江河湖庫水系連通理論與實踐

河湖水系是水資源的載體，是生態環境的重要組成部分。近年來，經濟社會發展對保障防洪安全、供水安全、糧食安全、生態安全的要求日益提高，進一步完善和優化江河湖庫水系連通，是社會經濟發展的迫切需要，是中央治水興水的重大方略，更是民生水利的根本要求。

2011年的中央1號文件提出，盡快建設一批河湖水系連通工程，提高水資源調控水平和供水保障能力。十八大提出了建設社會主義市場經濟、民主政治、先進文化、和諧社會和生態文明的“五位一體”戰略布局，要求進一步優化國土空間開發格局，全面促進資源節約，加大自然生態系統和環境保護力度，加強生態文明制度建設，從更高的層面為開展河湖水系連通戰略提供了新的方針。

河湖水系演變歷程與發展趨勢

“河湖水系連通本質上是維系和增強河湖的水力聯系、維護良性的流域水循環關系。主要形式包括河河連通、河湖連通、河庫連通、湖庫連通、庫庫連通，也包括江河湖庫與城市、濕地、灌區等用水區的連通?！?/p>

在深入剖析水系之前，王院士先對其演變歷程與發展趨勢做了闡述。他表示，江河湖庫水系連通（簡稱“水系連通”）是優化水資源配置戰略格局、提高水利保障能力、促進水生態文明建設的有效舉措。河湖水系是水資源的載體，是生態環境的重要組成部分，也是經濟社會發展的基礎。人類的生存發展與河湖水系密切相關，河湖水系及其連通狀況不僅影響水土資源的格局、水資源承載能力和環境容量、水旱災害的風險狀況，而且對生態環境產生重要影響。

“自然因素對河湖水系演變起著控制作用，而人為因素對河湖水系演變產生深刻影響?！蓖踉菏空f。河湖水系的形成與發展是地質構造、地形地貌、氣候氣象、水沙運動等因素綜合作用的結果。自然因素對其格局、形態、結構及功能的演變具有控制性。而人類活動通過改變下墊面條件，調整河湖水系的水量、物質、能量、生物等循環過程，可以使河湖水系演變的動力條件發生變化，從而導致河湖水系及其連通狀況發生變化。

于我國來說，地域南北跨度大，地勢西高東低，大多地處季風氣候區，受其影響，徑流豐枯變化劇烈，部分河流泥沙含量高，河湖水系的自然演變較為頻繁。加之人口眾多、水土資源開發歷史悠久、人水關系較為復雜，在自然因素和人為因素的作用下，我國河湖水系及其連通狀況演變十分劇烈?！皬倪h古時期的‘漁獵采摘，逐水而居’到古代的‘傳統農業，局部開發’；從近代的‘近代工業，區域開發’到現代的‘現代經濟，規模開發’，人水關系也發生了明顯變化：遠古時期河湖完全自然演變，人類被動適應，河湖呈天然水系格局，自然連通；古代時期人水關系以自然演變為主，人類進入了一個逐步適應的過程，天然水系局部被連通改造；到了近代則以自然因素為主，人類主動去加以改造，河湖水系自然人工復合，連通狀況發生了明顯改變；進入現代，人類的影響越來越大，導致水系格局變化加劇，連通狀況日益復雜。”

為了適應自然、改造自然，人類很早就開始了河湖水系的探索與實踐。王院士談到，幾千年來，我國人民在治水實踐中改造了都江堰、鄭國渠、京杭大運河等舉世聞名的河湖水系連通工程，對除害興利、治國安邦發揮了十分重要的作用。近代科學技術的發展使人們對改造自然的能力逐步提高，江河治理水系疏通、跨流域調配水資源等水系連通實踐得到了較快的發展。特別是近年來，針對新時期保障水安全的需要，國內外開展了諸如軍事和航運、灌溉和供水、江河湖泊治理、水資源調配及水生態環境修復治理等不同形式的水系連通實踐。拿水資源調配來說，1842-1904年美國紐約在克羅頓河修筑分期調水系統，二戰后到上世紀80年代，隨著經濟復蘇出現了美國加州調水、巴基斯坦西水東調等一大批調水工程，而我國較早的跨流域調水則是1961年開工的江蘇江水北調工程?！案母镩_放以來，以城市供水為目的的跨流域調水工程日益增多，據不完全統計，目前世界上至少有40多個國家建成了超過300項的大型跨流域調水工程?！蓖踉菏空f到。

“近年來，針對水資源形勢和生態環境狀況的新變化以及經濟社會發展和生態文明建設的新要求，我國南水北調東中線等涉及國家水資源安全的水資源調配和水系連通工程建設取得重大進展，通過河湖連通進行水生態修復治理取得重大突破，通過河湖連通進行江河治理取得重大成就?！备鞯亟Y合江河治理、供水灌溉及生態治理，開展了豐富多樣的水系連通實踐，如遼寧的河湖水系連通及七大水庫聯合調度、貴州黔中引水、山西大水網、濰坊水網、桂林兩江四湖連通、武漢大東湖生態水網等，為推進水系連通積累了經驗。

不同歷史發展階段對河湖水系連通的要求不同。王院士說，經濟社會發展程度不斷提高，對水系連通的功能要求也不斷提升，水系連通正不斷向系統化、生態化、功能綜合化方向發展?！坝芍卫黹_發向統籌水資源調配和生態保護轉變，由單一的功能目標向綜合性多功能多目標轉變，由水量為主向水量、水質、水生態相結合轉變，由局部區域水系連通向跨流域跨區域連通發展。”

那么以水系連通的這一路發展來看，我們是否有所啟發？王院士對此這樣談到：“必須尊重自然規律。河湖連通要因地因時制宜、因勢利導，充分遵從水文循環、水沙運動、河湖演變的自然規律；必須整體系統考慮。河湖連通要統籌考慮資源、環境、經濟、社會等方面，綜合協調涉及區域的利益關系，有效發揮河湖連通對綜合利用水資源和保護生態的作用；必須尊重經濟規律。河湖連通必須順應時代發展的要求，與經濟社會發展水平和格局相適應，按照經濟規律辦事；必須重視人文生態。河湖連通要以人為本，重視生態問題，維護河湖健康，傳承水文化，促進人水和諧?！?/p>

河湖水系連通現狀與需求

王院士認為，經過漫長的自然演變和大規模的水土資源開發與江河治理，目前我國已經形成了以自然水系為主體、連通工程為補充、河勢基本得到控制的河湖水系及其連通格局。但在長期的水土資源開發過程中，部分地區也存在忽視河湖自身演變規律、減弱河湖水系連通性的行為，一定程度上影響了河湖健康功能。為此局部地區也實施了一些以水生態修復為主的河湖連通工程，一定程度上提高了水環境承載能力。

當然，不能否認我國水系連通依然面臨以下幾大主要問題。

“河湖水系及水資源分布與經濟社會發展格局不匹配，一些地區水資源承載能力和調配能力明顯偏低。”據王院士說，北方地區水資源僅占全國的19%，而人口和GDP約占全國的46%，耕地占全國的60%。多年平均情況下，全國現狀合理用水需求缺口超過500億立方米，缺水率達6%，其中黃淮海、遼河區缺水量占全國的66%；“部分江河和地區洪澇水宣泄不暢，抵御洪澇災害的能力明顯不足?！北狈胶拥烙俜e、萎縮嚴重，難以安全承泄流域洪水。防洪體系不完善，防洪能力不足，特別是中小河流防洪問題突出；“另外，部分河湖濕地萎縮嚴重，水體循環明顯減弱?！蓖踉菏拷又f，河湖濕地和生態環境用水被擠占，全國現狀湖泊面積和濕地面積分別比上世紀50年代減少了18%和28%。北方主要江河多年平均河道內生態環境用水被擠占132億立方米，相當于其生態環境需水量的10-50%，而全國地下水年均超采量為215億立方米。

基于此，新時期國家經濟社會發展和生態文明建設對提高水系連通性提出了更高的要求——“順應自然改善河湖水系連通性；配置資源促進經濟社會發展；防洪保安，提高防洪除澇能力，保護江河改善生態環境”，對此王院士作了詳細解釋。

在水系連通上，要重新審視和分析現有河湖水系的連通狀況，順應自然規律、維護河湖健康；在經濟發展上，要在大力節水和保護生態的前提下，優化水資源配置格局，保障經濟、生態的合理用水?！皣?1個優化開發區和重點開發區中的京津冀、中原經濟區、關中一天水地區等11個經濟區均位于水資源嚴重短缺地區，19個經濟區水資源安全問題十分突出。而國家重要能源基地中，東北地區、新疆、山西、鄂爾多斯盆地等能源基地均位于資源性缺水地區?！?；在工業化城市化上，王院長表示到2030年我國城鎮化率將超過62%，城鎮人口將達到約9.4億，保障城鎮和工業供水安全將面臨巨大壓力，需建立多類型、多水源組成、互聯互通的城市供水網絡；在糧食安全方面，要通過水源建設等置換出被擠占的農業用水，并提高灌溉保證率?！暗?020年需新增1000億斤糧食產能，新增產能的74.2%分布于東北區、黃淮海區和長江流域，這些地區提高水資源調配能力的任務十分艱巨，”王院士說，“目前農業抗旱能力普遍偏低，易旱地區應急水源和水源連通通道建設嚴重滯后。”此外，提高防洪除澇能力和改善水生態環境的問題上也刻不容緩。

王院士提到，河湖水系連通應根據自然條件和可持續發展的要求研判連通的必要性，根據連通區域的資源承載狀況、風險環境約束和經濟技術條件分析連通的可行性，根據水系格局與經濟社會發展布局合理確定連通的方式，根據水系連通的功能與方式合理確定連通的措施，根據水系連通的綜合效益與影響綜合評價連通效應。

我國河湖水系連通的總體布局

“河湖水系連通的總體目標就是，通過10-20年左右的努力，逐步構建布局合理、功能兼備、工程優化、保障有力的河湖水系連通體系，基本形成全國（含流域）、區域、城市等不同層面的河湖水系連通格局。”

那么，作為水生態熱點的關注者，你肯定在想——“到底是一種怎樣的格局？”在此，王院士給我們作了權威的描述。

國家層面的的總體布局是以重要江河骨干河道為基礎，重要控制性水庫為中樞，在南水北調等重大跨流域調水工程的基礎上，逐步形成“干線貫通、配套齊全、南北調配、東西互濟、重點區域水系互聯互通”的河湖水系連通總體格局。

“東北片以保障哈大齊工業走廊、長吉圖經濟區、遼中南地區等重點經濟區域城市和工業供水安全，保障松嫩平原、三江平原和遼河中下游平原的農業用水，改善三江平原濕地等生態功能區及遼河等水資源開發利用過度地區生態環境用水為重點，通過建設呼瑪河引水、吉林省中部城市群供水、綽爾河飲水、遼西北供水、大伙房輸水等跨流域調水工程，連通黑龍江、松花江、鴨綠江、遼河等江河水系，形成東北地區‘北水南調、東水西引、邊水濟腹’的水系連通格局。”西北片以保障天山北坡經濟區及重要能源基地、重要城市和工業區供水安全，保障新疆農產品主產區供水安全和修復艾比湖濕地國家級自然保護區、巴音布魯克國家級自然保護區等重點區域生態環境為重點，建設引額供水、艾比湖生態補水等工程。東南片則以保障長江三角洲、珠江三角洲、海峽西岸經濟區等沿海地區重要城市群供水安全，保障區域農產品主產區供水安全和修復保護太湖、珠江口等重點區域生態環境為重點，建設引江濟太、浙東浙北引水、閩江北水南調、西江調水等跨流域調水工程。而至于西南片，王院士講到，以保障成渝、滇中、黔中、北部灣等重點經濟區及重要城市與工業區供水安全，保障區域重要農產品主產區供水安全以及改善和保護滇池等重要河湖生態環境為重點，通過建設滇中引水、黔中調水等工程，連通長江、珠江、西南諸河等江河水系，同時為南水北調西線建設、北方地區發展提供后續水源保障。

而對于區域層面河湖水系連通的構想，王院士談到，要以國家骨干連通工程為依托，以省內水利工程為基礎，以水庫（湖泊）為調蓄中樞，通過必要的區域河湖連通工程，形成城鄉一體、互聯互通、多水源聯合調度的水網絡體系。

北京市城市水網工程

北京作為我國的政治文化中心，環境問題也一直備受關注。除了空氣質量，水環境同樣面臨諸多問題，如降水時空分布不均，河道缺水斷流，中心城用水集中，中小河道治理滯后等。為進一步改善水生態環境，北京市提出了“三水聯調保供給，三環碧水繞京城，十區清川潤新城、萬頃碧波惠民生”的京城水網體系。

“南水北調及配套工程和再生水利用、雨洪控制與利用（0.8億方）等三年行動計劃創造了水源條件，永定河、北運河、潮白河三大流域治理以及中小河道治理等創造了工程條件，三年治污行動方案、河湖生態環境建設與管理、地下水保護與污染防控創造了環境條件?！蓖踉菏空f，“再生水在水環境改善和保障中起主導作用，清水起關鍵作用，雨洪水則起補充作用?！彼麖娬{，應加快實施再生水調水工程建設，加大向中心城清河、壩河、通惠河、涼水河等主要河道補給再生水。同時，將南水北調中線工程與境內五大水系溝通，爭取多調水、多蓄水。另外，也要加快西郊雨洪調蓄工程體系建設，開展東、西兩條地下深層排蓄廊道工程研究，加快溫榆河宋莊、涼水河南海子等大型骨干蓄滯洪區工程建設，加強建筑小區、公園、道路、綠地、村莊庭院等雨水利用設施建設。

“實現源頭保水也至關重要?！蓖踉菏空f，“要統籌山區農民搬遷和溝域經濟建設，在農村實施“污水、垃圾、廁所、河道、環境”五同步治理，建設生態清潔小流域170條，建設密云水庫水源保護工程。”

對于“三環水系”水環境改善工程的建設，他表示，首先要連通六海、筒子河、菖蒲河等河湖，形成約20公里的“一環”環狀水帶，保障核心區的水環境安全；其次要連通長河、北護城河、南護城河、通惠河等10條河道及玉淵潭、龍潭湖、朝陽公園等8個公園湖泊，形成約60公里的“二環”環狀水帶，保障中心區的水環境安全；接下來，還要連通永定河、京密引水渠、北運河以及東沙河、北沙河、南沙河、涼水河、新鳳河等河道，形成約230公里的“三環”環狀水帶?！?/p>

“以區域水環境改善為重點，積極推進中小河道治理，加快流域水系連通和區域水體循環工程建設，構建各具特色的區域水循環利用新格局，也是北京刻不容緩的艱巨任務?！蓖踉菏空f到。

江河湖庫水系連通是一項龐大的系統工程。唯有構建布局合理、生態良好，引排得當、循環通暢，蓄泄兼籌、豐枯調劑，多源互補、調控自如的江河湖庫水系連通體系，才能增強區域水資源和水環境承載能力，提高抗御水旱災害能力，最大程度地造福于民。