我国新发展阶段城市水利管家模式研究

陆姗姗，陈祖军

(中国长江三峡集团上海勘测设计研究院有限公司，上海 200439)

古往今来，城市多依水而建，因水而兴，国内外无数城市兴亡的历史中均能发现城市水系的兴衰历史，反之亦然[1-4]。城市河湖水系对城市发展具有举足轻重的作用，是城市发展的血管与脉络，因其不仅是城市水资源的重要源泉和城市水循环的中间环节，也是城市洪涝水疏排通道和水生态环境的重要载体，还是人类活动产生的废污物(主要是污水或其处理处置后的尾水)的受纳体，可以说城市河湖水系是维持城市正常运转的重要生命线之一[5-6]。城市河湖水系及其附属堤防、泵闸基础设施，以及为城市防洪排涝安全及水资源保障支撑的城市水文监测监控系统、调度调控系统、技术标准与规范系统、预测预报(警)及预演预案系统等，构成城市水利水安全保障系统[7]。城市水利与城市供水、城市排水、城市水环境等构成城市水系统[1,7]，是城市“二元”水循环的重要组成部分[8]，由此，城市水利行业发展的状况决定了城市水系统是否良性、可持续发展的状态[9-11]，从而也决定了城市的健康运行及人水和谐发展状况。当前，我国经济社会正处于百年未有之大变局中，尤其处于新百年发展目标的起点，城市水利对我国新发展阶段城市的可持续发展具有重要支撑与保障意义。党的十八大以来，在生态文明及新发展理念的指引下，我国城市在向着海绵城市、智慧城市、韧性城市不断迈进中[12-14]，形势喜人。尽管如此，我国城市发展中仍然还面临城市水利基础设施网络及其建设与管理方面的诸多短板和瓶颈[15]，如城市洪涝灾害或城市看海现象频发、水资源短缺问题突出[2,16]、水环境污染频现[6,9-10]、水利基础设施建设投入与保障不足[17]、水利调度与管理“三不(不精细、不精准、不智慧)”问题严重[17-19]等。随着新时期“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”十六字治水方针的贯彻落实，以及水利部在“十四五”水利发展规划中提出水利事业“三新一高(即把握新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局、推进高质量发展)”的目标和要求[12]，急需探索城市水利行业发展的新模式，包括吸引社会资本或社会第三方参与城市水利建设、运维和管理等，加快推进和全面实施城市系统治水等举措。在此背景下，“城市水管家”模式的探索逐步展开。目前，“城市水管家”模式包含“城市供水管家”“城市排水管家”“城市水环境管家”“城市水利管家”4个方向。本文结合当前我国城市水利发展现状与存在的普遍问题，统筹我国新时期城市及其水利的新发展形势和需求，从城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪除涝、城市水资源的角度出发，考虑工程项目全生命周期，探索一套适应于新发展阶段下的城市水利第三方治理新模式——城市水利管家模式，以期促进城市水利高质量发展和城市人水和谐共生。

1 我国城市水利行业发展现状与存在问题

1.1 发展现状

1.1.1城市防洪除涝保障体系发展状况

城市是人口、社会财富的聚集地，保障城市防洪除涝的安全是城市防灾减灾的重要任务之一[9,15]。经过多年建设，我国城市防洪工程的防御格局已经基本形成，如上海、苏州、无锡等重要城市的防洪标准已达到200年一遇，且部分江堤或河堤防洪标准甚至达到千年一遇标准，如上海市黄浦江堤防标准[7]；但部分城市的防洪标准仍比较低，如连云港等城市防洪标准还只有10～50年一遇。在城市除涝排水方面，近10多年来，我国大力推进30余个海绵城市建设或试点，并贯彻因地制宜、一城一策的方针，对相关城市的“小雨不积水、大雨不内涝”除涝排水安全方面发挥了积极作用，效果显著，如福州、重庆、镇江、厦门、武汉等城市的海绵城市试点建设，很好地构建了城市防洪除涝体系建设。

1.1.2城市水资源安全保障体系发展状况

我国是一个水资源紧缺的国家，据《中国水资源公报》显示，2010—2020年我国人均水资源量维持在2 000 m3左右，远低于世界平均水平(不足其1/3)。改革开放以来尤其21世纪以来，我国城市(镇)化率的不断提高增加了有关城市的水资源紧张程度及其引发的相关问题[15]。目前，我国城市水资源保障来源包括地表水、地下水、污水回用、雨水利用等方式，但南北或东西部城市并不一样，如华南及华东城市雨量及水系丰富，多利用地表水；而西部或华北城市则多种水资源综合利用，如西安市2018年用水量47%来自地表水源，44%来自地下水源，8%来自污水回用和雨水利用[16]；京津冀及环渤海地区的城市的水资源利用情况也多类似[2]。除此之外，许多缺水城市也采取外部调水的方式解决缺水问题，如引黄济青、南水北调、引汉济渭、大连碧流河引水、沈阳大伙房引水、滇中引水等工程均已实施[18]，对我国华北、山东及东北地区城市的水资源保障起到强有力支撑作用。

1.1.3城市智慧水利建设状况

2003年水利部颁布实施《全国水利信息化规划》(即“金水工程”规划)，自此全国各城市或地区的水利信息化全面展开，目前已初见成效[18]。其业务层面充分考虑了水灾害、水资源、水工程、水监督、水政务等领域的需求；技术层面引进视频智能监控、5G、云计算、大数据、物联网、卫星遥感、数值模拟等先进技术。据2020年度《水利信息化工作简报》，截至该年底，福建省水利工程视频监视任务新建及接入800多个站点，共计3 000多路视频，实现了大型水闸、重要防灾点、水文站、省市交界河道断面、主要河流入海口、易淹区等涉水点位部署视频。苏州市也建成水务物联网平台，已接入水务感知设备636个，实现水务感知设备的监控展示和共享推送；建成数据使能平台，其中，主题库已归集815个数据项，327万条数据资源；10个标准库已归集556个数据项，2 023万条数据资源等。其他城市或地区的水利信息化也都有不同程度的长足进展。

1.1.4城市水利投入或投融资状况

自“十一五”以来，我国水利建设投入持续稳定增长。据统计，“十三五”期间我国累计落实水利建设投资3.58万亿元，比“十二五”期间增长57%，其中2019年我国水利投资完成额达到6 712亿元，其中用于防洪建设占31.2%，用于水资源保障建设占24.5%，用于除涝建设占3%。

1.2 存在问题

经过多年努力，我国城市水利事业发展取得显著成效，如防洪减灾体系基本建成、水资源综合利用体系初步形成、水资源与水生态保护体系逐步构建、水利综合管理体系不断加强,形成了各型城市水利的可持续发展格局。不过，由于我国各城市发展不平衡，加之我国城市水利建设多传统地倚靠地方财政投入，而地方财力往往有限，从而导致我国现状城市水利基础设施建设还存在不少欠账、短板和不足,与当前“三新一高”发展的形势和要求不相匹配。存在的问题主要有：①水利规划及工程设计问题。尽管规划设计咨询理应具有前瞻性、系统性、复杂性、全局性等特点，但目前相关工作多受制于招标文件或业主需求，对国土空间规划“多规合一”的统筹协调不足，加之咨询周期短，咨询质量往往得不到较好保障；另外，技术经济分析方面往往统筹考虑不充分，存在相关咨询成果不太经济等问题[19]。②水利投入与投融资问题。目前我国城市水利发展投入或投资仍然多以政府财政投入为主，社会资本或社会第三方参与不够，造成城市水利基础设施欠账与短板太多。如2008—2019年我国长江经济带水利投资规模虽从375.07亿元增长到2 432.58亿元，但统计显示仍以政府投资为主，社会资本利用较少(以江苏为例，2019年水利投资完成额406.2亿元，其中政府投资、企业和私人投资、国内贷款、其他来源分别占总投资额的88.3%、7.5%、4%，0.2%)。另外，水利建设具有公益性强、投资周期长、回报率低等特点，水利事业因长期依赖政府投资，故而财政压力一直巨大[17]。③水利建设问题。我国水利事业近年投入加大，工程项目多，水利建设问题也层出不穷，如质量管理责任落实不到位，资源投入不足，高水平高素质人才缺乏，以及对监理单位重要性认识不足，监管不到位等情况[20-21]。④水利工程运维管理问题。因水利工程的运维管理专业性强而相对复杂，目前相关工作相对滞后，信息化水平较低，管理机制不完善，管理责任不明确，急需进一步保障资金投入、完善信息化水平、增强管理运维人员的专业素养等[22]。

基于上述水利行业问题分析，结合国家“十四五”规划及高质量发展要求，新阶段对城市水利系统的需求如下：①系统治理，从厂网河湖岸一体化角度出发，探讨水的整体治理思路；②防洪与除涝并重；③水利智慧化管理，加强资产管理，提升预测预警、水利综合调度等决策支持；④投融资模式多元化。

从问题和需求出发，探索和创新城市水利第三方服务模式，全面统筹区域内水利领域规划、设计、投融资、建设、运营管理等工作，实现行业资源高效利用，提升城市水利系统的整体服务能力。

2 城市水利管家的概念、内涵及其基本特征

2.1 城市水管家的概念

2016年，国家环保部基于国务院《关于推行环境污染第三方治理的意见》，在环境污染防治相关工作领域中提出“推进环境咨询服务业发展，鼓励有条件的工业园区聘请第三方专业环保服务公司作为‘环保管家’，向园区提供监测、监理、环保设施建设运营、污染治理等一体化环保服务和解决方案”，自此“环保管家”首次以环保行政主管部门正式文件形式颁布实施并且获得我国从事环保服务单位的广泛实践[23]。与此同时，在我国工程建设及咨询领域，相关咨询服务业也发生了重大变化，即由传统的单项单阶段(即工程建设领域的项目前期决策阶段、项目建设阶段、项目运维阶段)服务转变成为全过程工程咨询及工程总承包等服务形式，由此工程咨询服务行业已逐步形成工程项目全生命周期(即规划、勘测设计、投融资、建设、运维和管理“六环节”)、全产业链的相关服务模式或形式。

基于我国城市水利发展的现状问题与需求，结合新时期“十六字”治水方针和新发展阶段高质量发展形势，并借鉴生态环保领域“环保管家”和工程建设领域的全过程工程咨询模式，为促进城市水利系统化、一体化、全过程发展，本文综合提出作为城市水利第三方服务“城市水利管家”概念及其相关模式。所谓城市水利管家，即为水利服务社会第三方单位运用其人才、技术、资金等资源，对服务主体(如某级政府、水业公司、人口密集型企事业单位或组织等)所委托的服务客体(城市水利领域事务)就事先约定的某种服务标的(达到某种目的、目标或要求)所提供的一种全托管服务模式及其相关的服务行为。

2.2 城市水利管家的内涵和基本特征

2.2.1城市水利管家的内涵

城市水利管家的内涵有狭义和广义之分。狭义的城市水利管家是指对城市水利系统在全生命周期“六环节”所开展的、能够实现所约定服务标的的第三方服务，是一种一体化、一条龙、全过程、全要素托管式的社会中介服务模式。其中，服务标的多限于城市水文、城市河湖及其附属闸泵系统、城市防洪除涝以及城市水资源调度与保障系统中的某个领域或方面。考虑到存量项目仅涉及运维与管理，或者新建项目涉及全生命周期的某个或多个环节，因此广义的城市水利管家是指对城市水利事务的全生命周期某个或多个环节所开展的、能够实现所约定服务标的的第三方服务，是一种跨环节、多要素、全部或部分托管式的社会中介服务模式。

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学科，涵盖项目全生命周期的各阶段，因而其服务具有如下基本特征：①理念的先进性。运用系统性、综合性、一体化、一条龙全托管式服务模式，针对城市水利的问题，提出其综合解决方案，实施全生命周期服务。②内容的全面性。服务内容涵盖城市水利工作各领域，贯穿项目全生命周期各环节。③模式的多样性。城市水利管家模式可服务于存量项目、新建项目；根据项目阶段又可分为投资模式、融资模式、运维模式等多种模式，根据客户需求，提供定制化服务。④服务的专业性。拥有法律法规体系、标准规范体系、智慧平台体系、工具包等专业领域的知识库，为委托方提供专业的、安全的和标准化服务。⑤手段的智慧性。借助最新科技手段，包括物联网技术、互联网技术、水力数值模拟技术、无人机、遥感影像等先进技术，打造智慧服务平台。

3 城市水利管家模式的框架体系构建

3.1 城市水利管家的基本构成要素

基于城市水利管家的概念、内涵及相关基本特征，其基本要素包括服务对象、服务内容、服务手段(技术包)与平台、服务质量控制体系、服务模式等。

3.1.1服务对象

服务对象即业主或委托方。按照服务主体的性质，可分为城市(镇)人民政府或其水利、城建等主管部门、水业公司以及大中型企业法人等。

3.1.2服务内容

服务内容包括服务范围和服务范畴内与城市水利相关的项目在其全生命周期的某个或多个阶段的服务。主要涉及领域包括城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪与除涝、城市水资源等。

a.城市水文。水文是研究地球上各种水体的起源、存在、分布、循环和运动规律，探讨水体的物理和化学特性以及他们对环境作用的一门科学。本文涉及的城市水文主要包含水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸发、泥沙等的监测、监控、预报预警、数据分析等。

b.城市河湖。城市河湖是城市地表水体构成的系统的总称，本文涉及的城市河湖主要包含城市河道、湖泊、河口、水库、湿地等水体的保护与连通、调度、配置等内容。

c.城市水工建筑物。城市水工建筑物是为控制和调节城市水体水流，防治水害，开发利用水资源的建筑物。本文主要涉及到水闸、泵站、堤防、海塘等。

d.城市防洪与除涝。城市防洪与除涝是城市抵御外洪和城区内部涝水的能力，本文主要涉及城市防洪与除涝的整体规划与建设。

e.城市水资源。城市水资源指城市可利用的、具有足够的数量和质量，并能满足城市某种用途的水资源。在现有社会经济和技术条件下能被有效利用，同时具备水量和水质要求的地表水、地下水、雨水等，均为城市水资源。本文涉及的城市水资源包括城市水资源的保护和利用。

3.1.3服务手段(技术包)与平台

3.1.3.1服务技术包

服务技术工具包是城市水利管家的关键组成部分。根据城市水利管家服务内容，相关领域涉及的成熟技术手段、工艺或方式方法等形成技术工具包如表1所示，共分为4个层次：第一个层次是城市水利专业，包括城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪除涝、城市水资源，第二个层次是服务内容，第三个层次是技术门类，第四个层次是具体技术。

表1 水利管家模式技术工具包

3.1.3.2智慧服务平台

智慧服务平台是城市水利管家在为服务主体履行城市水利发展服务协议中所构建且由物联感知、大数据、指挥调度、信息发布等组成的“三网”(物联网、互联网、智联网)智慧服务系统或平台(图1)，其构成如下：

图1 城市水利管家模式服务平台框架

a.物联网感知层：包含水文监测、工程运行监测、闸泵等工程的远程控制，水位、流量等信息监测，视频监控等。

b.互联网通信层：包括利用光纤、5G、无线、卫星等的线上通信、消息提醒等。

c.智联网决策层：借鉴近期有关智慧水务方案或实践案例[24]，构建该决策层包括数据层、分析层、应用层以及展示层。其中，数据层包括基础数据库、监测数据库、管理数据库、决策数据库、外部数据库；分析层包括数据初步分析、数据分析、数模分析、其他分析等；应用层包括数据应用、监测监控、管理支持、决策支持；展示层包括使用移动终端、Web终端以及大屏端多种方式展示的一体化平台。

3.1.4服务质量控制体系

a.服务法律法规体系。水利行业相关法律法规是城市水利管家实施的基本前提。相关内容包括由全国人大及其常委立法的水利法(如水法、防洪法、长江保护法等)、国务院颁布的水利法规及各省、自治区、直辖市的地方人大及其常委会颁布的地方性规章。

b.服务技术标准(规范)体系。服务技术标准(规范)体系是城市水利管家模式的技术保障系统。借鉴我国水利部及相关省级或城市水务(利)技术标准(规范)分类体系[25]，城市水利管家模式的服务技术标准(规范)体系亦按三维体系构建：层次维度、专业门类维度、功能序列维度(图2)。其中，层次维度分为国家标准、行业标准、团体标准、地方标准、企业标准和标准化指导性技术文件6个层次；专业门类维度分为：通用、城市水文、城市河湖、城市水工建筑物、城市防洪除涝、城市水资源、其他7个专业；功能序列分为综合、规划、勘测设计、投融资、建设、运维、管理阶段。城市水利管家模式的服务技术标准(规范)体系的统计情况详见表2。

表2 城市水利管家模式标准统计(专业-功能)

图2 城市水利管家模式技术标准规范体系

c.服务绩效考核体系。服务绩效考核体系，是城市水利管家运用特定的标准和指标对其或第三方服务单位提供的服务进行综合评估，并基于考核结果对相关工作进行校正与纠偏的过程和方法集，主要考虑对组织管理、质量管理、进度控制、安全控制、

成本控制、生态影响、社会影响等方面的绩效，结合不同的项目类型和项目阶段制定对应的考核指标。

3.1.5服务模式

服务模式是水利管家与服务主体间就服务客体与服务标的所达成的某种服务合作的契约模式，目前我国水务或环保行业常用的服务模式可分投融资模式、运维模式、管理模式3种，城市水利管家模式根据项目阶段、项目资金来源、项目盈利方式等结合模式特点按需选择服务。

a.投融资模式包括公共部门与私人企业合作(PPP)、建造—运营—移交(BOT)、建造—移交(BT)、建设—拥有—经营(BOO)、建设—拥有—经营—移交(BOOT)、移交—经营—移交(TOT)、民间主动融资(PFI)、资产收益证券化融资(ABS)等模式。

b.运维模式包括委托运营(O&M)、建造—移交(BT)、移交—经营—移交(TOT)、建造—移交—运营(BTO)、建造—运营—移交(BOT)、改扩建—运营—移交(ROT)、移交—拥有—经营(TOO)等模式。

c.管理模式包括设计—招标—建造(DBB)、建设—管理(CM)、建造—运营—移交(BOT)模式、设计—建造(DBM)模式、项目管理总承包(PMC)模式、设计—采购—建造(EPC)、合伙(Partnering)等模式。

3.1.6服务方式

指为服务对象开展服务的具体形式和方法。按照服务内容可分为基础服务、定制服务和延伸服务；按照服务方式可分为固定常驻服务、巡回流动服务、远程监控服务和协同众包服务等。

3.1.7服务绩效考核与付费

a.服务绩效考核。服务主体即委托方对城市水利管家进行监管与考核。考核指标主要针对建设期及运营期，建设期考核指标针对不同的项目，可从建设期的组织管理、质量管理、进度控制、安全管理、成本控制等方面进行考核。运营期的考核主要从组织管理、工程维护、运营成本控制等方面进行考核。

b.服务付费。城市水利管家的付费机制目前仍以财政拨款为主，付费与绩效考核挂钩，设置奖惩激励条款，保障服务质量。未来也可考虑搭配供排水等盈利项目一起服务，实现项目收支平衡。

3.2 城市水利管家模式的框架结构体系构建

城市水利管家模式的框架结构体系为以服务对象和服务内容为核心，以技术工具包和质量控制体系为保障，以智慧服务平台为工具，以服务模式和服务方式为手段，以项目的全生命周期服务为切入点，目的是围绕城市水体为中心，保障城市防洪除涝安全、城市水资源可持续利用，为服务对象提供专业、安全、经济、高效和智慧的城市水利第三方服务。城市水利管家模式的框架结构体系如图3所示。

图3 城市水利管家模式的框架结构体系

4 城市水利管家实施路径探索与建议

结合目前中国长江三峡集团正在开展的长江大保护城市水管家模式试点[26-28]，笔者提出如下城市水利管家模式实施路线建议：

a.城市水利问题的摸排与诊断。城市水利发展参差不齐，城市水利问题的侧重点也不尽相同。因此，在城市水利管家模式的实施过程中首要任务是摸清当地的水利现状，并诊断出关键问题，才能给出相应的解决方案。

b.城市服务标的与模式的构想。根据诊断问题，提出城市水利服务方案的相关构想，并与当地水利、城建等政府部门对接，确定相关治理思路。

c.商务洽谈。对包括运作机制(建设、运营权获得方式、范围、内容等)、保障机制、投融资方式、智慧排水管理平台、责任划分、绩效考核、付费方式等意向洽谈。

d.服务公司的筹建。组建城市水利管家平台公司，以此平台公司作为实施主体。

e.项目的推进及建成。项目在推进的过程中保障资金、人员、技术的及时跟进，确保项目顺利建成，并在建设过程或者建设完成后进行第三方服务考核。根据前期确定的投融资模式、运维模式，对已建成项目进行运维或者交接。

5 结 语

城市水利管家模式是依据当前新的城市水环境综合整治体系所涉及的城市水利内容的第三方服务模式探索，是城市水管家的组成部分，其框架结构体系的构建是其示范应用的理论支撑，新的模式正在各个城市示范应用，并将在应用中不断完善，以期实现城市水利行业可持续发展的愿景。