“最后一公里”工程供水效果评价研究

丁晓欣，种亚平，高静思，朱 佳

(1.吉林建筑大学经济与管理学院，吉林 长春 130118；2.深圳职业技术学院材料与环境工程学院，广东 深圳 518055)

0 引言

城市供水系统作为城市发展的重要血脉，滋养着城市生产建设及居民的日常生活。目前的城市供水系统在运营中存在着各种问题，不仅浪费水资源，而且威胁着人民的生命健康[1]，疾病逐渐年轻化也使人更加重视日常饮用水水质安全。供水水质的提升既可以保障社会的可持续发展，也可以让人们放心饮用自来水。目前有些城市水厂生产已达到国际生产水平，出厂水水质合格率较高且具有风险可控性，但是后续进入小区范围后因为供水管网老化、二次供水水压不足、企业通过物业收取水费，存在水费差价等原因，导致供水安全存在较大的供水风险，这种从进入小区物业管理区域内的供水设施至居民家庭水龙头之间直接关系到居民饮用水安全的管道、水池、设备等，被称为影响城市供水水质的“最后一公里”(简称“LK”)[2]。

经济特区建立以来，供水事业取得了长足发展，一些城市供水安全保障水平和厂网建设水平均居全国前列。其中S市市政水厂共计56座，38座水质净化厂，设计总供水规模729.0万m3/日，城市供水设施不断完善，供水水质不断提高，全市自来水出厂水合格率已达99%以上。因此借S市LK工程进行研究内容的展开。为了保障LK供水安全，自2013年开始实施供水管网及二次供水设施更新改造工程，至今为止，累计投资约250亿，依次开展了“优质饮用水入户工程”和“二次供水提标改造工程”，本文中统称“最后一公里”工程(简称“LK工程”)。

截至目前，S市LK工程覆盖10个区，总立项256个工程包，管网改造约2800个小区，涉及用户数约160万户，改造管网长度约3.4万km，其中埋地管约4000km，明敷管约3万km。泵房改造约2570个小区，涉及2772个泵房。改造内容为对因使用不合格管材、管网漏损率高于5%的小区供水管网(小区用水市政接驳点与用户专用供水管道入墙处之间的供水管道及附属设施)进行更新改造，以及存在水质和供水安全隐患的生活水池(箱)、泵房及附属设施等等。工程实施过程中的质量管控和工程实施后的运行管理都将影响所实施小区的供水安全。

各城市为达到全城直饮投入大量资金，花费大量精力，工程实施效果如何？能否实现直饮目标？实施过程中是否做到了严格质量管控？都亟待评估。现有文献研究水厂水质安全的众多，但很少重点关注LK阶段的供水安全评价。前者研究方法单一，且二者涉及供水内容不同，评价指标体系尚需重新构建，故本文以S市为例，首先调查S市LK工程改造前后LK供水的4年变化，判断LK是否有效改善供水安全，再以S市2022年各区的LK供水为例，根据专家对LK供水保障工程提出的重要指标，进行熵值法客观加权，判断各指标的重要性，采用WRSR法进行供水安全效果的评价，在构建新的评价体系的同时，结合评价结果分析优秀经验及减分项，为下一步工作提出建议，同时给以实现全城直饮为目标的城市提供参考价值。

1 数据来源及方法

1.1 数据来源

数据主要包括S市2013、2018、2021、2022年的LK供水状况以及2022年各区的LK供水状况，来源主要包括现场专家评估及调研获取，例如专家通过抽查全市在建工地评估LK的施工管理和施工过程中的规范性。专家通过现场检查表格设计、专家现场审核诊断、专家现场检查、专家物业居民座谈、后期诊断分析等环节获得各区最终得分。判断标准主要以GB 50015—2019《建筑给排水设计标准》、GB 50013—2006《室外给水设计规范》、GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》、GB 17051—1997《二次供水设施卫生规范》和S市地方标准为准。

1.2 研究方法

1.2.1专家打分法

在评价指标基础资料得分、实施性规范得分及用户满意度得分中采用。基础资料主要考虑改造申请书、施工合同、开工报告、施工方案、设计图纸、设计变更来往函件等。实施性规范综合考虑到安全管理和施工质量两个方面，主要包括安全生产检查记录、安全事故应急预案、特殊作业人员持证上岗、阶段性十个质量验收记录、隐蔽工程验收记录、管材质保书等。用户满意度主要包括施工期间影响居民用水、沟槽及时回填、施工期间用户投诉、停水通知是否到位等等用户对工程的总体看法。专家通过其综合占比进行打分。

1.2.2调查法

通过笔者和专家针对全市LK进行调查，并结合供水企业及官网信息获得全市各区各年度的供水改造情况。

1.2.3供水安全评估法

现有供水安全评价文献多采用层次分析法，模糊综合评价和优劣解距离法(TOPSIS)等[3-5]，层次分析法和模糊综合评价法指标权重矢量主观性较强，优劣解距离法不确定指标的选取个数为多少适宜，才能够去很好刻画指标的影响力度。故本文采用秩和比法(RSR)，为克服秩和比权重问题，采用熵值法对评价指标进行客观赋权。

2 供水安全评价体系

2.1 评价指标体系

专家根据改造内容将供水状况分为实施过程，实施效果、后期管理3个阶段。综合考虑改造过程中施工的规范性，避免隐蔽工程的危害；改造后各指标的效果，确认达到改造目的；后期管理，保障后期供水水质持续安全。评价指标概括为8项，分别是基础资料得分、实施规范行得分、用户满意度得分，百户均爆管次数、百户均用户投诉次数、漏损率、创建达标率、移交管理率，见表1。

表1 最后一公里供水安全评价指标

2.2 供水安全评价方法

2.2.1熵值法

熵值法是一种客观赋权的评价方法，评价指标的权重取决于指标值的变异程度，在一定程度上消除了人为因素和主观评价性[6]，使结果更加符合实际。其中，熵值可用于确定或评估指标体系中指标的变化程度。如果对某一指标的变化程度较大，则表示对该指标的权重较小，反之，则较大[6-7]。具体步骤如下：

(1)构建初始评价矩阵。以m个对象n个指标构建原始矩阵：

X=[xij]m×n

(1)

(2)数据标准化。在评价体系中，由于不同指标的指标性质存在差异，通常具有不同的量纲。为了消除不同量纲所带来的影响，保证结果可靠性，本文采用线性法进行指标标准化，公式如下：

正向指标标准化公式：

(2)

逆向指标标准化公式：

(3)

式中，xij—标准化后的指标(i=1，2，…，m；j=1，2，…，n)

(3)计算指标信息熵值ej和信息效用值dj：

(4)

dj=1-ej

(5)

式中，Pij—第j项指标下第i个样本占该指标的比重；ej—第j项指标的信息熵值，某指标的熵值ej越大，在综合评价中的作用越小，其权重也就越小；反之则权重越大。

(4)确定评价指标权重：

(6)

式中，wj—指标权重，0≤wj≤1。

2.2.2WRSR法

加权秩和比(Weighted rank sum ratio，WRSR)是对RSR的一种更新，考虑评价指标的权重问题。RSR是一组全新的统计信息分析方法，在一个n行(n个评价对象)m列(m个评价指标)的矩阵中，通过秩转换，获得无量纲统计量RSR，以RSR值对评价对象领域的多指标综合评价[8]。具体计算步骤：

(1)对原始数据编秩，其中高优指标从小到大编秩，低优指标从大到小编秩，同一指标数值相同者编平均秩。

(2)计算秩和比：

(7)

式中，m—指标数，n—评价对象个数，i=1，2，…，m；Rij—第i行第j列元素的秩。

(3)考虑评价指标的权重问题，计算WRSR值：

(8)

(4)确定Probit值。计算秩次累计频率，并将其转换为Probit值[9]。

(5)生成回归方程。以Probit值为自变量，WRSR值为因变量，生成回归方程：WRSR=a+b×Probit[9]。

(6)分档排序。依据回归方程所计算得出的WRSR值对评价对象进行排序分档并验证其有效性[8]。

3 供水安全评价结果

通过调查S市4年的LK供水实施效果，见表2，可知LK工程能有效改善供水安全。百户均爆管次数四年总体下降33.3%，百户均投诉次数总体下降23.8%，漏损率(全市的漏损率)下降54.1%。后续以2022年各区的LK供水情况为例，将8项指标依次带入熵权法计算步骤，计算得出8项指标的权重，见表3。随后标准化的数据代入spssau中，运用WRSR法对8项指标数据进行处理，通过优劣指标进行大小编秩，计算出各数据组的WRSR值，随后验证方程的有效性[9]。

表2 S市四年LK实施效果

表3 各评价指标权重汇总

以WRSR值为因变量，以Probit值为自变量，将顺序编排好后建立回归方程：

WRSR=0.138Probit-0.166

(9)

所得R2为0.97，证明线性方程合理有效。

将百分数对应常用分档数，使用德尔菲法将10个数据组划分为3个等级区间，见表4。利用前面的数据得出最终的分档排序结果，见表5。

表4 分档排序临界值

表5 分档排序结果表格

根据计算结果显示，D区和E区在两工程实施后最后一公里的供水安全效果属于优秀，J区分档等级为一般，其他区均为良好。D区属于早期的先前示范区，在2019年就已经实现全城直饮，所以对于后期查漏补缺的LK工程具有丰富的经验，D区的基础资料、实施规范行、漏损率都排名第一。E区属于管网改造和二次供水改造统筹实施，减少了作业时间、停水次数等，用户满意度较高，后期的创建达标率和移交管理率也相对较高。其余各区总体情况较好，极少的扣分原因在于部分设备入场尚未开封验收，未见出厂合格证，个别小区未安装独立电表，安装独立电表未实现数据远传；泵房内管道还未采用S31603薄壁不锈钢等。并且存在少数设计单位设计经验不足，调研不充分，未能充分了解现场实际情况的问题，如对最不利点的水压、水泵流量扬程等基础数据调研不详细，对技术规程不够熟悉，导致设计成果质量存在一定缺陷，现场施工后出现一些影响用户正常用水的问题，需现场整改解决问题后才能保证用户的正常用水的现象。J区的实施规范性得分较低和百户均投诉次数较高，扣分原因在安全生产检查记录不全、安全生产制度上墙不规范、现场文明标语不规范、未安装独立电表等。

4 结论及建议

工程从开始筹划到后期运营的每个环节都影响着工程质量。通过研究S市LK工程4年的改造实施效果可以看出LK工程能够有效改善LK的供水状况，政府实施效果显著。基于WRSR的分析各区实施后供水状况，结果显示有两个区改造小区实施后供水安全属于优秀，只有一个区分档等级为一般，其余各区改造小区实施后供水安全均属于良好。通过研究S市10年的LK工程实施效果如何，分析其优缺点，提出以下几点建议：

(1)加强设计成果的审查

主管部门协同相关单位加强对设计成果的审查[10]。设计调研过程中，供水服务企业、物业管理单位等加强对设计单位调研的支持力度，协助设计单位充分调查需要的关键基础数据，并深度参与设计方案的优化工作，确保设计成果质量。建议引入第三方审图机构，进一步对设计成果中技术规程标准的落实程度及主体设计方案进行审查，提高设计质量。另外，建议主管部门在设计合同中增加对设计问题的处罚力度。

(2)加强施工质量管控

主管部门应督促相关部门加强对施工单位的管控。施工单位应具有必要的资质，技术人员应持证上岗，各项施工工序应严格按照相关的技术标准执行。监理单位应认真履行职责，加强对施工单位施工质量、安全文明施工方面的监督，对于发现的问题，应及时向建设单位反馈，并做好督促整改的相关记录。主管部门应在施工合同中制定关于施工质量问题、安全文明施工等方面的处罚措施，并采用抽查手段，加强处罚措施的执行力度[11]。

(3)及时对工程质量进行考核

建议市级主管部门牵头，根据完善的工程质量考核体系，及时对工程质量抽查及绩效考核。根据方案每年在各区抽取一定比例的LK工程项目，进行现场检查，总结经验教训，避免后续工程建设中出现同类问题。具体工程绩效抽查考核方案可适当参考正本清源、雨污分流改造工程抽查考核方案。

(4)加强LK工程的沟通宣传力度

改造时，建议主管部门及时和社区、物业部门、居民用户等宣传优饮、二供改造工程的各项内容，让小区物业、居民用户深入了解工程的意义及需要配合的地方，确保工程实施过程中得到物业、居民用户的理解与支持配合。遇特殊情况如停水、因故停工、占地等，应及时和社区、物业单位、居民用户等做好沟通解释工作，减少工程实施过程中的阻力和投诉。

(5)LK工程统筹实施

改造前考虑管网改造和二次供水设施改造的管道碰撞问题。统筹实施避免了重复作业，减少停水次数及影响用户用水时间，同时节约工人作业时间，降低预算，加快工程进度，早日实现全城直饮目标。