科学认识河湖水系连通问题

徐宗学，庞 博

（北京师范大学水科学研究院，100875，北京）

河湖水系是水的重要载体，是生态环境的重要组成部分，是经济社会发展的重要支撑，人类文明的出现、人类社会的进步和发展，都与河湖水系密不可分。过去数十年，随着经济社会的快速发展，河湖水系的连通格局在自然演变和人类开发利用下发生了重大变化。各种调水工程使原本隔绝的河流和流域实现了连通，不同防洪工程、水资源的统一调配使原来只在突发洪水时连为一体的河流、湖泊和湿地成为互为连通的水系和河网，这些河湖水系的连通为当地的经济社会发展作出了巨大贡献。但是，也应该充分认识到，由于人类认识水平的局限性与水资源不合理的开发和利用，使原本连通的河湖水系出现了连通不畅乃至隔绝的状况，造成了水资源调配能力不足、干旱频发，洪水宣泄不畅、风险增大，河流自净能力减弱、污染加重等问题。另一方面，我国水资源时空分布和人口、经济发展不匹配的现实，也对一些本来不连通的河流提出了连通要求。因此，亟须对河湖水系连通问题进行深入系统的研究，明确河湖水系连通的基本概念和内涵，提出河湖水系连通的关键技术，建立河湖水系连通的基本理论，为水资源可持续利用与生态环境的健康，实现“人水和谐”和经济社会的可持续发展提供科技支撑。

河湖水系连通的基本目标，应该是针对中国水问题的迫切需要，基于“人水和谐”的治水理念，通过提高蓄滞洪水能力、水资源承载能力和水体自净能力，解决“水多、水少、水脏”等问题。通过不同水体的水系连通，可以增加生物多样性，恢复受损水体的生态功能。但是，河湖水系连通的内涵是什么、如何连通、关键技术和技术体系等都是亟待深入探讨的重要问题。要以水循环理论为依据，在“人水和谐”的原则下，结合水科学、环境科学、生态科学、哲学、社会学、经济学等理论，构建系统的理论体系和技术体系。

一、开展河湖水系连通是我国经济社会发展的迫切需要

为了从根本上解决“水多、水少、水脏”的问题，为我国快速发展的经济社会提供安全可靠的水资源、减少洪涝灾害、改善生态环境，河湖水系连通是必要的保障性措施之一。

首先，开展河湖水系连通工作是提高抵御洪涝灾害能力的迫切需要。经过新中国成立以来大规模的水利建设，我国主要江河的防洪体系已初步建成。但在多年来的自然演化以及人类活动的双重影响下，主要江河下游河床淤高，河道淤积，与河流连通的众多湖泊洼淀，由于垦殖等原因，调蓄能力大幅度降低，甚至有的蓄滞洪区被经济社会用地所挤占，减少了水系空间。其结果是洪涝灾害不断加剧，来自洪水的威胁成为经济社会发展的制约和瓶颈。给洪水以出路，给洪水以空间已成为当前国际上治水的基本思路，只有实现河湖水系连通，增加河湖调蓄能力，为洪水创造更多的空间，才能从根本上减轻洪涝灾害对人类的威胁。

其次，开展河湖水系连通是提高水资源统筹调配能力的迫切需要。我国经济社会发展格局和水资源格局不匹配的局面不断加重，用水竞争性加剧，工业用水挤占农业用水，生产用水挤占生态用水，城市用水挤占农村用水。从全国水资源整体配置情况来看，部分地区仍存在水资源承载能力不足的问题，经济社会供水风险逐步加大。为改善水资源短缺的现状和适应新的发展格局，以水资源的可持续利用支撑经济社会全面、协调、可持续发展，亟须深入研究河湖水系连通问题，为我国经济社会的可持续发展提供水资源保障。此外，开展河湖水系连通工作也是修复生态环境功能、保障河湖健康的迫切需要。我国许多地区在经济社会快速发展的同时，废污水排放量增大而治污力度不足，许多江河湖泊的污染物负荷大大超过了其纳污能力，水污染加剧，水生态环境状况日益恶化，资源环境对经济社会发展的支撑保障能力呈现明显下降趋势，已成为制约经济社会发展的重要因素。因此，亟须开展河湖水系连通工作，进一步明确河湖水系连通的技术要求，以河湖水系连通维系流域健全的水循环，改善生态环境，维护河湖生态环境功能，保障生态安全。

为了应对气候变化可能带来的巨大挑战，为经济社会的健康发展营造更安全可靠的外部环境，面对不断增大的防洪风险、水资源短缺和生态环境恶化的严峻局面，实现以河湖水系连通提高径流调控与洪水蓄泄能力，合理安排洪水出路，降低洪水风险，保障防洪安全，增强抵御洪涝灾害的综合防治能力；加强水源地建设，构建抗旱应急水源通道，增强水资源调配的主动性；通过提高河湖之间的连通性增加其生态自我修复能力，改善生态环境，维系河湖健康，营建保障经济社会协调发展和生活生产安全的条件和环境。

二、国内外河湖水系连通案例与分析

随着世界各国经济社会的快速发展，结合跨流域调水工程，不同国家都具有很多河湖水系连通的成功案例。例如，美国西部素有干旱“荒漠”之称。由于修建了中央河谷、加州调水、科罗拉多水道和洛杉矶水道等河湖水系连通工程，在加州干旱河谷地区大力发展灌溉农业，使加州发展成为美国人口最多、灌溉面积最大、粮食产量最高的一个州，洛杉矶市跃升为美国第三大城市。澳大利亚为解决内陆干旱缺水，修建了雪山调水工程。该工程位于澳大利亚东南部，通过大坝、水库和山涧隧道网，从雪山山脉的东坡建库蓄水，将东坡斯诺伊河的一部分多余水量引向西坡的需水地区。沿途利用落差发电供应首都堪培拉及墨尔本、悉尼等城市。巴基斯坦的西水东调工程，从西三河向东三河调水，灌溉农田几千万亩，使巴基斯坦由原来的粮食进口国变成小麦和大米的出口国之一。埃及国土面积中96%是沙漠，水无疑是它的“生命线”，埃及人意识到，埃及经济腾飞的根本出路在于大修水利、征服沙漠。阿斯旺高坝建成后，埃及又开始建造和平渠和谢赫·扎那德水渠，分别将纳赛尔湖水引向西奈半岛和埃及西部沙漠。这些河湖水系连通工程为当地的经济社会发展作出了重大的贡献，也成为世界上河湖水系连通的成功典范。

在我国，河湖水系连通工程也有不少成功的案例。2002年以来，太湖流域管理局根据 “以动治静、以清释污、以丰补枯、改善水质”的引江济太方针，组织江苏、浙江、上海三省、直辖市水利部门实施了引江济太调水试验，累计通过望虞河引调长江水入太湖流域113亿m3，增强了水体循环能力，改善了太湖水体水质和流域河网地区水环境，保障了流域供水安全，提高了水资源和水环境的承载能力。山东聊城市属北方干旱缺水城市，因毗邻黄河，引黄条件优越，但黄河年际、年内来水丰枯不均，现有河湖蓄水库容有限，如遇枯水年，河湖水量水位极难保持稳定。为改善聊城人民的生活居住环境，促进经济社会发展，聊城市在城市规划中强化水系建设，将开发城区内东昌湖、古运河、徒骇河三大水系，在初步实现与古运河和东昌湖一湖一河相连的基础上，计划与徒骇河相连，形成两河一湖相连的水系格局。通过将东昌湖和京杭运河城区段、徒骇河城区段连通，城区水系全部贯通，将充分体现“城在水中，水在城中，城中有湖，湖中有城，城河湖一体”的水系景观特色。塔里木河下游调水首次实现了20多年来全流程过水，生态环境明显改善；黑河的成功调水及扎龙湿地的应急补水，得到了社会各界的广泛好评，相关区域生态明显改善。北京城市水系通过截污、治污、引水、河道整治等手段，解决了“水质型缺水”问题，通过引水换水工程，促进水体流动，加速城市河流水体转换，提高了水体自净能力，取得了显著的生态和社会效益。其他典型案例还包括引江入巢、引黄济津济淀、珠江压咸补淡、牛栏江调水等水资源配置工程；桂林两江四湖、杭州西湖、南昌三河四湖、绍兴三湖、银川艾依河七十二连湖、天津市中心城区河湖水系等河湖水系连通工程；淮河、汉江下游、东江流域等生态调度，以及山东省县市三级水网建设实践等。这些河湖水系连通的案例无疑为今后深入研究相关问题提供了宝贵的经验和素材。

三、河湖水系连通的内涵与基本分类

通过自然营力或工程措施建立河湖水系之间的水力联系，统称为河湖水系连通。这种连通可以是一种纯自然的行为，例如黄河夺淮在历史上形成的众多湖泊及其相互之间的水力联系，也可以是人类根据其自身的发展需求通过工程措施所建立的河湖水系之间的水力联系。目前所指的河湖水系连通，常常指后者。对于这种根据人类社会发展需求所建立的河湖水系连通，可以将其定义为“以可持续发展与人水和谐为原则，以水安全和流域生态健康为目标，基于水循环理论，通过工程措施以及水库闸坝调度等手段，建立河湖库不同水体之间水力联系的措施和行为”。结合国内外河湖水系连通的实践经验，可以从气候分区、空间尺度和功能作用等不同角度对河湖水系连通进行科学分类。根据气候分区可以分为南方多雨型、北方干旱型、西北内陆型、云贵高原型、青藏高寒型，按照空间尺度可以分为跨流域连通、同一流域相邻河湖连通、城市水系连通等，按功能作用可以分为减轻洪涝灾害（防洪）型、保证供水安全（供水）型、改善水生态环境（生态环境）型以及混合型等。

1.防洪型

天津市已完成南水北调中线天津干线及市内配套工程建设，城市防洪标准得到了极大提高。城市防洪圈内的主要河道、湖泊、水库基本实现连通，部分河段实现旅游通航是防洪型河湖水系连通的典型案例。

2.供水型

南水北调工程建设，将构建我国“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源战略配置格局，有效解决北方地区经济社会可持续发展和生态安全保障的水资源需求。引汉济渭工程通水，将有效缓解渭河流域水资源供需矛盾。引黄济津调水从山东省聊城市东阿县的黄河位山闸引水，经位山三干渠到临清市引黄穿卫枢纽，进入临清渠、清凉江、清南连渠，在泊镇市附近入南运河，在九宣闸进入天津市境内，有效地改善了相关地区的水资源配置能力。这些河湖水系连通工程无疑是以供水作为主要目的的成功范例。

3.生态环境型

广西桂林市两江四湖一期工程，从根本上改善了市区的生态环境，完善了城市功能，开拓了市中心旅游的新格局，弘扬了桂林悠久的历史文化，提升了城市的档次与品位。江苏宿迁为改善城区水环境、保护水资源，根据宿迁水系地形特点，在加快污染治理的基础上，实施了中心城市水系沟通规划。主要是从骆马湖、中运河自流引水入古黄河及西民便河，调活水体，改善水质，营造水景，使中心城区河道水系达到水功能区划要求，将宿迁中心城区形成一轴、二环、三湖、四河和五沟通的水系水环境格局。通过水系沟通和河道治理，实现河道东西贯通、南北通畅的水系布局，并通过有效连通宿迁市风景名胜区，对滨水区域合理开发利用，改变河道两岸景观风貌，不断改善人居环境和提升城市品位。

4.混合型

广西南宁市建设连通渠，形成五大环城水系，通过贯城渠打造江南江北环城水系。实现“南水北调”，再“北水南调”，从而抬高各内河、湖的水位，打造江南、江北环城水系，使死水变成活水。内河规划结合城市防洪要求，采取改造河道扩建上游源头水库、河道中下游挖湖滞洪、河道疏竣、护岸等措施，保证河道行洪能力。同时通过修河绿岸、结合市政管网进行污水截流、引水补水、生态恢复、景观设置等措施，使市内河变成防洪、文化、舒适、生态、水质达标的河道。江西南昌加快城南护城河、梅湖、象湖、玉带河、青山湖、艾溪湖、抚河故道等城市水体河网相连、游艇相通的城市水上景观与商贸、休闲、旅游为一体的工程体系建设，开辟贯通市内外的水上游憩通道。加大市内外水系整治，提高城市活化水系覆盖范围，根除市内臭水沟，水生态修复与水生态保护得到进一步加强。实施城市湖泊水系连通工程，对城市的防洪、生态环境建设起到了巨大作用。

四、当前推进河湖水系连通工作的几个问题

近年，河湖水系连通的实践在全国兴起，各种河湖水系连通工程的规划、设计、建设工作此起彼伏。在这种形势下，更需要保持清醒的头脑，要坚持“人水和谐”的基本理念，科学认识河湖水系连通问题。

当前推进河湖水系连通工作的主要问题和对策措施包括：

①端正态度，厘清思路，坚持“人水和谐”的基本原则，科学认识河湖水系连通问题。河湖水系连通应该是当前新形势下的一种治水理念，既不应该将河湖水系连通抬高到不应有的位置，也不应该仅仅将河湖水系连通认为是单纯的技术问题，不从深层次、战略的高度研究和认识河湖水系连通问题。

②加快和加强河湖水系连通理论研究，确定河湖水系连通的内涵，围绕洪水风险理论、水资源承载力理论、水资源配置理论、水资源规划理论和生态调度理论等，尽快提出针对河湖水系连通的关键技术，研究相应的技术体系，为实际河湖水系连通工作提供科技支撑。

③围绕河湖水系连通的基本理论研究，要尽快弄清楚为什么连、如何连、连通后的效果评价等问题，相关联的判别技术、判别方法、判别指标和判别准则等，为河湖水系连通工作提供依据和支撑。

围绕河湖水系连通工作，要进一步增强政策引导，尽快健全河湖水系连通工作的监督和管理机制。应把河湖水系连通工作与当地的经济社会发展紧密结合起来，强化河湖水系连通功能及作用，统筹区域、城乡经济发展，将河湖水系连通工作做好。

五、结 语

河道和湖泊是水资源的载体，是行洪的通道和调蓄洪水的场所，是生态的屏障。针对区域经济社会发展对江河湖泊防洪抗旱、提高水资源承载能力以及改善水生态环境的迫切需求，需要深入研究河湖水系连通的作用和影响，分析河湖水系连通的必要性、可能效果及具体措施。构建引得进、蓄得住、排得出、可调控的江河湖库水网体系，根据丰枯变化调水引流，实现水量优化配置，提高供水的可靠性，增强防洪抗旱能力，改善生态环境，维护河湖健康生态，使之更好地服务于经济社会发展。要以河湖不萎缩、功能不衰退、水质不污染、生态不恶化为指导思想，紧密结合我国河湖水系连通的实践，系统梳理国内外河湖水系连通的典型案例，深入分析河湖水系连通类型、成效、经验及规律，提出推进河湖水系连通工作的

思路、对策和措施，为深入推动河湖水系连通工作提供决策支撑。应充分考虑地域之间经济社会发展水平等方面的差异，把握不同类型河湖水系连通的特点和要求，深入开展调查研究，提出不同地域、尺度下不同类型河湖水系连通工作推进的思路，并争取尽快在政策法规、规划设计、管理体制、长效运行机制等方面提出切实可行的、有针对性的对策措施，为深入推动河湖水系连通工作提供科技支撑。

[1]DORSEY J H.Improving water quality through California’s Clean Beach Initiative：an assessment of 17 projects[J].Environ Monit Assess，2010，166.

[2]W ILSON S D.Competition and resource availability in heath and grassland in the Snowy Mountains of Australia[J].Journal of Ecology，1993,81.

[3]欧阳琪,张远东.加利福尼亚州水资源调配工程[J].南水北调与水利科技,2006,4(6).

[4]皮钧,熊雁晖.加利福尼亚调水工程对我国调水工程的启示[J].南水北调与水利科技,2004,2(4).

[5]王常让，邓温聪.雪山工程的开发和管理[J].东北水利水电，1993（11）.

[6]王庆印,刁秀云,李群智,等.聊城市水问题初步研究及对策分析[J].地下水，2007,29(3).

[7]吴浩云.引江济太维护太湖流域河湖健康生命的实践和探索[J].水利水电技术,2008,39(7).

[8]吴浩云,周丹平,何佳,等.引江济太工程综合效益的评估及方法探讨[J].湖泊科学,2008,20(5).

[9]张力威,徐子恺,郭鹏,等.澳大利亚雪山工程水质安全与运营管理经验及思考[J].南水北调与水利科技,2007,5(2).