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河湖水系连通优化的内涵特征与准则初探

2023-01-12吕良华张海滨陈晓燕耿雷华宋翠萍

水利水运工程学报 2022年4期
关键词:受水区调水水系

吕良华,张海滨,陈晓燕,耿雷华,宋翠萍

(1. 南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏 南京 210029; 2. 江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏 扬州 225100)

河湖水系连通作为优化水资源配置战略格局、提高水利保障能力、促进水生态文明建设的有效举措,在水安全保障中起到了举足轻重的作用[1-6]。通过国家、区域和流域等不同层面的河湖水系连通体系的建设,可为国家水安全提供基本保障[7-9]。如何进行河湖水系连通优化,使其因往外调水给调水区水生态带来的风险、干扰途径区和受水区生态环境平衡、给途径区和受水区带来水灾害风险等[10]负面效应尽可能降低,在提高水资源调配能力、抵御水灾害能力、改善水生态环境能力等方面的综合正效应发挥到最大,是河湖水系连通研究领域急需解决的问题。

国外较早开展了区域河湖水系连通战略规划研究[11],强调工程对防洪与水生态环境提升等多种水安全功能的融合,也注重制定相关法案。而我国当前主要侧重河湖水系连通技术研究,部分研究也从国家、区域及城市等不同层面[12-13],初步提出了我国河湖水系连通的布局构想。杨志等[10]在分析天津水系连通现状及存在的问题基础上,提出了水系连通的优化对策建议。总体上,目前关于河湖水系连通优化的系统研究报道较少。统筹考虑多层面与多功能河湖水系连通需求,重点发展与水生态文明建设相适应的连通布局战略,制定水资源保障、水旱灾害风险管理和水生态环境保护修复等多目标约束下河湖水系连通优化调整策略是必然趋势,可为国家现代水网布局战略框架的建立提供理论基础和技术支持,支撑和保障国家水安全。

本文从新时期河湖水系连通多功能需求出发,对河湖水系连通优化的概念和应遵循的准则进行初步分析与探讨,以期为河湖水系连通优化的深入研究起到抛砖引玉的作用。

1 河湖水系连通优化的内涵特征

河湖水系连通是在“全面节水、合理分水、管住用水”的基础上优化我国水资源配置格局的有效途径,是保障国家重大战略实施和经济社会高质量发展用水安全的必要手段。连通工程牵扯面广,对经济社会和生态环境影响复杂深远。“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路特别是 “节水优先”“空间均衡”对新时期连通工程提出了新的具体要求[14]。

1.1 河湖水系连通优化的概念内涵

在新时期,优化河湖水系连通,就是要在充分尊重并把握水的自然规律、生态规律、社会规律、经济规律的基础上,紧扣新时期河湖水系连通需求,统筹经济社会高质量发展、生态环境保护、水灾害防御与水资源承载力之间的关系,以实现“空间均衡”为目标,按照“确有需要、生态安全、可以持续”和“三先三后”原则,深入做好连通工程论证和影响评价,科学谋划全国水资源配置工程总体布局,适度有序推进工程建设,抓好调度运行;以优化河湖水系连通存在的问题、需求、功能、调度准则等方面为切入点,最大限度发挥河湖水系连通的水资源调配、水生态与环境改善、水旱灾害防御综合治理效益,最大限度降低其负面影响,确保连通对调水区、途径区、受水区各方面影响在可接受范围内,为经济社会持续健康发展和重大国家战略实施提供水安全保障。优化河湖水系连通的内涵主要体现在以下几个方面:

一是河湖水系连通要符合自上而下的国家水资源配置战略布局。立足于我国经济社会发展布局与水资源禀赋不相匹配的基本特征,客观上需要构建起高度协同的水资源、经济社会、生态环境发展格局和高效绿色的生产生活方式,制定出体现国家水资源配置自上而下顶层设计的战略布局和总体安排。河湖水系连通作为区域水资源配置中的一类工程,只有满足“节水、治污、环保”的“三先”要求,才能实现“调水、通水、用水”的“三后”效益。因此必须将其放在区域大的战略布局中通盘考虑,确保符合国家层面水资源配置总体布局,做到与国家重大战略规划、国土空间规划、社会经济发展规划等有机衔接。

二是河湖水系连通要满足“空间均衡”的目标要求。水资源空间均衡的核心要义是“以水定需”,即在供水侧实现水的开发规模适度,在需求侧做到水的需求刚性合理,在供需两侧达到水资源高水平供需平衡[15]。在这种状态下,水资源的可持续性得以维护,经济社会系统的整体效益达到最高。因此,优化河湖水系连通就是要能维持和推动水资源与经济社会、生态环境各系统之间的良性平衡和动态演进,对刚性合理需水无法满足的水资源超载区,可通过连通提高水资源配置的均衡与协调水平,但必须要以提高水资源利用效率与效益,严格把“水资源作为最大的刚性约束”落到实处作为前提。对连通可行性较差的区域,则应从需求侧调整发展规划、控制发展规模以促进“空间均衡”。

三是河湖水系连通要最大限度降低负面影响。我国东中西部、南北方的水系类型各异,生态系统多样,河湖水系连通不可避免地会对调水区、途径区和受水区的生态环境造成一定影响,对于跨流域跨区域连通工程而言,影响可能会更大。此外,连通工程造成的征地移民还会对社会和谐稳定等造成一定的影响。对于具体连通工程,需要事先采取针对性措施将连通不利影响降到最低,最大限度避免“缺水”转移甚至造成难以承受的生态代价[14]。

四是要结合新时期新要求开展河湖水系连通优化。要在充分遵循水的自然规律、生态规律、社会规律、经济规律的基础上,针对河湖水系连通存在的问题,从满足新时期河湖水系连通的促进经济社会发展、保障国家粮食安全、提高防洪除涝能力、改善水生态环境等需求,最大程度发挥正面效益,细化连通调度准则等方面,开展国家、流域、城市等不同层面的河湖水系连通优化,形成与“三区三线”布局相协调的水网体系格局,实现水资源空间布局和水网格局与城镇空间布局、农业空间布局、生态空间布局的相互匹配[9]。

1.2 河湖水系连通优化的特征

从前述可以看出,河湖水系连通在破解治水瓶颈问题的同时,也会对调水区、途径区和受水区造成一定的不利影响。随着新时期治水思路的转变、治水主要矛盾的变化,以及国土空间布局的优化和国家重大战略的实施,河湖水系连通的需求、功能也发生了变化,对河湖水系连通综合效益的发挥和连通调度准则提出了更高的要求。因此,在新时期优化河湖水系连通需要把握以下特征:

一是河湖水系连通要满足新时期促进经济社会高质量发展、支撑国家重大战略实施、提升水灾害防御能力、保障生态文明建设的需求,最大限度发挥提高水资源调配能力、改善水生态环境状况、抵御水旱灾害的效益或综合效益,确保连通对调水区、途径区和受水区各方面影响在可接受范围内。对不满足新时期河湖水系连通需求、连通带来的负面影响超出可接受范围的情况需要加以优化。

二是准确把握河湖水系连通优化目标。以水资源配置为主要目的的河湖水系连通工程,要根据区域水资源合理配置与高效利用体系建设的总体要求,充分考虑区域水系格局、水资源禀赋条件和生态环境状况,统筹区域之间、行业之间、城乡之间的水事关系,注重多水源的互通互济和联合调度,重点提高连通沿线区域和受水区域的供水保障程度,促进空间均衡。以防洪减灾为主要目的的河湖水系连通工程,要根据流域防洪体系建设的总体要求,综合考虑流域洪水蓄泄关系和洪水出路安排,以及洪水资源利用与生态功能,降低调水区的洪水风险,重点提高连通区域江河蓄泄洪水能力。以水生态环境修复与保护为主要目的的河湖水系连通工程,要根据区域与城市生态保护与修复的要求,以生态环境脆弱地区、水资源开发利用过度地区和水环境破坏严重地区为重点,在强化节水和严格防治污染的基础上,结合水资源配置体系,修复生态廊道和重要生态区的生态服务功能,改善连通区域的水体流动能力,提高受水区的河道生态需水保证率、水质达标率和水体纳污能力,重点提高水环境承载能力。对未充分实现不同连通工程主要目的的情况需要加以优化。

三是河湖水系连通要充分体现“节水优先”“需水刚性合理”。“节水优先”就是要把节约用水作为水资源开发、利用、保护、配置、调度的前提。在谋划水系连通工程时,要对受水、调水区的节水水平进行评价和比较分析,必要时可将节水水平是否达标作为连通工程审批的前置条件。调水区、受水区现状的实际用水有合理的,也有不合理的,需要调整城市发展规模和产业结构,提高用水效率,退还不合理的用水;未来用水的合理需求根据轻重缓急,可以区分为刚性的和非刚性的,刚性用水需求主要包括保障国家重大发展战略实施的用水需求、保障重大民生的基本用水需求及保护重要生态安全的必要用水需求等[14]。不合理的用水需求加以遏制,刚性合理的用水需求予以保障。对于调水区,当地水资源的开发强度不能超过其水资源的承载能力;对于受水区,在充分挖掘节水潜力的前提下,如果当地水资源和非常规水仍不能保障刚性合理需求,则需谋划必要的河湖水系连通工程。对违背“节水优先”“用水刚性合理”要求的情况要加以优化。

四是要将连通相关区域作为一个整体统筹考虑,合理制定调度准则,避免风险转移。在河湖水系连通工程调度中,调水区的水资源开发规模要适度(调出水量一般不超出多年平均水资源总量的40%),不能影响调水区的基本生态环境用水,同时不能增加受水区的水质污染风险、洪水风险。深入分析河湖水系连通工程对连通区域的水循环及其社会经济效应和生态环境效应的总体影响,有效规避洪水转移、污染转移、生态退化、地方病转移等连通风险,对可能出现风险转移的情况需要加以优化。

2 河湖水系连通优化应遵循的准则

河湖水系在自然因素和人类活动作用下总是处于不断变化过程之中,为了充分发挥河湖水系连通的综合效益,需要考虑的因素是多方面、多维度的,从而决定了河湖水系连通的复杂性。党的十九大对国土空间开发保护格局提出了更高要求,《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》明确建立“多规合一”的国土空间规划体系,加强空间用途管制,科学布局生产空间、生活空间、生态空间,实现国土空间布局优化。水资源与国土空间开发保护间的保障和约束双向作用为水资源宏观配置和河湖水系连通布局提出了方向,同时生态红线划定需要为水系连通工程建设预留空间[9]。因此,新时期河湖水系连通布局面临着新的挑战。

我国水安全面临水资源总量不足、结构性和区域性供需矛盾凸显、水资源利用效率不高、水灾害风险大、气候变化和不合理人类活动影响加剧等不利形势,水治理能力亟须全面加强。提高我国水安全水平、保障国家社会稳定和经济社会健康发展是进行河湖水系连通的重要目标,我国水安全形势对河湖水系连通提出了新要求。针对河湖水系连通布局面临的新挑战和新时期新要求,河湖水系连通优化应遵循以下准则。

(1)坚持以“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路为科学指南和根本遵循。“十六字”治水新思路为我国解决新老水问题、保障国家水安全指明了方向,河湖水系连通工程是保障国家水安全的主要抓手之一,在谋划和论证阶段,应全面贯彻“十六字”治水思路。

(2)坚持空间均衡,严格以水定需。建设河湖水系连通工程是对水的布局、经济布局、生态布局进行再平衡的过程,其目的是把握水资源与人口、经济、生态环境的平衡点,使人口规模、产业结构、增长速度不超出水资源承载能力和环境容量。建设河湖水系连通工程,要遵循空间均衡原则,在充分节水的前提下,落实水资源水生态水环境的承载能力约束,有机衔接空间规划布局和生态保护红线要求,以高质量供需平衡分析为手段,推动空间均衡各项举措在河湖水系连通中落地[15]。

(3)注重系统治理,协调统一。河湖水系连通要立足于长远、全局,需要从系统和全局的角度考虑,把流域区域生态系统作为一个有机整体来谋划,循道而趋、因势利导,科学统筹实施,做到在发展中保护、在保护中发展。坚持系统观念,用系统论的思想方法分析问题,处理好开源和节流、存量和增量、时间和空间的关系,做到工程综合效益最大化。

(4)坚持“确有需要、生态安全、可以持续”原则。应从国家和区域发展的大战略出发,考虑新形势新要求,统筹兼顾调水区和受水区用水需要,妥善处理开发和保护的关系,避免“缺水”搬家和较大生态影响,在评估受水区节水潜力和充分考虑节水的前提下,对其中合理刚性用水需求不能保障的水资源超载区,谋划必要的河湖水系连通工程。针对调水区,河湖水系连通工程不能对流域水文情势、水环境质量、水生生境以及重要生态保护对象等产生严重影响。针对途经区,连通线路不能破坏和阻隔途经区生态系统的完整性。针对受水区,外流域水源与当地水源融合后,不能对当地水生态系统造成短期剧烈破坏。河湖水系连通工程实施后,调水区水资源开发利用强度应与调出流域和区域水资源开发利用强度整体协调一致,水环境水生态系统基本维持稳定;受水区水资源开发利用强度得到有效控制或降低,水环境水生态系统得到明显恢复或改善。

(5)坚持“三先三后”原则。只有“节水、治污、环保”这“三先”切实落地,才有跨流域跨区域重大水资源配置工程“调水、通水、用水”这“三后”的最大调水效益发挥。先考虑受水区节水措施和对节水潜力的挖掘,后实施调水;先加大治污力度、完善治污措施,加强调水区及沿线水污染防治力度,后通水;先加强流域生态修复工程建设和调水区环境保护,以确保调水水质满足引水要求,后用水,并且调水区和受水区流域的水资源保护措施及环境保护措施要与连通主体工程同时规划,同步实施。

(6)坚持工程与管理并重准则。河湖水系连通不仅依靠工程措施来实现,更需要的是建成后相应管理理念的落实。首先体现在对已有工程的管理理念上,要充分利用已有的水利工程,保障水体的畅通性。其次体现在对将要建设的水利工程设施上,在工程规划过程中,要重点关注河湖水系连通的新形势新要求,在水系连通规划的基础上,应进一步探讨水系调度模式,确定河湖水系连通调度的可行方案[10]。

(7)遵循自然和历史规律,有序推进河湖水系连通。人与自然是生命共同体,人水关系是人与自然关系的重要组成部分,正确处理人水关系,首要的是尊重自然,按照大自然规律活动。河湖水系连通需在遵循自然和历史规律基础上实施,充分了解区域河湖水系演变特点与规律,根据区域水系格局和水资源条件、生态环境特点和经济社会发展与生态文明建设的要求,统筹考虑连通的需求与可能性,自然连通与人工连通相结合,恢复历史连通与新建连通相结合,注重相邻河湖之间、湖库之间的局部连通,因地制宜、合理有序地开展河湖水系连通。研判水资源长远供求趋势、区域分布、结构特征,科学确定连通工程规模和总体布局,处理好利用和修复的关系,决不能逾越生态安全的底线。

3 结 语

本文结合新时期新形势新要求,提出了河湖水系连通优化的内涵特征,并从河湖水系连通要与国家水资源配置总体布局相吻合,最大限度避免不利影响,紧扣新时期河湖水系连通新要求,充分发挥不同类型河湖水系连通工程主要功能,统筹考虑、避免风险转移等方面对概念内涵和特征进行了探讨;初步总结了做好河湖水系连通优化工作应遵循的空间均衡、系统治理、“三先三后”、“确有需要、生态安全、可以持续”、工程与管理并重、遵循自然和历史规律等主要准则。河湖水系连通涉及面广,影响范围大,对河湖水系连通工程进行优化更是一项复杂的系统工作,相关理论和技术研究尚处于探索阶段。希望本文对深入研究河湖水系连通优化有一定启示作用。

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