林鵬智 龔澤林

摘要：河口海岸水庫(kù)是指修建在河口或者海岸地區(qū)的水庫(kù)，其主要特點(diǎn)是利用堤壩分隔海水與淡水，從而達(dá)到在海洋環(huán)境中蓄積淡水的目的。首先回顧了中國(guó)歷史上的河口水庫(kù)，探討了河口海岸水庫(kù)從雛形發(fā)展至今的歷史進(jìn)程，并結(jié)合實(shí)例介紹了現(xiàn)代河口海岸水庫(kù)發(fā)揮的重要作用。在整理并總結(jié)不同類別的河口海岸水庫(kù)資料的基礎(chǔ)上，提出了河口海岸水庫(kù)的科學(xué)分類，當(dāng)以建造位置為分類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可將其細(xì)分為河口型、海灣型、海岸線型和島嶼型水庫(kù);歸納了建造過(guò)程中亟需解決的技術(shù)難題;討論了河口海岸水庫(kù)可能造成的生態(tài)環(huán)境影響。結(jié)合我國(guó)主要流域的水文與地貌特點(diǎn)，在最后展望了未來(lái)可以修建河口海岸水庫(kù)的重點(diǎn)區(qū)域，特別提出了在珠江三角洲粵港澳大灣區(qū)建設(shè)河口海岸水庫(kù)的設(shè)想，討論了在臺(tái)灣、海南、舟山等幾大主要島嶼修建島嶼性水庫(kù)的可行性。

關(guān) 鍵 詞：河口海岸水庫(kù); 咸潮入侵; 島嶼型水庫(kù); 珠江三角洲

1 研究背景

我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，水資源總量約為28 000億m3/a，人均不足2 400 m3/a，僅為世界平均水平的1/4。沿海地區(qū)雖然只有國(guó)土面積的13%，卻居住了全國(guó)40%的人口，提供了60%以上的國(guó)民生產(chǎn)總值。這一地區(qū)由于人口稠密，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，水資源供需矛盾尤為突出。大部分沿海城市人均水資源量低于500 m3/h，其中天津、上海、大連、青島、連云港等城市甚至在200 m3/h以下[1]。

沿海地區(qū)常有大小河流流入并入海，在水資源總量統(tǒng)計(jì)時(shí)，其中的區(qū)域地表水入境水量增量一般都很小，這是因?yàn)槌鼍硰搅骺偭恳话愣己?jiǎn)單考慮為入海水量，與入境徑流總量大致相當(dāng);即便入境徑流量很大，因?yàn)槿牒Ｋ课幢怀浞掷?，?dǎo)致河流徑流對(duì)水資源總量的貢獻(xiàn)不大。沿海地區(qū)入境徑流利用率低的主要原因是沿海地區(qū)一般地勢(shì)平坦，且受咸潮影響，不易建設(shè)大型的內(nèi)陸水庫(kù)。由于缺乏足夠的水庫(kù)，大部分入境徑流未被充分利用即流入大海。

第一次全國(guó)水利普查公報(bào)顯示[2]，我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)98 002座，總庫(kù)容9 323.12億m3（表1）。而根據(jù)2017年中國(guó)河流泥沙公報(bào)[3]的數(shù)據(jù)，我國(guó)河流年徑流量排名前三的河流分別為長(zhǎng)江、珠江、閩江，年徑流量總計(jì)13 127.5億m3，為全國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)總庫(kù)容的大約1.5倍。如果我們能充分利用河流入海淡水資源，將可以大大緩解沿海地區(qū)的水資源短缺問(wèn)題。

在沿海地區(qū)，如何尋找足夠大的空間儲(chǔ)存河流入海淡水是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。近年來(lái)一個(gè)革命性的方法是將淡水直接儲(chǔ)存在海洋環(huán)境中，最為典型且成功的例子是上海的青草沙水庫(kù)，它目前已經(jīng)成為上海最主要的供水水源[4]。事實(shí)上，在河口與海岸地區(qū)修建淡水水庫(kù)的想法歷來(lái)有之，古今中外均有建成的實(shí)例[5-7]，但將其作為系統(tǒng)解決沿海地區(qū)水資源短缺的重要方式提出，楊樹清無(wú)疑是最早的倡導(dǎo)者[8-11]。除此之外，高學(xué)平等[12]、王文等[13]也曾對(duì)中國(guó)的海岸水庫(kù)發(fā)展進(jìn)行了探索與研究。

第7期? ?林鵬智，等：中國(guó)河口海岸水庫(kù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望? ? 人 民 長(zhǎng) 江2019年 上文中的河口海岸水庫(kù)指修建在河口或者海岸地區(qū)的水庫(kù)，其主要作用是利用其堤壩抵擋咸水入侵，并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間段蓄積淡水。這一思想很早即在中國(guó)有所實(shí)踐，如自唐代以來(lái)逐次修建的它山堰、木蘭陂、金清閘等一批河口水利工程，皆為現(xiàn)代河口海岸水庫(kù)之雛形。新中國(guó)成立以來(lái)，中國(guó)又建設(shè)了珊瑚沙水庫(kù)、寶鋼水庫(kù)、青草沙水庫(kù)等一系列河口海岸水庫(kù)，將河口海岸水庫(kù)的設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行推向了新的高度。本文將首先回顧河口海岸水庫(kù)在中國(guó)從雛形發(fā)展至今的歷史進(jìn)程，闡明不同河口海岸水庫(kù)的特點(diǎn)與解決的問(wèn)題;根據(jù)水庫(kù)所處的具體位置提出河口海岸水庫(kù)的科學(xué)分類;討論河口海岸水庫(kù)建造中可能遇到的技術(shù)難題以及生態(tài)環(huán)境影響;最后展望未來(lái)河口海岸水庫(kù)在中國(guó)的發(fā)展前景。

2 中國(guó)河口海岸水庫(kù)概覽

河口海岸水庫(kù)在中國(guó)的實(shí)踐最早可以追溯到一千多年前的浙江寧波它山堰，和其它修建在河口的古代水利工程（如木蘭陂、金清閘等）一樣，其主要功能是御咸蓄淡。建國(guó)以后，初期的河口海岸水庫(kù)延續(xù)了在河口修建閘門的思路，其主要目的仍是防御咸潮。20世紀(jì)70年代以后，防御性的思想逐漸被擴(kuò)展性的思想所取代，通過(guò)將堤壩延伸到河口以外的灣區(qū)甚至封堵全部灣區(qū)，將河口海岸水庫(kù)的建造位置向海洋突進(jìn)，擴(kuò)大了水庫(kù)的水面面積，從而發(fā)揮了更為積極的蓄積淡水的作用。在世界河口海岸水庫(kù)的發(fā)展歷程中，中國(guó)故事尤其精彩，許多案例獨(dú)樹一幟，對(duì)在世界范圍內(nèi)解決沿海城市缺水問(wèn)題有很好的借鑒意義和推廣價(jià)值。

2.1 古代中國(guó)

古代中國(guó)修建了許多大型水利工程，其中如都江堰、鄭國(guó)渠、靈渠、它山堰（圖1）被譽(yù)為中國(guó)古代四大水利工程。相較于前3個(gè)修建于內(nèi)陸的古代水利工程，位于浙江省寧波市的它山堰工程（圖2）是唯一一個(gè)以御咸蓄淡引水灌溉為主要目的的水利工程，稱得上是現(xiàn)代河口海岸水庫(kù)的“雛形”。 它山堰始建于唐太和七年（公元833年），位于甬江支流鄞江之上[14]。據(jù)史料記載，古時(shí)鄞江江水“與海潮接，成不可溉田”，江潮上漲時(shí)，“民不能飲，禾不能灌”。該區(qū)域雖然降水充沛，但是由于咸潮侵蝕，附近的明州城經(jīng)常缺少淡水?？h令王元瑋為了解決缺水問(wèn)題，在“兩山夾流，鈴鎖兩岸”的它山修建了御咸蓄淡并兼具引水功能的它山堰。它山堰建成之后，發(fā)揮了與都江堰類似的旱澇季節(jié)不同的分水功能，“堰上之水，旱時(shí)七分入河，三分入江;澇時(shí)七分入江，三分入河?！彼缺ＷC了縣內(nèi)七鄉(xiāng)的農(nóng)田灌溉，又確保了明州城區(qū)用水之需[15-16]。它山堰在現(xiàn)代仍在發(fā)揮作用，如1967年，寧波大旱，海水倒灌入甬江、奉化江、鄞江，它山堰將咸潮擋在了堰外;再如2009年，莫拉克臺(tái)風(fēng)席卷寧波，四明大地暴雨如注，山洪從四明山奔騰而瀉，它山堰水利系統(tǒng)工程及時(shí)泄洪，保住了鄞西的農(nóng)田。

位于濱海的福建莆田同樣遭受咸潮侵蝕。為解百姓困苦，相傳當(dāng)?shù)劐X四娘于北宋治平元年（1064年）攜巨金動(dòng)工截流筑堰，但因水流湍急，建起來(lái)的陂堰很快被山洪沖垮。后人鍥而不舍，在北宋元豐六年（1083年）由侯官人李宏筑陂成功。木蘭陂全長(zhǎng)110 m，高7.5 m。900年來(lái)，木蘭陂經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次洪水與海潮的襲擊，今天仍巍然屹立并繼續(xù)發(fā)揮作用。當(dāng)?shù)卣?961年擴(kuò)建木蘭陂灌區(qū)至20多萬(wàn)畝，整個(gè)灌區(qū)做到了“未旱先蓄，未澇先排”，既能防洪排澇，又能防旱御潮[17]。位于東海之濱的浙江臺(tái)州，當(dāng)?shù)匕傩諡榱说钟捎诘貏?shì)低洼帶來(lái)的上游洪澇以及海水漲落淹沒(méi)浸沒(méi)的雙重侵害，于宋淳熙十年（1183年）首次修建了金清閘。在此后的八百多年風(fēng)雨之中，金清閘為當(dāng)?shù)匕傩沼行У钟怂Γ鸬搅擞绦畹懦闈车墓π18]。以上列舉的它山堰、木蘭陂、金清閘等河口水利工程都是中國(guó)古代御咸蓄淡的代表，它們是現(xiàn)代河口海岸水庫(kù)的雛形，其建成和運(yùn)行為后世提供了很好的參考價(jià)值。

2.2 現(xiàn)代河口海岸水庫(kù)

新中國(guó)建國(guó)后，沿海地區(qū)的水利工程建設(shè)經(jīng)歷了不同時(shí)期的發(fā)展，從早期御咸為主的河口水庫(kù)逐漸發(fā)展到今天以蓄淡為主的海岸、海島甚至海洋水庫(kù)。圖3繪制出了新中國(guó)成立后修建的代表性河口海岸水庫(kù)的分布圖。從圖中可以看出，北至河北、天津，南到廣東、香港，均有河口海岸水庫(kù)的身影，在江蘇和浙江兩省以及上海尤為集中。從修建年代看，則是20世紀(jì)50～70年代較為密集，其中50年代修建的大多是被動(dòng)防御性的御咸型河口水庫(kù)，60～70年代香港先后在境內(nèi)修建了兩大水庫(kù)，這兩個(gè)水庫(kù)都是在海中通過(guò)連接天然的島嶼以圍成半人工半天然庫(kù)區(qū)。從20世紀(jì)90年代至今，河口海岸水庫(kù)迎來(lái)了建設(shè)的第二高峰，水庫(kù)類型以外延性的蓄淡型海岸水庫(kù)為主，將擋水建筑物從河道與河口處外移到灣區(qū)與海中。在第二次修建高峰中，上海起到了很好的先鋒示范作用，從20世紀(jì)90年代的寶鋼水庫(kù)、陳行水庫(kù)，到21世紀(jì)的青草沙水庫(kù)、東風(fēng)西沙水庫(kù)，無(wú)一例外都成為了行業(yè)的標(biāo)志性工程。

建于20世紀(jì)50年代的蘇北射陽(yáng)閘、海河防潮閘是新中國(guó)第一批將水利工程修建于河口海岸的工程。這類工程廣泛修建于長(zhǎng)江以北地區(qū)大大小小的河口區(qū)域，其目的都是抵擋海潮對(duì)河道的侵蝕。通過(guò)調(diào)節(jié)防潮閘的啟閉，可以有效防止海水侵入上游河道，但缺點(diǎn)是阻隔了河口地區(qū)的物質(zhì)交換，長(zhǎng)期運(yùn)行也面臨河道泥沙淤積的問(wèn)題。另外，因?yàn)榉莱遍l修建的主要目的是防擋海潮，所以上游河道儲(chǔ)蓄的淡水資源一般相對(duì)有限。

20世紀(jì)60年代，香港經(jīng)濟(jì)和社會(huì)高速發(fā)展，人口越來(lái)越密集，飲用水短缺的問(wèn)題日益凸顯。時(shí)任香港水務(wù)署署長(zhǎng)的T.O. Morgan在船灣游船時(shí)大膽設(shè)想：船灣三面環(huán)島，如能修建堤壩把島嶼連起來(lái)，便能在海洋中蓄積淡水，有望解決當(dāng)時(shí)嚴(yán)重的水荒。此設(shè)想很快即付諸實(shí)踐，香港于1968年建成全球第一個(gè)現(xiàn)代海灣水庫(kù)——船灣淡水湖（圖4）。船灣淡水湖庫(kù)容2.3億m3，是香港水面面積最大而庫(kù)容第二的水庫(kù)，其庫(kù)容僅次于十年后修建的萬(wàn)宜水庫(kù)，后者的庫(kù)容為2.73億m3[19]。萬(wàn)宜水庫(kù)同樣建于海中，為了對(duì)抗外海海浪的侵蝕，東西兩條主壩均有主副壩，主壩攔蓄淡水，副壩（弱波堤）對(duì)抗海浪侵蝕，主壩和副壩之間建有緩沖區(qū)。

20世紀(jì)70年代起，華東地區(qū)亦開展了河口海岸水庫(kù)的建設(shè)。大塘港水庫(kù)和胡陳港水庫(kù)都修建于1973年。大塘港水庫(kù)位于浙江省象山縣南部，大塘港水庫(kù)水面面積4.7 km2，總庫(kù)容4 675萬(wàn)m3，正常蓄水位庫(kù)容3 135萬(wàn)m3[20]，其主要功能是灌溉、防洪、排水和淡水養(yǎng)殖。而胡陳港水庫(kù)位于浙江省三門灣，水庫(kù)自北向南呈狹長(zhǎng)形分布， 水面面積9.4 km2，總庫(kù)容8 173萬(wàn)m3[21]。這兩個(gè)水庫(kù)都在一定程度上解決了來(lái)自東海的潮汐和海水入侵問(wèn)題，為沿海城市提供淡水。位于浙江省杭州市錢塘江畔的珊瑚沙水庫(kù)建于1979年8月，水面面積0.4 km2，水庫(kù)總庫(kù)容近190萬(wàn)m3，有效庫(kù)容160萬(wàn)m3。珊瑚沙水庫(kù)在退潮時(shí)期儲(chǔ)存錢塘江的淡水，是杭州市重要的應(yīng)急水源之一[22]。20世紀(jì)80年代，上海市為了解決寶鋼公司煉鋼用水的水質(zhì)問(wèn)題，也在1985年建成了寶鋼水庫(kù)（圖5）。該水庫(kù)水面面積1.8 km2，庫(kù)容1 200萬(wàn)m3，為寶鋼安全生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。在這之后不久的1992年，上海市在寶山區(qū)長(zhǎng)江江堤外建成了陳行水庫(kù)（圖5）。該水庫(kù)呈矩形，水面面積1.35 km2，庫(kù)容830萬(wàn)m3[23]。

進(jìn)入21世紀(jì)以后，上海市先后在長(zhǎng)江河口建立了青草沙水庫(kù)（圖6）和東風(fēng)西沙水庫(kù)，其中青草沙水庫(kù)是目前全世界最大的河口海岸水庫(kù)，最大有效庫(kù)容達(dá)5.53億m3，設(shè)計(jì)有效庫(kù)容為4.35億m3。水庫(kù)擁有總長(zhǎng)43 km的大堤，圈圍近70 km2的水面，相當(dāng)于10個(gè)杭州西湖[24]。全部工程始建于2006年，于2010年完工。目前上海市50%的飲用水都由青草沙水庫(kù)提供，從而改寫了上海市飲用水主要來(lái)自于黃浦江的歷史。而東風(fēng)西沙水庫(kù)位于上海長(zhǎng)江口南支上段的北側(cè)、崇明島西南部，主要包括水庫(kù)圍堤、取水泵站和輸水泵站、管理區(qū)、涵閘等。水庫(kù)總庫(kù)容976.2萬(wàn)m3，有效庫(kù)容890.2萬(wàn)m3，最高蓄水位5.65 m。2014年1月17日，東風(fēng)西沙水庫(kù)正式實(shí)現(xiàn)了通水。該水庫(kù)取水口有兩根直徑達(dá)3.2 m、總長(zhǎng)度達(dá)450 m的水管，就像探針一樣伸向庫(kù)外的江心深處取水，確保取到水質(zhì)穩(wěn)定的長(zhǎng)江好水。工程設(shè)計(jì)近期供水規(guī)模為21.5萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期供水規(guī)模為40萬(wàn)m3/d[25]。

3 河口海岸水庫(kù)的分類、技術(shù)難題及生態(tài)環(huán)境影響

3.1 河口海岸水庫(kù)的分類

按照水庫(kù)在河口海岸地區(qū)所處的位置及發(fā)揮的作用，筆者將河口海岸水庫(kù)分為以下幾種主要類別（圖7）。

（1） 河口型水庫(kù)（River Mouth Reservoir）。通過(guò)封堵已有的入海河道或河口，從而阻止咸潮入侵，進(jìn)而在上游河道蓄積淡水的水庫(kù)。這類水庫(kù)是河口海岸水庫(kù)在早期常采用的形態(tài)，其擋水建筑物可以是河道中的堰或堤壩，如它山堰，也可以是閘門，如海河防潮閘;前者一般修建在比較上游的河道中，而后者則一般位于下游靠近河口處。

（2） 海灣型水庫(kù)（Estuarine Reservoir）。利用海灣的地勢(shì)，通過(guò)封堵部分或全部海灣形成封閉的庫(kù)區(qū)，從而達(dá)到蓄積淡水的目的。與河口型水庫(kù)相比，海灣型水庫(kù)一般具有更大的水面面積和水庫(kù)庫(kù)容，因而能發(fā)揮更大的淡水蓄積作用，如新加坡的濱海灣（Marina Bay）就是典型的海灣型水庫(kù)。因地形限制，有時(shí)也可通過(guò)連接近海的數(shù)個(gè)島嶼形成人工海灣，其典型代表是香港的船灣水庫(kù)。

（3） 海岸線型水庫(kù)（Coastline Reservoir）。利用天然海岸線的一部分，通過(guò)在海中建造堤壩分隔淡水與海水，形成包含原海岸線的庫(kù)區(qū)，從而達(dá)到蓄積淡水阻擋咸潮的目的。與河口型水庫(kù)與海灣型水庫(kù)不同，海岸線型水庫(kù)一般不封堵河口，不影響河道水流與海水的正常交換，淡水蓄積一般通過(guò)管道和人工渠道導(dǎo)入庫(kù)區(qū)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響相對(duì)較小。海岸線型水庫(kù)的代表有上海的寶鋼水庫(kù)和陳行水庫(kù)。

（4） 島嶼型水庫(kù)（Island Reservoir）。利用河口三角洲或者海中島嶼的部分岸線，修建圍水建筑物，從而形成一個(gè)與海水隔絕的區(qū)域，用以蓄積淡水。這類水庫(kù)依托島嶼岸線作為庫(kù)岸的一部分。島嶼型水庫(kù)如建在河口處而河流流量充足，一般可在低潮時(shí)取水;如建在遠(yuǎn)海處，則需就近尋找水源，如汛期洪水、臺(tái)風(fēng)降雨等。島嶼型水庫(kù)的代表有上海的青草沙水庫(kù)和東風(fēng)西沙水庫(kù)。

除了按照河口海岸的建造位置進(jìn)行分類之外，還可以參照陸上水庫(kù)的分類形式，按照庫(kù)容（如大、中、?。?、功能（如擋咸、蓄淡、防洪、景觀、生態(tài)等）、水庫(kù)形態(tài)等指標(biāo)將河口海岸水庫(kù)進(jìn)一步分類。

3.2 河口海岸水庫(kù)的技術(shù)難點(diǎn)

河口海岸水庫(kù)在諸多方面都與傳統(tǒng)的陸地水庫(kù)不同，因?yàn)楹０兜刭|(zhì)環(huán)境和浪潮動(dòng)力環(huán)境的復(fù)雜性，需要考慮的因素更為繁雜，建造與運(yùn)行過(guò)程中的技術(shù)難題有其獨(dú)特性。一般來(lái)講，河口海岸水庫(kù)由以下幾個(gè)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，現(xiàn)分別簡(jiǎn)要論述其建造與運(yùn)行過(guò)程中的技術(shù)難題。

（1） 堤壩。堤壩是主要擋水建筑物。和陸上高壩相比，海洋水庫(kù)堤壩兩邊不存在巨大的水頭差，無(wú)需承受長(zhǎng)期的單邊水壓作用，所以其主體結(jié)構(gòu)形態(tài)一般內(nèi)外對(duì)稱，甚至可以采取軟體結(jié)構(gòu)形式。因施工時(shí)一般需要在水中作業(yè)，所以對(duì)海上施工技術(shù)要求較高，結(jié)構(gòu)材料需要能夠抵御海水的長(zhǎng)期腐蝕作用。為了減少海水從底部滲入，底部防滲細(xì)節(jié)處理要求較高;為了抵御風(fēng)暴潮期間的大浪越頂，需對(duì)頂部防浪進(jìn)行特別設(shè)計(jì)，或采用香港萬(wàn)宜水庫(kù)的雙壩形式。

（2） 閘門。閘門是調(diào)節(jié)庫(kù)區(qū)水位的主要攔擋結(jié)構(gòu)物。對(duì)于河口與海灣水庫(kù)，閘門一般在高潮時(shí)關(guān)閉，低潮時(shí)開啟，以達(dá)到擋咸蓄淡的作用。對(duì)于庫(kù)容較大有納洪功能的海灣水庫(kù)，可以像運(yùn)行陸地水庫(kù)那樣，在暴雨來(lái)臨之前，提前開閘泄水，降低庫(kù)區(qū)水位，騰出庫(kù)容接納洪水，從而減小城市內(nèi)澇的風(fēng)險(xiǎn)。

（3） 泵站與取水。泵站是河口海岸水庫(kù)正常運(yùn)行的重要設(shè)施。因?yàn)榻ㄔ煸诤Ｑ蟓h(huán)境中，如何獲取優(yōu)質(zhì)淡水是水庫(kù)取水的主要挑戰(zhàn)。一般情況下，水庫(kù)取水有3種方式：① 依賴上游來(lái)水，如河口水庫(kù)與海灣水庫(kù);② 通過(guò)引水渠從外部陸地引水，如海岸線型水庫(kù);③ 在外部海洋環(huán)境中取水，如青草沙水庫(kù)與東風(fēng)西沙水庫(kù)。第三種取水方式一般需在特定的時(shí)段（如低潮）與特定的位置（如江心）進(jìn)行，這時(shí)往往需要泵站與取水結(jié)構(gòu)聯(lián)合工作，達(dá)到抽取優(yōu)質(zhì)淡水的目的。在有防洪功能的海灣水庫(kù)中，泵站往往需要和閘門聯(lián)合運(yùn)行以達(dá)到在高潮位時(shí)排水的作用。

3.3 河口海岸水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境影響

河口海岸水庫(kù)作為建造在河口海岸區(qū)域的大型水利工程，必然會(huì)對(duì)周邊的陸地與海域造成一定的生態(tài)環(huán)境影響。這些影響是多方面的，既有正面的也有負(fù)面的，需要長(zhǎng)時(shí)期的觀察與研究才能客觀地評(píng)估其綜合效應(yīng)。一般情況下，我們可以從以下幾個(gè)主要方面來(lái)評(píng)估其影響。

（1） 河勢(shì)。如果河口海岸水庫(kù)建造位置離河口較近，應(yīng)考慮水庫(kù)建造后對(duì)河床與河道長(zhǎng)期演變的影響，確保水庫(kù)的修建對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定沒(méi)有負(fù)面影響，保證河流的健康生命和水庫(kù)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

（2） 生態(tài)。水庫(kù)的修建不應(yīng)對(duì)海岸地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的傷害，不應(yīng)造成原有生物物種數(shù)量的減少。海岸水庫(kù)雖然占用了海岸地區(qū)的部分海洋用地，但與填海造地不同的是，這些海洋用地的水屬性并未改變，改變的只是將原有的海水轉(zhuǎn)化成了淡水，更有利于增加海岸地區(qū)的生物物種多樣性，也能有效改善庫(kù)區(qū)內(nèi)側(cè)土壤的鹽堿化程度。不可否認(rèn)的是，水庫(kù)的建造將不可避免地減少甚至隔斷庫(kù)區(qū)內(nèi)外的物質(zhì)交換，但如果措施得當(dāng)，其生態(tài)影響可局限到庫(kù)區(qū)附近而非整個(gè)周邊海域。如果水庫(kù)取水量較大，可能會(huì)減少河流沖淡水的影響范圍，對(duì)生態(tài)的長(zhǎng)期影響尚需繼續(xù)研究。

（3） 環(huán)境。水庫(kù)修建后，水庫(kù)內(nèi)外的水環(huán)境都將發(fā)生改變。庫(kù)區(qū)內(nèi)如果能確保取水時(shí)取到的是優(yōu)質(zhì)淡水源，庫(kù)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)一般會(huì)高于庫(kù)區(qū)外的水質(zhì)，如青草沙水庫(kù)。當(dāng)然，因?yàn)閹?kù)區(qū)內(nèi)水體流動(dòng)緩慢，必須持續(xù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化，避免庫(kù)區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化與藻類爆發(fā)性生長(zhǎng)，也應(yīng)關(guān)注水庫(kù)長(zhǎng)期運(yùn)行的泥沙淤積問(wèn)題。庫(kù)區(qū)外與海洋相連，因水體巨大，一般情況下水質(zhì)不會(huì)受到水庫(kù)建造的影響。

4 河口海岸水庫(kù)未來(lái)發(fā)展與展望

雖然河口海岸水庫(kù)在中國(guó)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的歷史發(fā)展階段，但現(xiàn)代河口海岸水庫(kù)的概念還是近年來(lái)才逐漸形成的，而相關(guān)工程的建設(shè)與運(yùn)行也只有數(shù)十年的時(shí)間。河口海岸水庫(kù)發(fā)揮的水資源綜合利用的作用及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響尚需時(shí)日才能客觀而準(zhǔn)確地進(jìn)行評(píng)價(jià)。但有鑒于中國(guó)沿海城市面臨的水資源短缺問(wèn)題，我們?nèi)杂斜匾诮裉鞂?duì)河口海岸水庫(kù)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行一些思考，分析未來(lái)可能開展的河口海岸水庫(kù)建設(shè)工作（圖8）。

4.1 適合河口海岸水庫(kù)開發(fā)的各大流域

以2017年為例，在我國(guó)主要河流的年徑流量排名中，長(zhǎng)江、珠江、閩江分別以9 378，3 216，533.5億 m3排在前三位置。而松花江、淮河、錢塘江、黃河、遼河、海河分列4～9位。

長(zhǎng)江是我國(guó)徑流量第一大的河流，2017年徑流量為9 387億m3，年輸沙量為10 400萬(wàn)t。在其河口地區(qū)已經(jīng)建成了青草沙水庫(kù)、陳行水庫(kù)等一系列河口海岸水庫(kù)，這些水庫(kù)在陸海統(tǒng)籌水資源優(yōu)化配置與利用方面發(fā)揮了巨大的作用。未來(lái)長(zhǎng)江口可以繼續(xù)挖掘潛力，通過(guò)建設(shè)地區(qū)性海岸線型水庫(kù)和島嶼型水庫(kù)滿足當(dāng)?shù)匕l(fā)展的用水需求。

珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮、人口眾多，水資源短缺與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾十分突出。2017年珠江年徑流量達(dá)3 216億m3，年輸沙量達(dá)3 450萬(wàn)t，流量豐盈且支流眾多。由于該區(qū)域地勢(shì)平緩且土地價(jià)高等因素，在內(nèi)陸建設(shè)大型水庫(kù)的成本很高。而不占用陸上土地資源的海洋水庫(kù)無(wú)疑是有很大吸引力的。2016年廣東省水資源公報(bào)[26]的數(shù)據(jù)顯示，廣東省內(nèi)陸水庫(kù)總庫(kù)容220.7億m3，如果能將珠江年徑流量的5%，即160億m3淡水資源利用河口海岸水庫(kù)儲(chǔ)存起來(lái)，可大大緩解珠江三角洲的用水緊張問(wèn)題。

閩江徑流量?jī)H次于長(zhǎng)江和珠江，多年平均年徑流量533.5億m3，年輸沙量38.5萬(wàn)t。其河口地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集，且河口狹窄、淡水資源豐富，適合建設(shè)河口海岸水庫(kù)。閩江河口的川石島位于閩江河口位置，其三面環(huán)山，且河口形狀狹窄、流速較大，有利于淡水資源的獲取，可以參考香港船灣水庫(kù)建設(shè)島嶼型河口海岸水庫(kù)。

松花江年徑流量475.5億m3，年輸沙量為645萬(wàn)t。發(fā)源于長(zhǎng)白山天池，流經(jīng)黑龍江、吉林，最終在俄羅斯流入太平洋，不在本文討論的中國(guó)河口海岸水庫(kù)范疇內(nèi)。

淮河位于中國(guó)東部，介于長(zhǎng)江與黃河之間，年徑流量374億 m3，年輸沙量332萬(wàn)t。由于歷史原因，淮河并沒(méi)有天然入?？冢壳袄萌斯ば藿ǖ那廊牒?。并且該地區(qū)主要依靠洪澤湖蓄積淡水，淡水利用率較高，修建河口海岸水庫(kù)的必要性不高。

錢塘江2017年年徑流量達(dá)201.1億m3，年輸沙量達(dá)318萬(wàn)t。錢塘江入海處的杭州灣是一個(gè)巨型的喇叭形海灣，灣口寬約95 km，自口外向口內(nèi)快速收窄。海灣口寬度的急劇收窄加上天體引力以及地球自轉(zhuǎn)離心力的作用，促成了天下第一大潮——錢塘江潮的形成。由于杭州灣灣區(qū)面積寬廣，易受咸潮影響，所以一般不適合在靠近灣區(qū)口外側(cè)建設(shè)河口海岸水庫(kù)（除非庫(kù)區(qū)水源從外部引入），但是可以在受咸潮影響較少的口內(nèi)側(cè)建設(shè)類似于珊瑚沙水庫(kù)的海岸型水庫(kù)。

黃河全長(zhǎng)約5 464 km，流域面積約68.22萬(wàn)km2。2017年年徑流量為197.7億m3，年輸沙量為13 000萬(wàn)/t。目前河口地區(qū)未有成型的海灣或島嶼，且岸基泥沙含量高，河口海岸水庫(kù)修建難度較大。

遼河發(fā)源于河北省平泉縣七老圖山脈的光頭山，流經(jīng)河北、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧四省（自治區(qū)）后注入渤海，全長(zhǎng)1 345 km，流域面積21.9萬(wàn)km2。由于人為因素，遼河目前污染嚴(yán)重。遼河河口岸坡平緩，可以參考上海寶鋼水庫(kù)建設(shè)海岸型水庫(kù)，在汛期將污染相對(duì)較小的洪水導(dǎo)入庫(kù)中。

海河位于京津冀地區(qū)，2017年年徑流量為16.22億 m3，年輸沙量31.7萬(wàn)t，是中國(guó)華北地區(qū)最大的水系。早在1958年天津市就在其入?？谛藿ê涌谛秃涌诤０端畮?kù)，一定程度上阻止了咸潮入侵。

4.2 適合河口海岸水庫(kù)開發(fā)的島嶼

全國(guó)海域海島地名普查結(jié)果顯示，我國(guó)共有海島11 000余個(gè)，海島淡水資源匱乏[27]。截至2016年底，已建成水庫(kù)和大陸引水工程522個(gè)和108個(gè)，較2015年分別增加10個(gè)和7個(gè)。海島淡水存儲(chǔ)和供應(yīng)能力有所提升，但淡水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和保護(hù)力度仍需加強(qiáng)。按照島嶼面積排名，我國(guó)前五大島分別為：臺(tái)灣島、海南島、崇明島、舟山島與平潭島。其中除崇明島建有東風(fēng)西沙水庫(kù)外，其它島嶼均未有大型的河口海岸水庫(kù)。以下將就在其它4個(gè)主要島嶼建設(shè)海島型水庫(kù)的可行性進(jìn)行簡(jiǎn)要討論。

臺(tái)灣島是我國(guó)第一大島，面積約3.62萬(wàn)km2。臺(tái)灣島雨量豐沛，大、小河川密布。由于最大分水嶺中央山脈分布位置偏東，使得主要的河川大多分布在西半部，包括長(zhǎng)度最長(zhǎng)位居中部地區(qū)的濁水溪，流域最廣位居南部地區(qū)的高屏溪，以及長(zhǎng)度與流域面積均為第三而位居北部地區(qū)的淡水河。臺(tái)灣島受臺(tái)風(fēng)影響大，山區(qū)水庫(kù)庫(kù)容小，泥沙含量高，易淤積，水庫(kù)壽命短。臺(tái)風(fēng)期間暴雨易引發(fā)滑坡泥石流，加之處于地震活躍區(qū)，為大壩安全考慮，山區(qū)水庫(kù)難以在汛期大量蓄水，而海岸水庫(kù)卻可在臺(tái)風(fēng)期間大量蓄積淡水。未來(lái)可考慮在人口密集且水質(zhì)較好的淡水河河口附近建設(shè)河口海岸水庫(kù)，但堤壩設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地震和臺(tái)風(fēng)大浪的影響。

海南島是中國(guó)南方的熱帶島嶼，面積3.54萬(wàn)km2，人口925萬(wàn)，島上熱帶雨林茂密，沿岸海水清澈蔚藍(lán)，一年中分有旱季和雨季兩個(gè)季節(jié)。海南島四周低平，中間高聳，呈穹隆山地形，河流大多發(fā)源于中部，共有河流214條，獨(dú)流入海的河流154條。海南島上湖泊很少，人工水庫(kù)居多，著名的有松濤水庫(kù)、牛路嶺水庫(kù)等。北部的南渡江長(zhǎng)311 km，西部的昌化江長(zhǎng)230 km，東部的萬(wàn)泉河長(zhǎng)163 km。未來(lái)河口水庫(kù)的修建可考慮在三條主要河流的入海口附近選址，但需嚴(yán)格評(píng)估其可能帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境影響。

舟山群島是我國(guó)第一大群島，其中舟山島面積約485 km2，人口約42萬(wàn)。舟山群島中大部分島嶼四面環(huán)海的地理?xiàng)l件，使得缺水一直是制約其發(fā)展的重要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，舟山群島人均水資源占有量?jī)H為700 m3，只有浙江省人均水資源占有量的1/4，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)[28]。目前舟山群島已建成水利工程可蓄水量達(dá)1 595萬(wàn)m3，而平均天然徑流總量為6 916.5萬(wàn)m3，其水資源可儲(chǔ)蓄量與徑流量嚴(yán)重不匹配，可挖潛力巨大?？紤]到海島土地資源寶貴，建設(shè)大規(guī)模陸上水庫(kù)勢(shì)必會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生矛盾，未來(lái)可優(yōu)先建設(shè)不占用陸地資源的河口海岸水庫(kù)。由于舟山群島距離錢塘江距離較遠(yuǎn)，且錢塘江河口區(qū)域開闊，受咸潮影響較大，因此其水源應(yīng)以攔截天然徑流和臺(tái)風(fēng)期降雨為主。

平潭島與福建省陸區(qū)相比，海島地域狹窄，降水量低，徑流入?？?，蒸發(fā)量大，屬于資源性缺水，淡水總量不足，同時(shí)面臨地面水庫(kù)庫(kù)容規(guī)模過(guò)小，調(diào)節(jié)能力不足等問(wèn)題。擴(kuò)大現(xiàn)有水庫(kù)蓄淡能力，并在島嶼海岸地區(qū)修建新的蓄淡水庫(kù)可以緩解制約平潭島社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大矛盾：淡水貧乏、土地短缺、臺(tái)潮侵襲，并為解決沿海島嶼水資源利用不足提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王文元. 海水淡化：解決沿海缺水的重要途徑[J]. 瞭望， 2002（41）：30-31.

[2] 中華人民共和國(guó)水利部. 第一次全國(guó)水利普查公報(bào)[J]. 中國(guó)水利， 2013（7）：64-64.

[3] 中華人民共和國(guó)水利部. 中國(guó)河流泥沙公報(bào)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社， 2017.

[4] 顧玉亮， 樂(lè)勤， 金迪惠. 青草沙：上海百年戰(zhàn)略水源地[J]. 上海建設(shè)科技， 2008（1）：66-69.

[5] Cao S.， Liu X. ， Huang E. Dujiangyan Irrigation System - a world cultural heritage corresponding to concepts of modern hydraulic science[J]. Journal of Hydro-environment Research， 2010，4（1）： 3-13.

[6] Chen Y， Zhu J. Reducing eutrophication risk of a reservoir by water replacement： a case study of the Qingcaosha reservoir in the Changjiang Estuary[J]. Acta Oceanol. Sin.， 2018， 37（6）：23-29.

[7] Falconer R A， Sutherland J. Cardiff Bay： a coastal reservoir for urban regeneration[J]. Hydrolink，2018 （1）： 26-28.

[8] Yang S Q， Zhang Z G， Ng B C， et al. "Coastal Reservoirs"：Singapore， 200504653-7[P].

[9] 楊樹清. 21世紀(jì)中國(guó)和世界水危機(jī)及對(duì)策[M].天津：天津大學(xué)出版社， 2004.

[10] 楊樹清. 試論深圳水危機(jī)及珠三角'咸潮入侵'問(wèn)題的治本之策[EB/OL]. http：//www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200606-158.

[11] 楊樹清. 發(fā)展海洋水庫(kù)是解決上海缺水問(wèn)題的根本出路[EB/OL]. http：//www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200508-130.

[12] 高學(xué)平， 郭磊， 涂向陽(yáng)， 等. 入海洪水資源的海洋水庫(kù)開發(fā)模式研究[J]. 海洋學(xué)報(bào)（中文版）， 2007， 29（6）：141-146.

[13] 王文， 張鷺， 楊云. 沿海地區(qū)常規(guī)水資源開發(fā)利用方法與策略[J]. 水利經(jīng)濟(jì)， 2014（4）：35-38.

[14] 葉仲龍. 它山堰攷略[J]. 中國(guó)水利， 1982（1）：60-63.

[15] 蘇勇軍. 鄞州它山堰[J]. 尋根， 2010（1）：42-43.

[16] 張麗紅. 唐代它山堰[J]. 黑龍江水利， 2014（2）：22-23.

[17] 李文輝. 木蘭陂小史[J]. 中國(guó)水利， 1984（4）：40-41.

[18] 李永和. 金清閘風(fēng)雨八百年歷程概述：臺(tái)州市金清閘考略[J]. 浙江水利科技， 2017（6）：62-65.

[19] 許經(jīng)綸. 海上淡水庫(kù)：船灣水庫(kù)的管理（香港）[J]. 上海水務(wù)， 2004（4）：77-77.

[20] 金德鋼， 孫堯， 龔安國(guó). 人工濕地在大塘港水環(huán)境整治中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)水土保持， 2014（8）：27-29.

[21] 朱江平. 胡陳港水庫(kù)水質(zhì)咸化原因分析及治理對(duì)策[J]. 浙江水利科技， 2002（4）：50-51.

[22] 高建峰. 杭州珊瑚沙水庫(kù)避咸蓄淡供水的運(yùn)行管理與經(jīng)驗(yàn)啟示[J]. 西南給排水， 2013（2）：70-72.

[23] 劉登國(guó)， 林衛(wèi)青. 陳行水庫(kù)氨氮完全混合模型研究[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊， 2004， 23（b4）：9-11.

[24] 陸忠民， 吳彩娥. 青草沙水庫(kù)堤壩工程關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐[J]. 人民長(zhǎng)江， 2013， 44（21）：28-31.

[25] 關(guān)許為， 劉曉敏. 東風(fēng)西沙水庫(kù)工程施工期主要風(fēng)險(xiǎn)因素及對(duì)策探析[J]. 水利科技， 2012（4）：30-33.

[26] 廣東省水利廳. 2016年廣東省水資源公報(bào)[EB/OL]. http：//www.gdwater.gov.cn/zwgk/tjsj/szygb/szygb2016/zs/

[27] 國(guó)家海洋局. 2016年海島統(tǒng)計(jì)調(diào)查公報(bào)[R].北京：國(guó)家海洋局，2016.

[28] 耿相魁， 金雨. 構(gòu)建舟山群島新區(qū)水資源安全保障體系研究[J]. 浙江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)（人文科學(xué)版）， 2015， 32（1）：18-23.

（編輯：鄭 毅）