河流保护与管理有关问题的探讨

1、河流保护与管理有关问题的探讨谭炳卿(淮河流域水资源保护局，蚌埠，) 摘要：本文在简述淮河流域水污染现状的基础上，介绍河流保护的与管理的目标、特点和保护范围以及国外河流恢复的措施，针对淮河流域水系污染与保护存在的问题，结合国外河流保护与管理的做法与经验，对目前我国河流保护与管理面临的困难和发展方向进行了讨论。 关键词：河流保护；河流管理；河流恢复；水污染；发展方向；淮河流域1. 淮河流域水污染现状1.1 水质现状 淮河流域自80年代以来，水质呈逐年恶化趋势。至1995年底，全流域80%以上的河流和水域已受到污染，水污染事故频繁发生。尤其是1994和1995年汛初发生的水污染事故，使淮河中游300

2、多公里的河段受到污染水体的袭击，给沿淮城乡居民的饮用水及身体健康造成极大危害，严重影响了工农业生产，破坏了水生生态系统。根据1995至2000年全流域149个国家基本站水质监测资料，按照地面水环境质量标准（GB3838-88）进行综合评价，评价结果见表1。表1 淮河流域河流水质状况年份不同水质类别的断面数占监测断面总数的%19956.513.711.417.351.019965.015.315.612.251.919975.916.515.620.741.319988.226.821.515.128.319997.420.215.519.337.52000 7.021.420.015.735.

3、8 2000年是实现淮河水体变清的战略目标年，然而淮河的水质状况与战略目标还相差甚远。根据淮河流域水环境监测中心省界断面的监测资料，2001年1-10月，水质为类或超类的断面数占监测断面总数的比竟高达79%。1994年6月至2001年10月省界监测断面的水质情况见表2。可见，淮河流域的水污染依然严重，河流保护的任务还相当艰巨。表2 主要跨省河流省界断面水质情况表时 间不同水质类别的断面数占监测断面总数的%1994 7.914.714.110.253.119951.510.215.511.861.019964.77.621.17.059.619973.48.623.010.055.019987.

4、611.932.310.238.019992.810.817.422.446.62000 0.62.911.08.177.420013.67.69.815.763.31.2 入河排污量 根据2000年底169个城镇557个入河排污口的实测资料分析，全流域污染物的年入河量COD为84万吨，BOD5为15.8万吨，NH3-N为7.7万吨，挥发酚为335吨。全流域COD的年入河量分别较1993年和1998年减少了66万吨和19万吨。流域内四省1993、1998和2000年COD的年入河量比较见图1。图1 COD入河量比较图2. 河流保护与管理的目标 基于对水系和生态系统的初步认识，针对国内外河流保护

5、与管理现状、存在的问题和目前的发展趋势，认为理想的河流保护与管理目标应包括以下方面: 平衡各用户的利益 水资源的可持续开发利用 水生生态系统的恢复和生态环境的改善 消除陈规陋习2.1 平衡各用户的利益 人们利用河流多于其它任何生态系统。从河中取水、养鱼、划船、向河中排泄、在河的上游引水、在河的中游筑坝以及开发洪泛平原。河流唯一吸引人们的主要特征之一是它的单方向流动、连续的可再生资源，迅速排泄废弃物系统和它宝贵丰富的势能。该特征对河流系统内的许多水生植物和动物也是极其重要的，河流为他们提供新鲜的食物和氧气，将废弃物排向下游，而且是扩散和逐渐清除废弃物的一个有效方法。长期以来，人们把经济增长作为开

6、发利用河流的主要动机，导致河流退化，生态环境不断恶化，如黄河断流，海河出现的有河皆涸、有水则污，淮河一半以上的水体严重污染、水污染事故频发等，无一不与过多地强调水资源开发利用的经济价值、未能适当考虑河流其他用户的利益有关。又如挪威在开发水力发电以前的水资源立法，完全由木材运输利益控制，而后又由水力发电所支配，所有其他的利益都认为是次要的，如果这些其他的利益对木材运输和水力发电不产生太大影响，就加以考虑，否则不予考虑；哥伦比亚河自19世纪中期以来，该河的水力发电一直排在世界首位，修建了19座大型坝和60多座小型坝；世界上降水少的地区，饮用水或灌溉用水显得尤为重要，其他用户的利益必然受到影响；不过

7、荷兰考虑低洼地区的水平衡和运河运输对该国的河流管理起了强有力的指导作用。总之，很多国家中，往往由一个或几个强有力的用户利益渲染了河流管理，这些特殊的利益往往支配着有关法律的制定和河流管理实践1。 当几个部门提出使用有限的水资源时，不会说必须将水资源分摊给这几个部门。尽管人们已经认识到要考虑诸如风景区、植物、动物等的用水量，但说起来容易，做起来难。加之有不少的国家，并非由一个机构统一负责用水，不同机构间大多独立运作，很难对整体负责，因而说说“整体规划”、“全面审查”和“综合管理”容易，但实施起来困难重重，很难做到不同利益之间公正分配，平衡各用户的利益。2.2 水资源的可持续开发利用 可持续的水资

8、源开发利用是指以可持续发展的观点、先进的开发利用技术、最有效的管理措施，实现经济增长与环境保护同步、资源开发与生态系统协调、平衡各用户的利益、保持地区间与代际间的公平。多年来，水资源开发为很多国家的经济和社会发展做出了巨大的贡献，使得河流的利用和管理常常由一个或几个主要利益所支配。而按照水资源可持续利用的概念，意味着限制经济意义上重要的和历史上曾经是重要利益的用水权，势必要面临几乎没有希望平衡用户的利益和矛盾。众所周知，有些利益可以很容易地用钱或提供就业机会来计算，而另一些利益无法量测或很难定量地用钱来表示，因而无法与其他利益进行比较。政治家、科学家和其他决策者，当他们必须决定怎样利用资源时有

9、时会屈服于巨大的压力，从商业观点，在一个相对有限的时间内，其经济和投资利益易于把握，而对于50至100年远景对生态环境的干扰则难以推测。显然，保护河道不进行水电开发，不筑坝蓄水，有利于保护植物、野生动物、文物和便于公众户外生活等，其他用户的利益势必受到影响；要是允许开发河道，利用水资源和水能资源，难免会削弱河道保护计划，如何在资源利用和保护之间找到一个可接受的平衡是河流保护与管理者所面临的挑战。而“维持生计的经济”是资源综合管理者难以摆脱的忧虑。 因此，在制定河流保护计划和水资源开发利用方案时，应最大限度地利用已有的知识、信息，应尽可能地立足于长远和整体，从生态系统的完善性、资源的有限性、自然

10、环境的承载能力、当代和下一代提高生活质量的需求出发，制定能经得起时间考验的最佳方案。2.3 水生生态系统的恢复和生态环境的改善 随着科学技术的进步和工农业生产的发展，河流的开发利用已经达到相当高的水平，由此而带来的河流退化和生态环境的恶化等问题，既使是可恢复的资源也正在遭受质量下降和可恢复性受到限制的影响，促使人们不得不改变传统的观念，重新认识和利用河流，从生态的、环境的意义上系统地研究河流。 近年来，一些发达国家为恢复水生生态系统和改善河流的功能做了许多工作，投入了大量的资金和专门技术，致力于消除人类活动对河流系统的不利影响。如英国1988年的土地排水治理工程（环境影响评价）规定，赋予英格兰

11、和威尔士流域机构决定所建议的排水治理工程是否可能显著地影响环境；1989年水法第八款涉及到排水单位的一般环境责任，它包括要求“进一步保护和加强自然风景、动植物群落，以及特殊利益的地质和自然地理特征”。这个法律重点在于极小化不利影响，确保采取合适的恢复和减轻措施，力求得到改善。为纠正过去的过错，除了让河道自然恢复外，还包括重建深塘和浅滩、恢复被裁直河段、束窄过宽的河槽、拆除混凝土河道及涵洞等。美国通过拆除大坝、恢复过去已被裁直的河段和重建岸边植物带等措施来恢复和改善河流生态系统。加拿大、澳大利亚、新西兰、德国、芬兰、日本、以色列等国家对河流系统功能均采取了相应的措施，试图逐步恢复水生生态系统，改

12、善生态环境1。2.4 消除陈规陋习 当今河湖和沿海区的严重污染，已经向人们敲响了警钟，将河流作为纳污体和输送城市与工业废物的陈规陋习，必须彻底地消除。目前我国的水污染防治和开始重视生态环境的保护已向真正致力于河流保护与管理迈出了可喜的一步。 河道经过几个世纪的变迁，从水力学的角度应是最优的，但从生态角度，则几乎是灾难性的渠系、径流高度人为地控制，且常常是富营养化和污染严重，大量的自然变异已经消失，而生态系统只有靠这种自然变异，才有丰富的物种和必要的灵活性。在许多地方，水资源的开发方式非常简单，用水浪费严重，随着人口和人均用水的增加，势必加剧开发水源，其结果是将供水的影响转嫁给河流，造成河流断流

13、、咸水入侵、地下水严重超采和地面沉陷等，时至今日，必须要终止这种恶性循环，消除不利于河流保护与管理的陈规陋习，以河流系统可持续利用的观点，采用现代科学技术与手段，优化用水结构和节约用水，保护和管理好造福于人类的河流。3 河流保护的特点和范围3.1 河流保护的特点 河流系统的功能退化、水生生态环境破坏几乎给人类和所有生物带来灾难性后果，其影响是长远的，但人类活动对河流生态环境的改变既有突变的、局部的，如修闸建坝、开挖河道等，也有渐变的、大范围的，如流域综合治理、水土资源的开发利用等。因此，河流保护的特点具有保护目标的多样性、保护范围的广泛性、保护要求的系统性和长期性、影响保护效果因素的不确定性。

14、3.2 河流保护的范围 尽管河流是一个线状系统，从河源到河口均发生物理的、化学的和生物的变化，但就河流保护范围而言，任何保护方案都不能只局限于河道，应将河流所在的流域作为一个整体来考虑。可将河流的生态系统描述为五维的，即概念性范围内具有纵向、横向、 垂向和时间分量，这种概念性模型，是描述任何情况下河流保护应包括哪些内容的合适方法（见图2）2。图 2 河流保护的五维方法 概念性范围包括河流保护的基本原理、策略和实践的基本问题，即为什么要保护？怎样保护？应将动植物的保护和河流功能的恢复摆在什么样的位置？河流保护与资源利用是怎样的关系？怎样评价任何河流的保护潜力等问题。时间和空间范围都是与怎样保护河

15、流有关的，强调任何保护方案都应包括整个流域或更广泛的范围。将河流描述为生物适应性和有机物变换的连续体，即随下游河道物理条件的连续变化而不断调整和适应，保持上下游河段的连续成为河流保护的核心，尤其是这种连续性受人类活动的影响而中断的河流。河流与其所在流域的横向联系同样很重要，人们已经认识到洪泛平原在河流生态系统功能中所起的作用，尽管在实践中并非经常关心该问题，很多国家的洪泛平原系统，已经造成了不可恢复的损坏。洪泛平原具有很多功能，来自河流的养料和有机物促进湿地植物、浮游生物和底栖无背椎动物的生长，而这些又为鱼类提供丰富的食物；而对于一些沿河边的无脊椎动物，沿河土地的季节性淹没是完成它们生命的周期

16、所必不可少的；对于其它的有机物质，如有机残渣和河道外产生的浮游生物重新进入河道，又为河内生物提供丰富的养料3。 从热带大河流的大面积洪泛平原到温带沿河小面积的湿林地或沼泽地，靠河边的湿林地提供了各式各样的生态环境，河岸的植物起着调节水温、光线、渗漏、侵蚀和营养输送的作用，是河流系统的一个组成部分。虽然许多这样的湿地或洪泛地区在过去被故意毁坏，如排水、都市化、水利工程对径流的调节等，将河流与其冲积洪泛平原隔离起来。因此，河流保护范围应横向扩展，以便于结合水文上有联系的区域，即流域是非常重要的。 与河流发生相互作用的垂直范围不仅包括地下水对河川径流水文要素和化学成分影响，而且还包括生活在下层土的有

17、机物，应将其列入河流保护的范围中。 河流系统的时间尺度在许多方面都是很重要的，一条河流以很多种方式呈现出“易变历史”，反映出河流在流域内流动且又帮助形成流域地形的流域特征，河道形态可能在很长时期内自然地改变，也可能是由于人类介入发生突变，但这些变化所带来的后果需要一定的时间才能被人们觉察。在水生生物的生态环境中，有机物的发育和成长从几周到数年不等，而水生生物群落的演变需要数千年。考虑时间尺度，其实用上的重要性在于从长远观点做好河流保护的规划。4 国外河流的恢复措施1 本文介绍国外已经采用的8项河流恢复措施，由于每条河流都有各自的特点，可将所述的8项恢复措施看作为“标准模块”，可视河流的具体情况

18、，选择其中的一种或几种措施的组合。4.1 缓冲带缓冲带是指河道与陆地的交界区域，可以有不同的名称，如河岸区或缓冲带，如果这一带区域较宽，也许称之为河边湿地、河谷或洪泛平原。不同的名称反映这一区域的宽度、洪泛状况和土壤条件的差别。本文使用缓冲带这个词，旨在强调河岸区在农田与河道之间所起的缓冲作用。认为在河流两岸各设置一定宽度的缓冲带是最重要的河流恢复措施。缓冲能力表现为使溶解的和颗粒状营养物沉淀、结晶、非生物吸收，或由缓冲带内的植物和微生物群落消耗或转化。除了营养物质减少过程之外，缓冲带和它的植被还稳定河岸，并形成一个具有截留和拦蓄来自农业区泥沙的多样性生态环境，是保护鸟类相对廉价的措施。为此，

19、任何河流恢复方案的首要任务应保护和建立沿河两岸缓冲带。4.2 植物一旦河流两岸留出缓冲带，可以自然地重新生长植物或重新种植，促使植物群落的形成和减少侵蚀泥沙进入河道，同时利用缓冲带植物减少来自农业区的氮和磷进入河道，达到改善水质的目的。4.3 马蹄形湿地为解决这个农业点源污染问题，在农业区的排水渠进入河流前建立一个小型湿地，这些湿地称之为马蹄形湿地，是一种减少入河营养物输送量的恢复措施和处理方法，让农业径流在进入河流之前流经马蹄形湿地，减缓流速，沉淀和吸收氮和磷，减少其入河量。4.4 降低边坡当已经配置了缓冲带时，降低边坡将是最有效的恢复措施。减小河道边坡的效益是多方面的，首先降低河岸塌方频率

20、，从而减少直接进入河流的泥沙；其次能够增加河道的宽度，形成类似于洪泛平原功能的区域，洪峰期间，河流可以漫到洪泛平原，从而消耗洪水能量，减少水流对河岸的冲刷，同时水面扩大后，降低了流速和输沙能力，从而使泥沙沉积在边坡上，减小下泄水流的含沙量。4.5 曲流河谷当洪泛平原建成后，河道的自然弯曲能力将得到恢复，河流自身的发展有助于这一形成过程。在河流的弯曲段，水流交替地将凹岸的泥沙“搬运”到凸岸，这种冲刷和沉积过程是河流的消能方式，弯曲河流的生态环境类型要比直线河流多得多。因此，弯曲河流拥有更复杂的动物和植物群落，而且水流在河道内滞留的时间越长，营养物的滞留和螺旋位移特性越强，从而增强水系的自净能力。

21、4.6 浅滩和深塘由于较陡的能坡和颗粒较粗的泥沙，河流将自然地形成深浅交替的河段，称之为浅滩和深塘。由于深塘和浅滩以及弯曲段使河床的剪力和摩擦力的差异减到最小，因此，在那些坡度较陡和粗颗粒泥沙的河段，应把浅滩与深塘作为恢复河流的措施之一。 浅滩与深塘的大小及其组合应根据水文学原理来确定，按照弯道出现频率来成对设计，即一个弯曲段，配有一对浅滩和深塘，并以下游河宽的至倍距离来布置。交替出现的浅滩和深塘是恢复河道内生态环境的一个重要方面，除了由浅滩段增加的紊动促进河水加强充氧外，干净的石质底层是很多水生无脊椎动物的主要栖息地，也是鱼类觅食的场所和保护区。4.7 水边湿地/沼泽地森林许多渠化的农业区河

22、流，沿岸有许多由于季节性积水而难以耕种的地方。这些沼泽地常常是以前的湿地或沼泽森林，如果能开发它们，将有利于野生生物的保护和增加营养物滞留能力。利用这些湿地作为费用低廉的营养物减少系统有可观的效益。在瑞典进行的一些研究，需要把进入波罗的海的氮负荷减少50，估计每减少1 kg进入波罗的海的氮，用沿海湿地需要0.6美元，用补救农业措施需1.953.4美元，而减少城市污废水中75的氮需15.631.2美元。作为一项恢复措施，沿河岸走廊建立湿地和沼泽森林，削减进入河流的营养物，结合恢复河口处的湿地，可取得较好的削减营养物效果和显著的综合效益。4.8 池塘在弯曲河谷或作为马蹄形湿地的扩展所形成的池塘是一

23、项经济和具有多种用途的恢复措施，它可作为灌溉蓄水、龙虾养殖或用作鱼池，可以拦截有机物和氮，由于沉淀作用，可以达到减少氮的目的。需要指出的是，不能将池塘用于密集的水产养殖，避免引起更多的营养物问题。5 讨论5.1 河流保护与管理面临的困难 针对我国河流保护与管理的现状，结合国外的实践经验，认为所面临的困难主要有认识不足、管理体制不顺和科研滞后三个方面。目前，我国的河流保护与管理大多停留在水污染控制和水利工程的管理，人们对真正意义上的河流保护认识不足，对水土资源的开发利用充满了急功近利、眼前和局部利益思想，忽视了对子孙后代应负的社会责任这一道德问题，同时对生态系统的复杂性缺乏研究和了解，从而导致对

24、生态环境有效保护方面的浅薄无知、考虑不周和制止不力，人类的傲慢已经给脆弱的生态系统造成严重破坏，当今的管理所产生的影响已经限制了将来的许多选择，这也许是子孙后代最不能宽恕的行为。 河流保护与管理需要权威高效的管理机构和有效的管理体制，然而在我国涉及河流保护与管理的部门很多，流域内水土资源、森林资源、植物与生物资源等均属不同部门管理，加之部门间缺乏有效的协调机制，尽管我国现有七大流域机构，由于其法律地位、管理职能与管理手段缺乏，目前还很难发挥应有的作用。另外，现行管理体制未能有效利用经济手段，未能形成一系列激励水土资源优化配置和节约用水、节约用地和生态环境保护的政策措施，从而导致水土资源的有效利

25、用程度不高、水土流失严重、河流环境的质和量持续恶化。如淮河流域水污染现状和部分地区饮用水出现危机，不能说与目前的水价政策没有关系，由于长期维持的用水不花钱或少花钱的政策，导致水价过低，加之缺乏强有力的节水政策措施，尤其是未能充分利用经济的杠杆作用，使得各部门的用水量逐年上升，而节水措施却很难推广。总之，现行的部门分割、多龙管理的体制，严重妨碍了河流资源的统一规划、统一调配和统一管理，很难贯彻执行河流资源可持续利用的原则，是目前河流保护与管理面临的主要困难。 科研滞后，对河流保护与管理缺乏有效的技术支持。由于受水资源时空分布不均匀性、河流系统的动态性、生物和生态环境的多样性、河流与流域横向联系及

26、相互作用的复杂性，使得以最优化方法和技术为手段，以国内外河流保护与管理的成功经验和已经应用的科研成果为基础，以可持续利用为目标的河流保护与管理综合规划未能及时研究。目前各类专业规划不少，但各规划间缺乏协调，无论是规划的思路、观念和新技术的应用，还是河流资源的开发利用与生态环境保护的有效结合等方面都还存在一些不足，尤其是生态环境方面的基本信息奇缺。人们不愿看到今天大多数河道的破坏状况继续下去，然而由于我国经济实力还不强，经济发展与环境保护的矛盾还较突出，客观存在问题还不少，许多河流应恢复到何种程度？如何恢复和保护等等，需要加大科研的力度，需要广大科研人员认真研究解决一些实实在在的问题，为河流保护

27、和经济发展提供强有力的技术支持。5.2 河流保护与管理的发展方向4，5，6 绝大部分的政治家和科学家都已经认识到以流域为单元进行河流保护与管理的重要性和迫切性，但并不意味他们对流域内各要素的特性及其相互影响能够充分理解。虽然水文学家深知流域内的植被、土地资源和水资源是一个连续的水文体，而且必须实施统一规划与管理，然而由于人类活动对河流系统影响的长期性、复杂性、随机性和不易预测性，仅其中的水文效应研究，因受实验研究的范围、经费和手段等因素的限制，也未必尽如人意，有时还很难准确回答政治家或规划人员提出的问题。河流保护与管理涉及到政治、经济、文化、水文、生物、工程、环境、管理等各个方面，需要多学科的

28、合作，需要立法的支持，需要公众的广泛参与，更需要不同部门、不同地区及国际间的真诚合作。我国及大多数发展中国家，目前对河流的保护主要是水污染控制，随着国民经济的发展，逐步转向于生态环境的保护。一些发达国家在河流系统研究的基础上，近十几年来，将地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和计算机模拟仿真技术广泛应用于河流保护与管理，如河流分类、流域内各类资源的调查、信息管理、流域综合规划和河流保护与管理决策等。根据国外的经验，针对我国河流保护与管理的现状，除加强立法和理顺管理体制外，认为应重视以下几方面工作：1. 将生态学、河流动力学和水文学的理论应用于河流保护，加强学科间的合作与交流，增加应用性研究课题

29、，为河流保护与管理实践提供技术支持；2. 加强河流分类、资源普查和信息管理工作，掌握流域内物种结构、数量以及对生生态环境的需求，为研究河流的保护潜力、研究和编制以河流资源可持续利用为目标的河流保护与管理综合规划提供基础信息；3. 改进环境评价方法，对流域内任何资源的开发利用方案进行环境影响评价时，必须充分考虑河流系统的生态功能，制定并严格执行生态环境保护的标准，通过环境评价为河流保护提供机会；4. 加强适应河道变化的管理方式研究，对于那些已经对河流产生不利影响的地方，应加强观测与分析研究，以便能够因势利导地利用这些结果来改变管理方式，恢复和改善河流系统的生态功能；5. 加强长期监测，河流生态系统长期研究的实例相对很少，应对河流系统的自然变化、河流保护措施的效果等实施长期的监测，以积累资料，为研究人类活动对河流系统的影响服务；6. 公