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清华大学学报自然科学版
ISSN1000-0054()
CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Technol)
雄安新区涉水事务一体化风险管理
娄长圣,唐文哲,王忠静
清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京
(,,100084)
摘要:涉水事务与经济、社会、生态环境关系密切,面临的风险种类多样,各种风险之间的相互关系复杂,对涉水事务进
行有效的风险管理至关重要。该文构建了涉水事务一体化风险管理模型,该模型在理论层面可帮助理解涉水事务、风险管理
步骤和信息技术之间的联系,在实践层面可以指导水务部门建立一体化风险管理体系,从而全面、协同、高效管理涉水事务
风险。通过对雄安新区涉水事务风险进行调研发现,雄安新区涉水事务的主要风险可以分为洪涝灾害、水生态环境问题、水
资源短缺问题、水务工程建设与运营管理风险。雄安新区涉水事务风险管理应建立涉水事务一体化风险管理机制,运用现代
化技术开展全流域风险监测,加强涉水事务一体化全过程风险管理。
关键词:涉水事务;风险管理;信息技术;建设管理
中图分类号:文献标志码:
DOI
:.
雄安新区作为疏解北京非首都功能的集中承载改革中相关法律法规依据缺乏各涉水部门间存
,、
地在深入推进京津冀协同发展优化京津冀城市在利益冲突技术规范不统一管理技术与管理水
,、、、
布局与空间结构创建作为其他城市典范的智慧城平存在缺陷等是主要的制约因素[1213]应通过健全
、
,
市等方面有着重要意义[12]涉水事务涉及新区建相关法律法规改革涉水管理机构加强部门间协
。
、、
设中的重要基础公共设施和服务在雄安新区建设调将流域管理与行政区域管理相结合改变多
,、,“
过程中非常关键[34]涉水事务与经济社会生态龙治水的局面实现对水资源防洪排涝供水
。、、”,、、、
环境关系密切面临的风险种类多样包括洪涝灾节水排水水土保持污水处理再生水利用等
、、、、
,,
害风险工程运营风险供水不足风险和水污染风工作的一体化高效管理[11,1417]各利益相关方的
。
、、
险等且各种风险之间的相互关系复杂[45]为降共同参与有利于整合各方资源统一管理标准
,。,,
低涉水事务风险应在风险识别风险分析风险平衡各方需求是促进涉水事务高效风险管理的
,
,、、
应对和风险监控个阶段采取有效手段完善水务关键因素[5,1819]另外通过信息化手段收集流
。,
,
4
风险监测措施健全水务风险信息化预警机制建域层面涉水事务管理所需相关数据有利于在流
,,,
立涉水事务风险管理体系[68]域层面上对涉水事务进行统筹管理[20]因此应
。。,
涉水事务涉及利益相关方众多包括上级管理构建各利益相关方能够共同参与的流域尺度下涉
,
部门水务管理部门水务工程建设方与运营方水事务一体化风险管理体系实现各方协同风险
、、、
,
居民用水方工业用水方农业用水方以及生态环管理在先进信息技术支持下做出兼顾各方利益
、、
,
境用水方等[9]过去所采用的多龙治水的管理模的风险管理决策以进行高效一体化水务风险
。“”,
式缺乏统筹管理低效不利于整合资源与技术进管理[21]
。
,,
行高效水务管理会导致水资源浪费与水环境污已有相关研究往往从单一层面分析某一方面的
,
染降低水资源开发利用效率[1011]在水务一体化涉水事务风险偏重于对风险中某一风险因素的研
,。,
收稿日期:
2022-08-12
基金项目:国家自然科学基金资助项目清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室项目
(,);()
721711285**********-KY-04
作者简介:娄长圣男博士研究生
(—),,。
1997
通信作者:唐文哲教授
,,E-mail:******@
清华大学学报自然科学版
2()
究缺乏全面性也缺乏系统性实证数据支撑对1涉水事务一体化风险管理模型
,,。
此本文构建了涉水事务一体化风险管理模型并
,,涉水事务一体化风险管理应统筹各方面涉水事
结合对雄安新区涉水事务各利益相关方风险管理调
务高效执行各风险管理步骤运用先进信息技术
研结果系统全面地分析了雄安新区涉水事务,,
,、实现多源信息采集与集成为涉水事务一体化风险
面临的风险及解决对策以对水资源管理水生,
,、管理提供协同工作平台以实现各部门间的协同风险
态环境保护水利工程建设与运营洪涝灾害防
、、管理并对涉水事务风险进行深度分析涉水事务
治供水管理污水管理和节水管理等的相关风,。
、、一体化风险管理模型如图所示
险进行统筹管理1。
。
图1涉水事务一体化风险管理模型
涉水事务范围广利益相关方多所涉及的各统无人机和
,,(geographicinformationsystem,GIS)、
种风险之间关系复杂因此建立各涉水部门之间的数据采集与监视控制
,(supervisorycontrolanddata
协同工作体系有利于减少不同涉水事务管理存在系统等可以在涉水事务信
,acquisition,SCADA),
的冲突与脱节现象以实现水资源优化配置和统一息监测数据传输共享业务协同和信息存储等方
,、、
规划[22]各涉水部门建立合作风险管理机制实现面支持水务一体化风险管理[23]
。,。
高效的风险信息共享有利于了解彼此在同一风险为验证涉水事务一体化风险管理模型以雄安
,,
中的作用位置和资源配置从而做出兼顾各方利新区为例进行的实证研究应通过调研解决以下问
、,
益的风险管理决策应用先进信息技术如协同工题雄安新区建设中面临了哪些重要涉水事务
。,:1)
作平台物联网大数据风险应采取哪些一体化风险管理措施降低或
、(Internetofthings,IoT)、、;2)
云计算虚拟现实地理信息系消除相应涉水事务风险
、(virtualreality,VR)、。
娄长圣等雄安新区涉水事务一体化风险管理
,:3
研究方法地质灾害等风险城区内涝风险
2;(2)。
水生态环境问题包括淀区水体污染上游
雄安新区包括容城县安新县雄县县及周2),、
、、3污染影响新区工业排污新区生活污水新区农
围部分区域白洋淀位于境内本文选取混合研究、、、
,。业面源污染畜禽水产养殖污染污水处理能力不
方法研究雄安新区涉水事务一体化风险管理采用、、
:足淀区过度捕捞等风险
问卷调研收集定量数据利用访谈现场考察和资、。
,、水资源短缺问题包括城市水网供水能力不
料收集方法收集定性数据通过问卷调研对雄安新3),
。足城市供水漏损用水管控不力水资源配置不合
区涉水事务风险因素进行评价问卷指标设定结合、、、
。理地下水过度开采水资源利用效率不高等风险
涉水事务内容及特点包括淀区水体污染洪水、、。
,“”“水务工程建设与运营管理风险包括水务
灾害城区内涝水生态环境恶化和水资源配4),
”“”“”“工程规划设计不合理水务工程建设管理不力水
置不合理等项雄安新区涉水事务可能面临的风、、
”31务工程运营管理不善水务工程运行成本过高智
险采用分打分法对问卷指标进行量化、、
。Likert-5。慧化水务管理能力不足等风险
通过均值分析对不同风险的重要程度进行判断并。
,
通过系统聚类分析对风险因素进行分类进而对不表1雄安新区涉水事务风险因素重要性
,
同种类风险提出相应的防控措施风险因素得分标准差排序
。
对容城县涉水管理部门安新县涉水管理部淀区水体污染
、
门雄县涉水管理部门和雄安新区水务公司进行调上游水利枢纽安全隐患
、
洪水灾害
,8、30、上游污染影响
3018,86。城区内涝
地下水过度开采
,,
专业性和代表性新区堤防安全隐患
。
除进行问卷调研外还实地考察了雄安新区水淀区水生态环境恶化
,
务工程并对来自雄安新区公共服务局容城县农地质灾害
,、
业农村局安新县农业农村局雄县农业农村局新区工业排污
、、、
饮用水安全问题
污水处理成本过高
,32。新区生活污水
,畜禽水产养殖污染
水资源配置不合理
。新区农业面源污染
3调研结果分析淀区过度捕捞
旱灾
水资源利用效率不高
1。:1,2污水处理能力不足
,3,4,5。涉水事务各方协同风险管理能力不足
用水管控不力
,
重要性得分平均值为分大多数风险因素得城市水网供水能力不足
,
分大于分最低为分表明雄安新区涉城市供水漏损
,,
水事务所面临的各项风险因素均较为重要应根据智慧化水务管理能力不足
,
不同种类风险制定相应的防控措施对表中的各水务管理风险应急能力不足
。
项风险因素利用进行系统聚类分析结水务工程建设管理不力
,
果如图所示水务工程规划设计不合理
。
2水务管理风险因素监控不力
2,水务工程运营管理不善
4:水务工程运营成本过高
1),:(1),均值
、、
清华大学学报自然科学版
4()
图2雄安新区涉水事务风险因素聚类分析
雄安新区涉水事务主要风险及其防控措施水集中于夏季大清河中游流经雄安新区大清河
4。。
水系上游地处太行山迎风坡该地区夏季暴雨强度
,
大导致洪峰流量大大清河南北支洪水均会对雄
,,
雄安新区涉水事务面临的洪涝灾害风险可分为安新区产生威胁另外雄安新区所在的京津冀地
。,
防洪风险和城区内涝风险两个方面防洪风险方区地质构造复杂地壳稳定性较差存在地面沉降
。
,,
面雄安新区防洪风险主要包括洪水灾害上游水和地裂缝等地质灾害风险对新区堤防安全有严重
,、
,
利枢纽安全隐患新区堤防安全隐患和地质灾害等影响城区内涝风险方面雄安新区地处九河下
、。,“
见表雄安新区属暖温带大陆性季风气候降
(1)。,
娄长圣等雄安新区涉水事务一体化风险管理
,:5
梢属太行山麓平原向冲积平原的过渡带地势白洋淀生态治理具有复杂性和长期性需进行
”,,,
相对低洼当强降水或连续性降水超过城市排水能补水治污防洪和生态保护一体化管理通过建
。、、,
力时存在内涝风险雄安新区的城区内涝风险主立长效调水补水机制实施多源补水改善河淀水动
,。、
要源于排水管渠系统排水能力不足防洪圈内外排力条件严控入淀水质清理河淀内源污染修复
、、、、
水防洪体系协调性不佳城市及周边生态系统对雨白洋淀及上游河道生态系统加强上游库区及组团
、、
水的调蓄能力缺乏等间绿化严控地下水开采建设城边淀边湿地和海
。、、
洪涝灾害风险防控涉及的相关方众多需建立绵城市等措施恢复白洋淀良性生态系统重现淀泊
,,
水务一体化管理机制包括制定洪涝灾害防治体风光实现新区水城共融
,,“”。
系系统规划建设洪涝灾害防治工程进行上下游
,,
河道治理堤防及泵站日常检查维护水情预警
、、、雄安新区所在的大清河流域是资源型缺水地
地质灾害调查与监测白洋淀及上游水库联合调
、区目前新区用水主要为白洋淀生态用水和农业用
度同时应通过先进信息技术的应用更加准确,
。,,水随着新区建设的推进城市生活用水和工业用
高效地防控洪涝风险例如应用无人机摄影技术。,
。:水会逐渐增加为应对雄安新区水资源短缺问题
实时监测洪水的发展情况应用大数据和云计算等。,
;需着重解决水资源配置不合理水资源利用效率不
技术进行高效防洪决策应用技术对区域环境、
;GIS高和地下水过度开采等问题见表具体措施
气候数据和降水规模开展模拟预测应用协同工作(1),
;包括
平台实现防洪排涝相关部门间的高效合作等:
。基于流域和区域协调机制统筹水资源供
),
给和生产生活和生态用水需求结合云计
、,GIS、
,
雄安新区水污染风险主要影响因素包括淀区水控合理配置南水北调水引黄入冀水以及当地
,,,
体污染上游污染影响新区工业排污新区生活地表水地下水和再生水资源
、。
、、、
污水新区农业面源污染畜禽水产养殖污染和污水务管理部门通过市场和行政监管两手发
2)
、、
水处理能力不足等见表水污染主要来自工力一体化管理取水供水用水节水排水污
,、、、、、
(1)。
业农业和生活污染源工业污染主要来自流域中水处理和再生回用提高各环节水资源利用效率
,。
、。
上游地区的工业污水通过府河等河流汇入白洋淀应通过工业与农业产业结构优化水资源循环利
、
,
内农业污染源主要为农业生产和养殖造成的面源用先进节水技术应用用水精确计量和阶梯水价
、、
。
污染包括化肥农药的大量使用畜禽粪污和水产制定等措施并结合技术建立智能抄表与收费
,
,、IoT
养殖中大量饵料及用药造成的污染生活污染源主系统提升生产生活和生态用水效率
,、。
。
要为城乡居民生活产生的生活污水随着雄安新区城镇化程度提升农业用地
),
。3
水污染防控具体措施应包括调整产业结构逐渐减少应相应减少农业灌溉井数量雄安新区
,。
:、
取缔不达标高污染企业严控企业排污严控沿淀建设过程中应完善供水系统在确保城市生活用
,,
、;
沿河范围化肥农药使用通过生态水利工程建设水的同时保障城市建设用水并控制地下水开采
,,
、,
控制农田退水严控淀内淀边和入淀河流沿岸养总量此外应通过海绵城市和生态工程建设提
。,,
,、
殖活动严禁城乡污水垃圾直接入淀入河合理升雨洪水资源利用能力以补给地下水资源
,。
;、,
,。,
有效运用先进信息技术例如应用技术监雄安新区水务工程建设与运营管理风险主要包
,SCADA
测水污染情况准确实时地掌握污染物排放信括水务工程规划设计不合理水务工程建设管理不
,、
息从而实现高效的水污染风险防控、
,。力水务工程运营管理不善水务工程运行成本过
、、
(1)。
白洋淀区域面积大生态系统复杂存在生态以下措施防控水务工程建设与运营风险
、,:
退化等突出问题主要源于入淀水量不足水生态在规划设计阶段应在考虑河淀水文地形
,、1),、
环境恶化社会经济活动挤占生态空间地下水过地貌地质条件气候条件设备与材料市场需
、、、、、、
度开采和流域水土流失等问题求和财务指标的同时注重水务工程的社会经济
。,、
清华大学学报自然科学版
6()
和生态环境效益从补水治污防洪和生态环境素风险性质和风险产生的条件形成综合自然环
,、、、,
保护整体优化的视角确定水务工程规划设计方案境水务工程和社会经济因素的全面风险数据库
。、。
在建设管理阶段应规范建设管理制度和风险分析针对所识别的涉水事务风险
2),(2):,
流程根据水务工程建设绩效链建立多视角多层次运用信息技术深度分析风险发生的原因可能性和
,、
考核体系加强工程建设过程与结果监管并结合后果评估风险等级为补水治污防洪生态修
,,,,、、、
先进信息技术实现工程数据实时共享工程建设全复一体化风险管理提供决策支持
、。
程可视施工过程智慧管控确保质量安全成风险应对根据涉水事务风险等级综合
、,、、(3):,
本进度和环保等目标的顺利实现考虑社会经济和生态环境保护目标选取合适的
、。、,
在运营管理阶段应根据水务工程特点选风险应对方案并通过流域与区域协调联动推进
3),,,
择合适的运营管理模式明确运营管理职责建立实施风险的预防应急处置和事后恢复措施
,,、。
运营绩效评价与激励机制对运营管理制度组织风险监控持续开展全流域风险监控定
,、(4):,
结构工作流程专业人才配置运行计划与执行期评估风险应对措施的有效性运用大数据和人
、、、、,
安全检查应急处置环保设备维护设备性能工智能等技术进行风险状态分析和风险趋势分
、、、、、
财务信息化水平和社会经济效益等重要因素进行析为防洪排涝水资源应急调度突发性水生
、,、、、
全方位全链条监管实现水务工程高效运营态环境事件水利工程建设运营安全管理等及时
、,。、
提供预警信息
5雄安新区涉水事务一体化风险管理建议。
雄安新区涉水事务风险因素调研结果见表6结论
(1)
显示涉水事务各方协同风险管理能力不足风险
,、本文提出了涉水事务一体化风险管理模型见
(
应急能力不足和风险因素监控不力是需要重视的问图并以雄安新区为例进行实证研究调研结果
1),。
题对此提出雄安新区涉水事务一体化风险管理表明雄安新区涉水事务风险主要包括洪涝灾
。,
,:1)
建议害水生态环境问题水资源短缺问题
:
;2);3);
建立涉水事务一体化风险管理机制在涉水务工程建设与运营管理风险针对不同风险
)。
14)。,
水事务一体化风险管理机制下对水资源水生态分别基于水务一体化风险管理提出了相应的防控措
,、
环境保护水利工程建设与运营洪涝灾害防治施建立涉水事务一体化风险管理机制运用先进
、、、
:;
供水污水处理和节水相关风险进行统筹管理需信息技术开展全流域风险监测集成和共享涉水事
、。
,
明确涉水事务各利益相关方的协同风险管理职责务多源信息加强涉水事务一体化全过程风险
,
;
了解各方在同一风险中的作用位置和资源配置管理
、,。
制定利益相关方合作风险管理对策并协同执行充本研究揭示了涉水事务一体化风险管理中涉水
,
分利用各方资源高效管理涉水事务风险事务风险管理步骤和信息技术之间的联系并基于
。、,
运用先进信息技术开展全流域风险监测一体化管理视角提出了针对几大主要涉水事务风险
2),
集成和共享涉水事务多源信息运用大数据云计所应采取的防控措施可以为政府水务部门全面协
。、
,、
算和系统等技术开展全同高效管理涉水事务风险提供理论与实践参考未
、IoT、VR、GISSCADA,
、。
流域风险监测获取流域地理环境气候水文来应重视以下研究建立一体化风险管理信息
,、、、
:1)
水环境水生态地质灾害隐患植被情况和土地平台有效协同各利益相关方进行涉水事务一体化
、、、
,
利用等数据并结合水务工程建设运营与社会经济风险管理进一步研究涉水事务利益相关方之
,
;2)
数据为涉水事务一体化风险管理提供基础性间的关联优化一体化风险管理流程进一步将
,
,;3)
依据大数据云计算等先进信息技术应用到
。
、、IoT、VR
加强涉水事务一体化全过程风险管理应具体的风险管理流程中以实现智慧化风险管理
3)。,。
明确涉水事务利益相关方在风险管理中的行动步
骤包括风险辨识风险分析风险应对和风险监
,、、参考文献(References)
控等使组织和个人都可以依据流程处理与己相关
,孙久文陈耀杨开忠等推进京津冀区域高质量发展的
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