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第1章 緒論

1.1 城市水務學的定義和形成

1.1.1 基本概念與發展背景

據全國科學技術名詞審定委員會的解釋，城市水務(urbanwateraffaires)學是一門對城市水資源開發、利用、保護等中的相關事務進行系統研究的一門學科，主要內容包括水資源、城鄉防洪、灌溉、城鄉供水、用水、排水、污水處理與回收利用、農田水利、水土保持、農村水電等涉水事務.從其研究內容來看，城市水務學科并非屬于水文水資源學科的分支，也不同于把由建設、環保、交通等部門分別進行管理的城市防洪、城鎮供水、排水、污水處理、航運等方面的事務簡單地劃歸水利的管理范疇，而應該是以水循環為機理、以水資源統一管理為核心、以城市建設與運行管理中所涉及的所有學科相交叉的一門學科.

城 市是非農業生產的基地和非農業人口的生活聚居地，其聚集性特點決定了城市水資源的開發利用有三個顯著特征：一是開發強度大，用水量相對集中；二是對供水的保障率和安全性要求高；三是城市排放的廢污水對環境危害大.而目前，水體污染降低了供水安全性、用水浪費加劇了水資源供需矛盾和設施建設能力不配套導致投資浪費已成為當前城市水資源開發利用中的三大問題，導致這三大問題的根本原因在于當前城市水循環處于非良性循環中，系統運行效率較低，人們缺乏必要的對城市水循環規律的認識，難以按照城市水循環所固有的規律進行水資源的開發、利用和保護.上述現存城市水循環非健康運行模式，勢必造成城市缺水和水環境污染問題愈加嚴重的局面，最終將影響社會和諧發展.

而一個健康的城市水循環是合理、高效開發利用水資源，保護水環境的關鍵所在.

目前，我國城市缺水與水環境問題已經表現得十分突出.據統計，全國669座城市中有400余座供水不足，其中較嚴重缺水的有110座，城市年缺水量已達60億m3.與此同時，我國的水污染形勢也十分嚴峻，目前全國有25%的地下水受到污染，35%的地下水源不符合生活用水水質標準；平原地區約有54%的地下水不符合生活用水水質標準，一半以上的城市市區地下水污染嚴重.在很多城市已形成了污染、浪費與缺水并存的不良局面，這進一步加劇了城市水資源供需矛盾，為城市水資源管理工作增加了難度.據有關專家預測，2030年、2050年我國城市用水需求將分別增長至1220億m3和1540億m3，如不及時采取措施促進城市水健康循環，城市水資源供需矛盾將會進一步加劇(錢正英和張光斗，2000).因此，深入研究城市水循環的循環規律、特性和特征，建立一套較為合理的城市水循環分析評價理論方法，用來指導改善城市水循環現狀和城市水資源的開發、利用和保護工作已是迫在眉睫.

21世紀被稱為"水的世紀"，水問題的嚴重性和重要性已日益成為社會各界的共識，水資源匱乏已成為關系到貧困、可持續發展乃至世界和平與安全的重大問題.近年來，聯合國組織不斷地強調大城市水資源是世界水資源問題中的重點，而城市水資源問題的核心問題在于管理，因此研究城市水務管理問題是一個迫在眉睫的課題.

城市水務是城市轄區內防洪、水資源、水源、供水、排水、污水處理及回用等所有涉水事務的統稱，它為城市社會、經濟、環境三個系統提供服務，并受這三個系統的制約(朱元生和金光炎，1999).圖1G1描述了城市水務系統與社會、經濟發展及環境之間的關系：首先，城市水務系統要為人們的日常生活服務，提供飲用水以及其他生活用水，同時又應該采取有效的節水措施，以保護有限的水資源；其次，水務系統還要服務于經濟系統，為其提供生產用水，但是供水量又受到經濟結構的影響，不同的企業對水資源的需求不一樣，因此應當合理并且有效地分配水資源；，水務系統與生態環境也是相輔相成的，水資源來源于大自然，受地面硬化比例、水體污染和喬木、灌木、草地在綠化面積中的比例的影響，因此，城市環境系統會影響城市水源地的水量與水質，與此同時，城市水系統又為環境系統提供生態用水，是生態環境優化的有效保障.

從功能上來說，城市水務系統包括水資源環境、水源、供水、用水、排水、水處理與回用，以及相關的資源管理和產業管理，其主要任務是為城市水資源開發、利用、治理、配置、節約和保護提供技術支撐，它是城市建設與發展的基礎(芮孝芳，2004).人類對城市水務系統的管理控制主要經歷了以下4個階段：

(1)放任階段.在工業化與城市化初期，人們對水資源的開發是沒有規劃的，沒有形成統一的供水系統，而污水的處理也只是簡單地把污水用管道輸送到遠離城市的地方，對污水不做任何處理.因此，水資源沒有得到合理的利用，同時給環境也帶來了巨大的破壞.

(2)水務管理起步階段.隨著城市規模的擴大以及經濟的不斷發展，人們逐漸意識到統一管理供水系統的重要性，同時，由于與水有關的環境污染問題日益嚴重時，需要政府管制的參與，修建污水處理廠，但此時的污水處理方式僅僅是在管端對污水進行處理，因此并沒有成型的污水處理方式和系統的供水管理理論.

(3)科學管理階段.生產力的進一步發展不但推動了經濟的發展，也推動了水務管理理論的發展，人們開始將運籌學、生態學、經濟學等領域的相關知識應用于水務系統的日常經營和管理，并提出了科學管理的理念.在這一階段，城市擁有了比較完善的生活用水、工業用水供應機制，而且進一步發展了污水處理機制，將污水處理的注意力轉移到生產的源頭，即改變生產材料、設備和工藝，推行清潔生產.

(4)人類發展與自然和諧階段.城市和經濟的進一步發展對水務系統提出了更高的要求，需要人類發展與自然環境相互協調.這一階段水務管理的重點不再是生活中的某個部分或者某個環節，而是活動的直接參與者――人，將目光轉向人類社會自身，通過調整人類的生產、消費與生活方式來達到與自然的和諧.

綜上所述，城市水務工作能夠為城市發展提供防洪安全和供水保障以及水環境與水資源保障.以區域水資源的可持續利用保障城鄉社會經濟的可持續發展，對實現我國跨世紀的現代化宏偉目標具有重要的現實意義和深遠的歷史意義.

1.1.2 水務系統理論與發展

起初人們對水務的研究著重于水資源自然屬性的研究，局限于對水資源的開發利用，研究水資源的時空分布規律和運動規律.隨著人類進步和社會發展，特別是現代系統科學的革命(主要以系統論、控制論、信息論的創立為標志)，人們對水資源系統的認識和解決水資源問題的思維方法有了根本的改變.

從系統的角度將系統論的理論應用于水資源管理始于1953年，美國陸軍工程兵團首次用計算機模擬了密蘇里河上6個水庫的聯合調度.1955年美國哈佛大學制定了水資源大綱，重點研究現代水資源系統工程的方法論.1957年加利福尼亞大學成立了水資源中心.

20世紀60年代初，美國西部資源會議制定了以水資源為重點的長期科研規劃.這些活動都推動了水資源系統工程的發展.60年代，英、蘇、法等國都開展了水資源系統工程的研究，并建立了相應的科研機構.例如，美國北大西洋區域的水資源規劃，阿根廷的科羅拉多河流域規劃，蘇聯的巴古參茨克水電站的施工設計等都應用系統分析方法進行了水資源系統的優化工作.中國在紅水河梯級水電站的開發規劃、水電站群參數挑選和水庫優化調度，以及地區水資源科學分配研究等方面也取得了很大的效益①.

以上的這些實踐，還僅僅局限在運用系統的理論與思想進行水資源管理，停留在單純的方法論階段.隨著實踐的深入與認識的加深，系統理論逐漸升華至指導水資源管理的認識論高度.特別是將水資源系統與社會系統相結合所形成的系統理論，強調社會中人、機制對自然水循環系統的影響作用，對解決現實中存在的缺水危機更具有指導意義.

水資源系統的復雜性以及水對社會經濟的多種作用是學術界所公認的，但對水資源系統的定性及其所應包含的部分、與相關聯系統間的從屬關系還存在一定的爭議.根本的分歧在于：一部分學者認為水資源系統是組成自然人工復合系統的一部分；另一部分則認為水資源系統即是復合系統的整個部分.界定水資源系統的所屬位置及其內涵對確定水資源系統的研究內容有重要作用.

1.1.3 水行業政府監管的必要性

我國以水務統一管理為重要特征的水務管理體制改革進入了一個全新的發展階段.截至2010年10月底，全國成立水務局和由水利局承擔水務統一管理職責的縣級以上行政區1251個，占全國縣級以上行政區總數的53%.目前，全國已成立各級水務局1250個，占全國縣級以上行政區總數的40%；水利局承擔水務統一管理職責的單位301個，占全國縣級以上行政區總數的13%.統計顯示，2010年年底全國共有污水處理廠2269座，與2007年的1413座相比，三年間增加了856座.2010年全國城市污水排放總量為425.6108m3/a，比2007年增加了83.6108 m3/a；排水管道長度為22.7104 km，比2007年增加了6.2104km；污水處理能力為1.17108 m3/d，比2007年增加了0.35108 m3/d；污水處理總量為273.2108 m3/a，比2007年增加了78.2108 m3/a；城市污水處理率為64.2%，比2007年提高了7.14%.

從1990年開始，我國城市水務的市場化改革開始起步，首先是大規模的公司化改造，一大批國有資產通過出售、合資和合作的方式，進行了股份制重組.隨著?關于加快市政公用行業市場化進程的意見?和?市政公用事業特許經營管理辦法?的出臺，我國城市水務的市場化進入到了特許經營階段.在這一階段中，政府通過招標的方式，與特許公司簽訂定期服務合同，以合同的方式規范企業的行為和實現政府的公共目標.成都、沈陽和上海等城市的水務產業的調查表明，各省市都相繼出臺了具體實施辦法，對于推動城市水務的市場化進程起到了積極作用.但實施過程中，矛盾重重，包括政府管理不到位、被管制公司非效率化等問題.這些實質上反映了兩個方面的事實：①特許經營權實施在什么范圍內有效，在什么范圍內缺乏效率；②圍繞著特許經營權機制實施，政府的管制體制應該如何去適應.前者是關于特許經營權的回報率管制本身的認識，后者涉及我國管制的重建問題，即政府在城市水務的市場化過程中扮演什么樣的角色.對于這方面的討論，大多數文獻都還建立在未市場化的前提上，對于正在實施過程中出現的相關問題，認識不夠明確，因此理清這兩者各自面臨的問題以及兩者之間的關系，對于加快水產業的市場化改革，提高城市水務的效率有著重要的意義.

水行業是一個自然壟斷性質非常顯著的為公眾服務的基礎設施產業.自然壟斷行業一是具有規模經濟的特點，二是行業的生產經營中需要大量的沉淀資本.自然壟斷行業中，一方面無管制的自殺性競爭將導致社會生產力的破壞；另一方面，壟斷企業利用壟斷權力操縱市場將可能導致價格上漲、質量下跌，造成社會福利的損失.因此，在涉及公共利益的情況下，應優于市場先考慮公共利益，而這種根據公共利益的判斷在當地經濟和社會中需要政府表達.由此為了改善效率和增進社會福利，保護公共利益，政府有必要參與管理水行業，對自然壟斷進行進入管制與價格管制.

因此，政府出于公共利益的考慮，作為公眾利益的代表，對公共資源進行管理成為一種必然趨勢及有效手段.目前，政府管理仍然是世界上幾乎所有國家都采用的一種管理公用事業的手段.公用事業得到政府的排他性的授權，在一些特定的條件下和一些特定的市場從事活動.特定的條件一般包括：①政府保留控制進入的權利；②政府保留管制價格的權利；③政府保留為公共利益而制定質量標準和某些其他服務條件的權利；④被授權者有責任向所有消費者提供上述②和③兩條確定的"合理"服務.

在新的體制下，水務系統責任越來越大，事情越來越多，要求越來越高.面對新形勢、新情況、新要求，我們積極探索，勇于實踐，把水資源的開發、利用、治理、配置、節約、保護有機結合起來，以實現水資源管理質與量的統一、除害與興利的統一、開發與治理的統一、節約與保護的統一，著力解決洪澇災害、干旱缺水、水環境惡化等問題.新型的統一高效的政府水務管理部門的職能與職責，一是建立水資源權屬統一管理體制.建立健全城市水資源統一管理體制是水務體制改革的關鍵，新型的水務行政管理機構代表國家行使水資源權屬管理，對城市內的水資源開發利用實行統一規劃、統一調配、統一發放取水許可證、統一征收水資源費、統一管理水量水質，在上述"五統一"的基礎上，明確各級政府的權屬與職責.二是按照水資源權屬管理與水資源開發利用相分離的原則，建立市場調節與政府宏觀調控相結合的水資源開發利用機制.按照這一原則要求，各行各業的水資源開發將企業化、市場化、社會化，實行政企分開.政府對水利工程的投資由水務行政管理部門通過向社會招投標方式完成各類水利工程的興建.政府或非政府機構投資的水利工程均實行企業化管理，由受益者支付日常運行成本，逐步將全社會對水資源的需求建立在市場機制之上，并建立起多渠道的水利投資體制.

在實施水務管理的過程中，正確處理好牌子與內容、形式與實質的關系，采取分步實施的辦法，日臻完善，逐步到位.具體內容包括：

(1)實現水資源統一管理，即實現地表水、地下水統一管理，水質、水量統一管理，水資源統一規劃、統一調查評價、統一調度，統一實施取水許可制度和水資源費征收制度.

(2)實現城鄉供水一體化管理.歸口管理城市供水，強化對城鄉自來水廠供水的行業管理，包括供水的規劃、水源地保護、供水價格、供水質量等管理；加強取水許可監督管理和節約用水、計劃用水監督管理，達到水資源高效利用、合理開發、優化配置，為城市的發展提供水資源支持和保障.

(3)強化排污口監督管理和退水水質管理制度，實現城市污水處理和回用的歸口管理，適應經濟社會可持續發展.

1.2 城市水務學基礎理論

根據城市水務學發展歷史、現狀和未來發展趨勢，城市水務學的基礎理論主要包括城市水文效應理論、城市化與水循環理論、城市區域小氣候的影響機理、市區徑流形成及洪水過程理論、城市水土流失與水土保持理論、城市水文模型、城市水文站網規劃布設理論、城市水生態監測理論、環境水文學、城市水務系統管理理論等.

1.3 城市水務學研究目標和主要研究內容

城市水務學的主要研究目標和內容：一是研究城市水務系統的結構，探討水系統控制的依據、途徑、類型、方式及模型，并分析城市水系統的可持續發展所需要的管理框架及模型，進而找出城市水資源與國民經濟之間的關聯關系.二是研究城市水務系統的供需平衡和安全性問題.首先構建城市水務系統資源需求模型，然后結合以往的歷史數據來預測城市對水資源的需求量，進而判斷城市水資源的供需平衡狀況，從需求的角度指導城市供水系統的建設.三是綜合評價城市水務系統的效率，從不同的視角來研究不同城市水務系統的效率問題，進而分析影響這些水務系統效率的關鍵性因素，為提高我國水務系統的整體效率做出方向性的指導.四是研究城市供水系統、污水處理系統、排水系統的管理以及一體化問題.分析我國城市的供水系統、排水系統以及污水處理系統當前存在的一些問題及其解決策略，同時利用循環經濟的理念研究中水處理、利用以及監管中存在的一些問題.基于對供水系統、排水系統和污水處理系統的綜合分析，研究城市水務管理的一體化和可持續發展的問題，進而探討城市供水、排水過程中收費的管理問題.五是分析城市水務管理的創新問題.從實際案例出發，結合我國城市水務市場化改革過程中的一些經驗教訓，探討水務管理創新的模式以及需要注意的一些問題.

1.4 城市水務事業改革與發展趨勢分析

1.4.1 城市水務事業改革將加強城市水務的供給能力

可以說，目前我國城市水務事業的發展，尤其是自來水這個環節的發展，基本上滿足了我國城市居民生產和生活的需要.但是，這樣的供求平衡只是在我國長期以來實行的"高積累，低消費"政策下的低水平的滿足，與小康條件下的用水要求還有很大差距.以人均自來水占有量為例，我國城市目前人均自來水占有量為234m3，遠遠低于發達國家400m3的標準.隨著生活水平的提高，城市居民對水務產品和服務的需求日益增長，城市水務事業的供求矛盾越來越突出.相當多的城市經常出現水壓不穩的現象；一些城市不得不實行各城區輪流停水；還有一些城市存在著季節性缺水的問題.而城市水務事業的改革則可以較好地解決這個問題.首先，城市水務事業改革放寬了市場準入，眾多的外資和民間資本將積極投身于城市水務基礎設施的建設；其次，大量的民間閑散資金也可以通過各種金融渠道進入城市水務事業，為城市水務事業的各投資主體提供充足的資金；，城市水務事業改革使傳統的國有水務企業建立起具有活力的治理結構，增強了它們自身的造血機能.總之，城市水務事業改革將促進我國城市水務基礎設施的改擴建，滿足城市居民日益增長的用水需求.

1.4.2 城市水務事業改革將提高城市水務的供給質量

目前，我國城市水務事業不但供給能力不足，而且供給的質量也難以令人滿意.以城市自來水為例，目前我國大多數城市的自來水總體達到了我國的有關標準，但是在個別指標上還經常超標，如在不少城市自來水經常有濃重的氯氣味；有些城市的自來水的質量也不穩定；有些城市由于供水質量太過低下，居民不得不自行安裝家用凈水器.而在美、歐等發達國家，供水標準極其嚴格，并且頒布了單獨的飲用水標準.在飲用水標準的指導