海河流域生態(tài)環(huán)境管理論文
時間:2022-06-27 09:26:00
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一、海河流域生態(tài)環(huán)境問題的區(qū)域性差異
生活在海河流域中不同區(qū)域的人們,對生態(tài)環(huán)境的危機,有著截然不同的感受。
比如京城百姓,危機似乎是個與之無關(guān)的告誡。除了不斷上調(diào)的水費與愈演愈烈的沙塵暴之外,人們并未感受到危機的來臨。他們從來沒有體驗過缺水的艱難;也不必操心每日的污水排向何處。近年來,北京市河湖整治大有起色,水邊環(huán)境與景觀得以改善,湖上又見飛回的水鳥,河里重開歡樂的游船,都成了市民們津津樂道的話題。隨著生活水平的提高,人們開始注重生活質(zhì)量,綠色食品雖貴,卻也漸受青睞。但是,面對世上少有的這座人口千萬、地位特殊、不依傍大江大河卻仍在膨脹之中的超級城市,保障供水安全的巨大壓力以及由此與周邊地區(qū)構(gòu)成的尖銳沖突,就不大被關(guān)注得到了。
要說天津市民,危機早就不是聳人聽聞的傳言。1981年密云水庫改為專供北京城市用水,天津市飲水陷入困境。直到1983年引灤入津工程通水,才結(jié)束了天津人民喝苦咸水的歷史。但是,工農(nóng)業(yè)發(fā)展仍靠超采地下水在維持。目前,天津地下水漏斗中心水位下降到了105m,引起的地面沉降達1—3米不等,暴雨之后,澇水難排。城市水環(huán)境雖經(jīng)治理有所改善,但是周邊仍在惡化之中。2000年,因大旱連年,灤河上的潘家口水庫幾近枯竭,國務院第6次決定引黃濟津,投巨資從千里之外的黃河緊急調(diào)水4億m3,才解了天津渴水之急。而今,市民對生態(tài)環(huán)境危機的體會,除了水少、水臟之外,又添了對食品安全的擔憂——市場上農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)品雖然豐富,但是誰知道是不是要命的污水灌養(yǎng)的呢?
至于流域中的其它地區(qū),半個世紀以來,生態(tài)環(huán)境的急劇演變,則是經(jīng)歷了令人由喜轉(zhuǎn)憂,由憂生畏的過程。五十年代大修水庫,流域中調(diào)蓄洪水的主要場所,從平原洼淀遷移到了山區(qū);六十年展機井,地下水位開始下降,平原區(qū)大片鹽堿地變成了良田,為流域中灌溉農(nóng)業(yè)的大發(fā)展創(chuàng)造了條件。50年來,海河流域中的人口翻了一番,糧食產(chǎn)量卻增長了近6倍。海河流域面積只有全國總面積的3.3%,人均水資源量305m3,只有全國平均值的1/7,但是人口達到1.22億,占全國人口總數(shù)近1/10,而生產(chǎn)的糧食占全國1/10,人均糧食還高出了全國的平均水平[1];同時,還要支撐起北京、天津這樣急劇擴展的超級城市。流域固有生態(tài)系統(tǒng)的平衡,必不可免,也是無所顧忌地被打破了。
就在人們?yōu)榘l(fā)展的成就而歡欣鼓舞,為鞏固與擴大發(fā)展而不遺余力時,流域中生態(tài)環(huán)境惡化的危機不期而至。有河皆干,有水皆污,湖泊干涸、濕地萎縮,水土流失、沙塵暴肆虐,地下水過度超采,幾近枯竭,并引起了地面沉陷、海水入侵等嚴重問題,對流域國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴重的威脅。尤其是對于流域中、東部與濱海平原區(qū)中生活的居民來說,生態(tài)環(huán)境的危機,已是威脅生存,而單憑自身又無力擺脫的困境。
海河流域生態(tài)環(huán)境的危機與流域內(nèi)人類活動與經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。20世紀50年代以來,世人看到了日本與亞洲四小龍先后趕超發(fā)達國家的歷程。他們在經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中,同樣產(chǎn)生了嚴重的水問題。但是,當人均GDP突破1萬美元的水平之后,就為生態(tài)環(huán)境的治理提供了較強的實力。但是,海河流域的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)處于危機的狀態(tài),而人均GDP尚不足1千美元,這就迫使我們要因地制宜地探究適合中國國情的生態(tài)環(huán)境改善之路。
目前,海河流域生態(tài)環(huán)境的危機仍然處于激化的過程中,局部有所改善而總體繼續(xù)惡化,且區(qū)域間的沖突加劇。本文從深入探討危機的成因入手,提出流域治水方略調(diào)整的階段性目標,與生態(tài)環(huán)境恢復的若干模式,建議流域生態(tài)環(huán)境恢復的研究課題。
二、海河流域生態(tài)環(huán)境危機的癥狀
據(jù)有關(guān)資料的統(tǒng)計分析,海河流域生態(tài)環(huán)境危機的癥狀主要表現(xiàn)為:
(1)有河皆干。根據(jù)對流域中下游5787km河道的調(diào)查統(tǒng)計,常年有水的河段僅占16%;常年斷流(斷流時間超過300天)的河段高達45%;有河皆干,不僅使平原地區(qū)失去地表水源與地下水的補給源,而且干涸的河床成了風沙的源頭,積留在河道內(nèi)的垃圾與污染物也成了地下水的污染源;
(2)有水皆污。流域中87%的污水未經(jīng)處理就排入了河流與水庫。全流域9951km的水質(zhì)評價河長中,受到污染的河長(水質(zhì)劣于Ⅲ類)達75%,其中嚴重污染(V類和超V類)的河長高達65%;水庫、湖泊甚至地下水也都受到了不同程度的污染;污水灌溉、養(yǎng)殖已達到了威脅人體健康的地步;污水排海已對渤海灣的漁業(yè)資源帶來了滅絕性的打擊。
(3)湖泊干涸、濕地萎縮。20世紀50年代流域中濕地面積9000km2,世紀末濕地面積與水庫面積總和只有3852km2,濕地面積減少了57%。
(4)地下水幾近枯竭。目前,地下水年開采量達243億m3,超采65億m3,其中淺層超采24億m3,深層超采41億m3。從50年代以來,已經(jīng)累計超采地下水近900億,形成了9萬km的超采區(qū),和10多個大面積的地下水漏斗區(qū)。90年代末,深層地下水已形成整體聯(lián)片的地下水位下降區(qū),面積達5.6萬km2。目前開采的含水層(組),將在10—15年內(nèi)疏干,有3000萬人生活的地區(qū)將面臨地下水資源枯竭的危險。超采地下水還引起了地面沉陷、海水入侵等嚴重的問題。
(5)水土流失。海河流域山區(qū)面積約占流域面積得60%,地形起伏大,土層淺薄,植被稀少,森林覆蓋率僅有10.4%,水土流失面積為10.6萬km2,約占流域面積的1/3。水土流失成為海河流域土地退化、土壤沙質(zhì)化、山地石質(zhì)化的主要根源,可使原本人多地少的海河流域,進一步喪失大量寶貴的土地資源,同時還加速河床、水庫的淤積,加劇沙塵暴的肆虐。
以上介紹表明,海河流域生態(tài)環(huán)境危機的各種癥狀都是以水為主體,或者說,水是海河流域生態(tài)環(huán)境危機的核心要素。正因為如此,這場危機又被稱之為海河流域的“水生態(tài)危機”。
自然界中,不同區(qū)域所形成的不同的生態(tài)系統(tǒng),是由當?shù)卣純?yōu)勢的地理氣候環(huán)境所決定的,并僅能適應環(huán)境要素一定幅度的變化。受氣候波動與人類活動的影響,區(qū)域的環(huán)境要素處于不同程度的變化狀態(tài),因此,生態(tài)系統(tǒng)也總是處于動態(tài)的平衡之中。當環(huán)境中某個或某些不穩(wěn)定因素的變幅或變速超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)會因受到強烈的沖擊而紊亂,甚至發(fā)展到局部或整體的崩潰并威脅到系統(tǒng)自身的安全,即系統(tǒng)處于了危機的狀態(tài)。要恢復生態(tài)系統(tǒng)的平衡態(tài)或重構(gòu)系統(tǒng)新的平衡,就必須要準確把握系統(tǒng)危機的成因。海河流域生態(tài)環(huán)境危機的成因分析需要從自然與人為兩方面進行探討。
三、海河流域生態(tài)環(huán)境危機的自然成因
一般而言,在惡劣氣候條件下形成的生態(tài)系統(tǒng),適應性較強,但是生產(chǎn)力較低;反之,生產(chǎn)力較高的生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境平穩(wěn)性的要求較高,對氣候環(huán)境變化的適應性較弱,或者說,是較為脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。
歷史上黃河北流的自然作用與京杭運河修建的人為影響,形成了海河流域諸多河流匯聚天津入海的局面。平原上大量的湖泊洼淀,是調(diào)蓄洪水的主要場所。這種環(huán)境下形成的生態(tài)系統(tǒng),對海河流域的氣候環(huán)境有較強的適應性與自我恢復能力。但是,這一生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)出較低。歷史上,海河流域的人口比今天要少得多,但是一直需要依賴南糧北運,才能保證京京畿重地的供給。
海河流域生態(tài)系統(tǒng)的災難性威脅,首先是來自于不穩(wěn)定的氣候環(huán)境。我國東部地區(qū)受季風氣候的影響,降雨具有時空分布不均、年際變幅很大的特點。而海河流域處于半濕潤的過度地帶,大旱大澇、連旱連澇、旱澇交替伴生的現(xiàn)象更為顯著。歷史文獻中常用“赤地千里、餓殍遍野”和“一片,滅頂之災”一類的詞語來描繪大旱、大澇后的情景。例如明崇禎十年至十五年(1637—1642),連年大旱,“河北九河俱干,白洋淀涸,淀竭、河涸現(xiàn)象遍及各地,人相食的現(xiàn)象頻頻發(fā)生”。遭受一次嚴重的水旱災害,數(shù)以萬計的災民會失去基本的生存條件,流離失所、背井離鄉(xiāng),災區(qū)往往需要多年時間才能恢復到災前的水平,同時水生、陸生的動植物種群也會瀕臨絕境。
可見,大旱大澇、連旱連澇的自然災害一旦發(fā)生,不僅對人類生命財產(chǎn)的安全與社會的穩(wěn)定發(fā)展構(gòu)成嚴重的威脅,而且對于僅能適應氣候環(huán)境一定變幅的自然生態(tài)系統(tǒng),亦會帶來災難性的影響。20世紀80年代初,海河流域持續(xù)大旱,白洋淀干涸7年,若不是依靠古人所不具有的筑庫攔洪、機井抽水的能力,歷史上華北平原赤地千里的慘景必定重演,社會經(jīng)濟與生態(tài)系統(tǒng)整體上會受到更為災難性的打擊。
除了年內(nèi)年際間的旱澇變化之外,較長時間尺度的地球溫暖化趨向也對海河流域產(chǎn)生了影響。地球氣候在我國隋唐年間有過一個偏暖期,隨后長期偏冷,直到19世紀后半葉,再次出現(xiàn)增暖的趨勢,并在地球上部分地區(qū)帶來降雨量總體趨減的干旱化問題。在總體轉(zhuǎn)暖的過程中,20世紀五、六十年代氣溫一度下降,在全球曾引起小冰期來臨的恐慌;到七十年代后期,氣溫再度轉(zhuǎn)升,全球溫暖化受到日益普遍的關(guān)注。我國東部地區(qū)近百年來也呈干旱化的趨勢,“這種干旱化趨勢與全球增暖有一定的聯(lián)系。東部干旱最突出的是華北地區(qū)”。20世紀60年代以來,海河流域呈現(xiàn)用水量增加而降水量總體上下降的趨勢,加之人口翻番,人均水資源量從700多m3降到305m3。為支撐社會經(jīng)濟發(fā)展而持續(xù)增加的用水量,主要是不斷擠占流域中生態(tài)環(huán)境用水的結(jié)果,使得保障經(jīng)濟發(fā)展與保護生態(tài)環(huán)境之間,構(gòu)成了尖銳的矛盾。
顯然,資源型缺水是海河流域生態(tài)環(huán)境惡化的自然原因。這一認識表明,①在社會經(jīng)濟發(fā)展的進程中,海河流域固有生態(tài)系統(tǒng)的平衡必然要被打破。由于流域固有的“自然環(huán)境”,既無力支撐當代社會經(jīng)濟的發(fā)展,也不能保障流域生態(tài)系統(tǒng)的安全,因此,生態(tài)環(huán)境的恢復,決不能以回歸從前的“平衡態(tài)”為目標,而需要發(fā)揮人類的能動力量重構(gòu)新的平衡;②在重構(gòu)平衡的過程中,應注重考慮增強生態(tài)系的自調(diào)節(jié)與自恢復能力,以適應多變的環(huán)境。
然而,在資源型缺水的地區(qū),人類重構(gòu)平衡的力量何在,如何把握力的作用方向與力度,如何建立起人與自然之間良性互動的關(guān)系,則需要從海河流域生態(tài)環(huán)境危機的人為成因作進一步的探討。
四、海河流域生態(tài)環(huán)境危機的人為成因
海河流域自古就是我國人類活動強度較大的地區(qū)。流域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng),早已不是單純的自然生態(tài)系統(tǒng),而是自然生態(tài)與人工生態(tài)的混合系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,隨著人工生態(tài)系比重的不斷加大,系統(tǒng)總體上對環(huán)境平穩(wěn)性的要求越來越高,脆弱性也隨之加大。
因此,海河流域的發(fā)展,對水利的依賴性越來越大。從歷史上開運河、筑堤防,到現(xiàn)代建水庫、挖減河、打機井,直至跨流域引水,人類需要不斷規(guī)劃、建造出規(guī)模更為龐大的水利工程體系,增強對水的時空分布的調(diào)控能力。對于人類來說,水利工程是將水害轉(zhuǎn)化為水利的必不可少的手段。一旦疏于治水,水旱災害就會成為社會經(jīng)濟發(fā)展的制約因素。
近50年來,山區(qū)水庫的大量興建,使得流域中調(diào)蓄洪水的主要場所,由下游平原搬到了上游山區(qū)。據(jù)統(tǒng)計,歷史上淀泊總?cè)莘e最大時243億m3,幾乎相當于今天海河流域1900多座水庫的總庫容。但是,今天,濕地與水庫面積的總和只有3852km2,僅為20世紀50年代9000km2濕地面積的2/5。水面減少,可以降低流域水資源的蒸發(fā)損失,增加大量耕地面積,滿足了當時以糧為綱的發(fā)展需要。其間,地下水開發(fā)能力的不斷提高,為保證大旱之年奪豐收,發(fā)揮了重要的作用。加上跨流域引水的措施,也支撐起了大城市的發(fā)展與擴張。
然而,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,海河流域的水問題日益突出,并逐步演變?yōu)樯鷳B(tài)環(huán)境的危機。
①由于連年干旱與需水量增加,水庫成為重要的供水水源。水庫過度攔截基流,導致河道相繼斷流,河流生態(tài)系統(tǒng)幾近毀滅,并大大減少了下游平原地下水的補給源。
②流域中大規(guī)模打井,無節(jié)制地超采地下水,使得地下水位急速下降,部分地區(qū)幾近枯竭。一旦無水可抽,當前依靠超采地下水維持的經(jīng)濟必將遭受沉重的打擊。
③在流域中污水排放量成倍增長的情況下,水污染防治不力,有河皆污,更加劇了水資源短缺的矛盾。大量有毒有害物質(zhì)沉積于流域之中,導致土壤與地下水的污染,華北平原將長期受到“尿毒癥”的折磨。
④山地開發(fā),保護治理措施不力,加劇水土流失與石質(zhì)化,最終失去了基本的生存條件。由于人與自然之間陷入了惡性互動的狀態(tài),人類為了謀求生存與發(fā)展的行為,反過來威脅到了自身的福利與可持續(xù)的發(fā)展。顯然,人類活動失度、失當、失控是造成生態(tài)環(huán)境惡化的人為原因。
從深層次上進一步探究,生態(tài)環(huán)境危機的發(fā)生,表明我們長期缺少對生態(tài)系統(tǒng)價值的基本認同與保護意識,缺少能夠有效促進水資源開發(fā)利用與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展的流域水管理體制,缺少把握適度、激勵自律的社會經(jīng)濟發(fā)展的運作機制,缺少公正、廣泛的社會監(jiān)督體系。在資源型缺水的海河流域中,用水浪費的現(xiàn)象卻十分普遍,污水的處理率與水資源的重復利用率也都很低,許多轉(zhuǎn)變觀念、健全管理、利用成熟技術(shù)就可以解決的問題依然嚴重存在。有法不依、執(zhí)法犯法,社會腐敗的風氣更是庇護了部分人貪得無厭、急功近利、掠奪資源、犧牲環(huán)境的行為。而這些問題,恰恰是人類活動失度、失當、失控,卻難以適時糾正的根源。
上個世紀中,一些起點較低、而人均GDP陸續(xù)超過了10000美元的國家(地區(qū)),在經(jīng)濟快速發(fā)展階段,雖然也付出了犧牲環(huán)境的代價,但是同時積累起了相對雄厚的資本,為隨后大規(guī)模的環(huán)境治理奠定了經(jīng)濟基礎(chǔ)。然而,在海河流域的發(fā)展模式下,生態(tài)環(huán)境已經(jīng)進入了危機狀態(tài),人均GDP依然不過1000美元。這種發(fā)展模式,以犧牲環(huán)境為代價,卻無力為環(huán)境的治理積累起資本。傳統(tǒng)的水利工程體系,只是為了保障這種發(fā)展模式而規(guī)劃、建設(shè)與運用,以至于會被一些人誤判為造成流域生態(tài)環(huán)境危機的“元兇”。
以上探討表明,在資源型缺水的海河流域中,生態(tài)環(huán)境危機的克服,不是現(xiàn)行水的管理體系與管理手段可以解決的問題。在國家實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,農(nóng)業(yè)社會向工業(yè)社會過渡,計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌的大背景下,流域中的水利發(fā)展必須有利于推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與土地利用方式的調(diào)整,海河水利自身面臨著發(fā)展戰(zhàn)略與治水方略調(diào)整的重大課題。
五、海河水利發(fā)展戰(zhàn)略與治水方略調(diào)整的階段性目標
海河流域目前正處于快速城市化的階段。生態(tài)環(huán)境危機的發(fā)生,既是經(jīng)濟發(fā)展的制約因素,又是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大調(diào)整的動因。在這一轉(zhuǎn)變中,新的平衡尚難達到,但是人與自然之間惡性互動的關(guān)系必須扭轉(zhuǎn)。水利是人與自然之間相互作用的重要環(huán)節(jié),必須適時調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略與治水方略,實現(xiàn)從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、向可持續(xù)發(fā)展水利的轉(zhuǎn)變。
現(xiàn)代水利在其成熟的過程中,為了適應社會發(fā)展不斷提出的更高的需求,必須不斷增添新的功能,突破傳統(tǒng)觀念,調(diào)整管理體制,改進技術(shù)手段,擴大投資規(guī)模。表1說明,隨著城市化的進程,用水量與用水保證率大為提高,傳統(tǒng)工程體系無力解決區(qū)域與城鄉(xiāng)之間水資源合理配置等問題,需發(fā)展資源水利;接著,水體污染與其它水環(huán)境問題日益嚴重,為了解決水質(zhì)、水量統(tǒng)一管理等問題,形成了環(huán)境水利;其后,隨著人們生活水平的提高,為了建立安全、舒適、秀美、親水的生活環(huán)境,誕生了景觀水利。至此,現(xiàn)代水利的發(fā)展,還只是最大限度地滿足人的需求。隨著人們對生態(tài)系統(tǒng)價值觀念的改變,人類認識到水利不僅要考慮人的需求,也要考慮生態(tài)系統(tǒng)的需求,為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,又發(fā)展起生態(tài)水利。
資源水利、環(huán)境水利、景觀水利與生態(tài)水利,不是治水階段的更替,而是現(xiàn)代水利內(nèi)涵的逐步擴展與提高。每上一個臺階,都意味著在觀念意識、管理體制、技術(shù)手段、投資規(guī)模等方面的突破性進展;都是在原有基礎(chǔ)上的提高,而不是對原有基礎(chǔ)的否定?,F(xiàn)代水利,如果不能在各層面上取得實質(zhì)性的突破,就無力解決相應各層次的問題。
對比表1可知,我國現(xiàn)代水利的發(fā)展,欠賬太多,遠遠滯后于經(jīng)濟社會發(fā)展的新要求。流域過去的水利建設(shè),無疑為今日經(jīng)濟的發(fā)展奠定了基礎(chǔ);而如今愈演愈烈的生態(tài)環(huán)境危機,又暴露了現(xiàn)有水利系統(tǒng)應付新問題的能力不足。水利系統(tǒng)如果要勝任生態(tài)環(huán)境恢復的重任,必須在觀念、管理、技術(shù)、資金等幾方面逐步謀求實質(zhì)性的突破。
海河流域經(jīng)濟社會發(fā)展極不平衡,在水利發(fā)展戰(zhàn)略與治水方略調(diào)整目標的選擇上,不宜簡單劃線。景觀水利與生態(tài)水利的層次目前只有局部地區(qū)有能力追求,大多數(shù)地區(qū)近期有可能解決的問題仍屬于資源水利與環(huán)境水利的范疇。
六、海河流域生態(tài)環(huán)境恢復的若干模式
在過去短短的50年中,海河流域的生態(tài)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。生態(tài)環(huán)境的危機在一些區(qū)域已經(jīng)達到了威脅可持續(xù)發(fā)展的嚴重程度。生態(tài)環(huán)境的恢復,成為海河水利的重要使命。
在人類活動密集、資源型缺水的區(qū)域,生態(tài)環(huán)境危機的形成,往往意味著環(huán)境要素的變化超出了自然界自身能力可恢復的范疇。因此,生態(tài)環(huán)境的恢復,難以簡單地通過人類活動的退縮而回復到過去的狀態(tài)。根據(jù)林鎮(zhèn)洋等(2001)的綜述,生態(tài)環(huán)境的恢復有四種模式可以選擇,即復育、修復、改善與再造,其特征經(jīng)整理,列于表2。
針對海河流域發(fā)展不平衡的特征與生態(tài)環(huán)境危機的不同表現(xiàn),流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的恢復,不可能僅僅依靠某一種形式,而是需要因地制宜選擇不同的形式,或者是多種形式的綜合運用。比如城市周邊保護與恢復部分天然濕地,可稱之為修復;而圍繞南水北調(diào)工程制定海河流域的生態(tài)環(huán)境恢復計劃,就是一次重建新的平衡的再造過程。
無論是復育或修復原有的生態(tài)系統(tǒng),還是改善或再造新的生態(tài)環(huán)境,首先都必須充分考慮到海河流域氣候環(huán)境波動起伏大、易大旱大澇的基本特點,將保障生態(tài)系統(tǒng)的安全作為基本的前提。海河流域中的生態(tài)系統(tǒng)是依賴水利系統(tǒng)維護的自然與人工的混合系統(tǒng)。系統(tǒng)安全性的保障,需要從兩方面考慮:①增強對生態(tài)環(huán)境的調(diào)控能力,將環(huán)境要素的變化控制在生態(tài)系統(tǒng)可承受的限度之內(nèi);②對生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)整,增強系統(tǒng)自身對環(huán)境變化的承受能力與自調(diào)節(jié)能力。以下結(jié)合三個具體方案作初步的探討。
1、推行泛濫允許型的治水模式
海河流域各條河流在山區(qū)具有遠近交替分布的特征。對于局部暴雨形成的洪水,可以通過在平原上溝通河道間的橫向聯(lián)系,利用河網(wǎng)使得洪水在平原上盡可能得以分散,增加回補地下水的機會。流域山區(qū)大量水庫的興建,使得平原地區(qū)洪水的壓力有所減輕。除了重點保護區(qū)的堤防之外,一般河段的堤防,不宜再繼續(xù)加高。適當允許洪水泛濫,并在面上考慮進一步的減災措施,以控制洪水的淹沒范圍、最大淹沒深度與淹沒持續(xù)時間等,既可將災害損失控制在可承受的限度之內(nèi),又能使地下水得到較多的回補,還可以產(chǎn)生滯水、沖淤、沖污、洗堿、淋鹽和改善生態(tài)環(huán)境的綜合效益。1996年海河南系諸河發(fā)生了1963年以來最嚴重的洪水。在已有防洪工程的調(diào)控下,雖然造成了一定范圍的淹沒損失,但是,地下水得到了明顯的回升,為隨后兩年農(nóng)業(yè)的豐收,奠定了基礎(chǔ)。由于流域中社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境方面的重大變化,使得我們已經(jīng)有可能考慮泛濫允許型的治水模式。
2、在蓄滯洪區(qū)部分恢復濕地
海河流域中下游平原一些蓄滯洪區(qū),過去都是湖泊洼淀,具有調(diào)蓄洪水的功能?,F(xiàn)在濕地大量消失,被改造成良田。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,今后分洪阻力與分洪風險增大,一旦分洪運用,國家補償?shù)呢摀苤亍H绻谛顪閰^(qū)中恢復部分濕地,不僅可以降低分洪阻力,減少分洪損失,減輕國家的補償負擔,而且有利于生態(tài)環(huán)境的恢復。
海河流域中,只有大城市的排污河呈水量穩(wěn)定增長的趨勢,但水質(zhì)很差。污水用于灌溉,生產(chǎn)的糧食、蔬菜,已經(jīng)威脅人體健康;排入渤海灣,導致了優(yōu)良魚種的消亡。中小城鎮(zhèn)與非點源污染完全依靠污水處理,代價太高,超出現(xiàn)有的經(jīng)濟實力。如果僅對污水作滿足濕地利用的低級處理,則成本較低,然后利用濕地可對污水作進一步的降解。據(jù)調(diào)查,許多城市地區(qū)的非點污染源(磷、氮、重金屬、懸浮固體、生化需氧量)可以在濕地內(nèi)大量被去除(由于沉淀、植物吸收及分解),去除率可達50%—90%,有效地改進河流水質(zhì)。在許多河流中,非點污染源所占的比例,高達50%以上,比點污染源還要重(郭振泰,1995)。因此,將洪水資源化與污水資源化結(jié)合起來,有望解決維持濕地的常年水源。
目前,蓄滯洪區(qū)中生活著數(shù)以萬計的群眾。單純限制經(jīng)濟發(fā)展,蓄滯洪區(qū)群眾的生活無以改善,承災能力低下。有的靠直接引污水灌溉、養(yǎng)殖,長期下去必將導致蓄滯洪區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化。而通過土地利用方式的改進,在蓄滯洪區(qū)中合理規(guī)劃、建設(shè)以水庫、葦?shù)亍⑺?、魚塘等多種形式相結(jié)合的濕地,增設(shè)水的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng),使水庫存水在水庫與葦?shù)亻g往返流動,死水變活,改進水質(zhì),再供給水田與魚塘,蓄滯洪區(qū)將不僅能夠維持調(diào)蓄超標準洪水的機能,而且能夠在平時增強抵御旱災的能力,發(fā)揮改善、恢復生態(tài)環(huán)境的作用。達到這一目標,蓄滯洪區(qū)就有條件重點發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、濕地經(jīng)濟、旅游經(jīng)濟等,有望創(chuàng)造更好的價值。
3、發(fā)展河道灘地型污水治理工程
重現(xiàn)河水清流,是海河流域生態(tài)環(huán)境恢復的基本要求。然而,流域中有水皆污的問題至今仍然愈演愈烈。2000年全流域廢污水排放總量比1980年增加了一倍,其中87%未經(jīng)處理就排入了河流與水庫。今后,隨著城鎮(zhèn)化的進程,廢污水的排放量會進一步增加。如果真想實現(xiàn)恢復河水清流的目標,單純寄希望于污水處理廠的建設(shè)是絕對不夠的。
污水,一旦進入了河道,就相當于進入了水利部門的領(lǐng)地。利用水系之間的溝通,水利部門目前已經(jīng)在努力通過合理的調(diào)水措施,對嚴重污染河段的水體進行稀釋、置換,控制水的污染程度。但是,在資源型缺水的海河流域,除了特殊重要的城市河段之外,這種措施無能為力。在干旱缺水的年份,即使是污水,也會被步步攔截,直接用于灌溉、養(yǎng)殖。為了恢復河水清流,水利部門必須突破現(xiàn)行觀念、管理體制、技術(shù)與資金投入渠道等方面的障礙,勇于承擔起污水治理的重任。
目前,海河流域中,即使排污河兩岸的灘地,也被用來種植莊稼,直接引污水澆灌。長此以往,后患無窮。如果利用河道灘地發(fā)展生物-生態(tài)污水修復技術(shù)(董哲仁,2001),以高水無礙行洪為原則,低水期間,抽污水上灘,經(jīng)過沉淀、植物吸收及微生物的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解,較清的水回流河道,循環(huán)往復,是恢復河水清流、又成本較低的辦法。
七、海河流域生態(tài)環(huán)境恢復的基礎(chǔ)課題
海河流域生態(tài)環(huán)境的恢復,是今后相當長的時期內(nèi),海河水利的重任。治水思路的轉(zhuǎn)變、流域水管理體制的完善,治水對策、技術(shù)的發(fā)展,水利投資渠道的拓寬等等,是實現(xiàn)流域生態(tài)環(huán)境恢復的必要前提。傳統(tǒng)水利雖然極大地增強了流域中調(diào)控水多水少的能力,支撐了當前社會經(jīng)濟的發(fā)展,但是難以勝任流域中協(xié)調(diào)配置水資源、恢復與保護生態(tài)環(huán)境的重任。為了擺脫困境,必須大力加強前期基礎(chǔ)研究,具體建議如下。
1、健全流域水管理體制。資源水利、環(huán)境水利與傳統(tǒng)水利的一個基本的差異,在于單靠局部地區(qū)的力量,已難以解決自身的問題。過去可以筑堤保一方平安,打井供一方水源;但是在水資源合理配置與水環(huán)境恢復的問題上,區(qū)域之間的矛盾尖銳化。這就需要流域水行政管理機構(gòu)從全局出發(fā),發(fā)揮統(tǒng)籌兼顧的作用。流域管理追求的是系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)發(fā)展,以實現(xiàn)系統(tǒng)整體的長遠的最大利益作為管理的目標,而不是最大限度地滿足局部地區(qū)當前的最大需求。流域管理機構(gòu)的解決方案,可能是任何局部地區(qū)都不會自愿實施的方案。因此必須以立法的形式強化流域水行政管理機構(gòu)的職權(quán),大力加強流域機構(gòu)自身的能力建設(shè),使其切實能夠肩負起責任,并具備綜合運用法律、行政、經(jīng)濟、技術(shù)與教育等手段協(xié)調(diào)解決水問題的能力。在計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟的大形勢下,如何健全流域水管理體制,以非工程手段促使工程體系的建設(shè)與應用有利于全局與長遠的利益,是值得深入研究的重大問題。
2、探討人與自然和諧的治水模式。治水,是人類改造自然,利用自然,除害興利的活動,歷來就帶有與自然力相抗衡的特性。傳統(tǒng)水利,是以滿足人的生存與發(fā)展需求為導向的。由于經(jīng)濟社會的發(fā)展,人與自然之間基于水的平衡不斷被打破。而人類的治水活動,總是試圖在新的層面上,重構(gòu)滿足人類需求的平衡。但是,單純依靠工程手段的治水活動,難以避免人與自然之間陷入惡性互動的關(guān)系。當人與自然的交互式作用超過一定限度時,就可能轉(zhuǎn)為以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價;或者僅滿足局部地區(qū)的短期利益,而損害其他地區(qū)以至整體的長遠利益。如何扭轉(zhuǎn)人與自然之間惡性互動的關(guān)系,是決定流域生態(tài)環(huán)境恢復成敗的關(guān)鍵問題。
3、增強生態(tài)系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)與自適應能力。海河流域生態(tài)系統(tǒng)變化的總趨勢是系統(tǒng)中自然成分下降而人工成分上升,使得系統(tǒng)的脆弱性不斷增加。面對海河流域易旱易澇的特點,只有依靠更為強大的水利工程體系來保障生態(tài)系統(tǒng)的安全。如何通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與土地利用方式的合理調(diào)整,增強生態(tài)系統(tǒng)對異常氣候的自調(diào)節(jié)與自適應能力;水利建設(shè)如何有利于促進這種調(diào)整而非僅僅維系現(xiàn)行的發(fā)展模式,是關(guān)系到生態(tài)環(huán)境恢復的成效與代價的基本問題。
4、規(guī)范信息管理系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)的發(fā)展。在資源水利與環(huán)境水利發(fā)展的過程中,以信息化帶動水利現(xiàn)代化是基本的需求。沒有可靠、實時、完備的信息來源與信息分析、預測技術(shù),就難以實現(xiàn)資源水利與環(huán)境水利的發(fā)展目標。但是信息工程與土木工程有許多特性上的不同,如硬件淘汰快,軟件需要不斷更新升級等。對于土木工程,我們已經(jīng)有了一套比較成熟的規(guī)范;對于信息工程,也必須盡快建立規(guī)范化的管理制度。流域機構(gòu)如何在信息系統(tǒng)規(guī)范化的進程中發(fā)揮應有的指導作用與管理功能,是迫切需要研究的重要問題。
5、建立更為合理的投入機制。傳統(tǒng)水利的投入機制,無法滿足資源水利與環(huán)境水利的發(fā)展需求,其效益評價的基本準則,與資源水利與環(huán)境水利的價值觀念相比,也已經(jīng)顯得陳舊。傳統(tǒng)水利的投入機制不調(diào)整,資源水利與環(huán)境水利發(fā)展的必要投入就無法保證。如何為現(xiàn)代水利的發(fā)展建立起長期穩(wěn)定、與經(jīng)濟發(fā)展同步按比例增長的投入機制,是早就應該提到議事日程之上,但是至今仍未得到解決,已經(jīng)嚴重阻礙我國現(xiàn)代水利進程的瓶頸問題。
6、建立適合我國國情的公眾參與制度。生態(tài)環(huán)境惡化,是在每一個局部地區(qū)都在爭取“以最小代價獲得自身最大利益”的發(fā)展中爆發(fā)的。只有“受害者”才是糾正“受益者”不良行為的根本力量。公眾參與,在國際上已經(jīng)被公認,是解決水資源與水環(huán)境問題的一個必不可少的重要環(huán)節(jié)。無論公眾參與引出了多少麻煩,這一環(huán)節(jié)只是不斷被健全、而不是被取消。如何從我國國情出發(fā),逐步建立健全公眾參與制度,對于現(xiàn)代水利的發(fā)展至關(guān)重要。
致謝:向立云、苑希民、梁志勇、吳玉成、李娜、王艷艷等多位專家對本文的修改提出了寶貴的建議,謹此深表感謝。
參考文獻
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[2].林鎮(zhèn)洋、鐘詩明:都市水環(huán)境與生態(tài)工程,2001年海峽兩岸城市環(huán)境規(guī)劃與管理研討會論文集,2001。
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[4].董哲仁:受污染水體的生物—生態(tài)修復技術(shù),中國水利科技網(wǎng),2001年12月。
注:
1海河流域水生態(tài)恢復研究(初步報告),水利部海河水利委員會,2002年2月。
2中國水旱災害,中國水利水電出版社,1997年,p.291
3同上,p.31
4海河流域水生態(tài)恢復研究(初步報告),水利部海河水利委員會,2002年2月,p5。
5海河流域水生態(tài)恢復研究(初步報告),水利部海河水利委員會,2002年2月,p11。
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