中国水利现代化和新水利理论的形成

中国水利现代化和新水利理论的形成简介：中国的水利建设取得了巨大的成就，但是传统的水利建设理论与现实的冲突越来越尖锐，由于水利工程建设所引起的生态环境的恶化日益显现。随着社会可持续发展、生物多样性保护、人与自然相和谐等现代观念的形成，应当认真总结传统水利建设理论的得失，建立能够满足社会可持续发展和国家现代化需求的新的水利建设理论已成为必然。本文是作者在这方面的一个初步思索。关键字：水利现代化新水利理论一、20世纪的水利建设出现了问题20世纪我国的水利建设是以“兴利”、“除害”为目标，大量兴建大坝、堤防、闸涵、渠道、机井等水利工程，以满足防洪、发电、城市供水、灌溉、航运、水产等多方面的要求。但是大型水利工程的建设必然要改变流域水循环的状况，出现了许多始料不及的问题。㈠流域水循环的短路化流域水循环的短路化是指由于水利工程的大量建设使流域水循环的时间过程加快的现象。在自然状态下，流域内的降雨在落到地面后，一部分经过地表产汇流的过程汇入河道，再流入湖泊和海洋，另一部分渗入地下，通过渗流缓缓地回归河道，形成河流的基流，整个流域的水循环时间过程较长，河流的基流分布较均匀，地下水位保持正常水平。但是，大量堤防和水库建成后，降雨迅速汇入河道，其水量大部分被贮存在水库内，河道内的汇流又因为河道的疏浚和堤防的修建而快速地排入大海，流域的水循环时间过程加快。㈡流域水循环的绝缘化河流的广大中下游平原地区大多是河流泛滥形成的冲积平原，河流的洪水泛滥过程不仅是一个灾害的形成过程，也是一个形成冲积平原的生态过程。河流洪水的泛滥给广阔的洪泛区带来水资源、土沙、肥料、物种、鱼类饵料，并冲洗河流和土壤的污染，维持流域的特有生态系统，因而洪水的泛滥过程也是一个生态过程。但是，由于河流防洪工程体系的建设，河流不再泛滥，洪泛区的水循环与河流的水循环无关，称之为绝缘化。洪泛区水循环的绝缘化不仅杜绝了洪水灾害，同时也中断了洪泛区的生态过程，使广大洪泛区的生态系统难以维持。㈢流域生态系统的孤立化生态系统是连续的，起源于水域的生态系统由水生物、两栖生物、陆地小动物、陆地大型动物等形成一个连续的流域生态系统，通过食物链关系维持流域生态系统的平衡。但是，水库的建设破坏了河流的连续性，堤防的建设破坏了水陆的连续性，使大量湿地消失。同时，陆地渠道、公路、铁路等大型连续性工程的建设也割断了流域生态系统的连续性，流域内的动物难以自由移动觅食，生物通道被阻隔，连续的生态系统被分割成一个个孤立的区域，生态系统的食物链被破坏，生态系统难于保持平衡。二、流域的生态状况恶化由于流域水循环状况的恶化，必然导致流域生态系统的恶化，主要表现在：㈠流域的人工化由于流域内人类的活动，自然状态的流域将逐渐人工化。没有受到人类干扰的自然状态的流域，在接受降雨后，大部分雨水渗入地下，以渗流的方式回归河道，而人工化的流域将随其人工化的程度的扩大，地表的产流比重不断增加，地下渗流的比重不断减少。目前经济活动发达的流域根据人类活动的干扰程度，大致可以分为人工化、半人工化、自然状态三种类型的区域。自然状态的区域是指基本没有受到人类活动干扰的区域，其基本植被状况尚保持较原始的状态，比如目前国家所设置的各类自然保护区，自然环境基本没有受到人类活动干扰。尽管如此，这类区域的规模也大大缩小，生物通道受阻，加之受大气环境、水环境变化的影响，生态环境也在日趋恶化。半人工化的区域主要是指广大农业地区，这里由于长期的人类农业活动所形成的人工生态系统与自然生态系统共存，相互交织。这里既保存有较多的野生动植物资源，也有大量被人工驯化或培育的动植物资源，杂交物种和变异物种较多。人工化的区域主要是指城市地区，这里受到人类活动的强烈干扰，流域的自然地理特征改变较多，遍布的人工建筑物使生态环境发生彻底变化，自然生态系统近于绝迹，被称为“生态沙漠”。对于人类社会的可持续发展来说，这三类地区都具有重要的意义。人工化的区域推进人类文明、高新科学技术的发展；半人工化的区域为人类提供大量的食物和其他资源；自然区域为人类提供良好的生态环境和保存大量的物种资源。但是，如果不能控制社会的发展规模，就可能使三者之间丧失平衡，造成生态环境不断恶化，难以保持社会可持续发展的基础。合（二）流域的曾连续性被破坏姑流域是一个连坛续的整体，保为证了流域生态正系统的连续和织完整。流域的恼连续性表现在础流域内水域的痰连续性，包括煮地表水和地下纱水的连续性、你水域和陆域的依连续性、陆域补的连续性等。盈但是，大规模携的人类活动造尝成了流域连续帮性的破坏。您1限·啄水域连续性的鸟破坏落在水域内大量辞兴建水利工程彩，使水域连续帖性遭到破坏，置如大坝建设使遣水流的连续性鸣、河床的连续纽性、水生态的尝连续性被破坏析；由于河流中热上游大量蓄水果造成下游河道积断流，河流的絮连续性及生态快的连续性被彻勿底破坏。葵2思·藏地表水和地下甩水连续性的破辩坏柳在自然条件下愉，在非干旱区管域内地表水和喝地下水是连续蜜的，由于地下撕水位较高，通巾过毛细作用可决以保持地表的胀湿润，地表水甚也可以通过正炉常渗透补充地畏下水。但是由虏于人工大量超迈采地下水，造龙成大面积的深息埋地下水漏斗晌，使地表水与物地下水失去连若续性，地表土预壤干裂，地表吵植被受到严重请的破坏。部3茶·但水域和陆域连君续性的破坏：剥水域和陆域是躺连续的，在水符域和陆域之间约存在有过渡带凳，即水位涨落院的区间，即自米然状态下的滩舌地和湿地，总冈体上形成了水裁域常—枕—蔽湿星地券—千—旬陆地的连续形剂式。水域和陆梨域的连续性保赞证了水、陆生螺态系统的连续忘性和生物通道创，即水生化物肿—慢—聪两栖生盘物大—挪—织陆地动物的连朵续通道。但是枣，由于堤防建节设使湿地消失宵、水域和陆域犁的连续性破坏测。著4积·戒陆域连续性的幸破坏：在自然妄状态下，陆地躁形态和陆地生夜态系统也是连恒续的，即平缘原性—宵—览丘才陵传—州—驴山地的连续过姜渡。生态系统弟也由陆地小动政物找—猴—暴陆地大动物，宰由平原生态系慌统过渡到山地邪生态系统。但三是由于渠道、狭高速公路、铁栋道等大量建设谋，陆域连续性斩破坏，生物通萍道受阻。需流域连续性破侵坏受害最大的画是流域生态系鸣统，流域内的好各类生态系统版本来是通过交歉流，形成网状耕的食物链关系述，维持生态系炉统的平衡。流刃域的连续性遭烦到破坏后，生家物通道受阻，骂食物链无法维谜持，将导致大你量物种的灭绝敏。罚（三）资源的涛开发速度超过军再生速度饶流域的可持续予发展需要资源贡条件作为支持侮，对流域的资应源可以从两个壁角度去认识，避即资源是否可秀替代？是否可贞再生？碍流域的资源有链可替代资源和探不可替代资源橡，当可替代资训源不足时可以役寻求其他替代风资源，不可替脆代资源不足时筛就只有从其他街流域输入。你流域的资源又竿有可再生资源订和不可再生资庆源，可再生资烟源可以重复利仁用，但是利用彩速度不能超过嫌其再生速度。扇不可再生资源窑伴随开发利用全总会趋于枯竭扇。周在流域的可持岗续发展规划中精，要充分做好抵流域的资源开劲发利用规划，惊对可再生资源疤的利用尽量将腾利用速度控制嘱在不超过再生织速度的范围内价；对不可再生妈资源的利用，搂要考虑资源枯冷竭后的替代资咸源开发，必须说从其他流域输芝入时，要考虑绒可持续性和经夸济的合理性。烤在各类资源中偶，必须对水资蜘源的开发给予古非常的重视。继水资源是可再勇生的资源，而刃且水资源同时万具有资源、环毛境、生态三种骗功能，没有任连何一种资源可每以替代水资源卡。流域水资源原不足不仅影响周流域的经济发拔展，影响人类霞生活，而且还幸要影响到流域发的环境质量和傲生态状况。鹅目前我国的北吃方流域普遍存堵在水资源不足被的威胁，流域算内的水资源开移发利用速度大袋幅度超过水资衫源的再生速度伟，要靠大量超吐采地下水来维想持社会发展，运造成地下水位杏严重下降。进睁而引起地面沉唉降、地表植被慕枯萎、生态系剧统难以维持。伍（四）污染物稍排放量超过流损域自净能力注流域的气、水枕、土圈对一些或污染物可以通加过物理、化学夸、生物等作用闻，使其降解，寒对污染物具有弊一定的净化能按力。但是，在首很多流域，或训流域的某些地宿区，污染物的躬排放量已经大狱大超过流域或滨地区的净化能偿力，造成流域贼内总体环境质赤量的持续下降闸，流域环境总辰体质量下降又厉导致流域净化德能力的下降，愚使流域的环境醉状况陷入恶性京循环。环境总纺体质量的下降篇也必然使流域将的生态系统赖红以存在的环境输趋于恶化。鞋特别是在近代拐化学合成工业保的发展，高分拢子化合物制品决大量生产和使只用，有些合成妄物是很难分解臂的，成为流域估物质循环的垃寒圾和环境的有备害物，这种物部质在流域内大放量积累，将使皆流域的物质循敬环出现障碍。绘这些垃圾时常奴被大型动物吞俩食，导致死亡雹。江（五）生物种脊的灭绝速度超敬过新生速度填在自然状态下缠，地球上的物踏种的灭绝速度提和新生速度大饮致相同，差不票多每种年遍2匹0挎余种，这样能锣够保持物种总颂量的基本平衡栋。但是，由于粉人类活动的影绑响，如大量捕抄杀、栖息地的买破坏、生物通盘道的阻断、环并境质量的恶化昌等原因，生物膀种的灭绝速度波大大加快。据能估计，掉近搂20给0狗年来存在于地晴球的物种总数病已经纪由悦30愤0彻万种减少为大津约瑞15蔽0杆万种。物种的雹新生速度没有俊增加，而物种呜的灭绝速度却童加快烫了沟100剪0红倍，通过食物姻链的关系，一活个物种灭绝可积影响到数十种序生物的生存，冰生物灭绝速度垮的加快可能导桑致生态系统的判崩溃。因此，居保护生物多样狼性已经成为当堂前的重大课题舒。挪三、流域内的乒社会难以实现令可持续发展绒流域内生态状提况的恶化表明脸了一个事实，与流域已经难以弟实现可持续发梦展。可持续发迟展的基本内涵喊是实现流域内色人口、经济、孝资源、环境、踩生态的协调发疼展，即流域内申的社会要根据级资源条件、环味境容量、生态已系统状况，制袍订流域内的人棒口和经济发展扒计划。可持续是发展要达到两象个目标：经济跟要发展、生态巧环境要改善。帝按目前的状况植，我国的流域嘴几乎都难以实坑现可持续发展钥。现以海河流恨域为例，评估杨流域的可持续女发展状况。疗海河流域由海推河、滦河及徒夫骇马颊河等水强系组成。海河虑水系为主要水赏系，又可分为紧南系和北系。葵北系包括永定灶河、北三河（卧北运河、潮白副河、蓟运河）卡；南系包括大苹清河、子牙河犹、漳卫南运河廉等。滦河位于拔流域东北部。君徒骇马颊河位喷于流域南部，惹毗邻黄河。行职政区包括北京首、天津全部，汤河北省大部分淹，山西省东部巴，鲁北、豫北蛙地区和内蒙、适辽宁一小部分疮。总面亡积烘31.院8赛万立km竿2脑。其中平原面井积召12.8朱4侧万忠km疏2哪，承占术40难%慰。流域内人眼口竟1.2奸2渡亿人。谨（一）海河流辈域的水资源状刊况爪海河流域为我撤国水资源严重汤紧缺的地区之侮一，年间降水侍量替539mm烂，陆面蒸发量厘470mm池，多年平均水揭资源量只切有斜37幅0辞亿券m泊3厨，人均占有量创307m3四。但是流域内原不包含生态需左水量在内，需沾水量已由达千465.暖2满亿砍m碧3办，年间缺水水近瞎10数0脖亿定m雷3妥。为了满足社鸭会发展的需求浅，依赖大量超诞采地下水，目层前已累积超采惧地下抗水滋88东9泰亿古m喇3煌，深层地下水稠最大下降到地瘦面以下摧105m辟，受害面积已呆达域9番万誓km坝²厦。到（二）不断恶瞎化的海河流域泄生态系统源海河流域水资绍源状况的不断镜恶化，造成流暖域生态系统的暗恶化，主要表飘现在：寸1秘·藏地下水位下降碌引起流域内湖论泊和湿地的萎倘缩，湖泊干枯吵，湿地面积也拒由解放初期的伍9000km吸²参减少为目前的翻300km盈²阵。帖2灰·舒沿海地区海水凭入侵地下水，迷使地下水污染盛，并且难以恢彼复。目前受害紧面积已达缘27km州²槐。执3孩·侍入海水量减环少隆84葬%贵，造成河口淤迷积、海岸侵蚀谨、盐水上溯、革两岸地下水污限染、回游鱼类染灭绝等生态环摔境的破坏。同抛时，由于河床望干沽，床面外症露，风沙为害被严重。腊4使·康流域内由于水柴资源不足，植饮被破坏，水土扎流失加剧，水越土流失面积钟达飘1辉0队万叶km爆²锡。际5计·馋流域内的年排重污量炎达因60.千3闷亿仔m注³肢，而实际上流界域的处理能力崖只洋有挠10悟%晚，使流域内尤10000k昨m音的河道哈有扑3/蒜4盗遭到污染。浊由海河的事例笼可知，流域内曾水资源不足，但如果不采取有微效措施改变目故前的状况，流吧域社会已经难控以实现可持续跨发展。兽四、中国水利眯的现代化叮由于水利事业美对流域的水循离环及流域的生杰态系统有重大名影响，为了保丛证流域社会的北可持续发展，魂必须更新水利湖理论，实现中菜国水利的现代弊化。休我国已经制订荒了国家现代化券的议程，中国拜将羞在握203刘0艇年前后实现全造国的现代化，净而水利行业是储国家的重要基换础产业，目前块的状况无法满渡足国家现代化铁的需求，水利款行业要率先实喘现现代化。为撇此，抬在额200样1逗年汪恕诚部长蹦提出：中国水腐利要由传统水明利转变为现代市水利，转变为冒资源水利。抽（一）经济发纲达国家的水利丙发展过程踏纵观美国、日匆本、法国等世帆界经济发达国拒家的水利发展晴过程，在不同葱的经济发展阶宜段，有不同的钥工作重点。察在畅196疯0塌年以前，各国己的水利工作是声以水资源开发僚为主，为了满刑足经济发展的湖需求，大规模货地修建水库、耗堤防、整治河权道。是水利工吴程技术发展较谷快的时期。贫进居入川6害0饼年代，由于经练济的发展，显觉露水资源的不浇足，各国开始零重视对水资源相进行管理，注辆重发展节水技塞术，并且重视眯相关的法规建友设。僻在辈7均0师年代，由于经芬济发展造成河星流的污染问题委引起社会关注策，反映在水利废建设方面，社笔会对水资源保菜护的呼声较大物，对污染源进再行控制，发展槐污水处理技术蚁，修订各类水龙质标准也自然躬成为各国水利筋工作的重要内蹈容。剩在复8什0葱年代，经济发饲达国家的水利泥建设先后转入蜜对水资源的综庸合管理，即对泻河流水质、水知量、环境、景群观等多方面的笔指标进行统一等管理，以满足象社会对水利建承设的多方面需严求。对河道两营岸的空间管理狠也列入水利管腥理的内容之一平，河流公园的朋建设发展较快说。惊进城入悼9傍0派年代，伴随可准持续发展理论炕的深入，在水牙利建设方面也崭有许多新观念北产生，开始对贺传统的水利建炕设理论进行反挂思。水利建设吩由传统的以改命造自然为目标民转变为以人水舞和谐共处为目誓标，比较重视嚷利用非工程措跨施协调人水关从系，重视环境雾用水和生态用社水。最具代表沈性的进步是水纽域生态修复理认论和技术的提保出，重新认识羞水利工程对生陆态环境产生的沈负面影响，并广采取积极的措窄施进行修复。领（二）水利现率代化与社会经点济的发展内发达国家水利押建设内容的变差化，是由于社宝会经济的发展牧所推动。社会凑经济发展的不月同阶段，社会远对于水利行业蚊的需求也不断双变化。它在经济发展的沾初期，社会要认求有一个基本悲的安全发展空郊间，保持社会忘的稳定，首先贴要求防洪安全友建设。水利建旋设的初期，多洽以大型防洪工拍程建设为主。举经济的发展过段程中用水需求阁的增加导致供槐水紧张，供水盯设施的建设是犹社会经济发展耽初期的主要要漆求。蛋在防洪安全、互供水问题基本糟解决后，社会本经济会有较快疯的发展，同时茄污染物的排放滩量大幅度增加抵，水系污染问骗题突出，在社狂会经济发展的列中期对水资源壶的保护问题将丝成为社会关注搞的焦点。雹当社会经济实锐力较强时，水漆系的污染问题无可以得到解决场，人们生活质俯量提高、假期英增加，旅游业治的发展要求水稻系周边有优美仅、舒适的休闲鸦娱乐空间，以英水边景观建设很为主的水域周源边空间管理是雹社会经济比较崖发达阶段的水娘利工作重点。所在社会经济进仿入发达阶段时衣，人们将不再牵满足水清、景废美，而要求有渐更丰富多样的酿生态系统，对砍水系的生态修鞠复是社会经济弊和文化发达的强重要标志。允以上的论述说音明水利建设内泰容的变化主要袜是受社会经济打发展的推动，挎在社会经济发陵展的不同阶段妨，水利建设的零重点内容也有倡所不同。一般罪认为发达国家股是籍在竞7列0驴年代完成经济育现代化的，水淘利事业作为社仙会经济的一部破分也实现了现决代化。当时美董国的经济发展它水平是触：粗GD是P滑约蹈1500颤0梢亿美元，人洒均滨700柴0吃美元。日本的舅经济发展水平木是非：骑GDP500射0恨美元，人学均楼400栋0筒美元。我们可逐以用亚洲国家莲的日本作比较婶，把人涉均誓GDP400弹0蛮美元作为我国殿初步实现现代春化的经济指标凭。那么，我国刑的一些地区已撞经接近或达到误了这一经济指慕标。所以谈论陕我国的现代化掘和水利现代化辨已不是遥远的叹将来，但是现企代化是有起点抱而无终点的，驻进是入毅2弹0证世仓纪去9却0涛年代，美送国颜GDP尿鸽已消达销7000向0优亿美元，人筑均右2000伙0刃美元。相比之艘下，我们所谈例论的现代化标绞准又只是一个福起点标准或称交为布“视门槛标螺准犹”末。洽（三）中外水敬利发展水平的颠比较掉为了解我国水捧利建设发展的蛇水平，我们选虚择一些重要指富标与发达国家泛进行比较（储表算1维），我们可以压得到以下一些侧认识：平1河·京中国总体的经环济水平尚未达著到发达国就家境2夫0远世岁纪里7愈0午年代水平，即岸使说我国实现遣了现代化，现甚代化水平将较腔低。猾2坏·眉我国在水资源谷开发、防洪等侍方面还要求大贺量建设大坝、策整治河道。所运以我国高坝建敏设技术发展较格快，水平也较披高。宇3鞭·编我国的流域管舰理和水资源管守理水平还较低誓、特别是流域亦监测能力和评诵价手段比较落崭后。厘4贸·赶我国的流域环释境、生态问题焦日益突出，已皱经引起国家领首导重视，开始陈增加投入。垮5询·绢经济发展不平骨衡，经济发达乎地逃区痰202久0哄年以前可实现躺现代化。水域巩环境保护、生侧态修复将成为堪水利工作的主锦题。但是从全弦国的总体水平秤来说，实现现右代化还需要更妖长的时间。三（四）水利现屡代化的基本标宾准县水利现代化的肥标准可以有很滔多，各地已经醉制订了各类标喝准，多的可达煮百余项。但是抓尽管各地条件炊千差万别，最耍基本的条件可未以归纳为以下疾三个大标准。僵1璃·爪观念的现代化碧随着许多后社爸会的进步，形废成了许多科学踏的现代化观念片，代表着社会扶的进步方向。推目前与我们水处利事业关系密慨切的新观念有刚可持续发展理芽论、人与自然雁的和谐共处、铸生物多样性保棵护等，这些人粪类文明的结晶闹必须成为水利晃事业发展的重虾要指导思想。千2调·砖生产技术和装调备现代化压现代化的水利监事业要广泛地编应用现代技术超，如通讯、监兄测、分析、污玉染治理、生态肌修复、流域规哲划、设计、施蹲工，大型水利诸施工等方面的王新理论、新技同术和新设备。造3叉·占水利管理现代乞化启形成现代化管挖理体系，实施的体制改革，适枝应当代发展对上水利事业的需侵求，加强管理躁人员与国内外颈的交流。建立络现代化管理法染规，依法治水附，实现公众参爹与、公众监