城市给水和污水系统的历史、现状和未来

    表1 在市政水系统管理方面，技术的、社会的和组织管理的状况及发展趋势
Table 1 Sociological, administrative and organisatorial conditions to be observed by the management of municipal water systems

    5 未来该做什么

　　历史学家告诉我们：分析过去就能知道未来，了解过去的发展成就和失误，就能找到解决未来问题的办法?确认我们过去的成绩和问题，经过演绎外推，我们就能得到以下的三条“规则”：

　　（1）　 需要一种“整体论”的思想路线解决给水和卫生管理方面的所有问题。

　　（2）　 用水原则必须用“节约”的原则来支配。

　　（3）　 必须“共享”资金、技术和操作经验。

　　让我们来具体看一下这些规则的内涵。首要地，将城市水系统管理作为一个整体来处理。这意味着从组织上、建设上或操作上不再把给水和污水收集分开，我们要学会将这些任务象图4描绘的那样按照完全质量平衡的原理进行处理。图中显示，有各种水流和许多不同的物质流进入市政规划区域，而所有的这些物质必须离开这个封闭的空间。

　　这意味着我们不能再沿用先前关于给水和卫生管理分离的措施和对策。我们不得不分析和优化总体的市政水循环，就象“欧洲水框架指导”[6]所要求的那样。此外，也不能再沿用以前根据给水需求来支配水管理以及为保护人类需求为优先的思想。就象从德国水法（WHG?Wasserhaushaltsgesetz）自1976年以来的第四次修订的变化一样[7]，保护整个的水生态系统才是面向未来的整体水管理的正确道路，德国关于不同层次水环境，如对养鱼、娱乐、生活给水等的定义，进一步显示了这一思想本质。

 图4 城市区域总体物质流分析和平衡：无数水流和其它物质流或者以循环的方式被利用，或者离开城市，亦即被排放掉
Figure 4 Overall mass flow analyses and balances in an urban region, pointing to the fact that there are numerous influxes of water and other matter that can either be used in cyclic fashion or must leave the city, i.e. be discharged

　　第二条规则，尽可能地节约用水，即使在没有直接缺水问题的区域也要节约用水，尽管并非人人都这么认为。遵循这一规则有许多方面。正如我们讨论的那样，居民用水需求通常更多的是一个基础设施的问题，而不是可用水总量的问题。在这种情况下，我们更应当考虑节省运输，通过技术进步，利用可行的分散式供水和卫生设施来避免昂贵的管网运输。工业水管理证明了这种捷径式或封闭式水循环的可能性和界限。另一方面，未来农业用水更有可能极大地增加，因此在这样的区域，不仅有极大的节水需求，而且有极大的节水潜力。需要发展这样一种农业生产计划：我们不用吃“冬天的草莓”而活着，亦即不要在最缺水的地区生产、出口和运输这样的产品到无论是水资源还是财力都很奢华的地区去。

　　因此，未来城市水管理的目标，节约用水将通过以下途径实现：

　　（1）　 不在水资源分布不均衡的地区间进行用水量巨大的农产品的进出口。

　　（2）　 降低污水收集和运输的财政和其它的努力，特别是在水资源缺乏而又缺少城市基础设施建设的地区。

　　今天有许许多多的选择来实现上述的策略，一系列的可能如图5所示，主要的措施有两个：

　　（1）　 水组分的下级循环和传统的小处理厂（图中左部分）。

　　（2）　 所有物质流的分开收集和建立扩展的封闭循环（图中右部分）。

　　当然，在居民区和城市水管理中，在“走向更封闭的水循环”上可以有各种变化和组合。

  
图5 在居民区和城市水管理中走向封闭的水循环已经有各种可能的途径，如图所示有两种选择：
    （1）利用其它水源（如降雨）而减少管道控制水的输入和输出；
    （2）水的回用和建立近乎封闭的水循环用于饮用水之外的目的。用现有的技术都能实现这两种方式
    Figure 5 Moving towards a closed water cycle in domestic or urban water management has become possible in various ways, illustrated in this figure by two options: (1) minimizing pipe controlled water input and export by using additional sources (for instance precipitation) and (2) water re-use and establishing nearly closed water cycles for use beyond the drinking water use. Both types of solutions are made possible today by existing technology

　　第三条规则，进行水管理资金、技术和操作经验的国际“共享”。从全球来看，健康安全用水的缺乏是巨大的，解决这一问题取决于道德的和经济的考量，这已经形成国际共识。为了实现这一切，特别是在开发他们所有的资源来试图满足人口增长需求的国家和地区中，需要共享资金、技术和操作经验。许多“水管理有问题的地区”缺乏资金、技术和操作经验，但是这些资源可以从其它地区获得。此外，许多国家的经验表明，即使在用水力度很强的情况下，也能保护好水环境和与之密切相关的人类健康。

　　表2列举了城市水管理的共享伙伴及其需求定向。对主要角色及其特点的列举，证明了在定向上的不同和以不同的方式因应这种需求的可能性。这种共享能够而且必须在不同的区域和国家间发生。这方面的共享可以有很多途径。在城市水管理方面，共享各种资源的可能性和应对挑战的一个例子是辨别、确认这一领域的所有角色，他们是：（1）水的用户，也是污水生产者；（2）保护水资源的当局；（3）设计、建设和操作机构。全球化城市水管理的最贴切意义是，这里的角色不必特指来自某一国家、地区或组织。