佛羅里達州南方水資源管理的實踐與理念轉變

馮 珂 ，郭天恩 ，Clarence Tears

（1.蘭州大學土木工程與力學學院，730000，蘭州；2.美國佛州南方水資源管理局，佛羅里達州；3.山西省水利廳科技外事處，030002，太原）

美國佛羅里達州南方水資源管理局在河道生態治理、濕地生態修復、地下水庫蓄水，以及多樣性供水策略、水資源綜合管理、水資源管理中水文模型應用等領域的大膽探索和大規模投入，產生了眾多的生態工程亮點，是國際水資源管理領域的典范；通過不斷總結經驗，從人與自然環境之間關系的認識中轉變觀念，所形成的范例既是佛羅里達州水資源管理理念上發展變化的縮影，也從側面投射了美國以及國際水資源管理理念從以排水、造田、通航、防洪、供水為主的工程水利向資源水利、可持續發展水利轉變的過程。佛州南方水資源管理的實踐證明，人類的治水活動必須尊重自然，認識規律，與時俱進，也證明了人與自然和諧共處的極端重要性。

一、1850—1950 年，早期治水階段

1882年，為增強航運，佛州開始疏通基西米河與克魯灑河。1904年，新任州長的第一件事便是“排干沼澤地”。為了管理和實施該項工程，州議會于l907年成立了 “大沼澤地排水局”。1905—1927年，從奧基喬比湖到大西洋海岸，修建了6條河道用于排水、航運。1926、1928年接連幾次颶風在該地區造成巨大災難，使人們的關注焦點從排水轉移到了防洪。

1929年，成立奧基喬比湖區防洪局，原來排水局的工程全部停了下來。聯邦政府授權美國陸軍工程兵團修建防洪工程，其中最主要的一項工程是修建一條140 km環繞奧基喬比湖的防洪堤——胡佛堤，同時在堤壩上設置泄洪閘。

1947—1948年，一系列的颶風再次橫掃佛州南方，大片農田和居民區被淹,積水近6個月不見消退。當地居民、各行業及佛州政府強烈呼吁聯邦政府出資從根本上解決佛州中南部的洪災問題，建設控制洪水工程。

1948年，佛州議會成立了中南佛州洪水管理局，作為美國國會對口陸軍工程兵團的州級機構，負責配合陸軍工程兵團修建各種水利工程以及項目完工之后的運行、維修和管理工作。同時，州原有的沼澤地排水局與湖區防洪局及其職能一并劃歸新成立的中南佛州防洪管理局，這也是佛州南方水資源管理局的前身。

二、1950—1970 年，大興水利工程階段

1950—1970年，中南佛州工程共實施了20年。該項工程主要包括五項內容：一是河道整治，二是胡佛壩的加固與加高，三是修建了多個地表存水區，四是大范圍修建防護堤，五是建設排水渠網及入海處防止海水入侵結構物。共修建了1 700 km運河、約1 200 km堤壩、200座控水建筑物、15座主要泵站等。

佛州成了水利工程調控程度最高的地區之一，基西米—奧基喬比—大沼澤地自然生態系統也完全變成了一個人工管理的流域，有效解決了南佛州的洪水災害問題，促進了當地經濟社會的發展。

三、1970—2000 年，生態水利建設階段

中南佛州水利工程的設計與施工完全由聯邦政府主導，到20世紀70年代基本竣工。從本質上講，該項目有很大的應急成分，因此，在應用、管理過程中一些過去沒有考慮到的問題逐漸顯現。

1.水資源法規的制定及水資源經費的落實

20世紀70年代之后，南佛州經歷了有史以來最大的旱情，嚴重的旱災引起區域內多處森林及植被大火。在應對災害的同時，人們開始反思并調整水管理思路。針對新情況，佛羅里達州議會于1972年通過了土地與水環境法、綜合規劃法、土地保護法、水資源法等四項法案，其基本理念是土地利用、發展政策以及水資源的管理不能割裂開來，必須綜合考慮。同時，根據水資源法，將整個州依據水文條件劃分成5個區域，每個區域設立一個水資源管理局，原中南佛州防洪局改名為佛州南方水資源管理局。水資源法賦予水資源管理局四大職責：一是供水（包括水的保護與調配），二是水質保護，三是防洪，四是對轄區內自然生態體系保護管理。水資源管理局是州屬區域性機構，水資源管理局對轄區內的所有不動產征收水資源保護稅，用于其水資源管理業務活動，州長和議會對其預算進行嚴格監督。該項政策使得南佛州的水資源管理從根本上解決了經費問題。有了經費的保障，管理局主動調整思路，制定水中長期發展規劃，采用新技術、新手段去應對新問題。

2.基西米河運河化和水生態修復工程

基西米河洪水控制工程于1954年啟動，該工程不僅為流域上游區域提供防洪保障，而且保證了下游農業開發。但該工程也造成了基西米河運河化，對流域植被和物種多樣性造成了破壞。

為修復基西米河，1999年實施了基西米河生態修復工程。該工程的目標是恢復一個可以自我維持的基西米河及河漫灘生態系統，具有與歷史上相同的生態功能并能支持與歷史上相當的動物群、植物類型和水流特征。

3.對中南佛州水利樞紐工程進行全面評估

從北至南相互關聯的基西米—奧基喬比湖—大沼澤地—佛州海灣生態系統被修建的水利工程割裂成一個大拼盤，原來由自然條件控制的片狀水流被改變成由人工水工建筑物控制的、流向西墨西哥灣及向東大西洋海岸的線狀渠流，生態條件的改變導致南佛州一系列生態環境問題逐步顯現。一是佛州的“液體心脈”奧基喬比湖受到嚴重污染。二是大沼澤地國家公園面臨植物群落生存環境的改變。三是佛州海灣功能退化。

這些生態環境問題，對水資源管理提出了新的挑戰。1994年，佛州議會制定了“永久保護大沼澤地”法案，明確要解決好水質問題。1995年，專門委員會的研究報告指出：南佛州的環境惡化已經嚴重影響到居民的日常生活，如果不采取行動，阻止環境的繼續惡化，將會嚴重影響到旅游業、工商業,南佛州將不能夠持續發展。

4.前期投入，依靠科學，積極探索，爭取聯邦政府的全力支持

在開始基西米河生態修復的基礎上，組織人員成立了專門的研究機構，制定和提出了奧基喬比湖生態修復、大沼澤地恢復及建設、佛州灣生態修復、入海河口治理等一系列計劃、方案，并在每個項目上投入了大量經費。

通過一系列生態修復工程建設，生態建設理念得到提升，并從中得到一些啟示：

①實施生態工程建設與管理離不開聯邦政府的大力支持。針對生態問題范圍廣、難度大、所需經費多的現實，雖然佛羅里達州政府全力支持水資源管理局為環境修復所做的各項努力，但兩者的力量仍遠遠不夠，聯邦政府的支持成了解決問題的關鍵。

②水資源法規的制定有力地推動了生態修復工程的建設。

③研發、應用水資源管理模型是提高工程建設質量和管理水平最有效的手段。

四、2000—2050 年，可持續發展水利階段

2000年11月，美國國會在水資源發展法中通過了大沼澤地綜合修復計劃。這是美國有史以來最大的環境修復工程，共有60個單項，計劃30年完成。該計劃的主要目標：一是增加自然生態的空間面積，改善棲息環境及其相應功能，增加原生態動植物種群的數量和多樣性；二是增加區內工農業及城鎮供水量，降低洪水災害。修復計劃有四項主要措施：

一是水量控制。南佛州水利工程導致每天約6 400萬m3本來應流進生態系統的水被排到了大西洋或墨西哥灣。計劃以恢復失去的儲存能力為目標，通過修建控制面積868km2的幾座水庫以及300孔回采井分別存于地表及注入地下水庫，儲存的水80%用于環境，其他用于城鎮及農業。

二是改善水質。以控制含磷量為目標，通過修建人工濕地、儲存區域和處理區域等，降低水中富營養成分，改善進入沼澤地公園的水質，減少向海岸過量排放的淡水。

三是調控水的時間分布。對沼澤地生態系統而言，自然的淹沒及干旱循環是其自然狀態下生態環境的重要組成部分，要以改善流入河口環境淡水的時間分布為目標，盡量按照水的自然流態調控進入生態系統，而不是人工的忽高忽低的脈沖狀態。

四是調整水的空間分布。以恢復自然片狀流態為目標，拆除大沼澤地386km的防護堤及運河，拆除沼澤地公園與大水杉國家保護區的分離堤壩，將阻礙產生片狀沼澤地的41號公路的部分路段改為橋梁或設置路下管道。

大沼澤地綜合修復計劃的主要工程項目包括：修建蓄水1 850億m3的幾座水庫；修建水保護區，改善河口放水狀況，修建日存水600萬m3的地下水庫，修建144 km2人工濕地，拆除阻攔片狀水流的障礙物等。

該計劃實施10年來，取得了明顯的環境效益、經濟效益和社會效益。

[1]Purdum,E.D.Florida Waters[M].Tallahassee:Florida State University,2002.

[2]Douglas,M.S.The Everglades:River of Grass[M].New York:Rinehart,1947.