城市供水：当工程学遇到社会科学

分类：社会

城市供水：当工程学遇到社会科学

伯纳德·巴哈克 & 劳雷·伊斯纳德 / 法国国家科学中心（CNRS）研究总监、国际环境与发展研究中心（CIRED）科研工程师 / 2014-10-23

长期以来，公共供水服务的唯一使命是提供质量和数量都达到最佳的水源。但是，越来越大的水资源压力以及其他环境问题的日益凸显迫使供水者和地方官员开始重新思考服务方式。技术的创新是解决方案之一，但是整体系统必须被重构。这又意味着什么？

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城市用水目前出现了很多问题：饮用水的供应和分配、污水处理以及这些服务与自然资源、城市、环境间关系的处理。

从可持续增长的角度看，这些已经变成关键问题。研究者和相关人士合作进行了创新工程如 EAU&3E，目的就是发展可持续的城市水资源管理系统。

在欧洲以及其他地方，这些项目都是在快速变化着的环境中实现的，特别是正在遭受公共服务危机的发达国家。在水资源管理领域，危机显现出一些特征。最大的争论集中于公共管理与私人管理的边界界定上。这个问题也引出其他两个争论：第一个是关于集权或分权的程度；第二个是分开治理还是整体治理的关系。

当前的危机对于一直以来还算成功的欧洲供水模式来说尤其严重。自现代公共供水网络在19世纪出现在欧洲以来，城市供水经历了巨大的演变，从之前的公共水口到现在无处不在的水网。

虽然发展中国家的供水网络还没有达到完全覆盖，却同样面对着类似的危机。如何摆脱危机？为了找到新的答案，我们必须先回顾一下，一个高效的水务和污水处理系统必须具备哪些条件。

“欧洲模式”简史

欧洲的水资源处理和管理系统无疑是全世界最好的之一：，由于人口密度和公共服务的悠久历史，它的配水网络非常紧凑。此外，欧洲人在用水方面也一直非常节俭，和美国相比，后者是前者的三倍。

这要归功于19世纪的城市管理者借鉴英国经验的决定。若没有地方政府的积极推动，欧洲大陆根本不会是现在这个样子。但并不是说中央政府的作用不重要，它们投入了大量资金来建设基础设施、支持和补贴债券发售，要求储蓄银行发放贷款，并把饮用水问题作为工作的重中之重。

新时代开始于巴斯德发现第一个抗霍乱疫苗之前。那时，大多数的水务工程师是土木工程师。为了应对大城市的急迫需求，只能从很远的地方买水，通过引水渠或水箱运输，或者把井打得越来越深。在巴黎，引水渠可长达55-173公里。美国因为有充足的水资源，得以在很长时期内都沿用这种办法。纽约1939年修建的一条从克罗敦水库到市区的引水渠要66公里。今天，这条水渠已经变成了一个更长的远距离输水管道的一部分，这条管道从距离曼哈顿240公里的卡茨基尔特拉华分水岭引水过来。

然而，土木工程结构有自身的局限性。而且，基础设施建设领域也出现了新的技术；细菌学的出现带则来了卫生工程，反过来使得城市能够使用就近的水源。

这些技术的运用得到了地方政府的制度性支持，市场上出现了威立雅和苏伊士这样的水业巨头。对体积定价法的大胆采用和用商业的手段提供公共服务，使供水服务变成了一种自负盈亏、稳定的商业模式。

整个体系可持续的根基在于技术模式的联合：处理污水的净水网；公平、连续和弹性的体制框架。类似的技术/体制模式也被用于卫生目的。这样慢慢产生了水处理厂和污水净化厂，将城市水网和水资源的管理分离开。每种工厂都在各自的经济和法律机制下运营。

然而，这种已经成熟的模式在今天遭到了危机的考验。在过去20年里，水务管理出现了新问题，形势正变得不可持续……

一场前所未有的危机

首先，我们正在谈论的是一个成熟的产业。基础设施需要逐渐翻新，但这次可没什么慷慨的补贴。这也是水价上涨的主要原因。比如在法国，水网的管道总长加起来超过100万公里，翻新的成本预算达到850亿欧元。全球的水网正在迅速老化。根据最近的一份报告，在罗纳和地中海地区包括西嘉岛，饮用水基础设施的重修费用在2008年是10亿欧元，比2001-2008年间的数字增加了50%。

同时，欧洲的政策要求新投资要环保。在欧盟十五国内部，要满足城市污水法令规定的目标，10年内需要投入高达1500亿欧元。由于当前的污水处理费用包含在水费当中，水网翻新方案只会让水价更高。1990-2008年法国平均水价上涨超过了一倍，从1.5欧元每吨到3.57欧元每吨，包括污水处理费和税在内。难怪人们在实行欧洲政策时是如此的不情愿，欧洲法庭里的诉讼又是如此普遍。

但这还不是全部：新的价格计划还鼓励用户减少浪费。其目的是减少基础设施的压力和保护珍贵的资源。事实上，在许多欧洲城市，用水量自上世纪90年代初已经开始稳步下降。往往是由于非常具体的原因，比如在德国东部“新联邦州”城市，水消费下降幅度特别大，因为失业引起的人员外流进一步加剧了人均消费的降低。马格德堡自东西德国合并后人口减少了20％，据预测，这样的趋势会一直延续到2050年——这将引发很多问题。耗水量剧烈减少导致在有些地方，水被用掉之前要在水管里停留超过25天。

这一下降也影响着大城市如巴黎，在那里用水增加的趋势在上世纪90年代初开始逆转，尽管从那时开始巴黎的人口已经又开始增加。1990年至2008年，水耗下降25％。在必须要翻新水网系统的今天，当务之急是要分析这种下降的原因：它是否会继续下去？以什么样的节奏？

人们发现有四种因素造成了这样的趋势：巴黎服务业的扩张（工业开始逃离）；大的消费场所如医院反对浪费的措施；环保型家电（洗衣机和洗碗机）的流行；最后是天气湿度和温度的影响。

今天，私人家庭用水的减少很明显。我们还不知道它是生态意识提高的结果还是因为涨价。但是，对倡导可持续发展的人来说，有些方式可能最终事与愿违：在大多数欧洲国家，水价和用水量挂钩。减少使用——即使非常微小的量——会使水厂收入下降进而促使其通过提价来平衡盈亏。最后的情形将是，为整个事情付代价的将是那些低收入家庭，他们买不起欧洲法令鼓励的节约型家用电器，却必须为用水付费。贫困与涨价相结合导致的问题，远比水问题严重得多。对于中低收入家庭，水费占了整体预算的10％，但仅相当于社会平均工资（1470欧元）的1％。在尼奥尔地区，水贫困家庭（水费超出家庭预算3％的）约占当地人口的6%。 “用水权”可不仅仅是发展中国家才有的问题……

范式转换？

这样的矛盾不可避免地要求新政策。必须重新思考资源相关的公共服务的独立性，尤其是在环境已经超载的大城市。欧洲法令鼓励属地原则，制定以保护水资源质量和数量而不是热衷使用昂贵高技术为出发点的政策。在这种目标的指导下，政府和工作在集水盆地上的农民签订买水协议，价格比用化学方式处理地表污水要便宜三分之一。

关于供水服务效率的彻底讨论，应该用一种更长远的目光，超越传统的供给政策，而兼顾需求和环境。当前形势让人们注意到环境、社会以及经济问题之间可能存在的矛盾，而在以往，人们总是将这些事情分开处理。为了弄清楚水务的好影响和坏影响以及各自的成因，我们需要同时考察不同的线索。我们在这里先简要地概括一下今天最迫在眉睫的关键问题。

1．过去20年的水消费量减少了。但这个趋势还要持续多久？最重要的是，公共服务如何来覆盖成本和随之而来的收入减少？

2. 不断老化的基础设施需要维修。但是，是按照原来的容量复原还是根据现有需求降低处理能力？资金从哪里来？

3. 低收入家庭付不起账单的情况不会马上好转。那么该如何解决，让市场自动调节，还是为穷人提供补贴？

4. 公民参与水务管理是否有帮助？额外的交易费用有哪些？什么样的支出需要避免？另外，我们是否在经历一种从传统的城镇经营规模向更加集中的超大经营规模转型？在基础设施规模的扩大和缩小（就社区和个人住宅来说），与不同的管理模式之间，我们该选择哪种组合？

跨学科研究的需要

这场危机要求我们具备更多的知识，在城市水资源可持续发展之间找到更好平衡。未来需求的不确定性加剧了人们对基础设施老化和社会问题的担忧。同时，传统的水务管理方式需要重新设计，不能再让供给归工程师、需求归民选官员，二者各自为政。

我们必须更好地了解可持续发展的四个主要领域：著名的三个E（环境，经济和和公平），再加上治理。

治理又分为两个不同领域：内部治理着力于重构关系以改进官员、技术人员和用户的合作方式；外部治理着重于管理区域规模和建立让服务更具弹性的协调机制。

探索的过程中，有几条线索对应关键的四个紧急问题：

1. 根据不同的设备和家庭行为方式，对用水的可能演进进行模型改进。考虑使用替代性资源和城市规划，评估对服务成本的影响；改变当前大多数模型简单地把水价和消费量挂钩的做法；利用远程控制水表，在更加微观的层面上，提供有关环境、经济行为和气候的最新数据。

2.根据欧洲框架法令，利用重新收集水资源的技术，改进基础设施的长效管理。水网管理者需要用历史和长远的视角来深入反思技术资产的管理模式。

3. 对用户水价的平衡做系统分析，尤其要监控对最贫困人口的影响。例如，EAU&3E项目开发了一种计算机程序来分析价格变化对不同规模和收入水平家庭的影响，然后才是新价格和消费量对水服务机构收支平衡的影响。