从都江堰视角看水利工程与生态保护的关系

杨 晴，王晓红

（水利部水利水电规划设计总院，100120，北京）

习近平总书记曾经指出：建设生态文明，首先要从改变自然、征服自然转向调整人的行为、纠正人的错误行为，要做到人与自然和谐，天人合一，不要试图征服老天爷。习总书记还在全国生态环境保护大会上强调：“始建于战国时期的都江堰，距今已有2 000多年历史，就是根据岷江的洪涝规律和成都平原悬江的地势特点，因势利导建设的大型生态水利工程，不仅造福当时，而且泽被后世。”我们需要深入挖掘都江堰工程的经验，剖析水利工程与生态的关系，平衡好水利工程建设与生态环境保护的关系。

一、都江堰工程的基本特征

都江堰水利工程体系由渠首枢纽、灌区各级引水渠道、塘堰和农田等构成。渠首枢纽主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分及百丈堤、人字堤等附属工程构成。都江堰水利工程的引水枢纽，充分利用了岷江河道地形和河势，科学解决了江水分流、排沙、控制进水流量和泄洪等问题，在工程规划设计和运行管理中所体现的“天人合一”思想及治水原则，给予我们经验和启示。

1.以人为本是都江堰工程谋划的根本出发点

都江堰建堰前，成都平原西北地势高，长年干旱，被称为“赤盆”；东南地势低，长年洪灾，被称为“泽国”。都江堰工程自谋划到兴建、重建、修复，无不是为了发展和改善民生，老百姓身受其惠。随着都江堰水利工程体系不断改造和扩大，不仅整个成都平原土地得到灌溉，洪灾减轻，而且“十年九旱”的川中丘陵区农田灌溉也得到长足发展，为 1 000 万亩（1 亩=1/15 hm2）灌区内的群众生活、生产、人居环境改善等提供了重要的水安全保障，使成都平原成为水旱从人、沃野千里的“天府之国”。

2.人水和谐是都江堰工程规划的精神基因

都江堰采用无坝引水的工程型式，适应河流水文以及地形特点布置工程设施，就地取材的原材料及由此建筑的河工和水工构件，赋予了河道及滩地良好的生态功能，使成都平原的渠道具有天然河流的基本自然特性。工程运行2 200余年来，不仅没有产生生态环境负面效应，反而促进了整个成都平原社会、经济、资源、生态环境的协调发展。工程规划蕴含“道法自然”“天人合一”的哲学理念，体现出人水和谐、浑然天成、工程与河流环境融为一体的特征。

3.开发有度是都江堰工程设计的基本遵循

都江堰工程采用无坝引水的形式、“四六分水”的调控原则，在满足人类对水资源开发利用需求的前提下，最大程度地减少对生态环境的影响，保证河流的生态流量和适宜的开发利用强度，维护岷江下游良好的生态环境。近年，由于灌区面积不断扩大，区域用水量持续增长，进入灌区水量增加，导致金马河段部分时段断流，河流连通性被阻隔，对河流下游生态系统结构稳定和水生生物的繁衍带来了负面影响。如何适度运用都江堰工程需要重新审视和思考。

4.功能强大是都江堰工程布局的思维结晶

都江堰在工程总体布局上，充分体现了古人的系统思维和全局观念，既遵循生态平衡法则，又整合区域生态过程，提供多样化生态服务功能，比自然生态系统具有更高、更强大的功能；另一方面统筹考虑供水、防洪、排沙等水资源、水生态、水灾害问题，比自然生态系统具有更高、更强大的生活、生产保障能力。整个都江堰水网成为一个有机整体，开发利用布局体现了尊重自然和维持自然与人类共同需求的功能要求，综合功能更加强大。

5.官民协同是都江堰工程管理的成功经验

都江堰千年不衰与广泛发动群众密不可分。在建设过程中，李冰得到有治水经验农民的帮助，并组织了数十万民工，开山凿石，修堰开渠，依靠人民的力量克服了施工中的种种困难。在灌区经营管理方面，形成了独特的“官堰民渠”经营管理体制，官民合作，共同受益。对都江堰的管理维护，历代治蜀者和灌区民众均高度重视。延续至今，都江堰灌区工程依然采取政府统一管理骨干控制性工程、地方管理域内工程、老百姓管理田间工程的模式。

6.效益持久是都江堰工程管理的伟大成就

都江堰是我国古代“效益最好、历时最久”的水利工程，由于其布局合理、设计巧妙、技术方法运用得当、管理制度完善，历经2 275年仍持续发挥作用，惠泽一方。都江堰成就了成都平原“天府之国”的美誉，奠定了成都作为西南经济的中心地位。时至今日，古老的都江堰仍为成都平原可持续发展提供水安全保障，这是人类水资源开发利用的伟大奇迹。

7.创新引领是都江堰驱动技术发展的重要贡献

在都江堰的修建过程，李冰排除了当时种种迷信思想和行为的阻挠，秉持讲求科学、实事求是的态度，最终造就了这座巧夺天工的水利工程，体现了当时水工技术的最高水平。后来的灵渠、它山堰、渔梁坝、戴村坝等著名的水利工程，都留下了都江堰的印记。都江堰所体现的科技创新精神启示我们：水利工程建设必须尊重科学规律，综合考虑气候、资源、地质、环境等因素的影响，以及工程建设的实际条件，精心设计和施工，才能成为精品工程、经典工程、生态工程。

8.传承文化是都江堰弘扬中华文明的光辉典范

都江堰具有强烈的地域水文化色彩，“乘势利导、因时制宜”的“八字格言”，既是治理都江堰工程的规划设计准则，也成为水利行业治水的遵旨。“遇湾截角、逢正抽心”“岁必一修”等治水方法，体现了古人的治河智慧，为后人留下了宝贵的治河经验。由歌颂李冰父子而产生的祭水、祭神、祭人等文化活动，丰富了当地人民群众的文化生活。都江堰水文化的丰富内涵，反映在工程修建、维修、管理和发展的全过程，是人类社会发展的重要遗产。都江堰与当地的自然景观及人文景观融为一体，成为人们观光游览的胜地，为弘扬中华文明发挥了积极的典范作用。

二、统筹把握水利工程建设与生态保护的关系

水是生态系统的控制性要素，而水利工程是人类治水、管水、控水、用水的主要手段，水利工程建设和生态环境保护的关系具有双重性。一方面，水利工程通过建设水工建筑物，改变河流涉水空间和水流变化的天然状态，以满足人们的防洪和水资源利用等多种需求，对促进人类社会进步及改善以人居为中心的生态环境具有重要意义。另一方面，水利工程是人水矛盾的根源，如果水资源过度开发利用或工程建设对河流生态系统产生严重影响，将带来多重水危机和水问题，引发诸多生态环境问题。从都江堰工程特征视角看，水利工程建设和生态保护的关系主要体现在以下几个方面。

1.水利工程对河流自然生态系统的主要影响

大坝建设、河道治理等水利工程会改变自然河流湖泊的空间地貌特征，也会改变流域下垫面原始状况及局部水文循环条件，对河流自然生态系统产生不同程度的影响。

一是自然河流的人工化改造，包括河流空间平面及横断面几何形态的改变，导致与河流相关生物的生境条件发生改变；二是自然河流空间形态的人工干预，包括筑坝对于顺水流方向及侧向水流过程的改变，造成河流内的生物生境条件发生变化，受水库调节影响，洪水洪峰过程的大小、时程改变，可引起河流主槽与洪泛滩区、通江湖泊及湿地之间的空间状态发生变化等；三是水库调度或引水对天然径流的调节改变了河流原有的水文节律，对坝下河流生物栖息地的空间和水文过程等产生影响，对生物群落的生存条件产生一定影响；四是河流纵向连续性阻隔、水库淹没、库区缓流环境的形成及下游水文情势变化等多要素，对河流生态系统的生境结构和河流生态系统节律也会产生一定影响。上述水利工程对天然生态环境影响程度的大小，直接影响河流自然生态系统生态调节和生境支持功能的变化。同时产生的人工生态功能形成过程中，其生态产品服务供给功能的价值逐渐得到提升。因此，水利工程建设必须统筹处理好自然生态系统与人工生态系统的关系，在发挥人工生态系统服务供给功能的同时，采取有效措施减缓或降低对自然生态系统的影响。

2.水利工程对区域生态环境的改善作用

水利工程建设的初衷是为人类经济社会提供生态产品供给与服务。事实上，在人类长期活动对自然生态环境改变的状态下，水利工程在为人类提供生态产品供给外，往往也具有生态环境改善作用，更好为人类提供生态环境保障。具有防洪功能的水库、堤防、河道整治等通过调蓄和改善洪水过程，减少洪水对陆域生态空间一切生命体征物质（包括人、动物、植物等）的破坏，对河流以外的生态系统形成保护；具有供水、灌溉功能作用的水库、输水工程等，通过蓄丰补枯调控水资源时空分布，也可进行生态补水和水沙调控，增加河湖枯水期及缺水区域的生态环境用水，减少河湖泥沙淤积状况，改善区域湿地和河流的生态环境条件，为人类、水生生物、其他动物营造新的生境支持条件；具有水力发电功能的水利工程可提供清洁能源产品，替代其他化石能源产生的温室气体释放等。还有一些自然生态环境受损严重的区域，通过建设具有生态环境修复功能的水利工程，可以大大改善自然生态系统，改善局地小气候，形成新的水循环条件，以更加优良的人工生态环境代替恶劣的自然环境。例如扎龙湿地依靠人工引水保住了湿地的自然生态系统，河北塞罕坝林场的建设者把昔日沙漠荒原变为充满绿色生机的绿洲林海等。因此，水利工程建设可以塑造更加优良的人工生境环境，不仅有利于经济社会发展，也有利于生境恢复。

3.水利工程具有水景观和水文化传承的价值

一方面，水利工程修建后，将改变原有的自然面貌特征，形成新的面貌特征，建设过程中可以通过一定的工程措施等，因势利导、因地制宜，将河流、水系局部的自然面貌改造成更加符合人类审美情趣的具有景观效果的面貌特征。一些水库建设可使原来的河流型面貌变为更具有视觉感和精神感的湖泊型水景观，成为人们游览观赏、度假疗养、休憩娱乐的风景名胜区，如新安江千岛湖景区、长江三峡景区、黄河小浪底景区等。另一方面，水利工程是传承水文化的重要载体，人类逐水而居的历史不仅造就了源远流长的大禹治水史，也留下丰富的水文化遗产，成为底蕴厚重、资源丰富的中华文化传承的重要载体，如四川都江堰、京杭大运河、灵渠、山河堰、木兰溪、红旗渠等，已形成以水为载体的独特文化内容，展现了人类治水兴水的精神魅力。

三、统筹协调水利工程经济社会服务与生态环境保护功能

自然生态系统能够可持续以稳定形态存在，需要具有稳定的基本物质条件，人类社会能够可持续繁衍也需要有稳定的物质条件。满足这些需求的物质条件是自然界生态系统自身能够提供的基本功能要求。水是自然生态系统与人类生命可持续稳定存在的基本物质，水作为人与自然共同的物质基础，其功能是满足人与自然的核心物质需求，也是反映人与自然是一个生命共同体的核心要素。对于人类而言，还需要通过改变水的形态和存在方式，满足其不断发展的需求。因此，人类通过建设水利工程改变水的自然状态，得以更好发挥水对于人类的各种功能。

从人与自然和谐共生、生态系统稳定健康良好、人类经济社会可持续利用的需求角度来考虑，开发利用水资源，开展水利工程建设，要平衡好生态系统生态环境保护要求与人类社会对于水资源的功能需求之间的关系。水利工程建设既要符合水生态系统自我恢复与良性循环潜在的各类功能要求，也要能够更好满足人类经济社会可持续利用水资源的现实功能需求。

水资源产生于自然生态系统，这是人类得以繁衍的基本物质和环境条件。维护好自然生态系统的稳定形态，是人类自身的物质基础需要，即河湖生态系统生态环境保护要求的落实是满足经济社会服务功能可以持续发挥的重要基础前提。在同等物质基础条件下，水利工程建设过度重视经济社会服务功能需求必将影响河湖生态系统健康状况，只有严格落实生态环境保护的要求，才能使水利工程可持续满足经济社会的功能需求。因此，水利工程建设需要充分协调处理好生态环境保护要求与经济社会服务功能需求的关系，应以维护河湖健康生命为前提，合理把握水利工程对水资源、水空间开发利用的度，为服务经济社会的各项综合功能提供有力支撑，实现人与自然和谐共生。

此外，随着人们对美好生活以及精神文化需求的不断提升，水利工程建设面临创造优美生态环境和文化传播的功能需求，以及生态文明建设宣传的主观需要。自古以来，我国水利工程建设过程中的治水文化等与人民生活息息相关，水利工程尤其是城市河段的防洪工程以及农村河段的中小河流整治工程，是公共空间的民生工程，均可作为文化载体满足人们对精神文化的需求。水利工程建设的精神文化功能可以通过工程自身的美学品位提升和文化建设来实现，达到传承当地优秀的传统文化、治水文化以及现代生态文明理念的作用。