黄金池
刘树坤
一、我国水利发展的中心任务
进入21世纪水安全是世界瞩目的重大问题,如何保证人类水安全是全世界水利工作者为之奋斗的中心任务,中国的水利发展战略必须考虑围绕这个中心任务。具体体现用水安全主要可用如下四个方面描述:
一是满足人类基本生存的用水需求。水是一种不可替代的资源,几乎在人类生产生活的各个方面都需要水,在人类生活中发挥着重要作用,但这些功能中满足人类生存的基本生存条件是第一位的,水利发展的首要目标是满足人类生活的基本需要,这种基本需要包括一定的水量和一定的水质两个方面,实际上在我国一部分地区,由于干旱缺水,水源污染,这个基本需要受到严重威胁,我国是一个水资源短缺的国家,加上空间区域分布不均匀,时间分布不均匀,在一部分地区干旱季节水的基本需求得不到保障,消除贫困、改善生活、寻求发展应该从水的基本需求入手,不解决满足人类基本生活需要就不可能谈发展,这是生存与发展的辨证关系。
二是防洪减灾,减少灾害损失。随着国家经济的发展和工业化进程的加快,洪灾带来的损失也越来越大,广大城乡区域对防洪的要求越来越高。现代的防洪减灾应该是一个系统工程,要研究合理的防洪标准和综合防洪减灾措施的最佳组合。就我国目前相当一部分流域的情况看,水利防洪工程标准都在十年二十年的范围内,一些重大工程的防洪标准也就是50~100年,那么超过工程防洪标准的洪水怎么办?随着经济的发展这个标准要提高,但总存在一个超标准洪水的问题,当大洪水发生时综合抗洪措施,灾后重建都有即定目标,首先是避免人员伤亡,其次是尽量减少国家、集体、个人的财产损失,要根据国家经济的发展程度,将这种损失控制在一定社会经济条件下所容许的范围之内,不至于影响社会的可持续发展。考虑每一项工程的设计标准时(尤其是影响较大的大工程),要从时间的长远性、空间的广泛性、行业的交叉关系等多方面评价,不仅要进行经济的比较,还要进行社会影响、环境生态影响的比较,要综合考虑经济、社会的全方位影响,实际上许多防洪安全建设并不是标准越高越好,这其中有一个综合判定标准问题,经济、社会在一定阶段所具备条件下制定一个合理的标准,超过这个标准的防洪安全建设并不能产生最有效、最有利于发展的基本条件。相反,一般防洪工程所引起的洪水过度调蓄还可能造成流域内水循环的不利变化。因此在描述流域的防洪安全时应同时评价工程带来的经济效益、社会环境效益、对流域整个区域的贡献等。
三是保障粮食生产用水安全。据有关资料测算,到21世纪中叶,我国总人口将达到16亿,16亿人口的吃饭问题依赖于农业的高度发达,而水利是农业发展的重要基础条件之一。水利工作是保障粮食生产安全中必须重视的重要战略问题。在现阶段,威胁我国粮食生产用水安全主要集中在两个方面,一个问题是水资源在时间、空间上分布的极度不均匀性影响了粮食的安全、稳定生产,时间上我国相当一部分地区的粮食生产用水高峰恰是气候上的干旱少水季节;空间上,我国北方广博平原大地是我国重要的粮食生产基地,而这些地区是我国水资源严重短缺的地区。通过节水、调整农业生产结构、由工程或非工程措施达到水资源空间、时间上的再分配等手段消除或缓解水资源的不平衡供给是保障粮食生产安全的重要战略目标。
四是水环境水生态安全。水生态水环境是一个综合概念,通过对水资源的可持续性管理保证生态系统的完整性是有效保护人类自己的需要,而保护水质则是人类生命需求的基础。良好的水质条件,完整的生态系统是全人类的共同财富,也是人类发展的基础,在我国,现阶段严重的水环境污染给我们的经济、社会健康发展都带来了很大的隐患,水环境水生态问题可能是今后制约我国经济发展的重要因素。现代社会的工业化进程和人类物质文明程度的大幅度提高是以牺牲环境为代价的,要以有效的手段改变这种状况。改善水环境除了加大治理投入外,非常重要的另外两个方面是加强管理措施和调整产业结构,在我们这样一个经济基础还不是很强大的国家进行工业化进程和提高发展速度时,尤其应该重视提高管理效率和调整产业结构在改善水环境水生态方面的重要作用。
我们深入理解前面谈到的四个水安全方面的重要内容,不难发现,这些看起来非常独立的方面实际上并不是截然分开的,而是紧密关联的。自然界的水体循环所依赖的背景是一个完整的系统,它的组成包括了河道,水流,地貌,生态,社会等,甚至人类活动所留下的痕迹也形成了这个系统的一部分。这个系统是在长期的水动力及地质边界条件相互作用下加上人类影响形成的一种地貌形态表观方式,展现在人们面前的这种表观结果有它的必然性(在给定条件下)。人类作用如修建大坝修筑堤防,河道引水,闸门分洪等工程加进这个系统后,必然成为水循环背景系统中一组十分重要的边界条件,使水循环载体各个方面发生新的调整,为了使新的水循环载体属性值适应人们所加载的新条件,这种调整往往是多方面的,并不是一对一的关系。因此,我们考虑任何一个水利工程都应该考虑对系统的综合作用,也就是系统内各因子的关系问题。
二、水利可持续发展战略
21世纪的水利发展首先要充分体现可持续发展的基本理论,所谓可持续发展首先是发展,强调可持续发展不是不要发展,相反,还要强调大力发展,尤其是对于我们这样一个仍然贫穷的国家,发展是硬道理,只不过是要有序的、健康的、不以牺牲后人利益的发展,今天的发展要为明天的发展提供更加坚实的基础,本地区的发展要为相邻区域的发展提供支持或至少不产生负面影响。可持续发展是全球的热门话题,也已经逐渐形成人们现代管理的基本共识,水利作为我国的一项基础产业,其战略目标要充分体现可持续发展的思想。
水利工作的可持续发展就是以一定区域为基础的系统平衡发展,我们再三强调流域的系统综合概念,但实际上从管理模式来看,流域的概念在可持续发展中所具有的重要地位及其深刻的内涵还没有被广泛理解。对于给定流域,给出一定的条件后(包括人类活动、自然条件等),流域内的各种因素就在这些基本条件下形成一种动态的平衡特征,其中,天文气象特征相对较稳定,一般是在一定范围内呈现准周期性波动。而地表及地理特征的变化也十分缓慢,就流域整体而言,不会发生急骤的变化。人类活动介入的影响是最明显的,首先能够改变的就是水与土的平衡,进而导致流域内生态变化。从流域动态平衡的角度考虑,流域内每一种水的利用方式都会形成与其相应的一种生态准平衡系统。因此我们要注意的是,什么样的综合利用方式,什么样的水利开发有利于流域内实现可持续发展的生态系统。而我们水利工作者的任务就是为流域量身定做一套水利系统,使流域的水资源及其生态系统能够可持续地利用。
分析一些发达国家所走过的水利发展道路,我们不难发现,人类活动通过对水资源的开发利用达到对大自然的索取,进而由于索取过度,大自然反过来对人类生存发展形成了反制约,迫使人类活动按照大自然基本规律,通过加强管理、工程恢复等手段回报自然,美国、加拿大等发达国家都具有这种明显的阶段特征。现阶段,我国的水利发展仍然属于向大自然的索取阶段,很多现象证明这种索取在某种程度上已达到了社会、经济平衡发展的极限,有些方面甚至开始向反的方向发展,环境的污染、生态条件的恶化、频繁的洪水或干旱灾害等都预示了这种平衡破坏的情况。我国的水战略研究必须高瞻远瞩,未雨绸缪。正是在这样的背景下,水利系统提出观念转变是恰逢其时的。这种转变并不是强调一定要作什么和一定不能作什么,而是树立一种理念,强调一种综合概念,这种综合概念下的水利开发并不是不重视水利工程,相反,人们要解决资源水利中的一系列重大问题仍然需要通过工程的手段,国土资源中的水土资源平衡,人口分布对水资源的需求、工农业发展的水资源平衡,抵御洪涝灾害等都需要通过一定的工程手段来实现,问题的关键在于,在新的历史条件下,工程建设的思路、出发点有了很大差别。从工程的设计上要考虑宏观综合关系,包括空间上的上下游关系、左右岸关系,时间上的现在、将来关系;行业上要考虑工业、农业、生态环境的关系,这种关系体现的往往是一种无形的效益,要实现这种转变,并不是某个人或某一种主导观念的主观意愿,而是客观现实的发展需要我们认真考虑水利工程的宏观综合作用。以修建大坝蓄水工程为例,以往人们多考虑它的防洪、灌溉、发电等综合效益,这些都是能够看得见、可以用经济指标来衡量的东西,而这个工程对上下游的影响(如对河道演变,生态平衡的影响),对左右岸的影响(如水位抬高、两岸地下水位上升),对非经济指标能衡量的行业影响都要考虑。
如何判断水利发展的合理性、综合效益的可靠性等是我们进行战略决策的重要依据。,以往的水资源利用方式,水利工程的布设等是否适合所在区域的基本特点,是否符合可持续发展的原则往往通过完成工程量的多少来衡量,我们经常说这几年又建了多少坝、修了多少堤、打了多少井、灌溉面积达到多少亩之类的指标来衡量。对于一个区域这些数量指标是否能够保障全区域内系统水环境水生态安全,是否满足一个区域的可持续发展则不得而知。新的水利发展形势下需要研究更加客观、合理的水利发展判别指标。
三、流域水利发展的基本关系
水战略问题是一个系统问题,也是一个各方面关系理顺的问题,综合起来考虑一个区域的水战略问题实质上就是要处理好区域内社会、经济、环境等各要素之间的关系。
(一)水质与水量的关系
水质与水量是两个相互依存的概念,破坏了水质就等于减少了有效使用的水量,没有充足的水量,保证良好水质就缺乏基础条件,反过来,如果有足够的水量则为水质的保护提供了一定的基础条件。在实际生活中,无论是人类生存的基本需求用水还是工农业生产用水,生态用水,水量水质是并重的。然而,在一定的环境条件下,自然界的总水量基本是恒定的,提高人类有效用水量的重要手段就是大力改善水环境和供水水质条件。由于在社会发展中,尤其是在我们这样一个水资源不是太丰富的国家,水质的变化直接影响了水量的保证,在自然总供给基本恒定的情况下,水质的保护将可能是我国水利发展战略的重要目标。
(二)防洪与减灾的关系
要明确防洪与减灾是一个问题的两个方面,就防洪来说,要达到一定程度的防洪安全,往往需要通过一个区域的防洪系统综合作用,从降雨到达地面开始,为了减少洪水的一切因素都应该当作防洪系统的重要措施来考虑,如降雨区的地面滞蓄能力(植被与土壤),产汇流区的小型滞蓄洪工程,干流河道上的防洪工程包括规划的蓄滞洪区、大堤工程、畅通的泄洪河道等。一个区域内居民的生命安全应当是水利发展的重要目标,但由于自然界发生洪水的概率特征,防洪安全只是一个相对概念,绝对安全的环境是不存在的,实际上,我们的防洪水利工程规划、设计都是以一定的概率洪水来设计的,根据不同的国家经济发展阶段,洪水安全的保证率要逐渐提高,这就要根据国家经济发展的战略目标来制定水利发展的战略目标,制定合理的洪水安全标准。但另一方面,我们按阶段制定一定的防洪标准并不是说超出标准的洪水威胁就不用管了,就不是我们水利工作者的责任,相反,我们的更加重要责任就是考虑在发生超标准洪水时的安全问题,这就是减灾,要正确处理防洪与减灾的关系,要双重兼顾,作好经济效益、环境效益、社会效益的综合平衡。
(三)洪水与干旱的关系洪水与干旱是一个区域内矛盾的两个方面,也就是水少与水多的矛盾,实质上也就是分布不平衡的矛盾。时间上汛期来水偏多,产生洪水灾害,非汛期来水偏少,不能满足用水需求;空间上南方水多,北方水少,东部水多,西部水少,而这种一般条件下的不平衡还时常产生变异,实际上在我国汛期发生干旱、非汛期产生洪水,南方发生干旱、北方发生洪水的灾害情况也不少见。对于发展经济来说,洪水与干旱两者都是灾害,战略决策中要妥善处理好解决这两类矛盾的综合措施,关键在于将时间空间的不平衡调整为相对平衡,才有利于国家的可持续发展。
(四)局部工程与流域的关系从水利发展的地域概念来说,流域是相对独立的基本单元,大多数流域都能够在相对稳定的条件下形成自己完整的水平衡系统,在这个系统内,水资源管理是通过一系列具体措施来实现的,这些措施体现在大量的水利工程及非工程措施。如上所述,作为一个相对独立的流域系统内,组成系统的各个因子是相互联系、相互影响的,上下游之间、左右岸之间的宏观影响长期存在,一个工程在一个流域的作用往往影响到相当大的范围甚至整个流域,工程的规划与建设要特别注意这种宏观影响。
(五)工程与管理的关系人类改造自然,现阶段最重要的还是通过工程措施,如修建水库以蓄水,调节水资源空间和时间分配上的不均匀性并利用水能发电等,然而工程作用的发挥是通过管理来实现的,在一个区域内不同工程措施有不同的侧重点,如何从系统的角度合理调度、发挥工程的综合作用,在考虑工程战略布局时必须仔细考虑,避免工程的重复或者工程运用功能的冲突,甚至对流域综合管理产生负面影响。
(六)人类活动与自然规律的关系一个区域内人类活动包括很多方面,这些人类活动所产生的结果不能违反自然规律。以流域内兴修水利工程为例,流域内水利工程的建设和水资源利用方式将改变流域内水土平衡及水循环特征,形成了新的水资源分布特征,这时,人类调控的程度就需要遵循自然资源与社会发展的基本需求。大量兴建水库、堤防将使流域内一部分水资源更多地拦蓄在河道之内或排洪入海,而使另一部分区域相对干旱或少水,造成地下水位下降、湿地流失、湖泊萎缩、植被干枯等生态恶性变化,这就是一个‘度’的问题。另外,在干旱地区大量引水灌溉,甚至发展一些高耗水农业,一方面是改变了水资源的空间分布,引起非灌区水资源更加紧缺;另一方面灌溉区域地因大量蒸发、下渗量少而导致土壤的盐碱化。因此水利建设不能盲目满足社会需求,相反要从流域可持续发展的前提出发,考虑自然基本规律,综合减灾、环境、域内社会合理利用水资源。
(七)河道与流域的关系河流是流域内水体的传输通道,与流域是线与面的关系。大部分水利发展活动离不开河流,河流不畅则通道不畅,但河流不是孤立的,河流的治理作用相当一部分都反映在流域上来,我们在实施治理河流工程时要充分考虑这种全局性影响。
(八)水与国民经济其它行业的关系水资源只是一种基础资源,是一种不可替代的资源,它本身除了人类维持生命的基本需要外,必须通过与国家其他资源的有机结合才能产生经济作用,如农业上只有同土地资源结合起来;工业上只有与矿产资源等结合起来。一个区域的水资源量是有限的,农业、工业、国土整治等所需要的水量也是一定的,因此,往往是一个区域的水资源量决定了其它行业开发度,这就是水资源承载力的问题。因此进行区域的水战略布局要了解国家在本区域的国民经济发展布局,根据水资源的可能最大承载力考虑水资源配置,超出水资源承载力极限的,要提出建议对区域经济发展规划进行修正,或者通过必要途径提高水资源承载力。
(九)水利开发与生态环境的关系生态的多样性是人类自身发展的重要环境保证,良好的生态环境为人类发展提供了许多重要的,有些是不可替代的宝贵资源,因此在现代人们普遍开始重视人类自己的未来时,生态环境就成为目前人们讨论最多的一个话题,水利发展全局性目标中,关键是要针对不同区域的特点,分析水利开发对环境生态的影响究竟有多大。实际上,不同区域水利开发程度对生态环境的影响是有区别的。
(十)近期与长远的关系
今天的发展不能以牺牲后代的利益为代价,这是可持续发展的基本思想,水利发展要考虑长远目标,处理好近期和远期的关系。工程的规划与流域水功能的安排不能前后矛盾,要体现一种自然和谐的关系。
| 四、结语 水的战略问题就是水的宏观问题,可从水战略的时间宏观内涵,空间宏观内涵,跨行业宏观等三个层次来理解水战略问题的内涵,水战略的空间宏观内涵就是要考虑水问题空间水体分布动态变化特征意义。从水的循环特征来看,流域是水利发展相对封闭的整体系统,在考虑水利发展布局要从整个系统出发全面规划;水战略的时间宏观内涵则是要考虑人类活动在时间上的连续性和前后关联性;跨行业宏观特征体现的是水体功能在国家社会、经济活动中的综合作用,我们的水利发展思维必须要在这些全局性方面有所突破 。 |
图1 水利发展进程 |
纵观人类水利发展事业的历史,可以发现,其整个过程表述了一种人类与自然之间的不适应到适应的过程,可用图1来示意这个过程,可见水利发展是与人类社会的发展相适应的。一个区域水利发展的程度主要看人类对水的调控程度和方式,总的来看,我国目前水利发展模式仍然处于征服自然、向大自然索取的单向模式。在新世纪到来之际,正是我们转变观念,逐渐向与自然和谐相处的综合水利转变的时机,通过全局性问题的研究,形成我国社会主义市场经济条件下水利发展的新模式。
参考文献
中国科学院可持续发展研究组,1999,1999中国可持续发展战略报告,科学出版社。