徐宗學(xué),龐博,冷羅生
(1.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院,北京 100875;2.城市水循環(huán)與海綿城市技術(shù)北京市重點實驗室,北京 100875 3.北京師范大學(xué)法學(xué)院,北京 100875)
河湖水系連通工程建設(shè)與人類改造自然、利用自然規(guī)律的歷史息息相關(guān),是人類調(diào)節(jié)自然水循環(huán)過程、興利除害的有效手段,其生產(chǎn)實踐從古代就已存在[1]。河湖水系連通作為我國當(dāng)前水戰(zhàn)略的重要組成部分,在新時期定義和范疇也有所拓展。河湖水系連通可定義為以維系不同水體間的水力聯(lián)系與物質(zhì)循環(huán)為目標(biāo),在自然水系的基礎(chǔ)上通過自然和人為驅(qū)動作用,維持、重塑或構(gòu)建滿足特定功能與目標(biāo)的水流連接通道[2-3]。河湖水系連通是解決水資源分布與人口、生產(chǎn)力不匹配問題,提高水安全、實現(xiàn)人水和諧的重要戰(zhàn)略舉措[4-5],對于我國生態(tài)文明建設(shè)、科學(xué)治水興水均具有十分重要的現(xiàn)實意義[6]。亟須通過新建與改善河湖之間的水力聯(lián)系,優(yōu)化調(diào)整河湖水系格局,實現(xiàn)水資源的豐枯調(diào)劑,維系河湖的生態(tài)安全,促進(jìn)經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展[7]。
國家高質(zhì)量發(fā)展對河湖水系連通戰(zhàn)略提出了更高的要求。2014年,習(xí)近平總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的“十六字”治水思路,賦予了新時期治水的新要求與新任務(wù)[8]。2020年黨的十九屆五中全會明確提出,要實施國家水網(wǎng)等重大工程[9]。2021年全國水利工作會議指出,“十四五”時期,為解決我國水資源分布不均的問題,以及提升水安全保障能力,將以建設(shè)水資源統(tǒng)籌調(diào)配、水旱災(zāi)害防控、水生態(tài)保護功能一體化的國家水網(wǎng)為重點,加速完善水利基礎(chǔ)設(shè)施體系[10]。南水北調(diào)工程東線、中線與西線工程將溝通長江、淮河、黃河、海河四大流域,形成“四橫三縱”的國家水網(wǎng)框架,以及水資源南北調(diào)劑、東西互補的配置格局。但目前來看,我國河湖水系連通工程與新時期治水方針要求尚存在差距[11]。面對新發(fā)展格局和生態(tài)文明建設(shè)新要求,我國水資源配置能力、水環(huán)境保護能力、水旱災(zāi)害抵御能力還有待提高,存在水資源天然分布格局與經(jīng)濟社會發(fā)展格局不匹配、部分地區(qū)江河抵御洪澇災(zāi)害能力不足[12]、部分河湖水體萎縮、水生態(tài)環(huán)境破壞[13-14]等問題。因此,加快推進(jìn)河湖水系連通工程建設(shè),優(yōu)化現(xiàn)有水系功能,構(gòu)建功能健全、體系完整的國家水網(wǎng)勢在必行。
河湖水系連通問題已經(jīng)成為水利工程及相關(guān)學(xué)科研究的熱點領(lǐng)域[15-17]。國家水網(wǎng)建設(shè)對河湖水系連通工作提出了更高要求。如何通過河湖水系連通工程構(gòu)建國家水網(wǎng),成為水利工作的難點問題。本文立足國家水安全保障工作的需要,分析與探討國家水網(wǎng)的總體布局與河湖水系連通的戰(zhàn)略需求;結(jié)合多學(xué)科手段,從水資源、防洪、生態(tài)、環(huán)境、社會與經(jīng)濟等多學(xué)科角度分析國家水網(wǎng)建設(shè)中需要注意的問題;通過南水北調(diào)工程的實證研究,辨識其在國家水網(wǎng)建設(shè)中的功能和作用,旨在通過系統(tǒng)研究與典型分析,為國家水網(wǎng)建設(shè)提供參考和支撐。
國家水網(wǎng)建設(shè)不僅是完善水利基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的重要舉措,也是河湖水系連通戰(zhàn)略實施的深化與加強,即通過理順原有河湖水系連通工程脈絡(luò),在遵循自然河流水系演變規(guī)律的基礎(chǔ)上,以南水北調(diào)等重大引調(diào)水工程為綱,區(qū)域河湖水系連通工程和輸配水工程為目,調(diào)蓄能力較強的水利樞紐工程為結(jié),形成層級清晰、互聯(lián)互通、循環(huán)通暢的水網(wǎng)體系[18]。國家水網(wǎng)建設(shè)通過將原有孤立、分散的河湖水系連通工程的統(tǒng)籌和連接,形成集水資源調(diào)配、防洪減災(zāi)、水生態(tài)保護等功能為一體的立體水網(wǎng)體系,是水利行業(yè)貫徹新發(fā)展理念的重要內(nèi)容和核心工作之一。
南水北調(diào)工程既是我國河湖水系連通的標(biāo)志性工程,也是國家水網(wǎng)構(gòu)建的主骨架和大動脈。南水北調(diào)形成的“四橫三縱、南北調(diào)配、東西互濟”的基本格局為國家水網(wǎng)建設(shè)打下了堅實基礎(chǔ)。為了充分發(fā)揮南水北調(diào)工程在國家水網(wǎng)構(gòu)建中的骨干作用,需要逐步建設(shè)貫通東、中、西三線的干線工程,加強建設(shè)覆蓋區(qū)域的配套工程、區(qū)域內(nèi)其他跨流域、跨區(qū)域的調(diào)水工程和其他河湖水系連通工程,實現(xiàn)以重要江河干流和跨流域調(diào)水工程主干線貫通為核心、配套工程和江河水系互連互通為支干的國家水網(wǎng)框架,達(dá)到北方地區(qū)提高水資源承載能力、滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要,南方地區(qū)提高防汛抗旱能力,改善生態(tài)環(huán)境的目的。
國家水網(wǎng)需要在現(xiàn)有區(qū)域河湖水系連通工程的基礎(chǔ)上,結(jié)合南水北調(diào)形成的“四橫三縱”總體格局,通過各層級水網(wǎng)之間的互聯(lián)互通,形成統(tǒng)籌東北、西北、東南、西南地區(qū)重點地區(qū)的水資源,綜合水資源調(diào)配、水災(zāi)害防控和水生態(tài)保護的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)。通過建設(shè)遼西北供水、引呼濟嫩、引額供水、艾比湖生態(tài)環(huán)境保護工程、閩江北水南調(diào)、西江調(diào)水、滇中調(diào)水及黔中調(diào)水等跨流域調(diào)水工程以及其他水資源調(diào)配工程和水生態(tài)修復(fù)工程,形成“邊水濟腹、內(nèi)連外通”的分片格局,以織密國家水網(wǎng)建設(shè)之目。東北地區(qū)以保障哈大齊工業(yè)走廊、長吉圖經(jīng)濟區(qū)、遼中南地區(qū)等重點開發(fā)區(qū)域的城市與工業(yè)供水安全,保障和改善松嫩平原、三江平原和遼河中下游平原的農(nóng)業(yè)用水,改善三江平原濕地等生態(tài)功能區(qū)及遼河等水資源開發(fā)利用過度地區(qū)生態(tài)環(huán)境用水為重點,通過建設(shè)引呼濟嫩、吉林中部引水、綽爾河引水、遼西北供水、大伙房輸水等跨流域調(diào)水工程,連通黑龍江、松花江、鴨綠江、遼河等江河水系,逐步形成東北地區(qū)“北水南調(diào)、東水西引、邊水濟腹”的水系連通格局[19-20]。西北地區(qū)以保障天山北坡地區(qū)及重要能源基地、重要城市及工業(yè)區(qū)和關(guān)中-天水重點開發(fā)區(qū)城市群及工業(yè)區(qū)的供水安全,保障新疆及渭河平原等地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)的供水安全和保護修復(fù)生態(tài)環(huán)境為重點,通過建設(shè)引漢濟渭、引額供水、艾比湖生態(tài)環(huán)境保護、引黃濟石等工程,增加區(qū)域內(nèi)的可供水量,提高供水保障程度。東南地區(qū)主要以保障長江和珠江三角洲以及海峽西岸經(jīng)濟區(qū)等沿海地區(qū)重要城市和工業(yè)區(qū)供水安全,保障區(qū)域內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)供水安全和保護修復(fù)生態(tài)環(huán)境為重點,通過建設(shè)引江濟太、浙東引水、閩江北水南調(diào)等跨流域調(diào)水工程,逐步形成區(qū)域內(nèi)互連互通、相互調(diào)劑的網(wǎng)絡(luò)化水系連通格局。西南地區(qū)主要以保障成渝、黔中、滇中、北部灣等地區(qū)重要城市和工業(yè)區(qū)供水安全,保障區(qū)域內(nèi)重要農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)供水安全并改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境為重點,通過建設(shè)滇中引水、黔中調(diào)水等跨流域和跨區(qū)域調(diào)水工程,連通長江、珠江、西南諸河等江河水系,為本地區(qū)提供水資源保障,并為南水北調(diào)西線建設(shè)、北方地區(qū)發(fā)展提供后續(xù)水源保障[21-22]。
國家水網(wǎng)不僅是現(xiàn)有河湖水系連通工程的整合,更是調(diào)控手段和管理方式的重大升級。智慧化是國家水網(wǎng)的重要特征。針對我國水資源分布不均,降雨時空變化較大的特點,為保障各地區(qū)用水需求,需要依據(jù)不同地區(qū)來水情況和國民經(jīng)濟建設(shè)及生態(tài)保護需水要求,實現(xiàn)監(jiān)測一體化、預(yù)警自動化和調(diào)控智慧化。在監(jiān)測方面,充分利用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最新成果,實現(xiàn)“天-空-地-水”水流網(wǎng)絡(luò)的全過程、立體化監(jiān)管;在預(yù)警方面,實現(xiàn)水網(wǎng)各類風(fēng)險的智能感知和動態(tài)分析,建立集國家宏觀、流域中觀、工程微觀為一體的系統(tǒng)化風(fēng)險分析與預(yù)警;在調(diào)度方面,以水循環(huán)理論為指導(dǎo),整合現(xiàn)有防洪指揮調(diào)度系統(tǒng)、水資源監(jiān)測調(diào)度管理系統(tǒng)等,實施防洪調(diào)度、水資源調(diào)度和生態(tài)調(diào)度智慧化,進(jìn)行大尺度水資源配置、流域(區(qū)域)洪水風(fēng)險管理和連通系統(tǒng)的實時智慧聯(lián)合調(diào)度。
國家水網(wǎng)建設(shè)將我國河湖水系連通戰(zhàn)略推進(jìn)到了一個新的階段,但是水系格局的調(diào)整改變必然對水資源分配、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此,在總結(jié)河湖水系連通工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出以下需要注意的問題。
強化水資源配置能力是國家水網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)。國家水網(wǎng)建設(shè)構(gòu)建了一個多目標(biāo)、多功能、多層次、多要素的復(fù)雜水網(wǎng)系統(tǒng)[23],相對于傳統(tǒng)水資源配置結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,配置涉及區(qū)域范圍更廣,配置目標(biāo)更加合理,強調(diào)均衡發(fā)展。國家水網(wǎng)建設(shè)的水資源配置需要在傳統(tǒng)水資源配置要求[24]的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌連通區(qū)域生產(chǎn)、生活和生態(tài)各部門對水量、水質(zhì)、水域和水流等不同要素的需要,聚焦各連通區(qū)域的實際問題,注重社會公平、發(fā)展可持續(xù),通過上下級水網(wǎng)相互銜接,構(gòu)建多層級、多用戶、多維度、多目標(biāo)的水資源配置模型體系,形成上下級連動、區(qū)域協(xié)同的水資源配置方案。
開展河湖水系連通是提高防洪能力的迫切需要,隨著不同層面的河湖水系連通工程的實施,跨區(qū)域、跨流域的洪澇風(fēng)險管理問題更為突出。河湖水系連通后洪澇災(zāi)害風(fēng)險管理的主要任務(wù)包括:制定并協(xié)商河湖水系連通后流域或不同行政區(qū)間洪澇災(zāi)害防治的愿景與戰(zhàn)略,制定并協(xié)商流域或不同行政區(qū)間有關(guān)全流域、跨區(qū)域的空間規(guī)劃行動方案的施行程序,識別河湖水系連通所涉及的空間范圍,定期評估河湖水系連通狀況,制定適當(dāng)?shù)募顧C制,創(chuàng)建河湖水系連通地區(qū)間的溝通交流平臺并增強公共意識、完善河湖水系連通區(qū)域聯(lián)合應(yīng)對洪澇災(zāi)害的監(jiān)督體系等。同時跨流域或地區(qū)間的合作對河湖水系連通作用的發(fā)揮將起到關(guān)鍵作用,應(yīng)明確河湖水系連通區(qū)域洪澇災(zāi)害管理中的合作內(nèi)容及要求。因此,根據(jù)河湖水系連通在洪澇災(zāi)害管理過程中呈現(xiàn)的新特點,連通區(qū)域間需要明確合作內(nèi)容,具體包括:國家層面的河湖水系連通需要制定明確的連通區(qū)間洪澇風(fēng)險管理目標(biāo)與行動規(guī)則;地方行政區(qū)對境內(nèi)水系連通情況進(jìn)行具體監(jiān)控及管理,并需要適時與連通的其他行政區(qū)間進(jìn)行信息共享。
盡管河湖水系連通可以帶來較好的經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境效益,但它對水資源、水生態(tài)與水環(huán)境所產(chǎn)生的負(fù)面影響同樣不容忽視,有些影響甚至不可逆轉(zhuǎn)[25]。國家水網(wǎng)建設(shè)將河湖水系連通工作推進(jìn)到一個新的階段,廣泛的連通給生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)帶來了更大的壓力。如何準(zhǔn)確評價河湖水系連通工程對生態(tài)環(huán)境的影響,成為國家水網(wǎng)建設(shè)亟待解決的問題。準(zhǔn)確表征河湖水系連通的環(huán)境影響,能夠為河湖水系連通工作的開展提供理論依據(jù)[21]。綜合國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),提出河湖水系連通的健康評價指標(biāo)體系供參考,見表1[26-28]。
表1 河湖水系連通健康評價指標(biāo)Tab.1 Health assessment index of river-lake system connectivity
河湖水系連通屬于重大公共項目,具有外部性、公共利益、公共物品的性質(zhì)[29]。從公共項目的全部內(nèi)容和決策與實施過程上看,必須修正、調(diào)整傳統(tǒng)的成本收益分析,建立全面、真實的成本收益分析框架。在河湖水系連通工作中需要將成本和收益擴展修正為社會成本和社會收益,分析公共項目完整、長期包含整個生命周期的成本收益,分析公共項目對經(jīng)濟、社會和自然的全面影響,全面分析成本、收益問題,理解成本、收益的具體含義和價值計量,還可借鑒現(xiàn)代企業(yè)理論中的利益相關(guān)者的概念和工具。對河湖水系連通進(jìn)行成本收益分析,必須對河湖水系連通的決策和實施過程、投入、產(chǎn)出及其影響,對河湖水系連通的經(jīng)濟、社會和自然影響,對河湖水系連通涉及的居民、企業(yè)、政府等各種利益主體,進(jìn)行全方位、全過程、系統(tǒng)性、長期性的調(diào)查、分析和評估。從經(jīng)濟分析的角度看,河湖水系連通的收益或效用大致分為經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等3種類型:直接與經(jīng)濟活動有關(guān)的經(jīng)濟效益,與人類經(jīng)濟活動之外的繁衍、交往、政治、知識等活動有關(guān)的社會收益和由于河湖水系連通對自然資源、環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣的影響而產(chǎn)生的環(huán)境效益。
為確保河湖水系連通戰(zhàn)略符合各項法律規(guī)定,符合可持續(xù)發(fā)展原則,應(yīng)進(jìn)一步完善河湖水系連通的規(guī)劃體系,強化其執(zhí)行和監(jiān)督檢查,加快其立法工作,為嚴(yán)格河湖水系管理提供規(guī)劃依據(jù)和法律保障。主要措施包括:嚴(yán)格環(huán)境影響評價制度,從連通的必要性和可能性、連通方式、連通措施、連通效果等方面進(jìn)行分析研判,主要包括環(huán)評機構(gòu)獨立、轉(zhuǎn)變環(huán)評重點、建立環(huán)評實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)共享數(shù)據(jù)和信息平臺等措施;重新建立生態(tài)用水管理制度,完善生態(tài)用水調(diào)度機制,加強生態(tài)流量管理,確保河湖水系生態(tài)流量得到充分保障[30];建立科學(xué)合理的水權(quán)交易制度,明確用水權(quán),確立水權(quán)的授予方式與法律程序,強化水資源統(tǒng)一管理,建立適合中國國情的水權(quán)市場[31];突出公眾參與,制定公眾參與程序,最大程度保證公眾的參與度,增加公眾的歸屬感等;完善科學(xué)嚴(yán)密、統(tǒng)一協(xié)調(diào)的水事糾紛處理機制[32];完善水生態(tài)保護立法,為河湖水系連通戰(zhàn)略的順利實施提供政策和法律保障。
南水北調(diào)工程是我國有史以來規(guī)模最大的河湖水系連通工程,涉及多個流域多個省市,管理主體多種,利益主體多樣,生態(tài)環(huán)境影響復(fù)雜。隨著東線、中線一期主體工程建成,南水北調(diào)工程已累計調(diào)水400多億m3,直接受益人口達(dá)1.2億人[33-34]。在創(chuàng)造了豐富的社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境效益的同時,南水北調(diào)工程建設(shè)和運營過程中也積累了大量管理經(jīng)驗,能夠為國家水網(wǎng)建設(shè)提供重要參考。
在管理體制上,《南水北調(diào)工程供用水管理條例》對水量調(diào)度、用水管理、水質(zhì)保障和工程設(shè)施管理與保護作出了明確規(guī)定,厘清了多方責(zé)任,對保障工程順利運行和按期達(dá)效具有重要作用。在水價制定上,南水北調(diào)東、中線工程實行兩部制水價,通過將供水價格分解為基本水價和計量水價兩部分,將管理、折舊和維護等固定成本和變動運行成本分離,實現(xiàn)了水價的靈活管理。在水量管理上,《南水北調(diào)工程供用水管理條例》明確了水量調(diào)度的基本依據(jù),由國務(wù)院水行政主管部門制定年度水量調(diào)度計劃,由南水北調(diào)工程管理單位制定月水量調(diào)度方案[35]。在生態(tài)環(huán)境保護上,水利部組織編制的《南水北調(diào)東、中線地下水壓采方案》,提出了2010年、2015年和2020年等水平年受水區(qū)各省(市)的地下水壓采目標(biāo)以及實現(xiàn)壓采目標(biāo)的保障措施[2]。
南水北調(diào)工程與區(qū)域水系的連通和水資源協(xié)同配置也為國家水網(wǎng)建設(shè)和管理提供了寶貴的經(jīng)驗。目前,海河流域、山東省、蘇北地區(qū)等已將南水北調(diào)來水作為水源,調(diào)整當(dāng)?shù)氐乃Y源配置格局,通過當(dāng)?shù)厮屯庹{(diào)水的統(tǒng)一管理,提高了區(qū)域水資源保障水平。南水北調(diào)東、中線工程在運行過程中與包括引江濟淮、蘇北水網(wǎng)、引漢濟渭、山東水網(wǎng)、海河水網(wǎng)、鄂北地區(qū)水資源配置工程等區(qū)域河湖水系連通工程都存在協(xié)同關(guān)系[2]。其中,蘇北水網(wǎng)和山東水網(wǎng)與南水北調(diào)工程存在直接的水力聯(lián)系,可以理解為南水北調(diào)工程的延伸和擴展。這些協(xié)調(diào)和管理的經(jīng)驗,對于把握連通工程之間的相互影響和作用、建設(shè)與規(guī)劃國家水網(wǎng)有著極為重要的參考價值。
河湖水系連通和國家水網(wǎng)建設(shè)是我國新時期水利發(fā)展的重大戰(zhàn)略部署。本文結(jié)合河湖水系連通戰(zhàn)略的研究成果,依據(jù)國家水網(wǎng)建設(shè)的總體布局,系統(tǒng)分析了國家水網(wǎng)建設(shè)過程中的水資源、防洪、生態(tài)、環(huán)境、社會和經(jīng)濟問題,針對南水北調(diào)工程在國家水網(wǎng)中的骨干和主動脈地位,深入分析了南水北調(diào)工程的建設(shè)與運維經(jīng)驗,可為國家水網(wǎng)建設(shè)提供借鑒。
國家水網(wǎng)建設(shè)將在南水北調(diào)等重大引調(diào)水工程的基礎(chǔ)上,通過區(qū)域河湖水系連通工程和水利樞紐建設(shè),逐步實現(xiàn)國家、流域和省市各個層面相互銜接、布局合理、調(diào)控有序的國家水網(wǎng)體系。國家水網(wǎng)建設(shè)是河湖水系連通戰(zhàn)略發(fā)展的必然結(jié)果,面臨的科學(xué)問題更具全局性、整體性和復(fù)雜性。本文從系統(tǒng)和多學(xué)科的視角出發(fā),全面分析了國家水網(wǎng)建設(shè)過程中的科學(xué)問題,將為加快河湖水系連通工程建設(shè)、構(gòu)建國家水網(wǎng)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。