我国水生态文明建设中几个问题的再思考

张建云，李 云，王小军

（1.南京水利科学研究院，210029，南京；2.水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，210024，南京；3.水利部应对气候变化研究中心，210029，南京）

我国水生态文明建设中几个问题的再思考

张建云1，2，3，李 云1，2，王小军1，3

（1.南京水利科学研究院，210029，南京；2.水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，210024，南京；3.水利部应对气候变化研究中心，210029，南京）

介绍了苏州市“自流活水”工程及“杭州G20峰会核心区河道水质提升”工程的总体思路、技术方案、关键技术和实施效果，对我国南方城市水生态文明建设，尤其是城市河道水质提升和水环境改善具有重要的参考价值。同时结合不同地区水生态文明建设的案例，深入分析了水生态文明建设试点中存在的主要问题，进一步强调水生态文明建设要坚持问题导向的原则，要根据当地水资源特点和突出问题，因地制宜，突出重点，确定建设任务和技术路线。强调急需开展生态环境价值理论和生态补偿机制等方面的理论研究，切实建立健全生态补偿制度，这是推进水生态文明建设可持续发展的基本保障。

水生态文明；自流活水；生态环境价值；生态补偿机制

党的十八大报告首次将生态文明建设纳入建设有中国特色社会主义的总体布局。水生态文明是生态文明建设的重要内容和基础。2013年以来，水利部先后印发《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》《关于开展全国水生态文明建设试点工作的通知》，分两批启动 105个水生态文明建设试点。加快总结试点工作中的经验，分析存在的问题与不足，对全国水生态文明建设具有重要意义。通过介绍近年在水生态文明试点建设中成功应用的技术，同时分析水试点建设中存在的主要问题，提出进一步加强水生态文明建设的具体政策建议，为在更大范围内加快推进水生态文明建设提供借鉴。

一、苏州“自流活水”工程——河湖连通、标本兼治的成功案例

俗话说，“流水不腐，户枢不蠹。”河湖水系的连通性及水流的流动性直接影响流域生态环境状况、水资源承载能力和环境容量以及水旱灾害的风险等，是水生态文明建设的重要内容。在江河湖库自然水系基础上，通过自然营造力和人为驱动力作用，维持、重塑或构建满足一定功能目标的水流连接通道，以维系不同水体之间的水力联系和物质循环。通过河湖连通工程，维系构建和塑造良好的流域水平衡关系，改善水动力条件，改善流域水环境；维护和修复河湖生态廊道，保持生物多样性，塑造良性生态平衡关系，维护河湖生态功能。河湖连通的关键技术，是精确计算和科学分配、高效利用河湖水系的水位差，保障水系水流的流动。苏州市实施的“自流活水”工程，是通过河湖连通实现流域水系水污染标本兼治的成功案例。

历史上太湖位居高势，湖水由胥江直达苏州城区。但近年，古城西南的太湖水位与东北的阳澄湖水位基本持平，胥江已难以引太湖清水。另由于城中7个防洪包围的封闭运行，苏州古城之水愈加难以流动，原来水清岸绿的美丽苏州水系，变成了黑臭的死水沟潭。受苏州市水利局委托，南京水利科学研究院专门组建科研团队，建立数学模型、物理模型，同步开展12种工况下古城区71个河道过水断面的原型观测试验，最终确立了“因势利导、江湖共济、双源互补、三点配水、活水自流、惠及周边”的总体方案。“自流活水”工程包括水源工程、配水工程、辅助工程和调度控制系统4个方面。通过自动控制娄门堰、阊门堰的水位，调节河道上下游的水位差，造成城区河道南北两端约10~20 cm的水位差，让水快速流起来，实现了自流活水的设计目标：一是全城区活水，活水范围包括古城区并惠及周边地区约80 km2；二是持续活水，一天 24小时，流水不断，流速不减；三是自流活水，城区95座泵闸、水泵关停，水闸开启，水体自然流动。

“自流活水”工程实施后，城区日进水250万m3，2天更新1次；古城区日进水70万m3，1天更新1次。据市环保局对城区40个河道断面的监测结果，在七、八月高温期间，COD（化学需氧量）平均浓度为Ⅲ类，氨氮平均浓度为Ⅲ类，总磷平均浓度为Ⅳ类，溶解氧平均浓度接近Ⅳ类，城区河道水质明显提升。此外，城区水位稳定在3.0 m左右，城市防洪排水能力亦大为增强。

二、G20杭州峰会核心区河道水质提升工程——水环境污染应急处置与综合治理的成功案例

2016年G20峰会于9月4—5日在杭州钱江世纪城成功举办，为保障峰会期间水环境质量，以及未来萧山城区河网水质持续改善，杭州G20峰会指挥部提出了“清水进城”、水体透明度不小于1 m、营造灵动宜人和富有活力的水环境等严格的河道水质综合治理要求。由南京水利科学研究院牵头，联合中水珠江、南京瑞迪建设总公司等单位共同编制和实施了《杭州市萧山区钱江世纪城G20核心区块水质提升实施方案》，对河道水质进行综合治理。方案从流域、区域不同层面统筹安排，综合运用现有闸泵工程，兼顾防洪排涝，通过截污、清淤、净化、活水、调度与管理等工程与非工程措施，合理配水、精细调控，增加河网水动力、增大水环境容量，实现水资源可持续高效利用与水环境生态系统改善的良性循环。

该工程具体采用了四大核心技术：一是水源强化自净技术，由于钱塘江进水河段属感潮河段，精确分析计算潮水位变化，科学分析并抢抓进水时机，缜密研究进水浊度与净水剂添加趋势拐点，净化过程中实现了净水剂全自动精准投加，利用已有钱江水利枢纽构筑物形成混合段、絮凝段和沉淀段，完成水质净化，既节省了工程投资，也减少了工程占地，该技术是保障区域内水体清澈的核心；二是生态复氧技术，构建利用生态闸坝进行自然曝气，在保证引水絮凝沉淀时间达到工艺要求的同时，巧妙利用水闸形成跌水复氧，不需新增动力，充分保证了河道生物的需氧量；三是小区生活污水处理工艺技术，快速收集和处理未能及时截污纳管的生活污水，达到一级A排放标准，确保生活污水零排放入河；四是畅流活水水力调控技术，构建钱江世纪城水量水质数学模型，水质、水量、水位全覆盖实时监测，精准调控区域内1个枢纽、9个闸门、2个排涝站，水位逐级递减，增加水动力，增大水环境容量，综合改善水环境，水质提升工程总体框架见图1。

此外，南京水利科学研究院负责核心区的防洪、排涝与引水调度，制定了 《G20核心区遇强降雨应急恢复调度方案》，成功应对上游蓝藻下泄、钱塘江大潮期高含沙量、台风雨、临时污水等突发事件。经过3个多月现场联控联调运行，区域内河道水体主要指标（氨氮、总磷、高锰酸盐指数、溶解氧）已稳定达到Ⅲ类，透明度1 m以上，即便在遭遇强降雨后，主场馆区河道水质2小时可应急恢复。

图1 杭州G20峰会核心区河道水质提升工程总体框架

三、坚持综合治理和问题导向的治理理念

水利部《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》指出，水生态文明建设的目标包括最严格水资源管理制度有效落实，节水型社会基本建成，用水总量有效控制，用水效率和效益显著提高；科学合理的水资源配置格局基本形成，防洪保安能力、供水保障能力、水资源承载能力显著增强；水资源保护与河湖健康保障体系基本建成，水功能区水质明显改善，城镇供水水源地水质全面达标，生态脆弱河流和地区水生态得到有效修复等。因此，水生态文明建设涉及水利工作的方方面面，是系统和综合治理过程，是水利现代化的重要抓手。但是，我国水资源时空分布不均，各地区所面临的水问题差别很大，各地应该根据经济社会发展需求和生态环境状况，充分考虑当地水资源特点和突出的水问题，因地制宜、因水制宜，科学编制水生态文明建设规划和实施方案，突出工作重点，依托专项治理和修复保护工程，稳步推进水生态文明建设。

在水生态文明建设方案编制中，要坚持问题导向的原则。紧密围绕水生态系统的基本功能，即水患调节功能、资源供给功能、经济支撑功能、生态维系功能、景观娱乐功能和文化载体功能等的要求，深入分析本地区水生态系统功能的退化、残缺和丧失情况，有针对性地恢复和治理。我国北方地区的突出矛盾是水资源短缺和生态环境脆弱，要科学制定水资源配置方案，同时高度重视节水体系建设，应用先进的节水技术与工艺，提升工业、农业和生活用水效率，避免建设大水面的水景观，以减少蒸发和下渗损失，还要加强中水利用，提升生态用水的保障水平。而我国南方地区的突出水问题是城市防洪安全、黑臭河治理和生物多样性保护。要加强水安全保障体系建设，包括防洪安全体系与供水安全保障体系建设。

比如，武汉市是全国水生态文明建设试点城市，2016年6月底至7月初，由于连续多日暴雨，武汉发生严重洪涝，整个城市交通瘫痪，湖泊多处破堤，灾害损失严重。洪涝导致农作物绝收约74万亩（1亩=1/15 hm2），倒塌房屋9 758间，灾害直接经济损失约48亿元。武汉市的水生态文明建设，首先要结合海绵城市建设试点，解决城市防洪安全问题。这次洪涝灾害严重的主要原因除了降雨强度大、城市排水标准低、长江水位高、内河内湖的水排不出之外，就是城市发展大量占用了湖泊（据报道：武汉原有127个湖泊，而现在仅剩38个，20年湖泊面积消失1/3），显著减少了洪水的调蓄空间，人进湖退，加大了洪水发生的风险。城市洪涝的防治也是一项系统工程，要统筹考虑完善城市排水系统，提高排水排涝能力，恢复湖泊调蓄空间，给洪水留有出路。因此，城市的开发建设，要坚持科学发展、人水和谐的理念，要高度重视城市河湖水系水生态功能的保护和修复。

四、切实建立生态补偿机制是水生态文明建设的基本保障

建立健全生态补偿制度，形成导向明确、公平合理的激励机制，提高生态文明建设和生态保护工作的积极性，是推进水生态文明建设的基本保障。生态补偿就是对重要自然保护区、重要湿地、重要水源地和公益林地等因实施生态保护而形成的贡献，以及因此对当地经济社会发展带来的经济损失和影响，应该给予一定的补偿。

比如，汉江流域是南水北调中线工程的供水水源地，承担着国家层面水资源配置的重要任务，也是陕西省引汉济渭工程的水源地。随着南水北调中线一期工程的运行以及引汉济渭工程的实施，汉江流域水资源与水生态环境压力日益凸显。陕南汉江流域的水资源保护在南水北调中线工程水源保护中具有至关重要的作用，陕南三市为保障南水北调中线水质做出了巨大的贡献。

一是铁腕治污。“十一五”以来，累计关停企业400家左右，拒绝“两高”企业在水源区投资落户；目前工业废水达标排放率达到90%以上，工业危废处置率100%，医废处理率达95%以上；陕南三市污水处理厂和垃圾处理厂建设达到县级以上城市全覆盖；水产养殖大力推广非投饵式网箱养鱼技术；建立汉江部分干流河段和主要支流重点河段的视频监控系统，实现24小时在线监控，强化了汉江流域的水质防控能力。

二是大力推进水土流失治理。一方面，推进退耕还林、天然林保护、湿地恢复等工程建设，陕南森林覆盖率从20世纪70年代的30%提高到现在的60%左右，森林蓄积量达到2.5亿m3，森林涵养水源能力达到116亿m3；另一方面，积极落实《丹江口库区及上游水污染防治“十二五”规划》，开展重点水源区生态保护和水土流失治理，共治理小流域 562条，完成水土流失治理面积1.26万km2。通过水土流失治理和生态工程建设，有效提升了水源涵养能力。

三是积极开展生态移民工程，减轻水源区面源污染。2011年 5月起，陕南三市计划搬迁移民240万人，截至2015年年底，陕南三市已完成搬迁安置32.4万户111.9万人，这项工程是解决水源区面源污染的一项重要举措。在《全国主体功能区规划》中，陕南属国家限制开发区域，陕南三市为汉江水资源保护、保障一江清水北送付出了巨大的代价，但陕南三市28个县区，总人口约940万人，有24个县为国家级贫困县区，为秦巴山集中连片特困地区，现状161万贫困人口，贫困面广、贫困率高、贫困度深。

因此，在生态文明建设中，要高度重视制度的建设，要切实落实和尽快实施生态文明补偿机制，加大对陕南三市的扶持力度。一是国家层面加快规划水资源调蓄工程和保护工程的建设。二是水资源保护受益区加大对保护区在资金、技术和人才方面的支持。三是当地政府抓住机遇，创新发展模式，发展山区林下经济、中药材基地和汉文化旅游等特色经济，稳定促进水源区经济社会发展。

目前建立生态补偿机制，工作重点有两个方面：

一是如何定量分析计算补偿量。生态环境价值理论是建立生态补偿机制的重要基础，要研究建立多尺度生态系统服务动态量化模型，科学定量分析生态系统服务功能的价值。生态系统服务功能是自然生态系统及其组成物种所产生的对人类生存和发展具有支持作用的状态和过程。生态环境价值（或生态补偿价值）的计算，主要通过定量地分析由于水生态文明建设而对研究范围内生态系统的水患调节功能（承担防洪抗旱风险而产生的减灾效益）、资源供给功能（减少资源利用量而产生的损失和影响）、经济支撑功能（由于生态文明建设限制或转型发展所带来的影响）、生态维系功能（对地区生态的破坏或影响）、景观娱乐功能和文化载体功能 （对本地区景观和文化的影响）等方面产生的综合影响。

二是如何补偿。生态补偿机制应该以政府为主导、市场调节运作相配合的方式，即政府作为增益性和损益性生态补偿主要支付者，主要包括政府直接补偿、建立生态补偿基金、征收生态补偿税、流域合作等模式，同时引入市场机制，对产权关系相对明确的生态补偿类型进行补偿。

五、结 语

1.水利部大力推进水生态文明建设，2013年以来分两批开展105个水生态文明城市试点建设，水生态文明建设取得初步成效，认真总结试点工作中的经验，分析存在的问题与不足，对水生态文明建设具有重要指导意义。

2.科技是第一生产力，水生态文明建设需要坚实的科学技术支撑。苏州市“自流活水”工程及“杭州G20峰会核心区河道水质提升”工程采用的技术方案值得总结和推广。

3.水生态文明建设是推动水利现代化的重要抓手，涉及水利工作的方方面面，各地区水资源特点不同，所面临的水问题差别很大，各地应该根据经济社会发展需求和生态环境状况，坚持问题导向，紧密围绕水生态系统基本功能的退化、残缺和丧失情况，因地制宜，突出重点，有针对性地恢复和治理，稳步推进水生态文明建设。

4.建立健全生态补偿制度，形成导向明确、公平合理的激励机制，提高生态文明建设和生态保护工作的积极性，这是推进水生态文明建设可持续发展的基本保障。目前，亟须开展生态环境价值理论和生态补偿机制等方面的研究。 ■

[1]水利部.关于加快推进水生态文明建设工作的意见[S].2013.

[2]Chen Lei.Managing Water Resources for People’s Livelihood and Sustainable Development:Selected Articles and Speeches[M].Imperial College Press,2012.

[3]陈雷.加强水生态文明建设，大力节约保护水资源[N].中国水利报，2013-03-22.

[4]张建云，王小军.关于水生态文明建设的认识和思考[J].中国水利，2014（7）.

[5]石秋池，唐克旺.关于水生态文明传承与创新的思考[J].中国水利，2016（3）.

[6]杨永德，王孟.长江流域水生态文明城市建设实践与思考[J].人民长江，2016，47（10）.

[7]王小军，耿直，张旭，等.江苏省水生态文明建设框架探析 [J].地下水，2016，38（11）.

[8]陈宗兴，祝光耀.生态文明建设[M].北京：学习出版社，2014.

[9]三江源区生态补偿长效机制研究课题组.三江源区生态补偿长效机制研究[M].北京：科学出版社，2016.

责任编辑轩 玮

Reconsideration on issues related to water ecological civilization construction in China

Zhang Jianyun,Li Yun,Wang Xiaojun

Introductions are made on general ideas,technical approaches,key technologies and implementation results of projects called“gravity flow and living water”and“water quality improvement project for river courses in core areas of G20 Summit in Hangzhou”,which has great value for reference specially for cities in southern part of China,in terms of ecological restoration,water quality improvement and environment modification.Combining with case studies, main problems with pilot project construction has been examined.It is suggested to place emphasis on adjusting measures to local water and land conditions as well as fulfillment of key tasks and new technology application. Theoretical studies on value of ecology and environment and ecological compensation are highlighted so as to safeguard sustainable development of water.

water ecological civilization;gravity flow and living water;value of eco-environment,ecological compensation mechanism

TV+X171.4

：B

：1000-1123（2016）19-0008-04

2016-09-30

张建云，中国工程院院士，主要从事水文水资源、防洪抗旱减灾、气候变化影响及应对、水利信息化等方面的研究。

中国工程院重大咨询项目（编号：2016-ZD-08-05-02）；江苏省“333高层次人才培养工程”专项资金；中央分成水资源费（编号：126302001000150007）；江苏省软科学研究计划项目（编号：BR2014006）资助。