加拿大流域水资源开发利用及生态保护的研究与启示

张智涌，双学珍

(四川水利职业技术学院，四川崇州，611231)

1 加拿大流域水资源开发利用及生态保护概况

1.1 加拿大流域概况

加拿大占地面积998万km2，地处北美洲北部，东邻大西洋，南接美国本土，西濒太平洋，西北部邻阿拉斯加州，北靠北冰洋。加拿大河流、瀑布和湖泊众多，风景秀丽。加拿大有哈得孙湾和哈得孙海峡流域、大西洋流域、太平洋流域和北极流域4大流域[1]。

加拿大重要水系——圣劳伦斯河位于大西洋流域，全长1150km，源自安大略湖，最终注入圣劳伦斯湾。哈得孙湾和哈得孙海峡流域约占加拿大大陆面积1/3，主要河流为纳尔逊河。马更些河系流域面积约占北极流域的一半，是加拿大最长河流，发源于落基山脉[1]。太平洋流域最长河流是弗雷泽河，也发源于落基山脉，经温哥华入海。哥伦比亚河发源于魁北克省，向南注入美国[1]。

全球最大的淡水湖群北美五大湖，包括苏必利尔湖、密歇根湖、休伦湖、伊利湖和安大略湖5个相连湖泊，其中密歇根湖独属美国，其余4湖均横跨美国和加拿大，号称“北美大陆地中海”，见图1。五大湖总面积24.52万km2，美国72%，加拿大28%。总蓄水容量约228000亿m3，占全世界淡水湖总量的1/5左右。安大略湖是北美洲五大湖最东和最小的一个，南北夹于美国和加拿大之间，成椭圆形，最宽处85km，主轴线东西长311km。水面约19554km2，蓄水量1688km3，最深244m，平均深度86m。有尼亚加拉、杰纳西、奥斯威戈、布莱克和特伦特河注入，经韦兰运河和尼亚加拉河与伊利湖连接。著名的尼亚加拉大瀑布上接伊利湖，下灌安大略湖，两湖落差99m。湖水由东端流入圣劳伦斯河。

图1 北美五大湖分布示意

加拿大水资源丰富，人均超过10万m3，世界第一；多年平均径流量29010亿m3，占全球9%，世界第四。却与人口分布不匹配，时空分布不均，90%人口生活在南部，但60%淡水资源在北部。

1.2 加拿大水资源开发利用概况

加拿大水资源开发工程建设时间主要集中在二次世界大战后30年内，从灌溉、供水、防洪和发电等方面有效保障和促进了经济社会发展。

(1)灌溉。加拿大总耕地面积3350万hm2，其中可灌溉面积84.2万hm2，农业灌溉用水占全国用水8.8%。在所有省份中，艾伯塔省灌溉耕地面积最多，其40%农业产量由该省4%灌溉耕地生产。农业用水中，15%用于饲养牲畜，85%用于灌溉。

(2)供水。据统计，加拿大总用水量53.57亿m3，人均年用水191m3，即每人每天用水0.52m3，供水数量和供水质量都是远远高于需求的。

(3)防洪。加拿大防洪问题主要集中在人口比较密集的一些中小河流，防洪措施主要包括整治河道、修建分洪道、筑堤和防洪墙以及筑坝建库等，或单独使用或综合运用，除防洪外还兼顾发电、供水和旅游等效益。同时很重视洪水预报、预警和洪水风险图等工作，联邦政府规定洪水风险区最低标准100年一遇洪水，而萨斯喀彻温省和不列颠哥伦比亚省分别采用500年一遇和200年一遇洪水标准。

(4)发电。加拿大水能蕴藏1332TW·h/a，其中经济可开发蕴藏536TW·h/a，技术可开发蕴藏981TW·h/a。截至2003年加拿大有804座大型坝运行，总库容650km3，水电装机容量67121MW，年发电328TW·h，水力发电占比60%。

1.3 加拿大水生态保护概况

加拿大地域辽阔，自然资源丰富，森林覆盖率高，可持续性淡水资源占全球7%，生态环境优越，在生态保护制度建设、生态环保理念以及节能环保技术等方面均有较好的做法。

1.3.1 全面翔实的法律法规

在加拿大，有加拿大水法(Canada Water Act)、野生动植物法(Canada Wildlife Act)、环境评价法(Canadian Environment Assessment Act)和环境保护法(Canadian Environment Protection Act)等四个关于环境保护的法律。

加拿大联邦政府负责管理沿海地区内陆渔业、航海及航运、领土等方面工作，各省政府负责通过产权依法管理水体，分别制定所管辖区域的灌溉和公用供水等法律[2]。通过联邦和省共同商议，以国家法规和准则的形式来控制水污染。各省自行环境立法，并同联邦政府签订协议，确保区域内水环境质量不受破坏。

1.3.2 完备健全的管理体制

加拿大宪法规定，环境和水资源主要由各省在联邦政府协助下解决，这样的职责分配，可以使污染的控制显得更加灵活有效。联邦政府中负责水资源管理的机构为环境部，其主要职责之一是保护和提高水和空气等可再生资源的质量[2]。国家卫生福利部(DNHW)管辖的环境卫生司则主要负责对公共卫生有影响的水资源管理[2]。此外，各省均设置有水环境保护机构。

1.3.3 形式各样的污水处理方式

加拿大污水处理方式主要根据接收水体的容量来确定。人口比较稀少的地方，采用化粪池和氧化塘比较多；人口比较密集的地方，要专门设置污水处理厂，主要通过生化法，进行二级处理废水，许多污水处理厂脱磷[2]；沿海各省多采用海洋处置法；草原地区则主要用土地处理污泥，进行废水的再利用；废水深井注射法也偶有使用。由于加拿大最高温度和最低温度之间的巨大差异，而像钢材和塑料等一般材料又无法承受这种极端温度交替变化，所以污水处理厂在设计和施工时，都有考虑把寒季因素融入处理系统[2]。

1.3.4 较强的水生态保护意识

加拿大虽然水资源丰富，但公民节水意识普遍比较强，养成了对生活用水进行分类处理并循环使用的好习惯，会把厕所用水和工业用水同日常饮用水分开循环处理。加拿大的自来水可以直接饮用。同时，加拿大在水生态建设方面也成效显著。加拿大的公园大部分都是围绕水建设，植被覆盖率大，不但能改善局部气候，调节温度，还能起到美观的作用，广大居民都愿意到这样的公园悠闲娱乐。

2 我国流域水资源开发利用及生态保护概况

2.1 我国流域概况

我国河流数量多，长度长，总长达43万km，其中1000km以上的有20多条，包括7条境内主要大河。受地形气候等影响，我国的河流绝大多数呈西东流向，分布在东部气候湿润多雨的季风区[3]。流域面积在100km2以上的有5万多条，在1000km2以上的有1500多条，超过10000km2的有79条。我国河流分为内陆河(或内流河)和外流河两大类。内陆河不与海洋相沟通，最终消失于沙漠或流入封闭的湖沼，外流河最终流入各大海洋。

我国内陆河深居内陆，主要分布在青藏高原和西北干旱地区，如甘肃的黑河、青海湖、伊犁河、塔里木河等，河流中水主要来源于高山冰雪融水。所在区域通常降雨量少，水系稀少，甚至有无水系区。

我国外流河主要包括直接入海的长江、黄河、淮河、海河、辽河、珠江，以及先流至国外再入海的河流，如黑龙江、澜沧江，等等。其中，注入太平洋的流域面积约占国土面积的58%，占比最大；注入印度洋的河流流域面积约占国土面积的6%，包括雅鲁藏布江和怒江，以及印度河上游的朗钦藏布和森格藏布等；注入北冰洋的流域面积约占国土面积的0.6%，占比最小，如鄂毕河。

2.2 我国水资源开发利用概况

2.2.1 水资源总量匮乏

我国水资源总量约占世界水资源的60%，世界排名第四。根据2022年人口统计数据，我国人口共14.1178亿人，人均水资源仅占世界水平的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国640多个城市中，缺水城市就有300多个，其中严重缺水城市达到108个。严重的水资源不足已对我国社会经济发展开始产生影响。

2.2.2 水资源分布不均

我国水资源从时间上和空间上均分布不均。时间上，我国大部分地区每年汛期4个月的降水量占全年的60%～80%，容易形成春旱夏涝[4]。空间上，同一时间不同地区降水量差别大，这与我国人口、土地、经济布局不相匹配，北方地区人口占47%、耕地占65%、GDP占45%，但水资源仅占19%[4]。我国东部地区降水量达到西部地区的4倍，南方降水量是北方的3倍。

2.2.3 水电开发速度较快

我国的水电开发建设，从1949年装机只有16万kW，到2004年装机超过1亿kW，居世界第一，再到2021年底，装机达到3.9亿kW，其中常规水电和抽水蓄能分别为3.5亿kW、0.4亿kW[5]。我国每年电力电量的15%～30%由水电贡献。按照最新统计，我国水能技术可开发6.87亿kW，已开发过半，全国主要流域的梯级水电站库群联合调度运行管理格局已基本形成。

2.3 我国水生态保护概况

(1)地表水质量不断提高，“水十条”部分目标完成。经过“十三五”期间的污染防治攻坚战，全国地表水和重点流域水质劣V类比例持续下降，优良比例不断提高。截至2020年，七大重点流域水质优良(达到或优于Ⅲ类)比例总体达到70%以上[6]，各湖泊水质改善明显，I～Ⅲ类湖泊数量提升显著。全国地表水Ⅰ～Ⅲ类水水质断面比例较2016年提高15.6%，全国地下水质量极差的比例控制在15%左右，提前完成“水十条”相关目标。全国地级及以上城市黑臭水体基本消除。

(2)全面推行河湖长制，提升生态文明治理水平。2016年起，我国开始推行河湖长制，河湖面貌持续向好。确定了1955个湖泊和120万km河流的管控边界，开展了长江黄河岸线利用专项整治活动和河湖“清四乱”专项行动，清除了1万多km非法围堤和4000多万t河道内垃圾，整治了违建面积约4000万m2，打击了1.1万多艘非法采砂船，清理了3万km非法占用岸线，集中清理整治了18.5万个河湖重点问题。有效促进了各省市坚持走绿色发展和生态优先的道路，进一步统筹了河湖保护与经济社会发展的关系，最终形成江河湖泊面貌不断向好转变的新格局。

3 加拿大经验对我国的启示与借鉴

3.1 进一步健全法律法规，加强执行力度

我国现行的水利和环境保护方面的法律有：《环境保护法》《水法》《防洪法》《水土保持法》《水污染防治法》《长江保护法》《大气污染防治法》《环境噪声污染防治法》《环境影响评价法》等[7]，部分条款存在一些可操作性不是很强的问题，部分法律之间存在交叉和矛盾，造成执行困难，执行力度弱。建议根据执行过程中发现的问题，及时地补充、调整和细化相关条款，做到违法必究、执法必严。

3.2 进一步强化监督机制，增加公众参与度

加拿大各行政区域可以因地制宜地建立各自水管理的基本制度，约束和规范各自的行为[5]。我国与加拿大相似，同样具有水资源时空分布不均、幅员辽阔、资源总量丰富等特点，可考虑借鉴加拿大经验，各省市自行制定水资源管理制度。充分发挥地方各级政府和人大的职能作用[8]，加强对大型开发建设工程的监督和检查，增强公众的日常监督作用，不断提高生态环境质量。

3.3 进一步更新管理理念，增强生态环境可持续发展

加拿大水资源丰富，水资源管理体制经历了从重开发、重管理再到重可持续发展的阶段，不断强调水资源管理在人类社会经济发展中的长远性，有效地增强生态环境的可持续性。我国人均水资源极度匮乏，更应该创新水资源管理运行机制，强调水资源管理体制的可持续性，让政府和公众均能树立水利可持续发展理念。各级部门可协同有关社会团体，开展诸如科普宣传、志愿者活动、进入中小学等活动，进一步增强公众生态环境可持续发展的意识，并付诸日常生产生活等各项活动中。

3.4 进一步系统化管理，提高生态系统的和谐性

加拿大的水管理体系中引入了生态系统方法，和森林等环境资源的管理作为一个整体，使水管理决策更加社会化和科学化。这一经验可供我国借鉴。我国的水资源、土地、森林、矿产等资源总量丰富，但人均占有量却很少，就更需要进行系统化管理，水利、自然资源、林业、生态环境等各职能部门需通力配合，科学调度，统一管理，不断提高整个生态系统的和谐性和统一性。

3.5 进一步共享公共资源，共建和谐生态环境

加拿大所有的水文资料、钻井资料等都属于公共资源，全国人民都可以分享使用，大大提高了水利与环境等从业人员的工作效率，资料的准确程度也会接受所有人的监督。而在我国，水文资料归各水文局所有，如若设计人员需要用此资料，需通过各种关系甚至购买的方式获取。我国应充分学习加拿大使公共资源充分共享的形式，共建和谐生态环境。