基于湿地视角再论水空间问题

邓伟 杨才 苑全治

摘 要：人类社会在发展进程中始终面对洪水灾害问题，人—水—地的矛盾关系随着社会发展也在不断演进，现代社会物质的丰富性也让洪水灾害的损失不断增加，为抵御高风险的洪水也让社会付出了沉重的代价。面对洪水向人类社会发出的警示，特别是面对2020年和2021年流域性、区域性洪水灾害的影响，如何基于可持续发展目标导向下，促进人—水—地的和谐与共生，使得水空间问题再次呈现。本文立足新时代国土空间治理与高质量发展、流域水安全与国家可持续发展大局，分析水与空间的关联，韧性水环境与洪水的关系，分析表明，流域数量与格局合理、结构与功能匹配的水空间是人类社会化解洪水灾害与风险的自然基础与必要路径。本文在此基础上探索水空间规划内容和保护策略。

关键词：湿地;水空间;洪水;水灾害风险;流域安全

2020年和2021年流域性、区域性洪灾又一次向人类敲响了来自自然的警钟。在气候变化和人类活动不断加剧的今天，使得人—水—地关系成为人类社会可持续发展进程中必须高度关注的重大问题之一。中国是一个季风气候主导的国家，气候变化所带来的影响是巨大的，区域性极端天气强降水导致江河流域洪涝严重，中下游地区城乡大面积过水，生命和财产受到不同程度的损害，应急与恢复重建成本不断增加，严重影响了经济社会发展的协调性与效率。

大气降水过程与地表径流过程是水文情势不确定性的根源，并与陆表系统多种因素有关。1998年全国性大洪水之后，一些学者相继发表学术看法和思考。如《水科学进展》编辑部邀请专家纵论98年特大洪水问题[1]，主要从洪水的根源论及植被生态与水土保持、流域整体防洪能力建设、强调需强化风险意识、倡导合理安排洪水的“出路”和促进水利经济的科学发展;一些学者从化解洪水风险方面提出了湿地功能再认识的思考[2];作者也根据洪水和水资源利用的辩证关系，提出了水空间管理与水资源可持续性的认识[3]，并就河流洪泛的作用与湿地格局的时空联系和陆地水循环的过程进行探讨，初步研究了流域水空间问题[4-6]。

洪水是自然过程，但在变化环境下，洪水灾情频现，灾损也不断增加（图1），这也正应了《理解正在变化的星球》中问及的“气候和其他环境变化将如何影响人与环境耦合系统的脆弱性” [7]。21世纪人类社会发展面临水少、水多、水脏的系列挑战与考验，成为经济社会可持续发展的关键制约性因素之一，人—水—地矛盾不断增加社会安全运行成本。据统计，全球各类自然灾害所造成的损失中，洪灾占40%，洪灾的经济损失和人员伤亡均居首位。据不完全统计，我国2020年的洪灾导致直接经济损失为2 143.1亿元，死亡人数271人;据央广网郑州2021年8月2日消息，“7.20”特大暴雨造成了郑州292人遇难，直接经济损失532亿元。如此严重的洪灾影响，迫使我们要进一步深刻地思考未来应对和管理洪水的策略问题。

审视中国快速的城市化，可知以城镇空间体系主导的地表结构变化极大地改变了陆地水文径流环境，城镇化的空间网络体系不断丧失水空间，导致应对洪水的自然能力下降。思虑近年来严重的洪水问题，结合笔者1998年特大洪水之后开展的有关水空间问题探究，包括湿地特别是洪泛湿地的水空间功能研究，立足于流域国土空间高质量发展的新要求，秉持山水林田湖草（湿地）是生命共同体的重要理念，基于湿地视角再论水空间问题，以期为流域水安全和可持续发展提供新的科学认识。

一、水的特性及其与空间的关联

1.水的自然与社会特性

水的运动形式，即循环过程是非常复杂的。水也是利与弊交织：少了干旱，多了洪涝，脏了危及环境与人类健康。雨情是气候因素决定的，水的径流受地形因素和下垫面条件复合影响。水的人类社会福祉性依赖其时空均衡性。因此，水的调蓄必须要有一定的空间，即水空间。在自然基础上，地表水径流是自由的，而对人类社会发展而言，对水的时空进行人为调控是必然的，而这种调控在变化环境下不断面临新的挑战。治水管水从古至今都是关乎国家和民族命运的大事。运用现代科学理论和技术手段，可为人类更深入地认识水的特性，把握水的运动规律，科学治水管水，促进人—水—地关系的和谐提供重要的科技基础。

2.水与空间的关联

（1）水的空间性。水作为基础性自然资源，需要通过调蓄才能满足现代人类社会利用的需求，没有合理的水空间就不可能有水的调蓄，也谈不上水的科学管理。水的运动与径流需要一定的空间或廊道，水需要多大的水空间或廊道与流域水情密切相关。显然，流域水空间要与流域水文情势变化相匹配或耦合。水空间是立体的，并具有时空尺度性，它不单是河道，还应包括滨水空间以及与水径流关联的空间（环境）。必须指出，濕地包括洪泛区湿地都是重要的水空间，具有水—地关系内在关联性，人—水—地关系问题的本质是水空间在流域层级协调耦合的问题。

（2）水空间概念。水空间是指陆地水循环过程和水资源形成相关联的水流区与多介质系统。诸如洪水廊道（洪泛区）、森林、湿地、江河湖库、土壤层（包气带）和地下含水介质等[6]。水空间具有客观性，并与水文地貌、水空间介质结构、气候变化和人类活动密切关联。

（3）水空间类型。根据成因、介质组成、地理层位、空间形态、水文特性和可变性，流域水空间可划分为不同类型。依据成因划分为自然水空间、人工水空间和自然—人工复合水空间;依据组成介质划分为非生物质水空间、生物质水空间和复合质水空间;依据层位划分为地表水空间和地下水空间;依据空间形态划分为线状、面状和网状水空间;依据水文特性划分为季节性（暂时性）水空间和持久性水空间。

（4）水空间边界。依据确定性和可变性，水空间边界可划分为常态水空间边界和应急水空间边界。常态水空间是流域在平水年能够保障生态和经济社会安全的水空间范围，是水空间的基本格局。应急水空间是在特殊天气过程中，能够承受一定过境洪水压力的水空间，是环境韧性的表征。应急水空间具有弹性的水调蓄疏解功能，在国土功能上体现多目标性或利用的多样性。

（5）流域水空间结构与特性。流域水空间功能具有整体性和系统性的特征，并受地带性和地表结构的影响。流域水空间沿河道具有纵向、横向和垂向的空间关联。就其特性而言，一是流域水空间格局具有时空耦合性，遵循地域分异规律，与气候变化、天气过程、人类活动有关;二是流域水空间边界具有动态性，其边界是基于水情背景下相对应的空间范畴;三是流域水空间系统关联性，水循环过程将流域城乡水空间各子系统有时序地联系起来，彼此相互作用和相互影响，形成互反馈关系。

二、韧性水环境与洪水

1.韧性水环境

韧性水环境就是要求公共水系统能够在抗旱、防洪以及突发水环境等事件时，能有效缓解冲击和压力对公共环境的影响，稳定提供优质水源、降低水患危害。韧性水环境是韧性城市体系的关键内置特征，也是韧性城市功能的基础，韧性水环境对城镇网络体系水文过程的空间均衡具有重要的调节功能和化解水灾害的作用。

2.从自然的角度理解洪水

洪水是自然产物，这无可厚非，但人类之所以视洪水为“猛兽”，是因为洪水具有一定的破坏性，不仅损害生态空间，也损害生活和生产空间，危及经济社会发展。洪水是一种自然力，它不以人的意志为转移。如何化解洪水的破坏力，应从自然的角度考虑如何适应洪水，其中构建合理的水空间格局（韧性水环境）非常必要，以期解决水多和水少的水患问题，安全服务人类经济社会的可持续发展。

3.从社会的角度应对洪水

为了保障经济社会系统安全，我们必须要遵循自然规律，绝不能不计成本或代价进行“人水大战”，要理性面对洪水，在尊重自然规律的基础上，从综合层面促进人类对洪水的调控。因此，流域或区域足够的水空间（韧性水环境）及其系统格局与结构设计和完善的运行机制至关重要，努力做到御洪水于合理的空间范围，这是人类社会在变化环境下，管理洪水风险的择优路径。

三、水空间规划与保护策略

1.水空间规划

（1）水空间规划的原则。水空间规划必须坚持以下原则：适应变化环境下流域洪水重现短周期化的原则;流域经济社会发展与水资源安全相互协同的原则;流域水空间权属合理配置及管控的原则;增强流域水—生态—能源—食物网络安全的原则;协同海绵城市体系构建的原则。

（2）水空间规划的层次。基于上述原则，流域水空间规划多层次关联如图2所示。

（3）水空间规划的内容。①变化环境下流域水文过程演化规律的识别。多时空尺度分析气候变化和人类活动作用下，流域下垫面变化特征，将流域水文变化过程与下垫面变化相耦合， 阐释流域地表变化过程对流域水文情势的影响， 揭示变化環境下水文过程与水资源演变规律，重点识别人类活动对流域水空间的影响、评价和预测其风险。②流域水空间关联性、特征与变化模拟。通过流域水空间格局、结构与功能关联效应的模拟，确定基于城乡水安全目标的水空间静态和动态边界， 阐释不同洪水频率下洪泛区演变特征与水空间调节的数量关系， 为流域水空间格局建构与功能等级划分提供依据，重点分析河网系统的水空间联系及其功能与作用机制。③流域水空间合理配置的多目标。统筹水—地—社会系统的协调问题，基于水（ 资源）安全多目标设定，充分考虑自然环境基础， 因地制宜地科学确立流域水空间规划多目标，平衡流域上中下游水空间需求关系与匹配性，以满足自然与社会水安全体系的整体协调与可持续性。④建立流域水空间信息管理与决策支持系统。通过空—天—地一体化对地观测，获取多源信息，建立多属性数据集，构建流域水空间综合数据库，利用空间分析多种智能体模型，动态把握流域气候变化和人类活动影响下水空间变化特征， 实时定量阐释流域调蓄能力和可调蓄范围，集成模拟模型、地理信息系统、智能算法等方法，为流域水空间问题的快速诊断与科学调控决策提供技术支撑。⑤流域水空间治理与保障体系。建立流域水空间功能红线制度，以及相关的法规和条例，基于流域水空间监测预警，促进流域适洪减灾管理工作，将被动管理洪水转化为主动适应，建立和完善流域水空间经济补偿机制，不断提高流域水空间功能管理的综合能力。

2.水空间保护策略

留足湿地与洪水共舞是水空间保护的基本路径。湿地水空间的调节功能不可替代，湿地是人类社会与洪水共舞的自然基础，是化解洪水风险的自然力量。遵循社会可持续发展的理念，人类需要学会与洪水和谐相处的办法，而湿地（洪泛湿地）正是“基于自然的解决方案”（Nature Based Solution， NBS）化解水多、水少，协调人—水关系的正确路径。

（1）释放湿地水空间调蓄的自然力量。湿地是水陆相互作用的活跃地带，是陆地系统重要的集水区域（水的营房），既可以减缓和抑制地表径流，又具有卸载洪水的功能。早有研究证实，流域湿地率与洪峰消减具有一定的相关关系[8]，这是因为湿地具有很强的蓄滞水流功能，也正是湿地水空间的自然力量所在。据此，流域湿地率划定时需要考虑：一是要对标流域水安全风险管控;二是要适应流域气象水文特点和洪水过程与规律;三是要城乡统筹，科学合理划分水空间功能区。

（2）建立适应洪水的经济体系。适洪经济的精髓就是让人与洪水和谐相处，充分利用洪水的规律性化洪灾为“洪财”[9]。目前，全国各地在较长时期的摸索中，逐步形成了一些适水的经济发展模式，在扶贫致富和乡村振兴方面发挥了重要作用。如吉林的松嫩平原洪泛湿地区，多有湖泡芦苇湿地分布，探索出了苇—蟹和稻—蟹适水经济模式;还有四川内江、宜宾基于稻田湿地，发展了稻—鱼—鸭和稻—小龙虾适水经济模式，并与乡村休闲旅游结合，形成了湿地多业态融合发展体系，极大地增加了乡村生态效益、经济效益和社会效益。这些顺应自然的乡村发展模式，充分体现了因水制宜的思路，科学把握了水土耦合特征与规律，进而达到了适水性与经济性（图3），提升了可持续发展能力。

（3）制定适应洪水发展的综合战略。气候变化影响下的极端天气将不断增加，水情变化的不确定性与高风险性给未来发展带来多重挑战，特别是城市地区急需加强其自身的环境韧性[10]，在洪水管理方面要创新思路，跳出传统做法，综合集成工程措施、生态措施和现代治理措施，用可持续发展的思想看待人—水—地—经济社会协调关系重塑的必要性和紧要性，权衡敏感集水区洪水利害关系[11]，适度束水，给水建立家园，进而全面促进生态文明与国土高质量发展进程中的人—水—地和谐关系（图4）。

为此，国家需要在“十四五”规划制定过程中，考虑适应洪水发展的总体策略与方针，通过流域水空间的科学规划，基于水空间恢复的自然力和管理方法[12]，建立流域水空间合理的格局与功能体系，不断加强适应经济社会安全发展的水空间体系建设，不断完善网络化的流域湿地水空间结构与功能提升，极大地增加城乡韧性水环境，全面系统地增强流域化解洪水的综合能力。

四、认识与讨论

综上所述，可以得出如下一些新的认识：①变化环境下，水的有效调节空间是确保流域水安全的根本基础，应当在国家和区域发展规划中作为一个专项内容加以研究，并将工程化水空间和生态化水空间有机、高效组合，全面构筑起流域水安全体系。②要创新洪灾治理模式，强调在响应和适应洪水规律的前提下，基于流域洪水风险的时空特性，以数量与格局合理、结构与功能匹配的流域水空间对洪水进行科学调蓄与管控。③要高度重视洪泛湿地水空间的生态服务和经济价值，以适水经济为路径依赖，并与半自然半人工化的沟渠湿地组网，提升区域适水国土空间多样功能的综合性与经济性，确保水—生态—经济的高效率和高质量复合关系。④水空间的划定要充分依靠基础和应用基础研究的成果提供支撑，还要依靠法律法规保障体系和政策工具的支持，确保水空间的合法性与有效性。

从流域水安全与经济社会可持续发展管理看，水空间管理问题不可回避，社会各个方面都应高度重视，流域未来必须依靠足够的水空间来应对气候变化和极端天气影响下的洪水灾害。为此，要树立流域水空间的科学理念，通过专题性的科学研究，特别是变化环境下流域洪水演变模拟和预测，深入探究一些相关的重大科学问题，为流域水空间的规划与管理提供更多、更科学的指导和决策依据。

参考文献：

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[3] 邓伟，翟金良，闫敏华.水空间管理与水资源的可持续性[J].地理科学，2003，23（04）：385-390.

[4] 邓伟，宋新山，翟金良.洪泛區湿地保护与水资源可持续利用[J].科技导报，2000（03）：58-60.

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[11] Burt T P.Integrated management of sensitive catchment systems[J].Catena，2001，42：275 -290.

[12] Mark M P.A natural approach to watershed planning， restoration and management [J].Wat.Sci.Tech，1999，39 （12 ）：347 -352.