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[摘 要]目前，我国城市水资源短缺和水环境恶化严重，除了自然因素以及人口增长，城市化、工业化进程加快，建设资金严重不足，一些中心城市规模过大等原因外，还存在着一个不容忽视的因素，即给水排水工程的规划观念落后于经济社会的发展，而且规划研究方法有待改进。
[关键词]给水排水工程；区域规划；优化
中图分类号：S62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0115-01
分析传统给水排水工程规划存在的问题及其对目前我国城市水资源环境的影响，指出为了实现水资源环境的良性循环，应采取统一的、综合的和优化的给水排水规划。通过合理选择各类水资源及供水模式、优化配置给水排水工程设施，能够达到满足用水、减少污染、提高效益、降低费用的目的。
一、目前传统给水排水系统规划存在的问题
目前，给水排水系统规划已从早期的以单一费用指标为目标，对单一设施或者个别河段进行中、短期的被动单一工程开发对策，发展到了多部门参与的以“净效益”为代表的以单指标为目标，对区（流）域进行长期、中期、短期一体化的多工程开发对策，并取得了巨大的进步。然而给水排水这2个领域规划的某些观念和方法仍然存在不足之处。过去几十年的发展，形成了城市建设注重给水、偏废排水，忽略生态用水，对有限的水资源一味开采、利用，却缺乏有效保护的现状，造成水资源短缺和水环境质量的不断恶化。而且由于缺乏区域统筹规划，各城市仅关注本城市可获取的水量、水质及水系的上下游问题，结果常常出现城市之间污染转嫁、上游城市过度开发形成断流，从而导致整个流域或区域用水日趋紧张的局面。由此可见，违背自然规律，不仅造成自然界水资源的恶性循环，同时也使人类对于水的开发利用陷于困境。
二、树立区域（或流域）给水排水工程综合规划的观念
2.1提高对水资源的认知水平进人21世纪，我国的资源、环境问题中，水问题尤为突出。长期以来对水资源过度无序地开采，对水体循环任意的干扰和破坏，已造成很多地方在水量和水质两方面失去动态平衡，出现了水少与水浪费并存、水多与生态失衡并存、水脏与水管理不善并存的严峻局面，严重地制约了社会经济的发展。
为了实现社会可持续发展，必须呼吁全社会提高对水资源的认知水平，改变长期以来人们关于水取之不尽、用之不竭的观念。水作为人类及一切生物不可代替的生存要素，既应有足够的数量，也要有可用的质量，有“量”无“质”，或有“质”无“量”，都将制约人类社会的可持续发展；改变城市建设偏废排水，城市规划中给水，排水各行其是、互不约束的现象，将给水排水视为水体循环系统中的一个子系统，是相互依存、相互制约的2个过程。一个城市给水排水工程的规划、建设，应充分体现出给水排水内在的统一性，通过协调开采与补给，破坏与恢复之间的动态平衡，确保水体始终处于良性循环，长久地供给人类利用。
2.2树立区域、流域观念。形成区域、流域给水排水工程建设的整体协调发展纵观世界各国发展历程，当工业化和社会城市化急剧发展，使原有的经济结构、社会结构和生活环境迅速改变，工业、人口、资源等各类矛盾日益尖锐时，各国便纷纷步人了区域经济发展阶段，进行工业结构的调整和合理布局，规划、开发新区，控制疏散大城市人口以及自然资源的开发与环境保护等，在此期间，区域规划被广泛地推行采用，成为实现区域经济发展的重要前提。区域规划中有一项很重要的专业规划即水资源综合利用规划，其主要内容之一就是给水排水工程规划。
区域性的给水排水工程规划，应根据区域水资源时空分布特点或河流水体上、下游的水文水利关系，进行水资源开发和水污染控制，在区域范围内通过水资源的合理调配，平衡供需矛盾，通过协调污水处理程度、排污口及水体自净容量之间的关系，维系河流水资源的供给能力，保证下游城市的生存和发展，维护区（流）域生态平衡。除此之外，区域给水排水规划还应根据区域内水资源可供量及分布特点、水环境承载力，对区域内各城市用地布局、产业结构、发展需求进行分析评价，限制大耗水工业与重污染工艺的发展，提倡建设节水工业和采用清洁工艺，从而促进区域经济一水资源一环境的共同协调发展。
2.3保障区（流）域生态环境需水。提倡水资源综合利用忽视水资源与生态环境系统之间的关系是20世纪水资源管理的失误，直接导致了生态环境的恶化，引发出河道断流、地下水位下降、森林退化和生物多样性减少等诸多问题。要解决这些问题，必须重新审视水资源管理策略，强调水资源、生态系统和人类社会的相互协调，重视生态环境和水资源的内在关系，遵循“必须首先满足基本生态需水”的原则，对供水、用水、节水、排水、污水处理及其回用等的统一管理方式进行重点改革。此外，还需充分考虑水资源的合理永续利用。提倡一水多用，提高生活用水的重复使用率，工矿企业实行循环用水、分质用水、回收利用污水，将以往对水污染的消极治理变为积极预防，这样才能促进水环境质量向着有利于人类当今和长远利益的方向发展。
三、以系统分析方法进行给水排水工程规划
系统分析方法是解决社会用水供需矛盾以及水体环境恶化与恢复的平衡矛盾的比较科学的、有效的方法之一。其主要特點是研究问题时重点把握问题的整体性、相关性以及对周围环境的适应性。区域性给水排水工程规划不仅涉及的问题庞大而复杂，而且工程耗资大、周期长，常常需要对众多可行方案的优劣进行评价和判断。在区域或流域范围内，采用系统分析方法对规划方案进行深层次论证，可以保证各类水资源的合理利用以及各类给水排水设施的合理布局，为日后区域给水排水设施的统一调度、优化运行奠定良好的基础。
采用系统分析方法建立的给水排水综合规划优化的概念模型如下：目标为水资源量使用最少、水处理设施费用最少、COD排放量最少，约束条件为水资源可供给量约束、用水与排水系统内水量平衡约束、再生水利用约束、环境最大承载力约束。
该模型将给水、排水系统作为一个整体，考虑了生态、生产、生活3方面的水资源用量，并且对污水排放、污水再生回用等方面进行了综合考虑，研究了其统一规划、协调发展与综合利用等有关问题，从而提高了给水排水工程投资的社会、经济和环境效益，满足了城市可持续发展的水资源环境良性循环要求。
四、结语
国家高度重视水资源与水环境的问题，并且在“十一五”规划中，强调“以饮水安全和重点流域治理为重点，加强水污染防治”。这就要求给水与排水工程规划必然要形成一个综合水资源开发利用，保护环境、生态平衡的多目标的区域给水排水系统综合规划，其实质就是通过给水排水工程设施在空间、时间、规模、效率上的布局，将宝贵的水资源、水生态环境资源进行合理配置和优化组合，以满足人类社会经济不断发展的需求。
[关键词]给水排水工程；区域规划；优化
中图分类号：S62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0115-01
分析传统给水排水工程规划存在的问题及其对目前我国城市水资源环境的影响，指出为了实现水资源环境的良性循环，应采取统一的、综合的和优化的给水排水规划。通过合理选择各类水资源及供水模式、优化配置给水排水工程设施，能够达到满足用水、减少污染、提高效益、降低费用的目的。
一、目前传统给水排水系统规划存在的问题
目前，给水排水系统规划已从早期的以单一费用指标为目标，对单一设施或者个别河段进行中、短期的被动单一工程开发对策，发展到了多部门参与的以“净效益”为代表的以单指标为目标，对区（流）域进行长期、中期、短期一体化的多工程开发对策，并取得了巨大的进步。然而给水排水这2个领域规划的某些观念和方法仍然存在不足之处。过去几十年的发展，形成了城市建设注重给水、偏废排水，忽略生态用水，对有限的水资源一味开采、利用，却缺乏有效保护的现状，造成水资源短缺和水环境质量的不断恶化。而且由于缺乏区域统筹规划，各城市仅关注本城市可获取的水量、水质及水系的上下游问题，结果常常出现城市之间污染转嫁、上游城市过度开发形成断流，从而导致整个流域或区域用水日趋紧张的局面。由此可见，违背自然规律，不仅造成自然界水资源的恶性循环，同时也使人类对于水的开发利用陷于困境。
二、树立区域（或流域）给水排水工程综合规划的观念
2.1提高对水资源的认知水平进人21世纪，我国的资源、环境问题中，水问题尤为突出。长期以来对水资源过度无序地开采，对水体循环任意的干扰和破坏，已造成很多地方在水量和水质两方面失去动态平衡，出现了水少与水浪费并存、水多与生态失衡并存、水脏与水管理不善并存的严峻局面，严重地制约了社会经济的发展。
为了实现社会可持续发展，必须呼吁全社会提高对水资源的认知水平，改变长期以来人们关于水取之不尽、用之不竭的观念。水作为人类及一切生物不可代替的生存要素，既应有足够的数量，也要有可用的质量，有“量”无“质”，或有“质”无“量”，都将制约人类社会的可持续发展；改变城市建设偏废排水，城市规划中给水，排水各行其是、互不约束的现象，将给水排水视为水体循环系统中的一个子系统，是相互依存、相互制约的2个过程。一个城市给水排水工程的规划、建设，应充分体现出给水排水内在的统一性，通过协调开采与补给，破坏与恢复之间的动态平衡，确保水体始终处于良性循环，长久地供给人类利用。
2.2树立区域、流域观念。形成区域、流域给水排水工程建设的整体协调发展纵观世界各国发展历程，当工业化和社会城市化急剧发展，使原有的经济结构、社会结构和生活环境迅速改变，工业、人口、资源等各类矛盾日益尖锐时，各国便纷纷步人了区域经济发展阶段，进行工业结构的调整和合理布局，规划、开发新区，控制疏散大城市人口以及自然资源的开发与环境保护等，在此期间，区域规划被广泛地推行采用，成为实现区域经济发展的重要前提。区域规划中有一项很重要的专业规划即水资源综合利用规划，其主要内容之一就是给水排水工程规划。
区域性的给水排水工程规划，应根据区域水资源时空分布特点或河流水体上、下游的水文水利关系，进行水资源开发和水污染控制，在区域范围内通过水资源的合理调配，平衡供需矛盾，通过协调污水处理程度、排污口及水体自净容量之间的关系，维系河流水资源的供给能力，保证下游城市的生存和发展，维护区（流）域生态平衡。除此之外，区域给水排水规划还应根据区域内水资源可供量及分布特点、水环境承载力，对区域内各城市用地布局、产业结构、发展需求进行分析评价，限制大耗水工业与重污染工艺的发展，提倡建设节水工业和采用清洁工艺，从而促进区域经济一水资源一环境的共同协调发展。
2.3保障区（流）域生态环境需水。提倡水资源综合利用忽视水资源与生态环境系统之间的关系是20世纪水资源管理的失误，直接导致了生态环境的恶化，引发出河道断流、地下水位下降、森林退化和生物多样性减少等诸多问题。要解决这些问题，必须重新审视水资源管理策略，强调水资源、生态系统和人类社会的相互协调，重视生态环境和水资源的内在关系，遵循“必须首先满足基本生态需水”的原则，对供水、用水、节水、排水、污水处理及其回用等的统一管理方式进行重点改革。此外，还需充分考虑水资源的合理永续利用。提倡一水多用，提高生活用水的重复使用率，工矿企业实行循环用水、分质用水、回收利用污水，将以往对水污染的消极治理变为积极预防，这样才能促进水环境质量向着有利于人类当今和长远利益的方向发展。
三、以系统分析方法进行给水排水工程规划
系统分析方法是解决社会用水供需矛盾以及水体环境恶化与恢复的平衡矛盾的比较科学的、有效的方法之一。其主要特點是研究问题时重点把握问题的整体性、相关性以及对周围环境的适应性。区域性给水排水工程规划不仅涉及的问题庞大而复杂，而且工程耗资大、周期长，常常需要对众多可行方案的优劣进行评价和判断。在区域或流域范围内，采用系统分析方法对规划方案进行深层次论证，可以保证各类水资源的合理利用以及各类给水排水设施的合理布局，为日后区域给水排水设施的统一调度、优化运行奠定良好的基础。
采用系统分析方法建立的给水排水综合规划优化的概念模型如下：目标为水资源量使用最少、水处理设施费用最少、COD排放量最少，约束条件为水资源可供给量约束、用水与排水系统内水量平衡约束、再生水利用约束、环境最大承载力约束。
该模型将给水、排水系统作为一个整体，考虑了生态、生产、生活3方面的水资源用量，并且对污水排放、污水再生回用等方面进行了综合考虑，研究了其统一规划、协调发展与综合利用等有关问题，从而提高了给水排水工程投资的社会、经济和环境效益，满足了城市可持续发展的水资源环境良性循环要求。
四、结语
国家高度重视水资源与水环境的问题，并且在“十一五”规划中，强调“以饮水安全和重点流域治理为重点，加强水污染防治”。这就要求给水与排水工程规划必然要形成一个综合水资源开发利用，保护环境、生态平衡的多目标的区域给水排水系统综合规划，其实质就是通过给水排水工程设施在空间、时间、规模、效率上的布局，将宝贵的水资源、水生态环境资源进行合理配置和优化组合，以满足人类社会经济不断发展的需求。