科學認識河湖水系連通問題

徐宗學，龐 博

（北京師范大學水科學研究院，100875，北京）

河湖水系是水的重要載體，是生態環境的重要組成部分，是經濟社會發展的重要支撐，人類文明的出現、人類社會的進步和發展，都與河湖水系密不可分。過去數十年，隨著經濟社會的快速發展，河湖水系的連通格局在自然演變和人類開發利用下發生了重大變化。各種調水工程使原本隔絕的河流和流域實現了連通，不同防洪工程、水資源的統一調配使原來只在突發洪水時連為一體的河流、湖泊和濕地成為互為連通的水系和河網，這些河湖水系的連通為當地的經濟社會發展作出了巨大貢獻。但是，也應該充分認識到，由于人類認識水平的局限性與水資源不合理的開發和利用，使原本連通的河湖水系出現了連通不暢乃至隔絕的狀況，造成了水資源調配能力不足、干旱頻發，洪水宣泄不暢、風險增大，河流自凈能力減弱、污染加重等問題。另一方面，我國水資源時空分布和人口、經濟發展不匹配的現實，也對一些本來不連通的河流提出了連通要求。因此，亟須對河湖水系連通問題進行深入系統的研究，明確河湖水系連通的基本概念和內涵，提出河湖水系連通的關鍵技術，建立河湖水系連通的基本理論，為水資源可持續利用與生態環境的健康，實現“人水和諧”和經濟社會的可持續發展提供科技支撐。

河湖水系連通的基本目標，應該是針對中國水問題的迫切需要，基于“人水和諧”的治水理念，通過提高蓄滯洪水能力、水資源承載能力和水體自凈能力，解決“水多、水少、水臟”等問題。通過不同水體的水系連通，可以增加生物多樣性，恢復受損水體的生態功能。但是，河湖水系連通的內涵是什么、如何連通、關鍵技術和技術體系等都是亟待深入探討的重要問題。要以水循環理論為依據，在“人水和諧”的原則下，結合水科學、環境科學、生態科學、哲學、社會學、經濟學等理論，構建系統的理論體系和技術體系。

一、開展河湖水系連通是我國經濟社會發展的迫切需要

為了從根本上解決“水多、水少、水臟”的問題，為我國快速發展的經濟社會提供安全可靠的水資源、減少洪澇災害、改善生態環境，河湖水系連通是必要的保障性措施之一。

首先，開展河湖水系連通工作是提高抵御洪澇災害能力的迫切需要。經過新中國成立以來大規模的水利建設，我國主要江河的防洪體系已初步建成。但在多年來的自然演化以及人類活動的雙重影響下，主要江河下游河床淤高，河道淤積，與河流連通的眾多湖泊洼淀，由于墾殖等原因，調蓄能力大幅度降低，甚至有的蓄滯洪區被經濟社會用地所擠占，減少了水系空間。其結果是洪澇災害不斷加劇，來自洪水的威脅成為經濟社會發展的制約和瓶頸。給洪水以出路，給洪水以空間已成為當前國際上治水的基本思路，只有實現河湖水系連通，增加河湖調蓄能力，為洪水創造更多的空間，才能從根本上減輕洪澇災害對人類的威脅。

其次，開展河湖水系連通是提高水資源統籌調配能力的迫切需要。我國經濟社會發展格局和水資源格局不匹配的局面不斷加重，用水競爭性加劇，工業用水擠占農業用水，生產用水擠占生態用水，城市用水擠占農村用水。從全國水資源整體配置情況來看，部分地區仍存在水資源承載能力不足的問題，經濟社會供水風險逐步加大。為改善水資源短缺的現狀和適應新的發展格局，以水資源的可持續利用支撐經濟社會全面、協調、可持續發展，亟須深入研究河湖水系連通問題，為我國經濟社會的可持續發展提供水資源保障。此外，開展河湖水系連通工作也是修復生態環境功能、保障河湖健康的迫切需要。我國許多地區在經濟社會快速發展的同時，廢污水排放量增大而治污力度不足，許多江河湖泊的污染物負荷大大超過了其納污能力，水污染加劇，水生態環境狀況日益惡化，資源環境對經濟社會發展的支撐保障能力呈現明顯下降趨勢，已成為制約經濟社會發展的重要因素。因此，亟須開展河湖水系連通工作，進一步明確河湖水系連通的技術要求，以河湖水系連通維系流域健全的水循環，改善生態環境，維護河湖生態環境功能，保障生態安全。

為了應對氣候變化可能帶來的巨大挑戰，為經濟社會的健康發展營造更安全可靠的外部環境，面對不斷增大的防洪風險、水資源短缺和生態環境惡化的嚴峻局面，實現以河湖水系連通提高徑流調控與洪水蓄泄能力，合理安排洪水出路，降低洪水風險，保障防洪安全，增強抵御洪澇災害的綜合防治能力；加強水源地建設，構建抗旱應急水源通道，增強水資源調配的主動性；通過提高河湖之間的連通性增加其生態自我修復能力，改善生態環境，維系河湖健康，營建保障經濟社會協調發展和生活生產安全的條件和環境。

二、國內外河湖水系連通案例與分析

隨著世界各國經濟社會的快速發展，結合跨流域調水工程，不同國家都具有很多河湖水系連通的成功案例。例如，美國西部素有干旱“荒漠”之稱。由于修建了中央河谷、加州調水、科羅拉多水道和洛杉磯水道等河湖水系連通工程，在加州干旱河谷地區大力發展灌溉農業，使加州發展成為美國人口最多、灌溉面積最大、糧食產量最高的一個州，洛杉磯市躍升為美國第三大城市。澳大利亞為解決內陸干旱缺水，修建了雪山調水工程。該工程位于澳大利亞東南部，通過大壩、水庫和山澗隧道網，從雪山山脈的東坡建庫蓄水，將東坡斯諾伊河的一部分多余水量引向西坡的需水地區。沿途利用落差發電供應首都堪培拉及墨爾本、悉尼等城市。巴基斯坦的西水東調工程，從西三河向東三河調水，灌溉農田幾千萬畝，使巴基斯坦由原來的糧食進口國變成小麥和大米的出口國之一。埃及國土面積中96%是沙漠，水無疑是它的“生命線”，埃及人意識到，埃及經濟騰飛的根本出路在于大修水利、征服沙漠。阿斯旺高壩建成后，埃及又開始建造和平渠和謝赫·扎那德水渠，分別將納賽爾湖水引向西奈半島和埃及西部沙漠。這些河湖水系連通工程為當地的經濟社會發展作出了重大的貢獻，也成為世界上河湖水系連通的成功典范。

在我國，河湖水系連通工程也有不少成功的案例。2002年以來，太湖流域管理局根據 “以動治靜、以清釋污、以豐補枯、改善水質”的引江濟太方針，組織江蘇、浙江、上海三省、直轄市水利部門實施了引江濟太調水試驗，累計通過望虞河引調長江水入太湖流域113億m3，增強了水體循環能力，改善了太湖水體水質和流域河網地區水環境，保障了流域供水安全，提高了水資源和水環境的承載能力。山東聊城市屬北方干旱缺水城市，因毗鄰黃河，引黃條件優越，但黃河年際、年內來水豐枯不均，現有河湖蓄水庫容有限，如遇枯水年，河湖水量水位極難保持穩定。為改善聊城人民的生活居住環境，促進經濟社會發展，聊城市在城市規劃中強化水系建設，將開發城區內東昌湖、古運河、徒駭河三大水系，在初步實現與古運河和東昌湖一湖一河相連的基礎上，計劃與徒駭河相連，形成兩河一湖相連的水系格局。通過將東昌湖和京杭運河城區段、徒駭河城區段連通，城區水系全部貫通，將充分體現“城在水中，水在城中，城中有湖，湖中有城，城河湖一體”的水系景觀特色。塔里木河下游調水首次實現了20多年來全流程過水，生態環境明顯改善；黑河的成功調水及扎龍濕地的應急補水，得到了社會各界的廣泛好評，相關區域生態明顯改善。北京城市水系通過截污、治污、引水、河道整治等手段，解決了“水質型缺水”問題，通過引水換水工程，促進水體流動，加速城市河流水體轉換，提高了水體自凈能力，取得了顯著的生態和社會效益。其他典型案例還包括引江入巢、引黃濟津濟淀、珠江壓咸補淡、牛欄江調水等水資源配置工程；桂林兩江四湖、杭州西湖、南昌三河四湖、紹興三湖、銀川艾依河七十二連湖、天津市中心城區河湖水系等河湖水系連通工程；淮河、漢江下游、東江流域等生態調度，以及山東省縣市三級水網建設實踐等。這些河湖水系連通的案例無疑為今后深入研究相關問題提供了寶貴的經驗和素材。

三、河湖水系連通的內涵與基本分類

通過自然營力或工程措施建立河湖水系之間的水力聯系，統稱為河湖水系連通。這種連通可以是一種純自然的行為，例如黃河奪淮在歷史上形成的眾多湖泊及其相互之間的水力聯系，也可以是人類根據其自身的發展需求通過工程措施所建立的河湖水系之間的水力聯系。目前所指的河湖水系連通，常常指后者。對于這種根據人類社會發展需求所建立的河湖水系連通，可以將其定義為“以可持續發展與人水和諧為原則，以水安全和流域生態健康為目標，基于水循環理論，通過工程措施以及水庫閘壩調度等手段，建立河湖庫不同水體之間水力聯系的措施和行為”。結合國內外河湖水系連通的實踐經驗，可以從氣候分區、空間尺度和功能作用等不同角度對河湖水系連通進行科學分類。根據氣候分區可以分為南方多雨型、北方干旱型、西北內陸型、云貴高原型、青藏高寒型，按照空間尺度可以分為跨流域連通、同一流域相鄰河湖連通、城市水系連通等，按功能作用可以分為減輕洪澇災害（防洪）型、保證供水安全（供水）型、改善水生態環境（生態環境）型以及混合型等。

1.防洪型

天津市已完成南水北調中線天津干線及市內配套工程建設，城市防洪標準得到了極大提高。城市防洪圈內的主要河道、湖泊、水庫基本實現連通，部分河段實現旅游通航是防洪型河湖水系連通的典型案例。

2.供水型

南水北調工程建設，將構建我國“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的水資源戰略配置格局，有效解決北方地區經濟社會可持續發展和生態安全保障的水資源需求。引漢濟渭工程通水，將有效緩解渭河流域水資源供需矛盾。引黃濟津調水從山東省聊城市東阿縣的黃河位山閘引水，經位山三干渠到臨清市引黃穿衛樞紐，進入臨清渠、清涼江、清南連渠，在泊鎮市附近入南運河，在九宣閘進入天津市境內，有效地改善了相關地區的水資源配置能力。這些河湖水系連通工程無疑是以供水作為主要目的的成功范例。

3.生態環境型

廣西桂林市兩江四湖一期工程，從根本上改善了市區的生態環境，完善了城市功能，開拓了市中心旅游的新格局，弘揚了桂林悠久的歷史文化，提升了城市的檔次與品位。江蘇宿遷為改善城區水環境、保護水資源，根據宿遷水系地形特點，在加快污染治理的基礎上，實施了中心城市水系溝通規劃。主要是從駱馬湖、中運河自流引水入古黃河及西民便河，調活水體，改善水質，營造水景，使中心城區河道水系達到水功能區劃要求，將宿遷中心城區形成一軸、二環、三湖、四河和五溝通的水系水環境格局。通過水系溝通和河道治理，實現河道東西貫通、南北通暢的水系布局，并通過有效連通宿遷市風景名勝區，對濱水區域合理開發利用，改變河道兩岸景觀風貌，不斷改善人居環境和提升城市品位。

4.混合型

廣西南寧市建設連通渠，形成五大環城水系，通過貫城渠打造江南江北環城水系。實現“南水北調”，再“北水南調”，從而抬高各內河、湖的水位，打造江南、江北環城水系，使死水變成活水。內河規劃結合城市防洪要求，采取改造河道擴建上游源頭水庫、河道中下游挖湖滯洪、河道疏竣、護岸等措施，保證河道行洪能力。同時通過修河綠岸、結合市政管網進行污水截流、引水補水、生態恢復、景觀設置等措施，使市內河變成防洪、文化、舒適、生態、水質達標的河道。江西南昌加快城南護城河、梅湖、象湖、玉帶河、青山湖、艾溪湖、撫河故道等城市水體河網相連、游艇相通的城市水上景觀與商貿、休閑、旅游為一體的工程體系建設，開辟貫通市內外的水上游憩通道。加大市內外水系整治，提高城市活化水系覆蓋范圍，根除市內臭水溝，水生態修復與水生態保護得到進一步加強。實施城市湖泊水系連通工程，對城市的防洪、生態環境建設起到了巨大作用。

四、當前推進河湖水系連通工作的幾個問題

近年，河湖水系連通的實踐在全國興起，各種河湖水系連通工程的規劃、設計、建設工作此起彼伏。在這種形勢下，更需要保持清醒的頭腦，要堅持“人水和諧”的基本理念，科學認識河湖水系連通問題。

當前推進河湖水系連通工作的主要問題和對策措施包括：

①端正態度，厘清思路，堅持“人水和諧”的基本原則，科學認識河湖水系連通問題。河湖水系連通應該是當前新形勢下的一種治水理念，既不應該將河湖水系連通抬高到不應有的位置，也不應該僅僅將河湖水系連通認為是單純的技術問題，不從深層次、戰略的高度研究和認識河湖水系連通問題。

②加快和加強河湖水系連通理論研究，確定河湖水系連通的內涵，圍繞洪水風險理論、水資源承載力理論、水資源配置理論、水資源規劃理論和生態調度理論等，盡快提出針對河湖水系連通的關鍵技術，研究相應的技術體系，為實際河湖水系連通工作提供科技支撐。

③圍繞河湖水系連通的基本理論研究，要盡快弄清楚為什么連、如何連、連通后的效果評價等問題，相關聯的判別技術、判別方法、判別指標和判別準則等，為河湖水系連通工作提供依據和支撐。

圍繞河湖水系連通工作，要進一步增強政策引導，盡快健全河湖水系連通工作的監督和管理機制。應把河湖水系連通工作與當地的經濟社會發展緊密結合起來，強化河湖水系連通功能及作用，統籌區域、城鄉經濟發展，將河湖水系連通工作做好。

五、結 語

河道和湖泊是水資源的載體，是行洪的通道和調蓄洪水的場所，是生態的屏障。針對區域經濟社會發展對江河湖泊防洪抗旱、提高水資源承載能力以及改善水生態環境的迫切需求，需要深入研究河湖水系連通的作用和影響，分析河湖水系連通的必要性、可能效果及具體措施。構建引得進、蓄得住、排得出、可調控的江河湖庫水網體系，根據豐枯變化調水引流，實現水量優化配置，提高供水的可靠性，增強防洪抗旱能力，改善生態環境，維護河湖健康生態，使之更好地服務于經濟社會發展。要以河湖不萎縮、功能不衰退、水質不污染、生態不惡化為指導思想，緊密結合我國河湖水系連通的實踐，系統梳理國內外河湖水系連通的典型案例，深入分析河湖水系連通類型、成效、經驗及規律，提出推進河湖水系連通工作的

思路、對策和措施，為深入推動河湖水系連通工作提供決策支撐。應充分考慮地域之間經濟社會發展水平等方面的差異，把握不同類型河湖水系連通的特點和要求，深入開展調查研究，提出不同地域、尺度下不同類型河湖水系連通工作推進的思路，并爭取盡快在政策法規、規劃設計、管理體制、長效運行機制等方面提出切實可行的、有針對性的對策措施，為深入推動河湖水系連通工作提供科技支撐。

[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]歐陽琪,張遠東.加利福尼亞州水資源調配工程[J].南水北調與水利科技,2006,4(6).

[4]皮鈞,熊雁暉.加利福尼亞調水工程對我國調水工程的啟示[J].南水北調與水利科技,2004,2(4).

[5]王常讓，鄧溫聰.雪山工程的開發和管理[J].東北水利水電，1993（11）.

[6]王慶印,刁秀云,李群智,等.聊城市水問題初步研究及對策分析[J].地下水，2007,29(3).

[7]吳浩云.引江濟太維護太湖流域河湖健康生命的實踐和探索[J].水利水電技術,2008,39(7).

[8]吳浩云,周丹平,何佳,等.引江濟太工程綜合效益的評估及方法探討[J].湖泊科學,2008,20(5).

[9]張力威,徐子愷,郭鵬,等.澳大利亞雪山工程水質安全與運營管理經驗及思考[J].南水北調與水利科技,2007,5(2).