基于連通功能的河湖水系連通國(guó)內(nèi)相關(guān)案例分析

狄高健，韓 雷，田振華，劉發(fā)智

(黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

河湖水系連通主要是以江河、湖泊、水庫(kù)等為基礎(chǔ)，通過(guò)適當(dāng)?shù)氖鑼?dǎo)、連通、引排、調(diào)度等措施，建立或改變江河湖庫(kù)水體之間的水力聯(lián)系[1]，是提升水資源合理利用、抵御洪水災(zāi)害，以及改善生態(tài)環(huán)境狀況的重要措施。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的江河治理與開發(fā)，我國(guó)現(xiàn)已基本形成了以天然水系為主體、人工水系為輔助，河勢(shì)基本得到控制的河湖水系及其連通格局，為保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)[2]。但也存在一些亟待解決的問(wèn)題，如大規(guī)模的水資源不合理開發(fā)利用使水資源的天然系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，河湖水體動(dòng)力性變差、河水?dāng)嗔?，以及湖泊萎縮等問(wèn)題，從而導(dǎo)致環(huán)境發(fā)生改變。針對(duì)以上問(wèn)題，國(guó)家“十二五”戰(zhàn)略規(guī)劃中提出，河湖水系連通作為解決水資源問(wèn)題的一個(gè)重要途徑，明確將河湖連通作為“加強(qiáng)水資源配置工程建設(shè)”一項(xiàng)措施進(jìn)行說(shuō)明，強(qiáng)調(diào)“完善優(yōu)化水資源戰(zhàn)略配置格局，在保護(hù)生態(tài)前提下，盡快建設(shè)一批骨干水源工程和河湖水系連通工程，提高水資源調(diào)控水平和供水保障能力”[3-4]。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前時(shí)期治水方略和水資源管理形勢(shì)需要，許多成功的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)亟待總結(jié)。

1 河湖水系連通案例分析

河湖水系連通在提升水資源合理開發(fā)利用能力、改善水生態(tài)環(huán)境能力、增強(qiáng)抵御洪水災(zāi)害能力三個(gè)方面發(fā)揮作用，根據(jù)連通功能的不同可將水系連通工程分為三種類型，即水資源調(diào)配型、水環(huán)境修復(fù)型、水災(zāi)害防御型。

1.1 水資源調(diào)配型

水資源調(diào)配型的水系連通方式，是通過(guò)區(qū)域間的水網(wǎng)建設(shè)構(gòu)建水資源配置網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)水資源的流通、輸送和補(bǔ)給，提高水資源調(diào)度配置能力，解決缺水地區(qū)的用水問(wèn)題[5]。其功能可細(xì)化為：

(1)通航作用。通過(guò)區(qū)域間的水網(wǎng)構(gòu)建，加強(qiáng)水資源的流通、輸送，發(fā)揮航運(yùn)功效，構(gòu)建水上交通網(wǎng)絡(luò)[5]。我國(guó)早期的河湖連通工程多指古代修建的人工運(yùn)河，主要用于水上航運(yùn)及軍事運(yùn)輸，如古代中國(guó)勞動(dòng)人民修建的偉大工程——邗溝，是最早見于明確記載的河湖水系連通工程，它南起揚(yáng)州以南的長(zhǎng)江，北至淮安以北入淮河，連通了長(zhǎng)江與淮河，時(shí)至今日，邗溝仍為蘇中至蘇北的航運(yùn)干道，亦為江水北調(diào)工程中的主要輸水線路。后至公元前214年秦朝鑿成通航的靈渠，溝通了湘江與漓江，聯(lián)接了長(zhǎng)江和珠江兩大水系，打通了南北水上通道，靈渠雖經(jīng)歷代修整，依然發(fā)揮著重要作用。隋代建成的由永濟(jì)渠、通濟(jì)渠、邗溝和江南運(yùn)河組成的南北運(yùn)河，連通了海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江和錢塘江等水系和一系列湖泊[2]。開鑿至今已有2500多年歷史的京杭大運(yùn)河，南起杭州，北到北京，途經(jīng)天津、北京及浙江、江蘇、山東、河北四省內(nèi)的20余個(gè)市區(qū)，貫通海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江、錢塘江五大水系，京杭大運(yùn)河從古至今一直發(fā)揮著重要的航運(yùn)作用。至今，隨著陸運(yùn)交通、航空運(yùn)輸?shù)难该桶l(fā)展，水系連通工程的通航運(yùn)輸功能有所減弱，但以京杭大運(yùn)河為代表的連通工程仍是南北水系連通的重要通道。

(2)農(nóng)業(yè)灌溉。農(nóng)田灌溉用水可引調(diào)水資源豐沛區(qū)域的河湖水體，構(gòu)建渠系連通附近河湖水系，保證區(qū)域農(nóng)業(yè)用水。我國(guó)在岷江上修建的都江堰水利工程，2000多年來(lái)一直發(fā)揮著灌溉、防洪的作用，使成都平原成為沃野千里的“天府之國(guó)”，至今灌區(qū)已達(dá)30余縣市、面積近千萬(wàn)畝，是全世界迄今為止，年代最久、唯一留存、仍在一直使用的最大的灌溉工程之一。由鄭國(guó)主持興修的大型灌溉渠——鄭國(guó)渠，西引涇水東注洛水，長(zhǎng)達(dá)300余里，可灌溉農(nóng)田四萬(wàn)余頃。此外，歷史上還有許多的水系連通灌溉工程，如公元前422年在今河北磁縣和臨漳縣一帶修建的漳水十二渠；西漢時(shí)期的漕渠、六輔渠、龍首渠、六門陂、白渠等；清朝的黃河后套八條引黃灌渠等，都在一定時(shí)期內(nèi)改善了區(qū)域的農(nóng)業(yè)灌溉條件[2]。建國(guó)后，國(guó)家組織修建了許多以灌溉為目的的水系連通工程，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，如韶山灌區(qū)、南灣灌區(qū)、江水北調(diào)工程、寶雞峽引渭灌區(qū)、引大入秦工程、武都引水工程、引黃入邯工程等。綜上所述，古代的水系連通工程多以農(nóng)田灌溉為主要目的，其他功能不明顯。隨著時(shí)間的推移，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，科學(xué)技術(shù)水平愈趨先進(jìn)，連通工程的功能變得多元化，既有灌溉作用，同時(shí)還承擔(dān)供水、發(fā)電以及兼顧生態(tài)保護(hù)等多重作用。

(3)城鄉(xiāng)供水。引調(diào)水資源豐富地區(qū)的河湖水體，通過(guò)供水管線供給缺水城鄉(xiāng)，以解決水資源短缺困擾。在古代，很多都城修建工程將城內(nèi)水體與周邊水系連通，引水入城內(nèi)，如古都洛陽(yáng)、咸陽(yáng)、長(zhǎng)安、北京等。隋唐時(shí)期，為解決長(zhǎng)安城內(nèi)生產(chǎn)、生活用水，利用渭河及其七條支流修建了龍首渠、清明渠、永安渠等5條渠道，從長(zhǎng)安城東西兩面分別把八條河流引入城中，形成縱橫交錯(cuò)、八水五渠的城市河湖水網(wǎng)格局。20世紀(jì)中后期以來(lái)，對(duì)水資源的需求量逐漸增加，天然的可供水量又是有限的，為了解決這一矛盾我國(guó)修建了一批水系連通工程。如，引黃濟(jì)青工程、引欒入唐工程、引黃入晉工程、黑河引水工程，以及引江濟(jì)太工程等；南水北調(diào)作為我國(guó)特大型的典型水系連通工程，通過(guò)東線、中線、西線三條調(diào)水路線與長(zhǎng)江、黃河、淮河和海河四大江河建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了水資源南北調(diào)配、東西互濟(jì)的合理配置。

1.2 水環(huán)境修復(fù)型

水環(huán)境修復(fù)型的水系連通方式，是通過(guò)構(gòu)建河湖水系連通通道，加速水體的流動(dòng)更新，提高水體自凈能力，從而修復(fù)連通區(qū)域周邊的生態(tài)環(huán)境。21世紀(jì)初，我國(guó)開始高度重視河流的治理及生態(tài)修復(fù)問(wèn)題，規(guī)劃建設(shè)了一批以水生態(tài)環(huán)境治理為主要目的的河湖水系連通工程。如，珠江壓咸補(bǔ)淡工程、塔里木河下游生態(tài)應(yīng)急輸水工程、引江濟(jì)太工程、扎龍濕地補(bǔ)水工程、白洋淀補(bǔ)水工程、牛欄江-滇池補(bǔ)水工程，以及月牙泉治理工程等。由于墾荒造田、抽水灌溉等原因，造成月牙泉周邊水土流失嚴(yán)重、植被遭到破壞，致使月牙泉水位下降，自1985年起多次對(duì)月牙泉進(jìn)行補(bǔ)水，但效果不佳，2016年，月牙泉恢復(fù)補(bǔ)水工程開工建設(shè)，通過(guò)黨河河道回補(bǔ)地下水，遏制月牙泉區(qū)域地下水下降，逐步抬升月牙泉水位。白洋淀地處北京、天津、石家莊3大城市的中心地帶，對(duì)維持華北平原生態(tài)平衡具有重要意義，近年由于干旱和污染的雙重威脅，一直面臨干淀危機(jī)，生態(tài)環(huán)境惡化、濕地面積減少、生物多樣性遭到破壞。如聯(lián)合王快與西大洋兩水庫(kù)共同調(diào)水，向白洋淀補(bǔ)水，有助于緩解危機(jī)，維持其在生態(tài)水位下的平衡狀態(tài)。

近十多年來(lái)，許多大中型城市為改善城市生態(tài)環(huán)境、提升供水保障能力，開始建設(shè)城市水系連通工程及城市生態(tài)水網(wǎng)工程。如，北京、?？?、鄭州、濟(jì)南等城市。突出的環(huán)境問(wèn)題讓人們對(duì)生態(tài)的關(guān)注度越來(lái)越高。近年來(lái)，我國(guó)各地采取非常態(tài)與常態(tài)補(bǔ)水相結(jié)合、總量與過(guò)程相結(jié)合、生態(tài)修復(fù)與區(qū)域景觀建設(shè)相結(jié)合等措施，廣泛開展了水生態(tài)環(huán)境治理方面的河湖水系連通實(shí)踐[2]。

1.3 水災(zāi)害防御型

水災(zāi)害防御型的水系連通方式，是通過(guò)增加河湖水系疏通、引排的通道來(lái)改變水系連通情況，增加河湖的調(diào)蓄容積，保證河湖水系的蓄泄能力，最終提高區(qū)域水系整體的防洪、抗旱能力，緩解供水困難。都江堰水利工程作為我國(guó)古代水利工程的瑰寶，防洪也是其主要功能之一，在岷江峽內(nèi)用石塊砌成石埂建筑物——魚嘴，是一個(gè)分水建筑物，把岷江水流一分為二。東邊的叫內(nèi)江，主要作為灌溉用水；西邊的叫外江，作用是泄洪排沙。幾千年來(lái)，由于都江堰水利工程的修建，讓岷江水變害為利，使成都平原的南半壁避免水患危機(jī)，北半壁也免于干旱之苦。漢代系統(tǒng)治理黃河，利用沿河洼地引水引沙放淤，以及另辟新河分水分沙等措施，實(shí)現(xiàn)了黃河八百年的相對(duì)安瀾[2]。洞庭湖與長(zhǎng)江的連通，分泄長(zhǎng)江洪水，有效地緩解了長(zhǎng)江的洪水災(zāi)害。另外，淮河流域治理和各類御水的十九項(xiàng)骨干工程，通過(guò)山區(qū)丘陵區(qū)水利建設(shè)、擴(kuò)大和整治淮河上中游干流的泄洪通道、鞏固淮河下游排洪出路等，初步形成了淮河流域的防洪體系。2011年在干旱的情況下，通過(guò)組織實(shí)施河北四庫(kù)向北京應(yīng)急供水、晉冀兩省向北京集中輸水和漳河上游跨省調(diào)水等，有效緩解了北京水資源緊缺，保障了城鄉(xiāng)供水安全。綜上，通過(guò)在江河湖海之間建立一定的水系連通工程，可以提高流域的防洪、抗旱能力，緩解供水困難。

2 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

除以上列舉的國(guó)內(nèi)河湖水系連通工程的案例外，還有很多成功的國(guó)內(nèi)外水系連通工程值得借鑒和學(xué)習(xí)，為了使水系連通工程能夠更好的發(fā)揮作用，必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)亟待整理。

2.1 遵循自然與客觀規(guī)律

河湖水系連通實(shí)踐必須尊重自然及客觀規(guī)律，遵循水文循環(huán)、水沙運(yùn)動(dòng)、河湖演變等天然規(guī)律[6]。對(duì)于水系連通性的相關(guān)問(wèn)題分析，要基于科學(xué)的理論基礎(chǔ)，根據(jù)不同河、湖的特點(diǎn)，既要因地制宜，又要總結(jié)連通的科學(xué)相似性。河湖水系連通的主體是河湖本身，連通性的實(shí)現(xiàn)是以流域水循環(huán)為基礎(chǔ)，同時(shí)包含生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)及人類活動(dòng)等的相互影響作用，是個(gè)復(fù)雜但又互相聯(lián)系的系統(tǒng)。因此，河湖水系的連通必須制定合理的前期規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)健康有效的區(qū)域水系連通。

2.2 降低連通工程的負(fù)面影響

水利工程建設(shè)后的正面效果固然重要，同時(shí)也不能忽視其負(fù)面影響，河湖水系連通工程亦如此。水系連通不只是河湖水系結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對(duì)區(qū)域水循環(huán)、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)都存在較大影響，涉及面廣，影響因素多，相關(guān)利益復(fù)雜[7]。在這種復(fù)雜關(guān)系下如何科學(xué)的論證降低負(fù)面影響尤為重要。根據(jù)連通區(qū)域河湖自身特點(diǎn)、變化規(guī)律，結(jié)合區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求與環(huán)境資源之間的關(guān)系，全面衡量工程建成后的綜合效益，科學(xué)分析、統(tǒng)籌利弊、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，使連通工程發(fā)揮最大的正面效益，減小負(fù)面效果。

2.3 重視生態(tài)平衡

人類對(duì)河湖水系的改造活動(dòng)必定會(huì)影響水系原有的自然特性，會(huì)改變區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，因此，河湖水系連通工程必須要注重維持連通區(qū)域的生態(tài)平衡，維護(hù)河湖健康。水系連通工程實(shí)施前兼顧考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求同生態(tài)環(huán)境的結(jié)合性，在維持生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)連通發(fā)展，使連通工程真正發(fā)揮出改善生態(tài)水環(huán)境、加強(qiáng)區(qū)域水循環(huán)的功效。

3 結(jié) 論

本文基于連通功能的不同，以水資源調(diào)配型、水環(huán)境修復(fù)型、水災(zāi)害防御型三種類型為切入點(diǎn)，分析了我國(guó)不同歷史時(shí)期的水系連通工程，從早期的大運(yùn)河到現(xiàn)在的眾多河湖水系連通工程典型案例，并從中總結(jié)出一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。開展河湖水系連通工程必須以遵循自然規(guī)律，重視生態(tài)平衡為前提，因地制宜，科學(xué)連通，才能達(dá)到連通的目的，更加切實(shí)有效地解決各種水資源問(wèn)題。

[1] 水利部.水利部關(guān)于推進(jìn)江河湖庫(kù)水系連通工作的指導(dǎo)意見的通知，水規(guī)計(jì)[2013]393號(hào)[EB/OL]. (2013-11-11)[2017-12-2].http://www.mwr.gov.cn/zw/ghjh/201702/t20170213_855241.html.

[2] 李原園，黃火鍵，李宗禮，等. 河湖水系連通實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與發(fā)展趨勢(shì)[J].南水北調(diào)與水利科技，2014，12(4)：81-85.

[3] 陳雷.關(guān)于幾個(gè)重大水利問(wèn)題的思考——在全國(guó)水利規(guī)劃計(jì)劃工作會(huì)議上的講話[J].中國(guó)水利，2010(4)：1-7.

[4] 中共中央 國(guó)務(wù)院.中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定(二○一○年十二月三十一日)：國(guó)務(wù)院公報(bào)[2011]5號(hào)[A/OL].(2010-12-31)[2017-12-2].http://www.gov.cn/gongbao/content/2011/content_1803158.htm.

[5] 崔國(guó)韜，左其亭，李宗禮，等.河湖水系連通功能及適應(yīng)性分析[J].水電能源科學(xué)，2012，30(2)：1-5.

[6] 時(shí)金松.江河湖庫(kù)水系連通理論與實(shí)踐[J].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì)，2014(29)：72-75.

[7] 龐博，徐宗學(xué).河湖水系連通戰(zhàn)略研究：關(guān)鍵技術(shù)[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2015，24(Z1)：146-151.