案例 | 城市水韧性建设新模式：新加坡水资源管理

显示全部楼层 · 2021-12-20 23:44

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新加坡四面环海、国土面积小、资源匮乏、人居密度高，这些都是其可持续发展的不利因素。但是，新加坡在宣布独立的五十多年内，通过在可持续发展道路上不断挑战，已经成为以“花园城市”和“亚洲四小龙”之一著称，也是世界上最强大的可持续经济体之一，这得益于新加坡在城市韧性上的不懈努力。

基本背景

新加坡是世界上人口最密集的国家之一，土地面积是719.1平方公里，海岸线总长200余公里；新加坡地势起伏和缓，其西部和中部地区由丘陵地构成，大多数被树林覆盖，东部以及沿海地带都是平原，全国由六十多个岛屿组成，最大的三个外岛为裕廊岛、德光岛和乌敏岛，海拔不超过5米。

虽然新加坡四面环海，雨量充沛，由于新加坡国土面积较小，没有合适的地方来储存雨水，并且早期新加坡完全没有办法对雨水进行收集再利用，导致新加坡成为一个不折不扣的缺水国家，人均水资源量曾经是全球倒数第二位。

同时近年来，受气候变化影响，新加坡在确保干旱期间的可持续供水和在气候变化期间的强降雨季节有效排水两个方面进行不懈努力。

同时，2015年新加坡国家环境局（NEA）编制的《新加坡第二次国家气候变化研究》（Singapore’s Second National Climate Change Study）指出，气候变化带来的海平面上升会导致海水侵蚀与土地流失，威胁着新加坡的国土安全。

因此，长期以来，新加坡在确保干旱期间的可持续供水和在气候变化期间的强降雨季节有效排水两个方面进行不懈努力。

解决长期缺水问题

水的问题一直是新加坡的“心病”！新加坡50%的供水来邻国马来西亚，这相当于被人掐住了命脉，而且2061年新加坡与马来西亚的取水合约即将结束，新加坡为了实现淡水自给，付出了不懈的努力。

20多年来，新加坡国家水务局（PUB）成功地将全国范围内的大规模雨水收集、废水收集、处理和再利用以及海水淡化纳入其常规水源组合，从而使该民族国家能够实现长期的水可持续性。PUB一直在收集和处理污水，并将污水转化为清洁和高质量的再生水。

最终形成了“三个水龙头”的自给水方案。这三个水龙头分别是：积蓄雨水，净化为淡水；污水净化为再生水；海水淡化。

新加披与马来西亚的“恩怨情仇”

关于水的故事

[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.25)]新加坡缺水，但是邻居马来西亚拥有淡水量排在全球前三名，因此新加坡决定从马来西亚买水。

1961年和1962年，新加坡与马来西亚签订了两份新马供水协议。新加坡可以从马来西亚的柔佛河中抽取一定数量的生水，价格十分便宜，每4.5吨生水不到1美分。同时，作为回报，新加坡需要提供一定数量经过处理的净水给马来西亚。1961年的供水协议于2011年到期，而1962年的协议到2061年到期。

[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.25)]在新加坡与马来西亚长期的供水合作中，两个国家的发展差距变得越来越大，新加坡走上了富强之路，而马来西亚基本是在原地踏步。

[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.25)]因此马方多次要求提高供水价格，新加坡方面常常采用躲避、牵制战术。直到1990年，新加坡一次性向马来西亚支付了3.2亿林吉特（约5.21亿人民币）的土地损失补偿费，并支付了土地租金等费用。

[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.25)]因为水，两国的经济渐渐捆绑在一起。数据表明，约有10万以上的马来西亚人在新加坡工作，每年为马来西亚带来一大笔外汇收入。此外新加坡是对马来西亚投资最多的5个国家之一，同时也是马来西亚最大的外国游客来源。这也导致了马来西亚不敢在提高生水价格方面太过离谱，他们之间相互都握有对方软肋，谁先将自身的软肋去除，谁就掌握主动权。

[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.25)]新加坡与马来西亚签订的生水协议在2061年就彻底作废了，新加坡必须在2061年到来之前，彻底实现淡水资源的自我供给，才不会受到马来西亚的牵制。

● 雨水收集

新加坡迫切地需要建设一套能够保证全年稳定且水量充足的水资源调蓄系统，克服气候因素带来的降水量波动对供水系统的冲击，雨水收集主要从全岛集水区收集降雨，雨水经由排水沟、水道、河流引入17个蓄水池进行储存。新加坡有三分之二的国土面积属于集水区，成为世界上少数大规模收集城市雨水用作供水来源的国家之一，其核心策略包括：

充分收集每一滴可利用的水资源，如结合土地利用设置大量集水区和雨水收集池；
充分循环利用水资源，如在集水区内实施雨污分离，中后期较洁净的雨水处理后就近输送至水库，初期雨水及生活污水循环再生或外排入海。

水资源循环流程

● 污水处理（新生水）

新生水指采用先进的薄膜技术将污水进一步处理成洁净的再生水。再生水有效缓解了干旱月份的缺水问题，是新加坡迈向可持续供水的重要部分，核心策略包括：

经过微过滤、反向渗透、紫外线杀菌三个步骤的过滤，污水成为净水；
新生水已经过15万次以上的质量科学测试，达到美国环境保护署和世界卫生组织规定的饮用水标准。高纯净度的新生水主要用于晶圆制造的工业区和商业大楼，作为工业和空调冷却使用。
如果遇到旱季，新生水还可以注入蓄水池，补充饮用水源。目前，五座新生水厂的水处理量已经可以满足新加坡40%的用水需求，到2030年，将可满足新加坡50%的用水需求。
为了使污水回收与新生水厂实现可持续运作，全岛3500公里的公用阴沟系统，确保不间断的有效收集、处理、清理和回收污水。遂道阴沟系统（DTSS）是污水回收的重要设施。这一措施不仅可保证新生水的可持续供应，也可提高土地使用效益，保护环境。

新生水（NEWater）技术流程

● 海水淡化

海水淡化是新加坡的另一个水源来源，研究部门也在不断探索高效的海水淡化技术，以实现低成本运作。目前有四座海水淡化厂，可满足最高30%的用水需求。2006年，新加坡公用事业局（PUB）启动了“ABC（活跃、优美、清洁）水计划”：

将运河、河流和水库改造成休闲空间，使人们可以亲近水域，实现改善水质和提升宜居性的双重目标。
传统的排水工程会产生很高的雨水高峰流量和大量流入运河的土地污染物，“ ABC水计划”的设计功能可以减慢地表径流，降低洪水风险，并在水进入水道之前对其进行清洁。在土地利用方面，“ABC水计划”通过将传统上单一功能的水基础设施同时用作娱乐和储水多种功能，大大提高了土地使用效率。

新加坡现有五座海水淡化厂，第一座叫做“新泉”（SingSpring）的，早在2005年就投入运作。2013年第二座海水淡化厂，大泉海水淡化厂（Tuaspring Desalination Plant）启用，每日能供应的7000万加仑食用水足以装满约130个标准泳池，比第一座“新泉”的产量，翻一倍还不止。

2018年第三座海水淡化厂——大士海水淡化厂（Tuas Desalination Plant）投入运作，每天生产的水量达3000万加仑，足以装满约54个奥林匹克标准型游泳池，可满足20万户家庭的需求。第四座将于2020年建成的滨海东海水淡化厂（Marina Bay East Desalination Plant）则较为特别。首先，它建在市区，就在旅游景点滨海湾花园及滨海堤坝附近，将设施和自然景观完美的融合。其次，它是新加坡第一个、也是全球第一个可同时处理海水和淡水的双模式海水淡化厂。第五座海水淡化厂，在2020年完工，建在重工业密集的裕廊岛。

气候变化新威胁

新加坡政府采用同样的长期规划和实施方法来应对气候变化的威胁，包括海平面上升。2019年，新加坡总理李显龙将该国对待气候变化的严肃态度描述为“生死攸关”。政府估计，在未来几十年中，需要花费750亿美元用于海岸保护，约占该国GDP的20%。政府已责成PUB领导和协调政府保护这些沿海地区的所有努力。该机构正在努力确保新加坡不会成为现代亚特兰蒂斯，柏拉图著名的沉没城市。

PUB的首要任务是开发一个综合的沿海内陆洪水模型。这将使它能够模拟内陆强降雨和极端沿海事件的最坏影响。PUB期望其洪水模型成为洪水风险管理、适应规划、工程设计和洪水响应的关键风险评估工具。

在气候变化背景下，雨洪灾害和海平面上升导致的海岸线侵蚀成为威胁水安全的主要问题，保护海岸线与减轻洪水风险是2019版新加坡总体规划中建设韧性城市的重要举措。PUB对不同地段进行了海岸线保护研究。第一项研究开始于2021年5月，沿着城市东海岸，覆盖57.8公里的海岸线。

为了应对海岸线侵蚀，新加坡以海岸线建设适宜性评价研究为依据，制定长期的海岸线保护计划:

其中硬质工程以增强海岸抵御力为目的，如建设大量用于保护海岸线的基础设施，包括防波堤、土丘、护岸、海墙、防洪闸门和泵站等。
对于淡水水库及相关水泵等关乎水资源供应的关键设施，新加坡建造防洪堤坝并将泵房设施置于其保护之中。
而软质工程以养护修复等更为环保可持续的方式为主，如国家公园局（NParks）致力于研究红树林的保护方法，对重要湿地及自然岛屿设立保护区，防止红树林栖息地减退，保护自然岸线免受侵蚀，维持自然岸线的生态防护功能。