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城市地下管线运行管理的德日经验

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一、城市地下管线运行管理的德国经验

历史上,德国许多城市也被大规模的洪水侵袭过。汉堡于1842年、法兰克福于1867年、柏林于1874年先后都开始修建具有现代意义的排水系统。目前,根据德国联邦统计局的数据,德国全境共有515000公里长的排水管道,而据德国污水技术联合会2003前后对124家管道运行管理部门的调查数据显示,估计德国有90万公里私有排水管道,约是公共排水管道长度的2倍。就各类城市管道总长度而言,截至2005年,德国城市的公共地下管道总长度达190万公里,96%的庭院内的私有管道和公共管道相连。就城市地下管线建设运行管理方面,以下四个方面的德国经验值得借鉴。

(一)推行社会化的管线全周期管理以及市场化运营模式

自20世纪50年代,德国各城市都以立法的方式对地下管道的建设管理作出了明文规定。根据《城市建设法典》等涉及地下管道建设管理的有关法规,为统一负责地下管道系统的规划、建设、运维与安全监管等相关事务,德国各城市均成立由城市规划专家、政府官员、执法人员及市民代表等组成的“公共工程部”。通过该平台,各利益相关方可对相关建设工程的多个方面,如管道设施的规划、布局情况,新建管道与周边现有管道设施的匹配情况,管道设施维修保养的政府资金投入情况等,进行讨论。对于规模较大的地下管道工程,还必须经议会审议。议会审议采取听证会的形式,由市长办公室提前10天通知所有可能受影响的居民住户、建设运营商、所涉地段的产权人等利益相关方。只有经过听证会上与会各方达成一致意见,这些工程才能被审批通过。

在管道运营模式上,德国大多数城市地下管道系统采用由多家企业参股的市场化方式共同经营。如果管道内输送的介质能够方便地与管道本身分开运营(如天然气管道),那么,通常推行管网建设运营与输送介质经营相分离的方式,而且,不论管道本身建设的主体还是管道内介质的经营主体,都存在多家竞争的局面。同时,德国相关法律规定,不论采用什么方式建成的地下管道,其最终产权均属于政府所有,但负责投资建设的企业对其所建设的地下管道及相关设施享有一定年限的管理权和收益权。若投资企业自身资金有困难,政府可引导社会资金、企业和个人闲资积极投入。这样,既有利于统一规划、协调管理,又可避免地下资源的流失或重复建设,还能弥补政府在城市建设中投资的不足。

(二)通过完善的政策法规及相关标准实施监管

为保证管网的安全运行,德国往往通过强化或完善立法及制定体系化的标准、规范对地下管网的各类主体实行政府监管,规范其行为。例如,基于欧盟的相关政策法规,实施天然气输送、配送业务与管网运营业务之间的相互分离,实现管网运营的相对独立,推行管网第三方准入政策,通过突破管网和地域的局限促进天然气的自由流通。这样,在保证天然气市场上游价格完全放开的同时,又能对管道运输、存储和配送等环节实施严格的价格和利润率监管。又如,德国通过一系列的政策法规标准开展雨污水管道的运行管理,以有效防范城市内涝和保护城市环境。在1995年通过的《室外排水沟和排水管道》(EN752-1)及其修订版(EN752-2、EN752-4)中,均对雨污水的排放标准、应具备的基本设置规范等方面做了详细规定。还如,在德国工业标准中,有关燃气技术领域所用的管道材料、阀门管件材料和检测、施工安全和调节设备及燃气仪表等都作了明确而细致的规定。

(三)借助非政府的行业性组织实施管道运行管理

在德国,非政府的行业组织在某些方面承担了不少的公共管理职能,其在城市地下管线的安全平稳运行过程中发挥了不可或缺的积极作用。例如,德国排水管道的统计调查工作就是由德国污水技术联合会(ATV-DVWK)推动实施的。该联合会于1984年就开始对德国境内的排水管道进行全面调查,以期全面掌握排水管道的状况及相关投资需求。该联合会从1987年开始每四年对排水管道设施进行一次调查和统计,从1995年开始每三年进行一次调查和统计。该联合会还通过制定相关标准来规范本行业相关主体的行为,如管道的检修频率、修复方式等。《除构筑物外排水系统状态统计、分级、评价》(ATV-M149)就是该联合会针对排水管道运行维护而的一项重要行业标准。该标准中,按管道修复整治的紧迫程度,排水管道的运行维护状况被分为5个具体等级:0级,需要立即整治修复;1级,短期内需要整治修复;2级,中期内需要整治修复;3级,长期内需要整治修复;4级,不需要整治修复。类似地,德国气、水科学技术联合会也制定了大约100项涉及燃气设备设施的建设、运行和维护等方面的标准规范。

(四)运用各种政策杠杆,引导鼓励社会配合政府实现公共利益

在德国,城市内涝的发生概率小,固然与其管道设施的规划、建设及运行维护状况有密切关系。其实,通过有效运用各种政策杠杆,从而推动全社会实现公共利益也是一个极为重要的因素。例如,征收雨水排放费就是一项很有效的政策杠杆,此政策一方面是为雨水管道设施项目的投资进行资金筹集,另一方面则是为了引导、鼓励全社会站在经济利益角度,选择雨水循环利用相关技术或产品(如洼地-渗渠系统)。因为随着相关产品的采用,有利于减少雨水排放户(相关单位或居民)流入城市公共雨水管网的雨水总量,雨水排放户可因此节约不菲的“雨水排放费”(德国雨水排放费和污水排放费用一样高,以建筑物造价的2%加以征收,通常是自来水费的1.5倍左右),如果建筑房屋的雨水可以完全渗入地下,相关费用也可全免。正是借助该政策杠杆,德国不仅在大面积商业开发区内,也在各类成规模的居民小区中有效推广了各种成熟的雨水利用技术,减少了暴雨季节对公共排水管网的压力,保障了城市整体平稳运行。

二、城市地下管线运行管理的日本经验

作为中国的近邻,日本凭着对技术和人性化的完美追求,将城市地下管网系统的建设与管理几乎推向了极致,尤其是在经历20世纪50年代经济高速发展之后,日本学习西方先进的城市治理理念,建起了壮观而现代化的地下管网系统,东京等城市宏大而完善的地下排水系统堪称其代表作。有关统计数字表明,日本全国共埋设地下管道34万公里,仅东京都的下水道总长度就达1.58万公里。

(一)综合运用各种手段防范城市内涝

日本是一个岛国,台风频发、暴雨不断,各主要城市在经济高速发展时期几乎都遭遇过因落后的排水系统而引发的内涝灾害,因而日本多数大城市都极为重视并综合运用各种手段防范与治理城市内涝问题。

首先,基于都市圈发展的视角开展排水系统建设。日本一直相当重视都市圈视角下内涝灾害的防范治理问题研究,并为此建设了大量的防洪工程,有效减轻了洪水灾害,其中堪称当今世界最先进的排水系统要数“首都圈分洪地道”(日文全名为“首都圈外郭放水路”)。该工程其实是一个巨型蓄水池来存储、排放雨季带来巨大降水而形成的河流洪涝,调节首都圈内各水系的洪峰,从而防范城市内涝。工程始于1992年,2006年建成,耗资2400亿日元(约合人民币192亿元),由5个深达60米、直径介于22.5-33.6米的立坑(竖井)与在地下50米处、直径10.6米,总长6.3公里的隧道以及长177米、宽78米、高25.4米共有59根立柱支撑的调压水槽组成,调压水槽处有四台由航空发动机改装而成的水泵,排水量最高可达200立方米/秒。该工程蓄洪能力达67万立方米,设有中央控制室,可全程计算机监控整个系统,平日向民众开放参观,被称为“地下神殿”。正是凭借这个巨大调节器,原来东京易受暴雨袭击而变得脆弱不堪的城市排水系统,变得无比坚强。该工程在建成当年,所在流域雨季“浸水”房屋数量从最严重时的41544家减至245家,浸水面积从最严重时的27840公顷减至65公顷。

其次,日本重视运用城市自然水系与人工排流相结合的方式防范城市内涝。一方面,日本各地政府在城市规划过程中通常都会充分利用城市自然水系(保留河道和湖泊等),为城区蓄洪溢洪留足空间,并挖掘一些人工水道,增强城市排涝能力。例如,东京市内多中小河流,河面宽度多在10至20米。东京水务部门将这些河道下挖硬化,一些10米左右宽的河道在枯水时的岸壁高度可达5米甚至更高,然后再连接周围区域的雨水管道,这种类似“毛细血管”的河道体系发挥了重要的行洪作用。另一方面,通过积极倡导减少城市地面的硬化面积,运用绿地、砂石地面的吸水作用,建筑小型雨水蓄水池等举措,降低屋顶及路面水流对排水管道的压力。例如,近年来日本不少地方政府将道路路面逐渐改变为环保的透水沥青。在一些公园的小广场,还建有小型蓄水池,容积通常为数千立方米,用于雨季存水。

再次,长期维持高水平的财政投入。日本自1970年召开“公害国会”并大幅修改了《下水道法》之后,中央政府就决定每年投入大量国家预算用作污水收集和处理设施的建设及运营,而各地方政府也普遍将下水道设施的建设和管理作为重要工作,并为此投入巨大资源。例如,作为负责下水道管理机构的东京下水道局(该局是东京都政府仅有的三家主要公营企业之一,全面负责东京都的水循环系统),每年财政支出约合人民币520亿元,其排水管网设施建设费用约合人民币100亿元,设施维护支出约合人民币120亿元/年。

复次,注重构建精细严谨的预警应急机制。日本各地通常设有降雨信息系统来预测和统计各种降雨数据,并运用多种特殊处理措施防范、应对一些容易积水的区域或进行排水调度。例如在东京,通常会针对容易出现积水的低洼地带和下凹式立交桥等区域设立告示牌,标明“浸水想定区域”(意为“可能积水区域”) ,一旦开始积水就运用电子告示牌以醒目字幕“积水禁止通行”加以提示。同时,其充分运用手机预警、“大喇叭”广播应急而构建的预警应急体系也值得参考。

最后,以细致入微的日常维护手段保障排水管道通畅。例如,东京下水道局规定,一些不溶于水的洗手间垃圾必须经垃圾分类系统处理后才能排放到下水道,并通过专设介绍健康料理的教室和网页、宣传少油健康的食谱,告诫民众不要将烹饪产生的油污直接倒入下水道,以免腐蚀排水管道。

(二)以精细理念管理井盖设施

2010年,在日本多地因天降暴雨导致下水井盖脱落或破损,发生多起行人跌落下水井事件后,日本国土交通省综合各个井盖安全事故防范经验,专门设立包括各地有识之士和相关社会团体的“下水井盖紧急安全对策委员会”,并制订了精细化管理理念的“下水井盖紧急安全对策”。

首先,对井盖类案件加以细分,共八类:即井盖噪音、井盖破损、井盖脱落或飞起、井盖“打滑”、井盖腐蚀、井盖下沉、垃圾侵入井盖以及雨水流入井盖等。同时,对下水道的每一个检查井都有一个8位数编号,以便维修人员迅速定位。

其次,对不同井盖类案件的处置原则进行细分,即“锁定危险区域,划定危险等级,而后根据危险程度不同,集中力量优先解决危险系数和安全隐患大的井盖;在现有能力的基础上,能彻底解决的就彻底解决,不能彻底消除的以不造成安全事故为原则进行临时改进”。

最后,对具体事件的应对措施进行细分,如,提高下水井内设施的排气量,安装具有较高排气能力的下水井盖,在下水井盖上设置排气口;设置监视屏幕,防止大型垃圾进入下水井内,堵塞下水井或损坏下水井盖;在下水井内设置梯子,以利于跌落井内的行人脱险;建立下水井盖信息系统,内容包括井盖初始设置时的基本信息和管理维护、应急等相关信息等。

(三)以城市地下空间综合管理促进地下管线运行管理

基于对自身国土面积及大都市圈日渐聚集状况的认识,日本已经从单一的地下管线管理逐步转向整个地表以下空间的综合开发与管理。可以概括地讲,日本是目前有关城市地下空间开发利用立法最为完善的国家,其在开发利用规划的整体化与系统化、工程设计施工技术应用、国家行政综合协调推进管理等方面均处于世界领先水平。在地下空间综合开发利用与综合管理方面,日本建立了比较完备的法制体系,从《宪法》、《民法》到《建筑基准法》、《道路法》、《城市公园法》、《轨道法》、《地方铁道法》,从《下水道法》到《共同沟特别措施法》、《大深度地下公共使用特别措施法》,均反映出日本在法制建设、健全的思索与步伐。