排放收集過(guò)程、污水處理（再生）過(guò)程、再生水配置與調度過(guò)程。社會(huì )水循環(huán)從自然水循環(huán)的水源地取水，向其受納水體排水，產(chǎn)生了自然水循環(huán)和城市社會(huì )水循環(huán)之間的聯(lián)系。我們的目標是盡可能規范人類(lèi)涉水行為，把向自然的取水量和排放污水量壓縮到最小，使由于人類(lèi)活動(dòng)新產(chǎn)生的城市社會(huì )水循環(huán)盡可能減少對原有自然水循環(huán)的干擾。

　　2.城市水循環(huán)總體特征。自然水循環(huán)的人工特征明顯，下墊面水文調節能力弱，產(chǎn)匯流歷時(shí)短，地表產(chǎn)流系數大、地下水補給能力差。社會(huì )水循環(huán)過(guò)程為區域主體水循環(huán)過(guò)程，供水主體源自區外或過(guò)境水。用水高度集中，供水保證率和水質(zhì)要求高。廢、污水集中排放，污染負荷貢獻大。自然水生態(tài)人工化，水生態(tài)系統極為脆弱。

　　3.城市水循環(huán)調控技術(shù)。多水源聯(lián)合調度技術(shù)保障城市環(huán)境用水、生活用水、生產(chǎn)用水。閘壩聯(lián)合調控技術(shù)“讓水活起來(lái)”。社會(huì )水循環(huán)的管理調控技術(shù)通過(guò)系統管理技術(shù)方案，壓縮社會(huì )水循環(huán)通量，減少污水排放，提高水資源利用效能。

　?。ㄈ┗谶^(guò)程控制的水環(huán)境治理技術(shù)。重視水污染處理處置研發(fā)，缺乏統籌城市經(jīng)濟社會(huì )和水循環(huán)系統協(xié)調發(fā)展的成套水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)和管理體系。

　　目前在水環(huán)境治理的過(guò)程控制中，尚存在以下問(wèn)題：標準不合理，存在“違法成本低，守法成本高”的怪圈。尚未形成“污染源—入河排污口—水環(huán)境質(zhì)量”的總量監控體系，不能夠對污染物排放實(shí)施有效的管理監督。沒(méi)有建立起多尺度、多信息源的環(huán)境監測體系，水污染事故的“監控、預警、應急”三位一體的應急管理體系尚未建立。由于污染源監控手段落后，監督執法依據不充分，給部分企業(yè)偷排提供了機會(huì )。

　?。ㄋ模┗谧匀煌暾缘乃敌迯图夹g(shù)。

　　1.水質(zhì)處理技術(shù)。物理方法包括清淤換水、人工增氧等；化學(xué)方法有化學(xué)除藻、絮凝沉淀等；強化生物技術(shù)有生物制劑、滲流生物膜凈化床；生態(tài)技術(shù)有人工濕地、植物凈化、土地過(guò)濾、穩定塘等。

　　2.生態(tài)護岸技術(shù)。在邊坡處理上，主要有植物護岸、山石護岸、混凝土護岸、卵石緩坡護岸、生態(tài)磚護岸、覆土石籠護岸、生態(tài)袋護岸等。

　　3.雨洪處理技術(shù)。包括雨洪收集技術(shù)，建設合理的雨水管網(wǎng)，對地表徑流和降水進(jìn)行收集和儲藏；雨水滲濾系統，雨水通過(guò)多重過(guò)濾凈化，匯集到雨水收集池；雨洪利用技術(shù)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和其他凈化處理，用以補充觀(guān)賞水景、澆灌小區內綠地、沖刷路面，或供小區居民洗車(chē)和沖馬桶等多種用途。

　　4.景觀(guān)處理技術(shù)。濱水景觀(guān)處理技術(shù)，主要包括如下幾類(lèi)：平臺棧道、碼頭；瀑布、跌水；水中景觀(guān)處理；樹(shù)島；水底景觀(guān)處理。

　　在水系布局中，應注意如下問(wèn)題：（1）統籌協(xié)調：兼顧城市防洪排澇、供水、航運、生態(tài)、娛樂(lè )、開(kāi)發(fā)等不同功能的要求；（2）水空間保護：應嚴格執行有關(guān)城市水系管理辦法的規定，防止侵占水域、破壞水系，特別要注意對城市濕地的保護；（3）水資源條件：對城市水系的改造應充分考慮水量和水位需求，考慮當地的水資源條件，干旱地區不可過(guò)度建設人工水面；（4）河湖連通：宜通過(guò)適當的河湖貫通，擴浚等工程手段，形成以主干河道為主，分支河道為輔，河湖連通、蓄引排暢通的水系格局；（5）自然完整性：要因地制宜，充分考慮塑造自然式地形，減少水工構筑物對景觀(guān)的負面效應；（6）文化保護：水系布局應盡量尊重原自然水系系統，減少人工調整，且與城市文化定位相符，避免對具有歷史文化價(jià)值的水域造成破壞。

　　我國城市水系治理在遵循水循環(huán)、水化學(xué)、水生態(tài)完整性理論基礎上，要探索應用新技術(shù)、新方法、新材料和新工藝。目前的技術(shù)水平相對落后，信息技術(shù)、多目標群決策技術(shù)、材料科學(xué)新技術(shù)、綠色節能新工藝等領(lǐng)域的創(chuàng )新性不足。城市水系治理規范尚不系統健全。

　?。ㄗ髡撸褐袊娍茖W(xué)研究院水資源研究所所長(cháng)，中國工程院院士）