未雨绸缪以水为先 新加坡化解水危机启示录

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新加坡水资源管理的启示

面对令人担忧的华北水资源形势，作者认为只要我们提前规划，

规划以水为先，可以有效解决该地区的水问题。

新加坡解决水危机的成功经验也可以提供一些启示

正文/蓝伟光虞梦

新加坡四面环海，年平均降雨量近2400毫米，远远高于全球1050毫米的平均水平。但是，由于国土面积小，缺乏天然湖泊，蓄水能力有限，大量雨水直接流入海洋，因此日常生活和工业生产所需的淡水资源仍然极其匮乏。

数据地图:新加坡的水质研究员将测试湖水质量的机器做成天鹅的形状，看起来就像几只从远处漂浮在湖面上的白天鹅。

为了实现城市化水资源的自给自足，避免西方发达国家在城市化过程中遇到的各种环境问题，新中国成立后不久，政府开始根据当地的自然地理和人文社会条件制定城市规划方案，逐步形成了自然、文化、经济、政治良性协调的自成一体的城市发展模式。在该模型中，水资源规划与管理是基础和核心，水资源规划与管理包括流域建设和非常规水源开发两个主要部分。

流域建设和“abc指南”

中华人民共和国成立初期，新加坡几乎只有一个淡水来源，那就是从马来西亚进口淡水。马来西亚限制进口水源。当发生争端时，马来西亚经常威胁要切断水源；虽然雨水在理论上也是一种可利用的淡水资源，而且降雨量丰富，但由于没有足够的集水面积和净水系统，能够有效收集和利用的降雨量极其有限。一般来说，在当时的新加坡，一方面，淡水资源极其匮乏；另一方面，城市地区洪水频发，河流污染严重，公共卫生环境差。

在这种情况下，淡水的供应和保护已成为威胁新加坡国家安全和发展的关键问题。新加坡的战略是发展以水资源管理为主要基础的城市蓝绿色基础设施，即建立并不断扩大集水区，通过土壤植被和河流网络保留和净化雨水，并提高雨水的质量，以便回收和进一步利用。

目前，新加坡已有17座水库和一个暴雨收集系统(即专门设置在每座建筑物屋顶的收集雨水的设施和将雨水输送到水库的管道)。在该系统中，马洛水库及其设施是世界上唯一一个从城市居民区收集雨水的现代化集水工程，2008年建成的沿海大坝位列世界五大供水工程之列。输水管道几乎100%无泄漏，可安全使用50年。随着整个雨水收集工程的建设和完善，集水面积不断增加，现已达到全国土地面积的60%。今后，新加坡政府计划开发和应用盐度处理技术，将沿海河流纳入汇水区，从而将汇水区进一步扩大到全国陆地面积的90%。到目前为止，这种水源无论是被海水污染还是侵蚀，都可以通过膜技术进行净化或淡化，成为安全可靠的饮用水。

此外，政府还注意到，随着城市化的加速和深化，基础设施的硬化程度越来越高。除了传统的雨水管网系统，如排水沟和水渠、屋顶、停车场、街道等。都是混凝土结构，雨水无法渗透和停留。土地有限，防洪设施不可能无限扩张，城市内涝已成为一大隐患。因此，2006年，新加坡政府颁布了由德国水岱道路设计公司设计的“主动、美丽、清洁”的城市设计指导原则。

截至2016年，“abc指南”已应用于32个城市建设/改造项目，其中“璧山红茂桥公园”是旗舰项目之一。公园内2.7公里的垂直排水系统已改造成全长3公里的水流系统，蜿蜒穿过整个公园。采用土壤生态工程技术加固河岸，将植物和天然材料的自然特性(如植物根系可以防止水土流失)与土木工程的设计原理(如土壤和岩石可以减缓水流)相结合，以更自然的方式将降雨引入地下或地表水体，在减少雨水进入城市排水系统的同时净化和改善水质。

此外，天然河流也有利于创造各种微生物环境和形成多样的生物群落。在此基础上，红毛桥公园在该河上游建立了新加坡第一个生态净化社区。通过种植精心挑选的水生植物品种，它可以过滤和吸收水生污染物和养分，并提供自然和有效的水净化处理。这样，初步净化后的水可以作为公园内水上公园、儿童公园等游乐设施的供水，实现了水的循环利用，成本低，具有可持续的社会和经济效益。

规划师和工程师还将河流与公园景观相结合，在河岸地区种植了大量的绿色植物，并修建了与河流平行的游乐园、餐厅和宽阔的步道，为居民和游客提供了令人愉悦的休闲活动空厅，使人们对水和美丽的滨水环境产生了归属感和保护感。红毛桥公园荣获2012年世界建筑节最佳景观设计项目奖。到2030年，超过100个地点将被认定为abc分阶段实施项目，这些项目与已完成的项目一起将构成新加坡未来城市发展的基础。

淡水和海水淡化

除了加强雨水的收集、保护和净化，新加坡政府一直在努力开发其他非常规水源。到本世纪初，通过科学技术的突破和膜技术的开发应用，形成了集雨水收集、淡水生产、海水淡化和外购水源为一体的“四水喉”供水系统。

在纽沃特的生产方面，自2002年贝洛新水厂作为第一家新水厂建成以来，新加坡已先后完成了四家新水厂的建设，每家水厂的开业都伴随着更先进的膜技术的开发和应用。经过处理后，新水的各项指标均优于目前使用的自来水，其洁净度至少比世界卫生组织规定的饮用水标准高出50倍，而其价格至少比自来水便宜10%。纽沃特工艺将污水处理与水源利用相结合，实现了宝贵水资源的高效利用。

为了集约利用土地，集中精力生产新水，新加坡投资34亿新加坡元(约合166亿元人民币)修建了一个巨大的深埋隧道污水系统，其中包括两个大型新水厂——樟宜和太师。项目第一阶段于2009年完成。新建的樟宜污水处理厂不仅拥有世界上最先进的污水处理设施，而且采用密集覆盖设计，处理能力是现有最大设施的两倍，仅覆盖三分之一的同类工厂，大大节约了土地资源；此外，由于深埋隧道的设计巧妙地利用自然重力输送污水，也大大节省了抽水所需的能源。今年年初，年产5000万加仑(约1.9亿立方米)的第五座新生水厂——樟宜新生水厂建成投产，使我国淡水产量占总需水量的比重从35%提高到40%。

由于膜制造和净化技术的突破性发展，海水淡化产业也得到了快速发展。自2005年以来，新加坡建造并使用了两个海水淡化厂——新泉厂和大泉厂。后者也是目前亚洲最大的海水淡化厂，也是节能工艺设计的全球领导者。大泉的第三个海水淡化厂也在建设中，可以在今年内完工；第四海水淡化厂位于滨海东部，计划于2019年底建成投产；位于裕廊岛的第五个海水淡化厂也已纳入计划。

目前，新加坡生产的淡水可满足全岛总需水量的40%，淡化海水可满足总需求量的25%。随着新加坡水处理的发展从增加水源、降低成本和保持水质扩展到提高能效、加强水质检测和减少膜的二次污染，未来的计划是在采用新技术的基础上，到2060年将淡水和淡化水的供水比例分别进一步提高到55%和30%。

此外，随着膜技术在淡水和海水淡化生产中的不断发展和应用，新加坡的新产业，即“环境与水产业”，也随之诞生，并为新加坡赢得了“全球水中心”的美誉。从2003年到2015年，这个新行业的年增加值从5亿新元增加到17亿新元，创造了11000多个专业岗位。自2004年以来，新加坡每两年举办一次“新加坡国际水周”，作为交流和共同解决水资源问题的国际平台。2016年第七届“国际水周”见证了配额为152亿新元的水投资和贸易项目合同的签署。

华北有什么可以借鉴的

20世纪50年代以来，随着华北平原城市化和工业化的发展，人类活动日益频繁，不仅大大减少了包括地表水和地下水在内的水资源总量，而且降低了水源的稀释和自净能力，还产生了大量未经处理的城市污水排入河流，造成了严重的地表水污染。

面对令人担忧的华北水资源形势，笔者认为只要我们提前规划，把水放在首位，这一地区的水问题就能得到有效解决，新加坡解决水危机的成功经验也能提供一些启示。综上所述，主要有以下几个方面:

首先，成立一个专业的协调部门:公用事业局。

新加坡公用事业局最初隶属于贸易和工业部，主要负责管理供水、供电和煤气，而与环境有关的水务事务，包括污水排放和处理以及雨水收集，最初由环境部负责。2001年，新加坡政府改革了水资源管理，成立了法定机构“环境和水资源部”，并把公用事业局置于其管理之下。此后，公用事业局从环境部接管了与环境有关的水务职能，同时将电力和燃气管理职能转变为专门的水务管理职能部门，实现了水资源的全方位规划和管理。

需要特别说明的是，法定机构是新加坡政府治理的一大创新和特色。它们由国会立法建立，并通过部长对国会负责。他们比政府部门享有更大的自主权和灵活性。根据国会的授权，所有法定机构都具有政府监督和管理国有企业的双重职能。他们通常由三级管理层组成，即董事会、经理和各职能部门。他们通常被要求在财务上自筹资金，但政府可以提供低息贷款来支持亏损的机构。此外，其雇员不属于公务员制度，合同和条约具有一定的灵活性，同时保证了工作人员的效率。这些组织特征使法定机构能够更快地应对不断变化的环境，也能有效地执行高层政府的决策。

此外，其内部设立了一个先进的水资源管理技术中心，由50名专家成员组成，为该局的决策提供专业的研究和开发支持，特别是更充分地将环境考虑和新技术的开发和应用纳入水资源的开发和管理。公用事业局的主要任务是有效监督水循环系统，使其成为一个封闭系统。

二、鼓励新兴技术的开发和应用，培育新产业的形成和发展。

新加坡在水相关领域的技术发展迅速，尤其是技术驱动的淡水生产和海水淡化。新加坡国立大学的一项研究发现，这些技术在新加坡的发展经历了四个阶段，即引进和吸收(2000-2007年)、自主技术开发(2007-2008年)、本土品牌国际化(2008-2010年)和再本地化(2010年至今)。

在第一阶段，新加坡的技术能力还很薄弱，主要是学习和吸收国外的先进技术。为了促进学习和积累，环境和水工业发展理事会于2006年5月成立。根据将新加坡建设成为集商业、投资和R&D为一体的“全球水中心”的发展愿景，理事会采取了加强能力建设、产业集群建设和国际化的“三向”战略。

加强能力建设的具体措施包括投资1亿新元开展“环境与水资源研究计划”，在南洋理工大学设立“济大水与环境研究与教育中心”，在新加坡国立大学设立“新加坡-德尔夫特水联盟”研究中心；在产业集群建设方面，主要吸引了国际水务领域的重要企业(如美国ge、日本nitto denke、德国西门子、法国威立雅等)。)将总部、R&D中心或工程设施部门迁至新加坡；国际化战略主要用于后期，即帮助成长中的本土企业进入国际市场。

经过前一阶段的吸收和学习，当地企业逐渐成长起来，并逐渐转向自主研发技术。为了推动这一重要转变，公共部门选择建设新水厂作为基准项目，并引入ppp模式(尤其是dboo模式)，以促进公共部门和私营部门之间的合作，为当地各种与水有关的企业创造机会。

新加坡早期通过大学、科研机构和企业的合作，成功开发了以膜技术为核心的污水净化技术，然后与跨国公司合作，实现了科学、技术和工程的完美结合，涌现出了hyflux、suntar、salcon、keppel和sembcorp等一批本土膜水处理企业。

随着技术的成熟，当地企业开始走出国门。为了促进它们的国际化，ewi与新加坡国际商会和公用事业局一起，通过商务代表团、交易会和各种双边协议创造各种机会。此外，自2008年以来，一年一度的“新加坡国际水周”从战略上确立了新加坡在水事务领域的品牌，并宣布新加坡在研发、培训、政策和税收执行领域处于领先地位。

三、积极普及水知识，开展公众教育。

不应低估新加坡政府在宣传新技术成果和公众教育方面的投资，因为这些措施培育了市场，为当地企业提供了成长的土壤。一项研究发现，从1997年到2008年，政府通过新闻媒体直接或间接发布了223份报告，以推广使用纽瓦克。为了展示新水的技术，增加公众对新水的理解和关注，公用事业局投资建设了新水展览馆，利用互动和数字媒体增强公众体验，达到教育的目的。

公用事业局还推出了“abc水资源学习路径计划”和一项公共教育计划，包括鼓励学校为各种abc水项目制定教育学习路径，以促进学生对水域的理解和珍惜，鼓励各种企业、基层组织和社会团体在abc水域开展各种活动，并注重创造各种经验，教育公众爱护环境，并积极接受他们支持新的环保技术和设计的出现。

当然，由于诸多差异，中国华北地区不可能照搬新加坡利用“水资源”和发展“净水产业”的具体措施，但其中两项措施尤其值得决策者深思和具体化。首先，“水资源”的概念可以从纯净水源(淡水资源和河流湖泊中的地下水)大大扩展到包括所有非常规水源(包括雨水、污水和海水等)。)。只要有足够的创新思维和技术，就能最大限度地利用水资源，解决“贫水”问题。第二，创造力和技术都需要有效的鼓励和引导，政策机构对政策的选择和执行非常重要。在采取行动之前，需要仔细考虑如何建立一个整体组织并确定其成员和职能责任，采取什么战略(组合)来实现核心技术的获取和升级，以及采取什么政策(组合)和标准来帮助企业降低成本、获得声誉和提高竞争力。

(蓝伟光是新加坡水规划协会的创始人，厦门大学水科学与政策研究中心的首席科学家，虞梦是新加坡龙岛研究所的研究员)

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