动边界条件下感潮内河综合整治项目对策研究＊

李鹏程 郝坤 丁钰力 陈焜

（1.上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海 200092；2.北京水星环境有限公司，北京 101501）

0.引言

我国幅员辽阔，各地区气候、地形、经济发展水平、水环境本底特征千差万别，治理手段也应因地制宜。仅就河道级别、区域位置、水动力条件、治理阶段、腹地空间、治理模式进行粗略分类，可能的组合就达1000多种。河道综合整治项目在探索中不断前行，也应在实践中不断总结，本文针对窄腹地、动边界条件下感潮内河综合整治PPP项目所面临的挑战及对策进行总结与阐述，抛砖引玉。

1.由传统工具向综合工具转变

水系综合整治项目往往存在动态边界与海量数据的管理问题，河道现状与工程效果的评估问题，传统的设计工具难以很好的满足二者的需求，因此需要多种工具的协同参与。

1.1 地理信息系统

传统设计的边界比较明确，一般用地范围在项目的前期就已确定。例如：污水厂、泵站等，项目具体设计过程中，很少发生边界的频繁变更，即使存在变更，块状范围的变更无论从专业交接还是项目管理的角度，传统的CAD工具均能较好应对。水系项目的边界为条状（沿河道两侧），一般总河长20km～150km，存在拆迁工作的整治项目，特别是位于城中村的内河，不可避免的存在动边界问题，即设计过程与拆迁过程同步进行，用地边界随拆迁实施动态变化。CAD作为专业设计软件，在动态信息的采集、储存、查询、分析、提取、数据挖掘与知识发现等方面功能较为薄弱，而地理信息系统（Geographical information system，GIS）的核心功能就是数据的空间储存与分析。在不同空间（不同河道、不同河段）发生的几十甚至上百次边界调整的要素（时间、地点、原因、进度、交接），GIS能更好的进行统筹管理（如图1），大大提高设计及管理的效率。

图1 GIS工具在水环境综合整治项目的应用

目前，上海浦东中小河道综合整治等项目已将GIS平台引入，提高了中小河流河道综合整治工程设计和管理的信息化水平[1]。

1.2 数学模型工具

水环境综合整治项目的方案评估更加偏重于长系列数据的过程分析，而不仅仅是传统排水侧重的极值分析，考虑到“大水小水”的结合，“长系列计算降雨、溢流、调蓄、放空”的效率，水环境类项目对综合分析工具的需求更加迫切。从传统的流域产流计算，到坡面汇流计算，河道水动力计算，污染物迁移、扩散计算，数学模型软件也开始从单一、专项功能模块向综合、一体化模型转变。无论是源头海绵效果、过程管网污染物累计与冲刷、还是末端灰色设施的调蓄与溢流、河道污染物扩散与迁移，模型工具的使用都更加频繁，其计算与分析成果可为设计方案的评估与优化提供支撑。

值得注意的是，与推理公式相比，采用模型进行过程计算，在水循环计算的每个环节都引入了大量参数（如图2），要特别注意非确定性参数设置的合理性，必要时辅助以物理实验，此外由于模型本身的缺陷或参数冗余造成的“异参同效”问题[2]也会给参数的选择带来困难。

图2 模型参数的确定

2.由功能设计向体验设计转变

根据水利部《河道等级划分办法》（1994，106号），我国大多数城市的内河河道级别为第五级。与高级别河道更关注河道的防汛安全相比，城市内河除满足必要的防洪标准外，也需要重视体验感的设计，即更加注重人在滨水空间的获得感。对设计来说，由单纯的功能性设计向体验性设计转变，主要是对各个专业的相互协同提出了更高的要求，特别是狭窄腹地的综合整治设计，由河道蓝线至用地边界往往不足6m，在狭窄的空间内布置排水管道、水工驳岸、景观附属设施、步道、绿化等，如何实现最佳效果，植物种植与驳岸安全（草本、灌木、乔木），排水检查井的景观处理形式（下沉井盖、素石装饰、芦苇遮挡、小平台处理）等需要更强的专业协同性，传统的严格划分专业间的交界面，各自在自身范围做设计的方法往往会导致最终方案欠缺体验感。在不影响方案功能的前提下，发挥景观专业特长，提高设计的滨水体验感，做到既有“里子”又有“面子”，是由功能设计向体验设计转变的关键。

3.由阶段设计向全过程参与转变

传统设计项目的工作重点在方案设计阶段，水系综合整治PPP项目一般存在两大特点：一是设计方案存在阶段性（消除黑臭、稳定达标、运营维护）；二是设计参与的全过程性，“效费挂钩”，对驻场设计的需求较大。与传统项目的“资料收集、方案设计、施工配合”不同，综合整治类项目的全过程体现在纷繁复杂的事务性导致传统设计角色的模糊化，拆迁边界的确定，与建委、园林、文物、水利、管网、电力、规划、水务等各个部门的沟通，使得水系整治方案几乎是一段一段“碰”出来的，节点方案的前期、中期、后期、甚至到施工配合阶段都可能根据现场的实际情况发生调整，“人在家中坐”的模式并不适于综合整治项目[3]。

由阶段设计向全过程设计转变，就是由“方案做的好”，向“推得动、想的全、做的深、用的好”转变，进一步提高设计的综合能力。

4.由单项工程向流域生命体工程转变

综合性项目需要综合性的手段，单项工程难以解决系统问题，从流域生命体的角度出发，统筹水循环各个环节，才能形成真正的系统化设计。流域生命体工程对顶层规划的广度和深度提出了更高的要求。源头海绵能控制多少，空间分布如何，排水管网的查、建、改、修进度如何，污水厂的接纳能力是否与水环境质量的提升目标相匹配，污水厂的出水能否作为生态基流回补河道，是否建立了管理的长效机制，水系整治项目的工作范围如果仅仅局限在末端，那么无疑“小辫子”掌握在别人手里，难以发挥设计方案的最优效果。

5.结语

水系综合整治类项目逐渐成为行业热点。我国各地水环境特征千差万别，动边界条件下的感潮内河综合整治项目仅为其中一个典型案例，见微知著，水环境整治对设计从业者提出了新的要求，由传统工具向综合工具的使用转变，由功能设计向体验设计转变，由阶段设计向全过程参与转变，由单项工程向流域生命体工程转变，只有不断提高自身的综合素质，才能更好地适应行业的新发展。