城市供水系统的优化与运行管理谭鑫中环保水务投资有限公司投资管理部[摘要]本文介绍了城市供水行业的发展现状，从水源保护、技术升级、节水措施和管理手段等几方面对城市供水系统的优化进行了阐述。
[关键词] 优化；管理；服务进入21世纪以来，以投资运营的开放为标志，中国水务市场化改革开启，改革由两大动力推动，一是地方政府水务基础设施的投资需求，这成为水务改革前期的主要动力；二是行业服务水平提高的需求。
由于环境监管和水质标准的逐渐严格，下一个五年乃至未来，中国城市水务市场将进入到以提高服务水平为核心驱动力的发展时期，而服务模式则正向综合服务转型。
过去的十年，我国供水行业在应对挑战方面已经取得了一定成效，例如2009年，我国供水总量5933亿立方米，同比上升1.80%。
总体来看，十年来我国年平均增长速度仅0.64%。
考虑到经济增长波动对供水行业带来的影响以外，我国在调整产业结构、推广节水新工艺、器具以及相关政策鼓励节水和再生水回用等方面的投入也有所贡献。
但我们同样应清醒的看到，随着我国城市化进程的加快和经济的持续快速发展，用水需求的的自然增长无疑会逐渐抵消并超越节水管理产生的水消费量的减少，长期来看，供水总量将呈缓慢增长的态势。
在此背景下，供水产业的发展预期对对供水企业甚至社会管理者即政府在取水水源、供水设施、工艺技术、配套管网、管理措施、检测能力等各方面提高了更为严格的要求，如何合理控制成本、整合资源、提高效率，成为不仅是供水企业还有各级政府面临的挑战。
但从现状来看，我国的供水行业仍停留在相对初级的发展阶段。
全国共有654个城市，传统的模式通常是一个城市设一个自来水公司，水司数量众多，分散经营，各水司技术力量、资金实力参差不齐，无法充分发挥规模效益，且由于水司建成年代较早，设施老化现象突出，供水水质难以得到充分保证，有效供水能力与供水需求的矛盾日益突出。
如何对现有供水设施进行优化提高其运行管理水平已成为一个现实的课题，本文将结合现状就此进行阐述。
一、 加强水源保护保障供水安全据水利部《2009年全国水利发展统计公报》统计表明，2009 年，全国总供水量 5933 亿立方米，其中地表水源占81.1 %，地下水源占 18.4%,其他水源占 0.5%。
对比2000年以来的数据，总供水量呈现缓慢上涨的变化趋势。
500051005200530054005500560057005800590060002000200120022003200420052006200720082009历年供水量对比表 单位：亿立方米再对比2000年-2008年水利部颁布的《中国水资源公报》，我国水资源量的变化趋势如下：20002002200420062008历年水资源量 单位：亿立方米从上图可以看出，2000年以来，我国的水资源总量处于波动变化的态势，中位数为26251亿立方米。
水资源量决定于当年降雨量和水土保持能力，这是一个大的生态系统工程。
国家环保总局颁布的《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》明确了依据地表水域环境功能和保护目标，Ⅲ类以上水体才可作为饮用水水源。
按照水利部发布的数据统计，考虑到地表水资源所占比重较大，本文着重对2000年到2008的河流、湖泊和水库中水质评价达到Ⅲ类以上的水体进行了统计。
见下图。
全国符合或优于Ⅲ类水以上水体所占百分比 单位：%在这三类地表水体中，湖泊的水质情况最不乐观，基本上维持在40%这样的水平，水库的监测情况最为乐观，当然这与水库的水源地皆为河流上游或支流有关。
从9年的统计资料来看，三类水体的水质情况相对稳定，这与近年来国家加强水源保护有一定的关联。
但是我们应看到现在的水质状况只是暂时保持没恶化，从历年数据看整个水体的情况仍不容乐观。
尤其是Ⅴ类及以下水体所占百分比有阶梯状的增长趋势。
以河流为例，见下图。
200020012002200320042005200620072008全国Ⅴ类以下水体所占百分比 单位：%综合上述图表可以看出，一方面我国的供水总量在逐年增长，而可作饮用水的水资源总量仍保持相对稳定，同时由于供水总量的增长会带来排水总量的增长，在受纳水体的环境容量一定的情况下，水质状况会加速恶化，因此从社会管理者的角度来看对水源地的保护不容懈怠。
但现在有些地方仍然存在不重视水源保护现象。
比如，取水口距离排污口过近，废水未经处理即排入水源地，在一级水源保护区存在新建、扩建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目，存在着网箱养殖、旅游、游泳、垂钓或者其他可能污染饮用水水体的活动。
2010年国家环保部会同其它部委联合印发了《全国城市饮用水水源地环境保护规划（2008-2020年）》，提出了“以防为主、防治结合、统筹规划、综合治理、突出重点、分步实施、创新机制、加强监管、明确职责、强化考核”的水源环境保护原则，明确了全面改善集中式饮用水水源环境质量状况、提升水源应急监测及应急供水能力，满足2020年小康社会对水源水质安全的需求等总体目标，并进一步将规划目标分解为水质、保护区划分与管理、一级保护区整治、水源地监管能力共4类5项指标。
明确了八项建设任务：一是在一级保护区实行隔离防护。
二是实施一级保护区整治工程。
三是实施二级保护区点源整治工程。
四是实施二级保护区非点源污染防治工程。
五是实施水源生态修复与建设。
六是构建科学、合理的水源地监测体系，提高饮用水水源地环境监测能力和监督管理水平，提高饮用水水源地环境监测预警和应急监测能力。
七是建成覆盖全国的饮用水水源信息管理系统，提升饮用水水源地信息管理能力，为饮用水安全保障工作提供支持。
八是提高饮用水水源地预警能力和突发事件应急能力，编制城市水源地应急预案并实施演练，防止饮用水源污染，保障居民饮用水安全。
可见水源地保护政策有了，关键是执行。
水源地的保护应以政府相关部门为主进行管理。
地方供水企业应加强与地方环保局等单位的沟通联系，当供水水源发生突发事件时，积极配合有关部门，密切合作，共同采取措施，保障城市供水水源安全。
同时政府部门应采取强有力的行政手段，提高违规者的违规成本，对触犯法律者必须坚决诉诸法律，执法必严。
通过这些手段对破坏水源地的个人或单位起到真正的震慑作用，只有这样，水源地的保护才能取得实效。
二、提高供水效率加大资本投入我国的供水企业多是80、90年代前建成的老企业，原有的设计标准、设计规模已不能满足用户对水质和水量提升的需求。
与此同时，国家提高了饮用水标准。
2007年《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）强制性国家标准发布，2012年7月1日全部实施，这就从国家层面对供水行业提出了更高的要求。
再加上现有供水企业检测能力有限，据统计目前全国600多座城市3000多家水厂中，能完全执行106项检测的不会超过10家；能检测42个强制项目的，也只有不到15%；有约51%的供水企业根本没有检测能力。
有鉴于此，全国几千座水厂的改造极为迫切，这必然存在巨大的投资需求。
而供水服务作为最基本的公共服务，关系城市发展和经济发展更关系民生，如此重要的领域，面对如此巨大的投资需求，政府财政投入却相当有限，供水事业发展的资金来源更多的寄望于水价，但水价的调整又面临着社会支付意愿和支付能力的考验，这就使供水行业整体处于运营成本、资本支出持续上升和水价调整困难的双重煎熬之中。
一方面既有的供水设施需要更新改造，另一方面新增项目也需要跟进，这都要落实资金来源，仅靠水价支撑是远远不够的。
这样的畸形发展带来的直接后果就是供水设施陈旧、供水水质不合格、管网漏损率居高不下。
面对如此困局政府需重新明确其本该承担的责任，加大财政支持力度，再加上供水企业的自有资金，共同推动供水服务行业的发展。
提高供水效率主要是从设施维护和技术升级两方面入手。
首先是设施维护。
现在水厂设备超期服役的现象比较严重，设备账面已全部计提折旧了，但现场设备仍在正常运行，如果维修保养不到位，势必存在供水安全的隐患。
尤其是供水管网有预应力钢筋混凝土管、灰口铸铁管、石棉水泥管、球墨铸铁管、玻璃钢管、钢板卷管、PVC、PE管道等，管道运行时间较长，供水管网就其整体而言趋于老化。
管网的承压能力明显偏低，管道维修频繁，不少管段由于城市发展、道路拓宽，管位已在街道的机动车道下，管道埋深浅，暗漏增多，给管网的维护与管理带来了诸多不便，从而造成管网漏损率偏高。
对于设施老化的问题，首要是加强设施巡检力度，对于超期服役且故障频发的设备或管道应坚决予以更换，管网新敷设区域应按照城市总体规划布局，采用品质达标的管材，尽量减少二次施工。
同时为保障供水安全，原采用枝状管网供水的区域具备改造条件的应采用安全系数更高的环网供水方式。
其次，针对现有工艺技术的缺陷大胆进行技术升级。
目前我国绝大部分供水企业仍采用传统的制水工艺：混凝、沉淀、过滤、消毒。
流程上尚无重大突破，然而在工艺细节上，随着净化工艺和材料不断地改进，对给水处理的认识也随之不断地更新。
理论的继续深化，促进了给水工艺水平的提高。
传统工艺主要是建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要工作对象的基础上，随着污染程度的日益加剧和污染源的逐渐增多，污染物品种的多样化，为供水行业带来了新的课题。
现在给水工程较以往的任何时候都更加注意原水的预处理工作和在传统工艺后面的深度处理，这是当前发展最快的方面，也是我国和国外给水工艺水平主要差距所在。
三、强化节水意识完善回收利用我国一方面水资源紧缺，而另一方面又存在用水效率低和严重浪费现象。
2005年，我国万元国内生产总值用水量是发达国家的5-10倍，灌溉水利用率仅为40%-50%，距世界先进水平还有较大差距，节水潜力很大。
2009年全国用水消耗量为3155亿立方米，耗水率为53%。
其中农田灌溉耗水量2094.6亿立方米，占用水消耗总量的66.4%，耗水率63%；林牧渔业灌溉、补水耗水量273.7亿立方米，占用水消耗总量的8.7%，耗水率73%；工业耗水量320.5亿立方米，占用水消耗总量的10.1%，耗水率23%；城镇生活耗水量132.6亿立方米占用水消耗总量的4.2%，耗水率30%；农村生活耗水量258.3亿立方米，占用水消耗总量的8.2%，耗水率86%；生态环境补水耗水量75.3亿立方米，占用水消耗总量的2.4%，耗水率73%。
而在各省级行政区中，耗水率高于70%的有西藏、山西和河北3个省（自治区），耗水率低于40%的有上海、福建和广东3个省（直辖市）。
再以省级行政区为单位，比较万元国内生产总值用水量指标。
该指标最低的五个行政区为北京、天津、山东、山西、上海，分别为30、31、65、76、84立方米，而最高的五个行政区为新疆、西藏、广西、黑龙江、甘肃，分别为1242、699、394、382、362立方米，可见地区间的用水指标差异非常明显。