刘永华 韩玉冬 王 慧
水资源不仅是控制生态环境的基础自然资源和一切社会发展的物质基础,也是战略性的经济资源,是一个国家综合国力的有机组成部分。水在人类社会繁荣与发展过程中发挥着极其重要的支撑和保障作用。同时水问题也是世界各国历来非常关注的问题之一。由于水资源在地域和时空上分配的不均,加之人类对水资源的不合理开发利用,工业化程度的提高加重了水资源污染,水资源短缺问题的矛盾越来越突出。
就目前而言,我国水资源在开发利用中呈现出以下特点:水资源总量丰富,但地区分布不均,年际年内变化大。人类活动、流域下垫面条件变化是北方水资源量减少的重要原因之一,水资源开发过度与开发不足并存,总体用水效率和效益较低,缺水与用水浪费并存,水污染加剧的态势尚未得到有效遏制,水资源问题已经成为影响生态环境的重要问题。
在这样的情况下,实现水资源可持续利用支撑经济社会可持续发展的目标,必须通过水资源的合理开发、高效利用、综合治理、优化配置、全面节约、有效保护和科学管理,建设节水型社会,洪水资源化概念的提出就成为必然。
洪水资源化是治水理念更新的产物,是经济社会发展的客观需要,是新时代治水理论指导下的实践,是兴利与除害结合、防洪与抗旱并举在新时期的具体体现。洪水资源化就是从我国实际情况出发,按照新时期治水思路和理念,全过程、全方位、多角度地转变“入海为安”的思想,统筹防洪减灾和兴利,综合运用系统论、风险管理、信息技术等现代理论、管理方法、科技手段和利用工程措施,实施有效洪水管理,对洪水资源进行合理配置,在保障防洪安全的同时,努力增加水资源的有效供给,维系良好生态,为全面建设小康社会提供有力的防洪抗旱支撑。
洪水资源化概念的提出并不是偶然的,有其历史必然性。具体表现在以下四个方面:一是目前为止我国干旱缺水十分严重,据统计我国年缺水量300亿~400亿m3,每年农田受旱面积2000万公顷,全国668座城市中有400座供水不足,110座严重缺水,2000多万农村人口饮水困难。干旱缺水不仅影响人民的生活,而且影响社会经济的发展,甚至造成河道断流、湖泊干涸、地面沉降,一些地区生态环境的恶化,威胁人类生存,已成为国民经济发展和社会进步的重要制约因素。二是经济社会可持续发展对水的需求是全面的提升,不仅是量的增加,更是供水保证率、均衡性以及符合要求的水质的提高。据预测,2030年我国城乡用水总量将达7000亿~8000亿m3,接近实际可能利用的水资源量(约8000亿~9500亿m3),供需矛盾突出并将长期存在。用传统的思路、办法解决不了我国水资源短缺问题。三是开发利用洪水资源是有潜力的,据统计分析,全国江河平均每年入海水量约为16000亿m3,1998年全国入海水量为21321亿m3,且主要集中在汛期以洪水形式入海,如1998年长江大通站最大30天洪水量2231亿m3流入东海。四是经济实力的增强、科学技术的进步、人员素质的提高、治水理念的变化等,使洪水资源化成为可能。
洪水资源化不仅可以解决燃眉之急,缓解水资源的供需矛盾,保障流域以及相关地区广大人民群众的生活和生产用水,保障河道生态用水,实现水生态环境的良性循环,而且可以将防洪减灾和抗旱兴利有效地结合起来,实现“洪水为我所用”的治水新战略,有利于维持河流健康生命,实现人与河流和谐相处,以水资源的可持续利用支撑流域及相关地区经济社会的可持续发展。
伴随经济的发展,人们已经逐渐认识到了水资源的重要性,并转变了“水是用之不尽,取之不竭”的传统观念,节约用水,提高水资源的利用率已经成为大家的共识。而尽可能地利用现有水资源,实现洪水的资源化,就需要改变过去对洪水“入海为安”的思想理念,综合运用系统论、风险管理、科学调度等现代理论、管理方法、科技手段和工程措施,实施有效的管理机制,给洪水留出适当的滞留空间,在保障防洪安全的同时,化害为利,实现洪水的资源化。
1.国内实践
(1)充分利用汛期洪水进行流域水量配置。2000年实施塔里木河调水以来,在加强全流域水量统一调度的同时,充分利用开都河汛期来水较多的时机,通过博斯腾湖抬高水位、拦蓄洪水,4次集中向下游尾闾输水,使塔河下游再现生机。
(2)利用汛期发生洪水的时机从干流引水。黑龙江省连续两年在汛期引嫩江洪水,向扎龙湿地补水。吉林省2003年组织实施了向向海、莫莫格等五大湿地补水,从松花江、嫩江引蓄洪水10.58亿m3,有效保护湿地,维护生态环境。
(3)跨流域配置洪水资源。2001年7月,淮委组织实施了“引沂济淮”应急调水,即沂沭泗流域应东调入海的洪水从骆马湖南下调入淮河水系低于死水位的洪泽湖,进湖水量6亿多m3。
(4)加强管理调度,调蓄洪水,丰水枯用。淮委在组织2003年淮河防洪、排涝的同时,在洪水后期即提前考虑水资源问题,将洪泽湖后汛期控制水位抬高0.5m,多调蓄洪水4亿~12亿m3。
2.国外实践
(1)美国:随着人们对洪水及其环境及生态作用认识的不断加深,美国1993年大水之后,在人烟稀少、资产密度较低的高风险区没有对水毁堤防加固或重建,让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中,既利用了洪水的生态环境功能,又减轻了其他重要地区的防洪压力。
(2)日本:自20世纪60年代起,日本力图实现“安全确保”的防洪方略,经过30年的经营,建立起了较高标准的防洪工程体系,近来认识到通过防洪工程确保安全既不可能也不经济,防洪观念转变为以一定防洪标准下的“风险选择”策略。在利用洪水方面采取了雨洪就地消化,洪水资源化利用,在原渠道化的河道上人为造滩、营造湿地、培育水生物种以求形成类似于自然状态的“多自然河川”等措施。
从以上材料可以看出,随着人们观念的转变、工程基础设施的完善、科技手段的加强、政府部门的重视,使洪水资源化不仅成为一种可能,并且取得了初步的成效。
洪水过程可能造成淹没、冲刷、侵蚀等灾害,同时带来了充足水资源,具有资源和灾害的双重性,为避免汛期雨洪资源的浪费,实施雨洪的资源性存储和利用对缓解水资源供需矛盾是必要的。
目前而言实现洪水资源化的有效途径可以归结为以下五条:一是充分利用汛期洪水,进行流域水量配置;二是利用汛期发生洪水的时机从干流引水;三是跨流域配置洪水资源;四是加强管理调度,调蓄洪水,丰水枯用;五是有计划地运用蓄滞洪区分洪,主观上是为减轻干流上洪水的压力,利于保障全局防洪安全,客观上起到了蓄滞、利用洪水的作用。
科学合理调控洪水既可以补充地下和地表水资源,改善河流和水库天然淤积或冲刷状况,延长堤防和水库的使用寿命,又可以为湿地、滩地等输送水沙改善水生态环境,稀释污水,提高受污水体的自净能力等。洪水资源化,就是要利用洪水自身有利的一面,最大限度地挖掘洪水对于促进经济社会和生态环境可持续发展的作用,把洪水作为一种资源来管理,这本身就是一种科学创新和认识的提高,对洪水实施资源化管理可以获得经济和环境方面的双重收益。
对洪水进行资源化管理可以实现对洪水性质的改变,变害为利,变废为宝,在一定程度上克服或减小干旱地区的灾害损失。当前,我国水资源的特点决定了洪水资源的开发利用策略,通过综合治理手段,依靠对洪水资源的科学分配调度,实现洪水向资源的转化。通过洪水从水资源丰沛地区或相对过剩地区向水资源缺少地区的转移,提高洪水的经济价值,促进社会经济的可持续发展。
对洪水进行资源化管理可以有效地恢复地下水位,避免地下水位漏斗面积的扩大。由于过去盲目超采地下水,采补不平衡,造成我国许多城市和地区出现大面积地面沉陷,严重威胁城市安全和发展。其实洪水也是一种淡水资源,如果采取一些有效的措施把某一地区、某一特定时间内过剩的洪水通过时空转换储存起来加以利用,可以缓解地下水位急剧下降的局面,在一定程度上还可以逐步恢复地下水位。
通过拦蓄洪水可以实现对季节性河流的调节,维持健康的河流生命。不可否认我国有许多河流已经变成或即将变成季节性河流,这些流域的生态系统变的相当脆弱,一旦断流就会给流域生态带来不可估量的损失。通过在汛期适当拦蓄洪水,跨流域调水等措施,使河水长流,以维持河流不断流,确保流域生态系统安全。黄河连续三年在大旱之年不断流,塔里木河连续三年共四次向下游调水,黑河连续三年省际分水成功,实施了向扎龙湿地和南四湖的应急生态补水,正是对全流域水量统一调度的成果。
在水资源严重缺乏的今天,采取适当的措施将洪水资源加以合理的利用调配已经成为一种可能,洪水资源化的理念是可行的。同时推进实施洪水资源化,进行洪水资源化调度,应该遵循“适度承担风险、有效控制风险、主动规避风险”的原则,实施一定防洪标准下的“风险调控”策略。要精心开展风险分析,研究防洪风险率的变化情况,既最大限度地满足人民群众生活、生产用水和生态用水的需要,又确保防洪安全和效益