城市供水与污水处理工程设施的质量控制与决策

城市供水与污水处理工程设施的质量控制与决策 摘要：CPR/96/302（21世纪中国城市水管理）将协助建设部开展中国可持续城市水管理项目，以及提高主要机构实施该项目的能力。本项目总的目标是要制订有关机构改革和实施水需求管理策略的有效方法并进行示范实验，以便改进给排水方面的管理。为了协助策划该国家项目，本援助项目将支持河北省石家庄市各项试点活动，以确定最适合于中国市级城市实施组织机构改革的方法。制订和实施机构改革以及修正水价结构的行动计划，以便在石家庄成立财政上完全自主的供水和排水公司。最后，对培训和技术援助计划进行试验，其目的是推广试点活动的主要成果并在更多的城市开展此项目。 关键词：工程设施 质量控制 决策 1. 前言1.1 背景 CPR/96/302（21世纪中国城市水管理）将协助建设部开展中国可持续城市水管理项目，以及提高主要机构实施该项目的能力。本项目总的目标是要制订有关机构改革和实施水需求管理策略的有效方法并进行示范实验，以便改进给排水方面的管理。为了协助策划该国家项目，本援助项目将支持河北省石家庄市各项试点活动，以确定最适合于中国市级城市实施组织机构改革的方法。制订和实施机构改革以及修正水价结构的行动计划，以便在石家庄成立财政上完全自主的供水和排水公司。最后，对培训和技术援助计划进行试验，其目的是推广试点活动的主要成果并在更多的城市开展此项目。 该项目的经费为US$122.50万， 由联合国开发署资助一部分，其余由AusAID和石家庄市分担。执行机构是中国国际经济技术交流中心（CICETE）。由建设部（MOC）主持项目的实施，石家庄市政府（MGS）负责试点工作的实施。 1.2 范围 CH2M HILL的高级副总裁，Dr. Glen T. Daigger，Ph.D.，P.E.，DEE被推选为该项目的工程和质量管理策略专家，他的职责为：(1) 介绍有关城市排水和供水的国际经验，以及管理、许可证、和合格证等方面的最佳实施和技术；(2) 为建立国家技术支持系统提供信息和咨询，该系统负责给排水工程项目的评估和管理；(3) 为城市污水处理工程的设计、施工、和运行提供质量管理和决策的方法和策略，尤其是在技术标准、工艺选择、以及投标和招标方面；(4) 编制有关适合于中国国情的污水处理技术和做法的综合性技术情报文件，主要目标是工艺和工程设施；(5) 制定私有部门或其他涉及排水和供水服务的部门的策略；(6) 出席1999年9月1417日在北京召开的研讨会；(7) 在1999年8月25日以前提交关于上述内容的专题报告；(8) 准备研讨会的文件资料。 该报告由工程和质量管理专家（Dr. Glen T. Daigger，Ph.D.，P.E.，DEE）审定。这是遵照上述TOR中第7项要点提交的。其中论述了TOR15 要点。该报告共有6个部分，第1部分是前言，以下5个部分论述了TOR中前5项要点。 2. 有关城市排水和供水的管理，许可证和合格证 2.1 前言这部分论述工程和质量管理策略专家TOR的第一个要点。介绍关于城市排水和供水的国际经验，有关管理、许可正、和合格证方面的最佳实施和技术状况。对城区排水和供水行业发放许可证和进行管理通常采用（1）最佳实用方法和（2）性能标准方法，这两种方法都具有各自的优点和缺点，而且适合于特定场合。现将这两种方法作如下阐述和比较。 2.2 最佳实用方法2.2.1 对该方法的说明人类为之奋斗的事业，包括给排水系统在内，是经常规范和执行最佳实用方法。对待要建设的设施、施工方法、运行和维护方法都作了详细规定。它告诉负责实施该系统的一方该做些什么。严格遵守规定的程序是带有强制性的，实施该系统的人员几乎不可能按自己的看法行事。其结果是与规定的标准相当一致。设计手册、规范、管理法规、以及标准规范中往往都规定有最佳实用方法。其中包括需要采用的各类技术、建筑材料、施工方法、和操作程序等项目。举例中包括有配水和污水收集系统的设计和施工规范，水处理和污水处理设施的设计标准、专业设计人员用的标准规范、以及修正在特定情况下必须设定的处理技术方式的法律。最佳实践一般由专业组织和政府机构设定。一组资深专业人员对该实用方法作了十分详尽阐述使预期的成果可被重复利用。对需要专业判断或当地经验的领域也要加以说明。 2.2.2 对方法的评估最佳实用方法所具有的利弊概括在表2-1中。其优点是一致性、便于实施、以及减少了对经验丰富的专业人员的依赖。缺点是成本增加了，抵制变化，难以适应新的情况，以及性能差。 表2.1 最佳实用方法的优缺点优点 - 一致性。每个系统的基本组成部分差不多都是相同的，因而达到同一水平的性能。- 便于实施。因为系统的性质和实施系统所需的步骤都是众所周知的，所以实施的条件也为人们所熟知。- 减少对经验丰富的专业人员的依赖。系统的许多细节都是规定了的，所以由经验丰富的专业人员来确定那些细节的必要性就大大减少了。从而可以由经验较少的专业人员来实施验收系统。缺点- 增加了成本。标准方法中必定会加进一点儿保守性以适应可能遇到的实际情况的变化幅度。在很多情况 下，可以不需要那一点儿保守性，导致设施或解决方案比实际需要的还贵。- 抵制变化。严格执行最佳实用方法会妨碍能产生低成本或高性能方案的创新。这是因为标准的存在使革新难以在真实的情况下进行测试。而且，有了标准会降低对革新进行实验的动力。- 难以适应新形势。当熟练的专业人员几乎完全依赖标准解决方案时，他们就不掌握有必要的知识和经验，用以鉴别最佳实用方法已不再适用的新情况。这样。当异常或新的情况出现时，原先执行的解决方案很可能不再适用，并实际上不起作用了。- 性能差。规定的是这方法的运作而不是结果。如果不能达到预期的性能，这就限制了系统执行人员改变方法来获得较好效果的积极性。系统执行人员认为他们已做了所交办的一切，因而履行了他们的职责。说明最佳实用方法的优缺点是为了使此方法能应用于特定情况。实际上，规定最佳实用方法是必要的，可以及时和有效实施城市给排水系统。要想开发能解决每个问题的方案是不可能的。在下列情况下采用最佳实用方法是合适的： - 待要解决的问题是一目了然的，具有广泛经验来保证最佳实用方法的有效性和效果。 - 必须很快实施解决方案。没有时间来评估和选择大量备选方案。 - 为简化对一致性及系统运行和维护条件的监测所需要有连续性。 - 与采用一致和便于实施的方法所节约的成本相比，保守方法所增加的成本是少量的。 2.3 性能标准2.3.1 对该方法的说明最佳实用方法规定的是负责系统实施一方的操作要求，而性能标准规定的是必须达到的效果。实施一方可以从许多种选择方案中选择一种合适的解决方案，只要他们符合规定的性能标准。采用这种方法的一个例证是规定污水和给水处理设施必须达到的出水水质。所选择的工艺过程必须与物理学、化学、和生物学定律给予的约束不相矛盾。但是，在这种情况下，只要最终出水符合规定的标准，任何过程都可以被选用。 2.3.2 对该方法的评价表2-2汇总了性能标准的各种优缺点。其优点是解决方案有效而又成本低；性能保证率高；鼓励创新；以及可适应变化中的形势。缺点是项目评估和验收进程较慢，缺乏一致性，增加了项目失败的可能性。 表2-2 性能标准法的优缺点优点- 解决方案有效、成本的。因为对每种场合都可以按现场特定情况制订解决方案，故最终解决方案比设计标准中规定的“标准”或“一般”的解决方案更有成本效益。这是由于当地情况有很大变化而造成的，使得现场特定的解决方案在许多场合都能以大大降低了的成本获得所需的性能。- 性能保证率较高。因为实施方负责性能，而不仅仅是一组操作，所以最终系统不能按规定运行时，可以更直接采取强制行动。- 鼓励创新。这种方法可鼓励创新，因为它可以使具有改进性能特性的备选方案（成本低，可行性高）得以较快实行。- 可适应改变中的形势。因为规定的是性能而不是行动，所以形势改变时必须改变行动才能不断与性能要求取得一致。缺点- 项目评估和验收的进度较慢。通常每个项目在实施以前都需要经过认真的考核，以确保项目与现有的科学和工程原理的一致性。为达到此目的而对各个项目进行审查的水平比以前项目的审查水平要高，因为必须对每个项目进行详尽的审查。实际上如果城市给排水设施需要大量投资，则训练有素和经验丰富的专业人员的可获性可能会限制该方法的使用。- 缺乏一致性。解决同一问题可能有多种多样的方案，因此企图解决同一问题的类似系统之间的差异很大。这种差异可能会增加远期的运行和维护成本。- 增加了项目失败的可能性。增加创新也会使个别项目失败的风险增加。性能标准方法也可被用来解决城市给排水的问题。这个方法在下述情况下是适用的： 降低系统成本的潜力很大。在很多情况下，对特定的问题作“标准”或“独特”的答复是很费钱的，现在有可以化很少的钱解决问题的替代方案。然而，现场出现的问题可决定（dictate）替代解决方案的适用性。规定性能使之能全面调查研究各种替代解决方案，从中选择一个最有利于特定场合的解决方案。 运行和维护要求很高。如果解决特定问题的方案在机构上很庞大，则最佳实用方法就奏效了。在这种情况下，所要求解决的问题便就绪了，但是只需要有限的正在进行的运行和维护，以便使解决方案继续运作。然而规定和执行运行和维护程序是很困难的。在规定和判断性能时，运营机构必须提供必要的运行和维护，以确保系统继续运行。因此，提供必要的运行和维护手段以保证系统有效运作的潜力是很大的。 由于需求和期望值的改变，“标准”解决方案不再适用了。2.4 执行一旦规定了系统的条件（无论是最佳实用方法或性能要求），就必须规定保证一致性的方法。这就要求进行监测。现有以下两种监测方法： (1) 外部监测 (2) 自我监测 外部监测是由解决环境问题的执行机构以外的组织来进行。一般是政府部门的管理机构，但也可以是非政府机构，如发照部门。关于最佳实用的解决方案，执行机构要进行检查以确定是否已实行了最佳实用方法。关于根据性能的解决方案，执行机构应对系统的性能进行评估，以确定其是否与性能要求相符。 关于自我监测方法，负责解决环境问题的部门也应确定其性能，并向管理部门报告。此方法既可应用于最佳实用解决方案，也可应用于性能标准解决方案。如应用最佳实用解决方案，实施机构应对已经按规定实施最佳实用方法的系统进行比较，并证实其符合最佳实用方法的条件。如应用性能标准解决方案，实施机构应确定系统的性能并做出报告。 2.5 分析大部分许可证、管理、和合格证系统都是既包括有最佳实用法也包括有性能标准法。性能标准法对常规场合并不实用。相反，待要建立的系统被规定在规范或规章中，而且仅仅是按规定建立。对每种场合开发独特的解决方案成本是不低的，因为开发这种解决方案需要时间和费用。因开发这独特的解决方案而增加的成本超过了该解决方案所节约的成本。凡是能在生产上应用最佳实用法的范例是建立配水系统和污水收集系统。 标准解决方案不适用或应用此方案会使成本过高时，该系统应灵活地开发独特的解决方案。例如，遇到不寻常的土壤情况时，按现场具体情况开发一种建立配水和污水收集系统的方法，基于其总成本的减少被认为是合理的。按现场具体情况开发性能标准解决给水和污水处理设施，基于其所能节约的成本也可被认为是合理的。良好的许可证、管理和合格证系统规定有通用的最佳实用方法；预期得到的性能；以及开发另一种性能标准解决方案的程序。无论什么情况，该系统都具有灵活性，或实施通用的最佳实用方法，或开发另一种解决方案。如果通用的最佳实用方法似乎是合理的而且产生满意的成本，则可以实施该方法。反之，如果替代解决方案有明显的好处，则可以利用基于性能的规则条款进行调查研究并予以实施。事实