福建省环境水利学科发展研究报告
2016-07-14福建省水利学会
福建省水利学会
福建省环境水利学科发展研究报告
福建省水利学会
[摘要]环境水利研究生态环境与水利的相互关系,涉及水利、环境等学科的研究范围。该文阐述环境水利主要基础学科及其研究方向,论述其主要内容、成果和发展,分析福建省环境水利学科的研究、应用实践及发展情况。结合水生态文明、海绵城市等理念及构建全国生态文明示范区的要求,从水资源、水环境、水生态、水景观、水文化等方面对福建省环境水利学科发展进行了展望。
[关键词]环境水利 水生态 水景观 水文化 学科发展
1 前言
环境水利由中国学者于1979年率先提出[1]。在1982年9月举办的第四届世界水资源大会上,中国提交的《中国的环境水利工作》论文获得了好评,并于1987年刊登在国际水资源协会刊物《水国际》上,环境水利和环境水利学的英文名称也采用了中国提出的Environmental Hydraulic Engineering 和Environmental Hydro-Science,环境水利受到国际水利界的重视程度可见一斑[2]。1981年10月,中国水利学会在武汉成立了环境水利研究会,研究会与时俱进地开展了一系列开创性工作,使环境水利学科涉及的内容和深度都得到了充分拓展、深入和完善。1988年,福建省水利学会成立了环境水利研究会(后更名为环境水利专业委员会),在福建省内环境水利问题的研究上取得了丰硕的成果[1]。
环境水利是研究生态环境与水利二者之间相互关系的学科,研究内容既包括水利规划、建设对生态环境产生的影响,也包括生态环境的改变对水利规划、建设的影响和提出的新要求;其目的是使水利规划、建设充分发挥兴水利、除水害的作用,使宝贵的水资源得到合理开发利用的同时,生态环境也能得到充分的保护和改善。环境水利研究的方向和重点内容主要取决于国家发展建设需求和科技发展水平。环境水利是一门综合性、边缘性学科,其基础学科包括环境水力学、环境水文学、生态水利工程学、环境水利经济学、水利美学、环境水利医学、环境水文地质学、环境水化学、环境水生物学等。中国最初的环境水利工作是由水源保护工作开始的,随着社会经济的快速发展,水污染、水资源短缺日显突出,以及一些大规模水利工程建设引起的生态环境恶化,人们对环境水利有了新的认识。环境水利学科的研究领域也逐渐拓展到了水资源保护、水利工程环境影响、流域环境水利、区域环境水利和城市环境水利等方向[3]。
党的十八大提出,要大力推进生态文明建设。根据《国务院关于支持福建省深入实施生态省战略 加快生态文明先行示范区建设的若干意见》(国发[2014]12号),福建省成为全国第一个生态文明示范区。随着水利部大力推进水生态文明建设,环境水利迎来新发展的机遇,也面临着更高的要求。环境水利是福建省水生态文明建设的重要组成部分和支撑体系,水资源、水环境、水生态、水景观、水文化将是新时期环境水利发展的重要内容,也是传统水利向生态水利发展的要求。
2 环境水利主要基础学科
传统的水利学科主要关注的问题是与水利工程相关的物理因素,环境水利学科除了物理因素之外还关注相关的化学、生物因素,特别需要注意它们形成的生态系统与水利工程之间的相互关系[4]。水生态文明建设要求环境水利除了研究上述内容外,还需从生态环境保护的角度综合考虑水利工程、水资源、水环境、水生态、水景观之间的关系,并能体现出水文化理念。在发挥水利工程社会经济效益和改善生态环境作用的同时,提升水利工程的美学价值和文化品位。可见,环境水利学科研究的问题是复杂的,需要有水利学科、环境学科及其延伸交叉形成的多门基础学科作为支撑。
2.1环境水文学
环境水文学是水文学和环境学科的交叉学科,一般认为它是研究人类活动对水文和水资源影响,以及水文情势变化对生态环境影响的一门科学。它从水环境的角度深入探索水体中水文现象的发生、发展和演变过程,以及这些过程与水环境、水质之间的联系及因果关系,为水污染治理提供最基本的水文学和环境学科的知识和技术。主要研究内容有:①流域、区域水文情势变化对环境的影响;②环境的变迁对水文情势的影响;③水利工程对环境的影响;④特殊地区如城市、矿区、土壤改良区、森林等的水文变化规律及其对环境的影响[3,5]。福建省在咸潮倒灌、环境用水和生态环境需水量等方面均有研究成果[6-9]。
2.2环境水力学
环境水力学是研究污染物在水体中混合输移的规律及其应用的学科,其主要目标是:探求因混合、输移而形成的污染物浓度随空间和时间的变化关系,为水质评价与预报、水质规划与管理、排污工程的规划设计以及水资源保护的合理措施提供基本依据。
环境水力学广泛应用于福建省水质预测、评价、规划、管理及工程设计中。2013年7月25日,福建省水工程水动力研究中心正式挂牌成立,以水工程水动力研究为中心任务,建设以闽江下游河道仿真物理模型为主体的闽江水工试验厅、水沙数学模拟研究室。庄丽榕、陈冬平等利用二维横向平均模型CE-QUAL-W2分别对山仔水库和山美水库进行水力学和水质模拟[10,11]。
2.3环境水化学
环境水化学是研究人类活动对环境与水体化学性质的形成、发展、演变和效用之间相互关系的学科。主要研究内容包括:①环境水化学本底值研究;②水体及界面环境中化学污染物质的交换、迁移、转化、降解规律的研究;③水利工程对水体化学性质影响规律的研究;④水环境容量的研究;⑤水体化学污染发生规律及其对环境的影响和评价方法研究。福建省在相关研究方面均有成果,如对闽江、九龙江水环境容量的研究[12,13],对山仔水库、晋江西溪非点源污染的研究等[14,15]。
2.4环境水生物学
环境水生物学是研究人类活动和水环境、水生生物相互作用的规律及其机理的学科,研究领域主要有两个方面:水利工程的生态问题和水环境污染的生态问题。福建省在水利工程的生态问题和水环境污染的生态问题均有相关研究[16,17]。
2.5水利美学
水利美学是研究水利环境的审美要求和美感的学科。以水利工程美为核心内容,还包括水环境美内容[1]。需要因地制宜,建设既满足主要的防汛抗旱功能,又体现地方特色的水利工程,达到美化环境、美化生态、美化家园、美化生活的效果。
水利美学在福建省城镇堤岸等景观建设中已有广泛的应用并受到了足够的重视,为了使城建与水利功能景观互补、同步设计、同步实施,福建省住房和城乡建设厅和水利厅根据福建省政府《关于实施宜居环境建设行动计划的通知》(闽政文[2014]13号)精神,对宜居环境建设行动计划涉及水利生态景观方面提出了有关要求。
2.6生态水利工程学
生态水利工程学研究水利工程理论和环境水利理论在水利工程规划、设计、建设及运行过程中应用的学科,以预防破坏、保护和改善生态环境。它是水利工程学延伸出的一个新的分支,要求水利工程在满足人类社会对水的各种需求(包括防洪、灌溉、供水、发电、航运及旅游等)的同时,也要兼顾水域生态系统平衡[18]。研究方向可以分为生态环境保护和改善、水污染防治、景观改善等方面。
福建省近年来对水利工程的生态保护逐渐增强,加大拦鱼、过鱼和鱼类人工繁育的研究力度,保护渔业资源和生态环境;大力推进生态水系建设,构建河湖水系连通工程;注重水环境特别是水源地的保护,如山美水库等大型水库都在建设前置库工程;对水利工程景观建设也有长足的发展,特别是城市堤防工程的景观建设,成为城市中一道靓丽的风景线。
2.7生态环境水文地质学
当代水文地质学进入了生态环境水文地质学阶段[19]。生态环境水文地质学是以水文地质学为基础,研究与地下水有关的在天然条件或人为因素的影响下,与人体健康或人类生活及生产活动相关的各种环境水文地质问题,进而防护、改善和治理的一门科学。主要研究内容可以分为两大类、六个方面,两大类是指:①第一类环境问题,即天然(原生)环境水文地质问题;②第二类环境问题,即人为(次生)环境水文地质问题。六个方面是指:①资源环境水文地质;②污染环境水文地质;③病理(医学)环境水文地质;④工程环境水文地质;⑤生态环境水文地质;⑥区域环境水文地质。
生态环境水文地质学在福建省病险水库除险加固和引水隧洞等实际工程中有着广泛的应用[20,21]。
2.8环境水利经济学
环境水利经济学是研究水利工程和社会经济之间相互关系的学科,除了需要考虑工程资金成本和效益外,也需要考虑工程的资源、生态环境和社会成本和效益。研究方向主要是:水利工程环境与经济和水资源保护与经济,解决水利工程对环境影响的经济分析和水资源保护的经济分析。福建省对环境水利经济学有多方面的研究,如跨流域引水工程的经济评估[22]、水利项目投融资机制研究[23]等。
3 环境水利学科主要研究方向
经过30多年的发展,环境水利学科已形成比较完整、全面的研究体系,从最初的水资源保护工作开始,环境水利主要研究方向还包括水利工程环境影响与对策、流域环境水利、区域环境水利和城市环境水利等[24]。水利部2013年1号文件《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》提出,落实最严格水资源管理制度、优化水资源配置、强化节约用水管理、严格水资源保护、推进水生态系统保护与修复和加强水利建设中的生态保护等水生态文明建设。水生态文明建设包括七个层次的内容:防洪排涝(水安全)、供水保障(水资源)、水环境达标、水生态健康、水景观优美、水文化浓厚和水经济发展。根据习近平总书记关于“加强海绵城市建设”的讲话精神,财政部、住房城乡建设部、水利部开展了中央财政支持海绵城市建设试点工作。水生态文明建设和海绵城市建设,为环境水利学科带来了新的发展机遇,同时也提出了新的要求。环境水利工程的建设既要起到保障水安全、水资源保护与配置作用,更要体现水环境、水生态、水景观、水文化等内容,为建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市和水生态文明助力。
3.1水资源保护
水资源保护是一项长期的战略任务,最终目的是保证水资源的可持续利用,包括水量、水质的保护,在以水质保护为重点的基础上,还应注重水生态系统的健康和平衡的保护。水资源保护应确立适度、合理、科学的水资源开发原则,维持水生态系统自我修复能力,避免对水生态系统造成不可逆转的破坏。水资源保护要从开发、利用、配置、节约、保护和治污等方面着手。水资源开发利用规划主要应做到优化配置水资源,科学用水,做到水资源的节约利用,提高农业、工业和生活用水利用率,构建节水型社会。水资源保护规划主要内容应包括两个方面:水污染治理及水资源保护。要在对河流、湖库和地下水等水体水质调查、监测的基础上,评价水体水污染状况及影响因素,进而结合相关规划和相关管理要求对水域进行水功能区划,明确水域水体功能及需重点保护的区域。在以上工作的基础上,研究水体自净能力,可以确定水体环境容量,进而提出污染物总量控制目标,据此对排污口进行规范管理,落实污染物排放总量控制制度。
近年来,水资源保护研究不仅注重化学性水污染的防治,同时也注重由于营养元素富集导致的水体富营养化的防治,特别是作为饮用水源地的湖泊、水库富营养化的防治。由于点源污染逐步得到有效治理并且点源治理相对容易,面源污染的治理逐渐成为研究的热点。从注重水污染末端治理逐渐转变为水污染源头控制,注重生态环境的保护和修复,恢复水生态系统自我修复、自我平衡能力,从注重污水净化治理逐渐转变为节约用水和污水资源化利用等。
福建省非常重视水资源保护,各项工作有条不紊地展开。福建省于2003年开始节水型社会建设工作,在编制《福建省水资源综合规划》的同时,编制《福建省节水型社会建设规划纲要》和《福建省节约用水规划》。水利部门进行节水状况调查,节水、治水、调水三管齐下,各地积极开展相关工作,如邵武等地编制了《节水型社会建设(试点)规划》。从2000年开始,福建省组织开展《福建省水功能区划》和《福建省水资源保护规划》编制工作,经过修编,2013年12月,福建省政府批复同意福建省水功能区划,为全省水资源保护提供了科学依据,福建省将投资47.7亿元推进重点流域水环境综合整治工作。以福州为例,福州市于2014~2015年推动水源保护等项目的实施,力争到2015年,闽江地表水环境功能区达标率稳定达到95%。2015年前,福建省加快推进全省水质自动监测站建设,在重点流域、集中式生活饮用水源地、大中型水库和行政区交界断面新建水质自动监测站48座。福州市逐步加大对饮用水源检测方面的投入,加强水质监测预警,福州市已建成6座饮用水源地水质自动监测站,在西北区、东南区和城门水厂等水源地取水口安装4台视频监控装置,在西区、北区水厂水源地一级保护区建立原厝水质自动监测站,对饮用水源地远程监控,水源水质实时监测,同时开展全市93个国家、省、市及流域监控断面水质定期监测及预警。福州市环境监测站对城区集中式饮用水源地全面开展监测,每月对饮用水水源地水质进行公布,各县(市)区环境监测部门定期对辖区内的水源地水质进行监测。为保障饮用水安全,提高应对重大突发污染事件能力,福州市已建立环保、安监、建设、卫生等部门应急联动机制,福州市环保局应急队伍每年组织开展应急演练,达到水源地应急处置要求。为了贯彻实施最严格的水资源管理制度,加强水资源保护工作,保障城乡居民的饮水安全,福建省水利厅经研究确定将九龙江北溪引水工程等11项工程列为2014年度水库水源地水资源保护试点建设单位。
3.2水利工程环境影响与对策
水利工程环境影响主要有以下方面:①对水文情势和水温的影响,如对上下游流量、流速、水深、流态等的改变,高坝水库的水温分层现象。②对局部气候的影响,如对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响。③对泥沙的影响,水文情势的改变引起泥沙的输移及沉降模式的改变。④对水质的影响,水文情势的变化对污染物的迁移转化规律从而对水质产生影响,如水库较河流更容易发生富营养化现象。⑤对土壤的影响,水库蓄水会淹没土地,坝区地下水位的升高会导致土地沼泽化、盐碱化。⑥对环境地质的影响,大坝修建后可能诱发地震、库岸滑坡坍塌、大坝渗漏等。⑦对陆生生物的影响,淹没、局部气候改变及土壤环境变化影响陆生动植物种群。⑧对水生生物的影响,水文情势的变化、水环境的变化及大坝的阻隔会影响鱼类洄游和繁殖,改变鱼类种群的组成。⑨对人口迁移和土地利用的影响,很多水利工程的建设都会带来移民问题,而移民安置必然会改变土地利用[24]。
在水利工程项目前期对环境影响进行研究,针对影响的具体情况,在工程设计阶段改进设计方案,在工程施工阶段采取环境影响小的施工工艺和顺序,采用生态环境合理的工程运行调度方式,增强有利影响,减缓甚至避免不利影响,充分发挥水利工程对水资源合理开发利用的作用,保护并促进环境质量的改善,维护生态系统的健康和平衡,使水利工程的经济效益、社会效益及生态环境效益达到最大化。对水利工程进行环境影响后评估,能够充分认识水利工程产生的实际影响,从而非常有针对性地提出改进措施,对其他工程也具有重要的借鉴意义。
福建省绝大多数的水利工程都按要求在前期阶段进行了环境影响评价工作,环评工作的水平也在逐渐提高,从起初单项、简单的评价向现在的综合性、全面的评价发展,环评在工程设计、建设和运行中发挥着重要的作用。水口水电站通过环境影响后评估,对工程的环境影响和上下游河段许多现象加深了认识。2012年,长泰枋洋水利枢纽工程环境影响评价提出上存坝址最小下泄不低于0.8m3/s,溪口闸最低下泄不得低于3.47m3/s,以满足下游河道生态及生产生活用水需求,在农业灌溉季节,根据灌溉需水量,提高下泄流量。引水隧洞穿越山体沿线附近有多处矿床,隧洞入口段穿越科山铅锌矿普查区,存在隧洞未衬砌部分岩体金属元素析出对输水水质产生污染的风险,为防止风险,工程输水隧洞应进行全路段衬砌,并开展输水隧洞进出口水质监控,一旦发生输水隧洞水质污染事件,应立即停止输水,并检查隧洞线路、修补衬砌。为保护石兜水库水质,在石兜水库库尾设置前置库,以控制石兜水库库尾上游村庄面源污染以及龙津溪引水带入的污染物负荷。2013年,闽清县葫芦门水库工程通过环境影响评价提出了工程优化建议:①在工程设计上增强水体交换的理念,布设大坝排水、排沙底孔,以增加水体承载能力,防止水体富营养化;②多层取水口的分层间距13~14m太大,为保证水质和减少低温水对下游的影响,建议加密分层数,5m分一层;③建议供水厂设置除锰装置,安装铁自动监测系统,发现超标,及时启用水厂除铁、锰设备。
3.3流域环境水利研究
对水资源的开发、利用和配置及各项水利工程的建设,会改变流域内水资源的分布情况及水文情势,必然会产生环境影响。流域环境水利是从整个流域的角度,研究水利规划、建设与生态环境之间的关系,避免对生态环境造成破坏,发挥水利改善生态环境的效益。主要研究内容包括:①流域整体开发整治对生态环境的综合影响;②上中下游水利工程之间及其与流域生态环境之间的相互影响;③上游水土流失对当地生态及其下游环境的影响及防治对策;④上游拦蓄水及取用水对下游生态环境产生的影响;⑤水库调蓄对下游生态环境的影响及对策措施;⑥点源和面源污染对流域内水体的影响及其防治;⑦为保护流域生态环境,对流域综合规划进行环境影响评价,预测规划方案的影响并提出对策与措施。
2000年,福建省开始开展500km2以上河流流域综合规划,各主要流域综合规划的基本内容包括水资源开发利用规划、水电规划、防洪排涝规划、城市供水规划、灌溉规划、航运规划、水土保持规划等方面的内容,规划环评针对该流域规划的内容进行评价,重点放在水电规划的环境评价[25]。2006年,福建省全面启动开展流域综合规划环评,第一轮涉及22条68个基本完成综合规划修编的流域,面积均在500km2以上,第二轮涉及905个小流域[26]。如对大樟溪流域综合规划的环评,通过对比不同规划方案对环境的影响,提出了推荐方案和环境影响减缓的措施,并就流域涉及的项目环境后评估和流域水资源保护生态补偿机制提出了建议。2011年,福建省颁布《福建省流域水环境保护条例》,在流域水环境保护方面做了全面而严格的规定。2011年,永春县桃溪流域水环境综合治理工程提出“安全水利、生态水利、民生水利、景观水利”的全新理念,突破就水治水的传统观念,把文化、旅游与综合治理相结合,主要采取防洪防枯、污水治理、畜禽养殖污染治理、农业面源污染治理、底泥污染治理、生态修复以及景观和旅游开发建设等综合整治措施[27]。
3.4城市环境水利研究
城市环境水利以城市为中心研究水利与城市环境两者的关系,研究水利工程规划、建设对城市生态环境的影响和城市化引起的环境水利问题,如城市水环境恶化、城市水生态破坏及其他潜在问题等,提出减缓或避免影响的对策与措施,促进城市生态环境改善[28]。主要研究内容包括:①城市区域水环境功能;②城市环境与生态用水;③由于城市建设引起的下垫面变化,改变城市区域水文情势及水热循环产生的环境影响及对策措施;④城市面源引起的雨水径流污染对城市水环境的影响及对策措施;⑤城市污水排放对城市及周边地区水体的影响及对策措施;⑥城市排污引起的水体污染对人群健康的影响及对策措施;⑦城市水污染综合防治措施及生态保护、修复和重建;⑧由于地下水超采引起的城市区域地下水位下降、地面沉降、海水入侵、泉水枯竭和地下水污染的环境影响及对策措施;⑨城市含硫废弃排放引起的酸雨对周边区域水生态环境下影响及对策措施[28]。
解决城市水环境恶化及水生态破坏问题,应因地制宜,根据当地的自然条件特点,综合考虑建设城市污水处理厂,并结合有针对性的环境水利工程措施。福州市江北城区山洪防治及生态补水工程规划在闽江北港北岸文山里上游设五矿补水泵站,沿福州主城区北面山区沿线布设引水隧洞及6条补水支洞、8座控制闸、12座截洪坝和12条排洪支洞,将闽江水引至八一水库,再从八一水库将水引至登云水库,再从登云水库将水引至魁岐出口。在汛期,利用截洪坝将北面山洪在高地拦截后通过排洪支洞汇入主隧洞,再从西面的浦口、东面的魁岐两个出口排入闽江,防止主城区北面大部分山洪进城造成内涝;在非汛期,通过引水泵站及补水支洞对江北城区11条内河进行生态补水。工程建成后,福州市的排涝标准从5年一遇提高到20年一遇,闽江以北的内河水质届时都将得到改善,这尚属全国首例。
解决城市危机的巧妙办法和根本出路,是结合城市水利工程建设,大力发展城市水利风景区,进行城市结构的彻底改造和全面调整。2015年,国家水利风景区研究中心在福建农林大学成立,这是目前全国唯一获水利部批准成立的水利风景区专门研究机构。邵武市内河综合治理与城市水利风景规划是福建省第一个城市水利风景项目规划,意在通过邵武市城区7条主要内河的综合治理,对城市水脉进行梳理与规划,构建邵武亮丽的城市水利风景线,为创建国家级生态园林城市打下坚实的基础。邵武市水利风景规划在满足防洪排涝基本功能的前提下,注重河道水生态环境保护,合理布置城市雨污管线,将城市水利景观与自然景观相融合,以生态水利为主线,衔接周边文脉与自然山体绿地,打造河清、岸绿、水美的水利景观廊道;应丰富城市水景观主题,加强水景观功能性建设,打造绿色园林城市主脉络。
水利是构建水生态文明的基础保障,要把水生态文明理念融入水利工作全过程,以水资源和水环境容量为基础,达到水资源可持续利用、水生态系统健康、水利工程优化、水环境与经济协调发展和管理体系健全的目标。南平市、莆田市、长汀县等地积极开展水生态文明城市建设试点工作,取得了阶段性的成果。构建海绵城市就要有“海绵体”,城市“海绵体”既包括绿地、花园、可渗透路面等设施,也包括池塘、河流、湖泊和水库等城市水系,充分发挥海绵体对雨水的蓄、渗、滞、净、用、排的作用,缓解城市内涝,削减径流污染,节约水资源,保护和改善城市生态环境。福州市、厦门市、平潭综合试验区和南平武夷新区等地积极开展海绵城市建设试点工作,其中厦门市成为获中央补贴的16个海绵城市建设试点城市之一。
3.5区域环境水利研究
区域环境水利是在流域环评的基础上,从整个区域出发研究水利与生态环境的关系。区域范围划分等可以按行政分区、自然地理分区和资源开发利用分区等,不同的区域各有特点,其环境水利问题也各有特点。福建省位于东部沿海地区,山地丘陵占80%以上的面积,素有“八山一水一分田”的说法,省内河湖水系密布,河网密度大,形状以格状为主,属山区性河流,河床比降大,水量丰富。地质构造破碎,土壤以花岗岩风化物为主,保水能力差。气候为热带、亚热带海洋性季风气候,受季风环流和台风环流的共同影响,暴雨时间较长,强度较大[29]。环境水利问题已成为社会经济发展的重大制约因素之一,福建区域环境水利主要研究河流综合治理,特别是中小河流综合治理,城市内河综合治理,跨流域引调水对环境的影响,城市排水防涝及雨洪资源利用等,以解决防洪排涝、水污染、水生态破坏及水资源短缺的突出问题。
4 环境水利学科发展展望
随着水生态文明建设的大力推进,环境水利迎来新的发展机遇。水资源、水环境、水生态、水景观、水文化成为环境水利发展和研究的重要内容,也是传统水利向生态水利发展的要求。水资源保护、水环境保护、水生态保护与修复等措施要注重系统治理,统筹山水林田湖各要素;坚持山水林田湖系统治理,实施水生态保护与修复;开展河道综合整治,重塑健康自然的弯曲河岸线,营造自然深潭浅滩和泛洪漫滩,为生物提供多样化的生态环境;加快构建江河湖库水系连通体系,加强水利水电工程生态调度,提升水资源调蓄能力、水环境自净能力和水生态修复能力;要加强水土保持和坡耕地治理,积极开展重点生态保护区、水源涵养区、江河源头区生态自然修复和预防保护,有序推动河湖休养生息。
4.1水资源保护工作的创新与发展
水资源保护要加强水量、水质和水生态的统一管理。把整个流域作为一个完整的系统,注重综合治理和管理,合理利用和分配水资源。完善以水功能区为基本管理单元的水资源保护监督管理体系,确定水功能区水量、水质、水生态管理目标,建立和完善地下水功能区管理制度。重点加强行政区界、主要江河湖库引排水口、入河排污口和地下水的水量、水质统一监测,对用水和排污进行有效监控,提高水功能区达标率。完善入河排污口管理制度,建立入河排污口管理系统,严格取水和退水水质管理。强化入河排污总量的监控,对污染物排放进行严格、有效的总量控制。加快水生态系统保护与修复建设,探索不同类型水生态系统保护与修复经验,加大水污染严重的江河湖库的治理力度,实施流域水环境综合治理,加快流域水资源监控与保护预警系统建设。加快重点饮用水水源地综合治理,实施生态修复、生态防护、水源地排污口整治和截污导流等保护工程。完善重大水污染事件快速反应机制,保障城市居民饮水安全。抓好地下水涵养与保护,建立地下水应急战略储备制度。加强水生态监测与预警,探索有利于生态和环境的调度模式,探索建立生态用水保障和补偿机制。
4.2水利工程环境影响研究的深化
水利工程环境影响的逐渐显现,使水利工程长期、累积的影响受到了足够重视。水环境及水生态影响研究逐渐向整个生态系统综合影响发展。水利工程环境影响研究的前沿主要包括:流量、流速等水文情势变化对水生生态系统及生物多样性的影响;大坝蓄水及运行调度对下游区域生态系统的影响;流域梯级开发的长期、累积环境影响;受影响水生态系统的修复与重建等。我国水利工程的环境影响评价技术与方法发展明显滞后,尤其是流域梯级开发对生态系统的累积与叠加环境影响的规划环评研究不足,仍需进一步开展有关区域开发规划的环境影响评价指标体系、区域生态补偿机制、生态服务功能评价、自然资源价值核算,累积影响评价以及开发的生态环境风险评价等理论与方法研究,完善水利工程规划环境影响评价体系,构建兼顾生态的工程调度方式,实现流域水能资源的科学、合理、适度开发利用,保障流域生态安全[30]。
4.3水景观与水文化体系构建
水利工程中渐渐融入了人水和谐的理念,水景观、水文化体系构建逐渐成为水利工程中非常重要的内容,也渐渐成为相关领域研究的热点,为社会各界密切关注。结合当前水利工程建设现状及水生态文明建设要求,水利工程中水景观、水文化构建主要应关注以下几个问题:①水环境修复、水生态修复、亲水修复、水域及滨水景观要丰富多样、有层次性,尽量维持水的流动;②水景观、水文化构建要注重与有关规划相衔接,同城市建设相结合;③重视水经济的发展,把地方特色的人文景观、历史遗迹融入水文化的内涵中,提升文化品位,促进水经济的发展;④水景观、水文化的主管部门、各主管部门的事权及职责应明确,以避免管理上的混乱;⑤继续完善相关法律、法规,制定规范[31]。
水景观、水文化体系的构建,不仅要继承传统治水技术的精髓,更应树立亲水理念,注重多自然型河流建设,营造人与自然和谐的水环境,将工程水利向资源水利、景观水利、生态水利转变。治理过程中应更加注重生态理论的应用,对水体、堤岸、湿地、植被等诸多要素进行统筹考虑,实现水陆资源的防洪蓄水、生态恢复、休闲娱乐、经济开发等综合功能。城市水景观既有其自然特性又有其人文价值,水景观整治要从生态、经济、人文、社会效应等方面进行综合考虑,既要恢复自然河道的功能,又要满足人类依赖生存的要求,应以“回归自然与以人为本相结合”的理念为水生态景观整治思路。
4.4水生态文明城市建设
水生态文明建设,要把生态文明理念融入到水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各方面和水利规划、建设、管理的各个环节,要牢牢把握 “节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的基本思路,积极顺应自然规律、经济规律和社会发展规律,加快实现从供水管理向需水管理转变,从粗放用水方式向集约用水方式转变,从开发水资源向保护水资源转变,从单一治理向系统治理转变,凝聚全社会治水力量,统筹解决水安全问题。开展水生态文明城市建设过程中,要遵循以下原则:一是坚持人水和谐,科学发展。牢固树立人与自然和谐相处理念,尊重自然规律和经济社会发展规律,充分发挥生态系统的自我修复能力,以水定需、量水而行、因水制宜,推动经济社会发展与水资源和水环境承载力相协调。二是坚持保护为主,防治结合。规范各类涉水生产建设活动,落实各项监管措施,着力实现从事后治理向事前保护转变。在维护河湖生态系统的自然属性,满足居民基本水资源需求基础上,突出重点,推进生态脆弱河流保护和地区水生态修复。三是坚持统筹兼顾,合理安排。科学谋划水生态文明建设布局,合理安排生活、生产和生态用水,协调好上下游、左右岸、干支流、地表水和地下水关系,实现水资源的优化配置和高效利用。四是坚持因地制宜,以点带面。根据各地水资源禀赋、水环境条件和经济社会发展状况,明确水生态文明建设的重点和方向;对重点区域和部位进行集中治理,辐射带动区域水生态环境的改善和提升。
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课题组成员:
1. 程永隆,福建省水利水电勘测设计研究院副总工程师,教授级高级工程师;
2. 詹冯达,福建省水利水电勘测设计研究院环境与市政工程院主任工程师,高级工程师;
3. 余亮华,福建省水利水电勘测设计研究院环境与市政工程院,助理工程师。