人與河流的和諧發(fā)展

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　　世界各地人民都把當?shù)氐闹饕恿鞣Q為他們的母親河，這是因為：人類不僅依傍河流而生，而且利用和開發(fā)河流，謀求社會經(jīng)濟的發(fā)展。隨著社會生產(chǎn)力的提高和科學技術的進步，人類對河流開發(fā)的力度越來越大，對河流資源的索取越來越多。但是，在河流對人類貢獻越來越大的同時，也引發(fā)了河流自身和周邊環(huán)境的一系列問題，甚至影響到河流的基本功能和永續(xù)利用。國內外對這些問題都在進行探討，并提出種種看法。我們認為，為實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展，必須在認識自然規(guī)律的基礎上，努力做到人與河流和諧發(fā)展，現(xiàn)提出以下認識供討論。

河流自身的發(fā)展規(guī)律

1．河流的形成和發(fā)展

　　在地球的演變歷程中，出現(xiàn)過多次陸地板塊的分離和碰撞，相應發(fā)生過多次的陸海變遷。在不同地質年代的河流，各有其形成、發(fā)育、衰退和消亡的過程。喜馬拉雅山在新生代第三紀中期的崛起，導致我國出現(xiàn)西高東低的地勢，從而形成我國大部分河流由西向東的流向。又經(jīng)過相當長期的演變，到第四紀在東部形成廣大沖積平原，才出現(xiàn)當今主要河流的雛形。

　　不同地區(qū)的自然環(huán)境塑造了不同特性的河流，同時，河流的活動也不斷改變著與河流有關的自然環(huán)境。當外部的自然環(huán)境發(fā)生重大變化時（例如：劇烈的地質活動、氣候上的突變等），河流本身的走向、形態(tài)或徑流會出現(xiàn)較大的變化，導致新的河流發(fā)育形成，原有的河流衰退甚至消亡。從這些意義上講，可以說河流也有其生命過程，但這種過程是十分漫長的，而且和生物的生命過程有本質的區(qū)別。

2．河流的自然功能

　　河流是地球演化過程中的產(chǎn)物，也是地球演化過程中的一個活躍因素，它的自然功能是地球環(huán)境系統(tǒng)不可或缺的。因此，河流的自然功能在總體意義上就是它的環(huán)境功能。初步認為，可從以下三個方面進行研究分析。

　　河流的水文功能 河流是全球水文循環(huán)過程中液態(tài)水在陸地表面流動的主要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流，沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水，一部分也復歸河流。河流將水輸送入?；騼汝懞缓笳舭l(fā)回歸大氣。河流的輸水作用能把地面短期積水及時排掉，并在不降水時匯集源頭和兩岸的地下水，使河道中保持一定的徑流量，也使不同地區(qū)間的水量得以調劑。

　　河流的地質功能 河流是塑造全球地形地貌的一個重要因素。徑流和落差組成水動力，切割地表巖石層，搬移風化物，通過河水的沖刷、挾帶和沉積作用，形成并不斷擴大流域內的溝壑水系和支干河道，也相應形成各種規(guī)模的沖積平原，并填海成陸。河流在沖積平原上蜿蜒游蕩，不斷變換流路，相鄰河流時分時合，形成沖積平原上的特殊地貌，也不斷改變與河流有關的自然環(huán)境。

　　河流的生態(tài)功能 河流是形成和支持地球上許多生態(tài)系統(tǒng)的重要因素。在輸送淡水和泥沙的同時，河流也運送由于雨水沖刷而帶入河中的各種生物質和礦物鹽類，為河流內以至流域內和近海地區(qū)的生物提供營養(yǎng)物，為它們運送種子，排走和分解廢棄物，并以各種形態(tài)為它們提供棲息地，使河流成為多種生態(tài)系統(tǒng)生存和演化的基本保證條件。這不僅包括河流和相關湖泊沼澤的水生生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)，也包括河流所在地區(qū)的陸地生態(tài)系統(tǒng)以及河流入?？诤徒：Ｓ虻暮Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)。

3．河流的基本特性及發(fā)展規(guī)律

　　由上可見，河流具有多方面的自然功能，其中最基本的是水文方面的功能。從一定意義上說，水文方面的功能決定了其他方面的功能，水文方面的特性決定了其他方面的特性。河流的水文特性決定于所在流域的氣候特征以及地形、地貌和地質特征。河流的水文要素包括徑流、泥沙、水質、冰情等方面，其中最活躍的是徑流。由于氣候特征的作用，河川徑流表現(xiàn)有一定的律情（regime），如：徑流的季節(jié)變化，一年中有汛期、中水期和枯水期；徑流的年際變化，不同年份有豐水年、平水年和枯水年。徑流特性和氣候、地貌、地質特性，決定河流中不同的含沙量及其年內分配和年際變化。徑流和含沙是河流活動的最基本要素，體現(xiàn)河流的基本特點。

　　河流本身、所在的自然環(huán)境以及這個環(huán)境所支撐的生態(tài)系統(tǒng)，三者之間不斷互動，在變化中相互調整適應。河流在這種反復調整過程中演化發(fā)展，這就是河流自身的發(fā)展規(guī)律。

人類活動和河流演變的相互影響

　　在生物的演化和進化過程中，地球上出現(xiàn)了人類。人類和其它動物一樣，必須以飲水水源作為生存的第一條件，并和其他生物群體共享包括水在內的地球自然資源。人類和其它動物不同的是：人類利用和改造一些河流，發(fā)展生產(chǎn)，創(chuàng)造文明，從而逐漸支配了自然界幾乎所有的資源，并以地球的主人自居。古埃及文明、古兩河文明、古印度文明和古中華文明無不發(fā)源于大河兩岸的沖積平原，是有其必然性的。這是因為，只有廣闊的沖積平原和源源不斷的河流淡水資源，才有條件發(fā)展大規(guī)模的人類社會和建立經(jīng)濟基礎。根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，人類對河流進行了各種方式的改造。從某種意義上說，人類是通過改造河流才創(chuàng)造了今天的文明世界。但是，隨著人類社會經(jīng)濟的發(fā)展，自然環(huán)境受到的干擾越來越大，河流的自然功能也受到越來越嚴重的損傷。

　　首先是河流集水范圍內的自然環(huán)境受到各種干擾，例如：森林和草地受到破壞，加重了水土流失；各類建設及生產(chǎn)中的廢渣、廢料和廢水污染了地表水和地下水；各種廢氣污染了大氣，并造成酸雨，導致植被破壞和水體污染；由于溫室氣體增加導致全球氣溫的變化，將對人類社會造成不利后果，包括對流域生態(tài)系統(tǒng)、河川徑流和江河洪水的影響。

　　由于人類開發(fā)利用土地，并利用河水發(fā)展灌溉、航運、發(fā)電、城鄉(xiāng)供水等各種功能，從而改變了河流的本來面貌，例如：圍墾河流兩岸的洪泛土地，從而割斷河流與兩岸陸地的聯(lián)系，并侵占洪水的蓄泄空間；引水到河道以外，從而減少河流的徑流；筑壩壅高或攔截河水，從而阻攔或改變河水的流路；建造調節(jié)徑流的水庫，從而改變河流的水文律情；利用河流排泄廢水，從而改變河流的水質。在改造河流的同時，也改變了河流所在地區(qū)的原有生態(tài)系統(tǒng)，并創(chuàng)造了城鎮(zhèn)村莊、農(nóng)耕地、人工濕地以及人工河流等各種人工生態(tài)系統(tǒng)。

　　以上種種改造，都不同程度地改變了河流天然的水文律情，干擾它的自然功能。河流是一個巨大的系統(tǒng)，具有較強的抵御干擾能力，但如果干擾超過它的自我調節(jié)和自我修復能力，其自然功能也將不可逆轉地逐漸退化，最終將影響甚至威脅人的生存和發(fā)展。我國的不少河流已經(jīng)發(fā)生各種演變，對我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展正在日益形成威脅，需要引起高度重視。

我國河流的狀況和問題

1．河流開發(fā)利用的歷史久遠

　　我國河流開發(fā)的歷史久遠，很多河流已經(jīng)遠非原始的狀態(tài)。黃河和長江流域的開發(fā)歷史都在兩千年以上，即使珠江、松花江、遼河以及西北地區(qū)的內陸河等流域，也有數(shù)百年以上的開發(fā)歷史。

　　以黃河與長江為例：一般認為，黃河在大約15萬年前沖出三門峽，東流注入太平洋。通過游蕩不定的流路和挾帶的大量泥沙，不但塑造了華北平原，而且不斷改變渤海灣和黃海的形態(tài)，從而支持、發(fā)展了陸地和近海海域相應的生態(tài)系統(tǒng)。史前時期，在這片沖積平原上就開始有人類活動，到兩千多年前的春秋戰(zhàn)國時期，河流兩側出現(xiàn)堤防，秦漢以后形成兩岸統(tǒng)一的堤防系統(tǒng)，將狂野不羈的黃河約束于兩堤之間，從而根本改變了黃河下游的形態(tài)，使黃河河道具有“善淤、善決、善徙”的特點，形成黃河與人類的尖銳矛盾。黃河的東流和頻繁改道，不可避免地侵犯海河水系和淮河水系，在隋唐以后由于南糧北調的需要，開辟了貫通黃、淮、海和長江水系的人工大運河，更使黃、淮、海河的矛盾變得錯綜復雜，成為世界少有的治水難題。

　　隨著喜馬拉雅山的崛起，古金沙江、古雅礱江和古大渡河從南流（入古紅河）相繼轉為東流，形成古川江水系，最終由于三峽在大約幾十萬年前的貫通，才形成我國的最大河流長江。長江挾帶的泥沙造成兩岸的沖積平原，而兩岸平原和湖泊沼地的陸續(xù)開發(fā)，又不斷侵占長江洪水的蓄泄空間，形成并日益加重兩岸的洪澇威脅。

2．河流開發(fā)利用的規(guī)模巨大

　　新中國成立以來，為適應社會經(jīng)濟的急速發(fā)展，以空前未有的速度和規(guī)模開發(fā)利用和改造河流。到2004年底：全國的江河湖海堤防總長達27.7萬km，保護人口5.31億人；河流上的大、中、小水庫8.5萬座，總庫容5542億m3，為河川年均徑流總量的20.5%；供水總量5548億m3，為年均水資源總量的19.8%；灌溉面積5625萬hm2，為耕地面積的45%。

　　水資源的開發(fā)利用很不平衡，在華北平原、遼河平原、甘肅省的河西走廊和其他省、自治區(qū)的一些地方，水資源的開發(fā)已呈現(xiàn)過度；在西南、東北的一些邊境地區(qū)和經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)，水資源的開發(fā)利用率很低，還有不同程度的開發(fā)利用空間。

3．當前存在的問題

　　對河流的大規(guī)模開發(fā)利用，也帶來不少問題，直接影響河流的自然功能和永續(xù)利用，主要表現(xiàn)為：

　　1）水質嚴重污染：在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的河流、湖泊以至水庫都受到不同程度的污染，并且日趨嚴重，成為當前我國水資源可持續(xù)利用的最大威脅。

　　2）下游河湖干涸：一些河流由于上中游過度用水，造成下游河湖干涸，不僅影響下游地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展，而且還使這些地區(qū)的地下水嚴重超采，造成地面沉降、海水入侵等地質災害。在干旱地區(qū)的內陸河，下游河湖干涸不但使當?shù)厝嗣袷ド鏃l件，而且由于下游生態(tài)系統(tǒng)的衰亡，造成沙漠擴大，危及全區(qū)的生態(tài)安全。

　　3）洪災威脅依然嚴重：多年來雖然不斷加固、加高和增建堤防，并興建巨大的調節(jié)水庫，但是許多河流的洪災威脅依然嚴重，有的甚至比過去更為嚴重。這是由于：對河流洪水的調節(jié)力度過大，使河流減少了汛期的造床流量，造成河床萎縮；土地無序開發(fā)，大量侵占行洪灘地和蓄洪湖泊，壓縮了洪水的蓄泄空間。以上兩種因素都導致河流的洪水位不斷抬高，在有的地方，防洪工程建設和洪水水位抬高甚至形成惡性循環(huán)。

　　4）近海海域的生態(tài)系統(tǒng)退化：由于河流入海的淡水減少，近海海域的鹽度相應增加，加上大量污染物的排入，使我國近海海域的生態(tài)系統(tǒng)都有不同程度的退化，以渤海灣最為嚴重。珠江口及東南沿海的紅樹林衰亡，不僅影響生物的多樣性，還將加重今后風暴潮的危害。

　　以上種種，已經(jīng)直接影響人民的生活和生產(chǎn)，并將危及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

必須正確處理人與河流的關系

　　由以上分析可知，我國河流的開發(fā)正面臨一個關鍵時刻。在我國，不僅河流開發(fā)利用的程度高于許多國家，而且自然與人為因素交錯作用，面臨的情況和問題遠比其他國家復雜嚴重。在我國今后的社會經(jīng)濟發(fā)展中，如何落實科學發(fā)展觀，正確處理人與河流的關系，在世界上尚無先例可循。

　　我們認為，從總體上必須堅持“人與河流和諧發(fā)展”。和諧發(fā)展的要義是：一方面，人類為了本身的發(fā)展，必須開發(fā)、利用和改造河流；另一方面，利用要有限度，改造必須適當，必須從總體上不損害河流的自然功能，保持河流的永續(xù)利用。初步認為，需要研究并處理好如下問題。

1．總體要求和區(qū)別對待

　　我國河流按其改造程度，大體可分為三類。

　　第一類：完全或基本保持自然狀態(tài)的河流系統(tǒng)：人類活動影響較小，基本上未建具有控制能力的水工程，開發(fā)利用程度小于10%，例如雅魯藏布江、怒江、黑龍江干流等邊境河流；

　　第二類：人工化與自然復合的河流系統(tǒng)：人類活動有一定影響，流域中建有一定有控制能力的水工程，開發(fā)利用程度一般在10%～20%，有的甚至接近40%。這涵蓋了我國的大多數(shù)河流，包括長江、珠江等；

　　第三類：人工化河流系統(tǒng)：人類活動影響較大，水工程控制程度較高，天然河流已改建為不同類型的人工河流系統(tǒng)，河流水質污染嚴重，開發(fā)利用程度在40%以上，甚至高達70%以上，例如淮河下游、海河中下游、黃河下游，以及一些內陸河流的中下游。

　　因此，如果要求對第二類和第三類河流恢復或基本恢復其原有狀態(tài)與原有的自然功能，是不現(xiàn)實的；甚至對第一類河流，也不能無視當?shù)厝嗣竦陌l(fā)展需要，不加分析地完全劃為自然保護區(qū)。但另一方面，在我國近幾十年的迅速發(fā)展中，一些主要江河由于各種人類活動，其自然功能正在或已經(jīng)退化，如果不正視這些問題而任其發(fā)展，也將造成嚴重后果。因此，如何在堅持總體要求下，對河流的開發(fā)、利用和改造分類指導，并提出不同要求，是當前水利總體規(guī)劃中的首要任務。

　　可否作如下設想：對江河源區(qū)，原則上劃為自然保護區(qū)，基本禁止開發(fā)；對水源豐富而關系重大的江河，例如長江和珠江，應在保護中開發(fā)，并以開發(fā)促進保護；對水源不夠豐富而關系重大的河流，例如黃河、淮河和遼河，應調整原有的開發(fā)規(guī)劃并采取適當?shù)难a救措施加以保護；對經(jīng)濟發(fā)達的東部地區(qū)某些河流，例如海河中下游和淮河下游，應改進和完善原來的規(guī)劃，建成符合總體自然環(huán)境、可永續(xù)利用的人工化河流系統(tǒng)。

2．合理配置水資源，保證河流的生態(tài)和環(huán)境需水

　　為了保持河流的永續(xù)利用，根本的對策是通過建設高效、節(jié)水、防污型社會，節(jié)制社會經(jīng)濟用水，制止對水質的污染，切實保證河流的生態(tài)與環(huán)境需水。水資源配置的最基本原則應當是：為人與自然和諧發(fā)展創(chuàng)造條件。當前，一些地方在水資源配置規(guī)劃中的偏向仍然是：對社會經(jīng)濟用水的預測偏高，對河流生態(tài)和環(huán)境需水的估計偏低。

　　在國外，從20世紀70年代以后，就陸續(xù)提出對河流生態(tài)需水的各種計算方法，但一般偏重于在中小河流上如何保證各類生物體的棲息和生長環(huán)境。在我國，相應的研究工作從20世紀末才較大規(guī)模地展開，至今對河流生態(tài)需水的含義仍有兩種不同的理解。從狹義方面理解，河流的生態(tài)需水主要是指河道內水生生態(tài)系統(tǒng)的需水，這也是國外的研究重點。但從我國的實際情況出發(fā)，對河流生態(tài)需水的研究重點，應當從廣義方面理解，即：宏觀自然環(huán)境對河流的要求，包括維持河流的水沙平衡、水鹽平衡以及河流與地下水的互補關系。廣義的生態(tài)需水量應當是保持河流整體環(huán)境功能的需水量，廣義的生態(tài)需水量可以涵蓋狹義的生態(tài)需水量。

　　國際上多認為河流水資源的合理開發(fā)利用率是30%，極限開發(fā)利用率是40%。這種考慮是為了保持河流的整體環(huán)境功能，和上述的廣義生態(tài)需水要求是一致的。由于我國河流處于各種不同的自然環(huán)境，承擔的環(huán)境功能和永續(xù)利用的要求也有所不同，當前需要參考國際標準，進一步研究各河的具體情況，確定相應的生態(tài)和環(huán)境需水量，據(jù)此確定合理的開發(fā)利用率。

　　考慮到我國的實際條件，對北方和西北地區(qū)一些已經(jīng)過度開發(fā)的河流，只能先按較低要求恢復生態(tài)和環(huán)境用水。例如：中國工程院在2003年研究西北地區(qū)水資源合理配置的綜合報告中提出，為了保護西北干旱地區(qū)的自然環(huán)境，西北地區(qū)的內陸河流必須維持到達其終端湖泊的全流程，以保證至少在洪水季節(jié)補充河流下游兩岸和湖泊周邊天然綠洲所需的地下水位。經(jīng)過對各地內陸河流實際演變情況的分析，認為至少應保證內陸河流的生態(tài)和環(huán)境用水不低于年均徑流量的50%，相應的河流的開發(fā)利用率不得超過70%。

　　對南方和東北地區(qū)一些尚未過度開發(fā)的河流，建議參照國際公認的標準，從嚴控制開發(fā)利用率，對生態(tài)和環(huán)境用水留有充分的余地。

　　在配置年徑流量的基礎上，還需根據(jù)各河的實際情況，進一步提出生態(tài)和環(huán)境用水在洪水期、中水期和枯水期的時段分配。

3．在規(guī)劃設計和水利管理的各個層面上落實河流的生態(tài)和環(huán)境用水

　　在流域或區(qū)域水資源綜合規(guī)劃中，必須考慮環(huán)境和生態(tài)需水的要求，包括水量和水質兩方面的要求，并規(guī)定一些關鍵的控制性指標。要研究在規(guī)劃實施后，各關鍵河段剩余徑流在時程上和數(shù)量上的變化，分析這種變化是否足以維持河流必要的環(huán)境功能，以保證環(huán)境不出現(xiàn)惡化現(xiàn)象；同時，還需研究廢污水排放量的情況，對廢污水的處理和回用予以通盤考慮。總之，在規(guī)劃階段雖然只能作比較粗線條的估計，但這種估計是十分必要的。

　　在工程設計階段，應重視工程的環(huán)境影響評價，即預測評價。對規(guī)劃階段提出的各種問題，工程設計階段應比較詳細地予以研究解決。水利工作的任務是合理配置水資源，保證人與河流的和諧發(fā)展，必須堅決防止以犧牲環(huán)境和生態(tài)效應為代價的河道外超量引水和超采地下水，并防止河流遭受污染，以免造成不可挽回的不良后果。

　　在管理運用層面，應及時對已建各類水工程進行環(huán)境和生態(tài)影響的評價，即回顧評價。要對向河道外引水和耗水的實際情況、不同河段不同季節(jié)剩余徑流情況、因控制調節(jié)徑流導致的河流水文變化情況、河川徑流的污染情況，以及對環(huán)境和生態(tài)的不利影響等方面，進行跟蹤調查，找出原因，提出改進意見和修復措施。需要加強研究河流水文律情變化對生態(tài)和環(huán)境的影響。

　　河流的治理開發(fā)涉及到自然科學和技術科學領域中的諸多方面，不僅要解決當前各方受益的問題，還要對未來年代人類利益通盤考慮。我們應當在科學技術、社會經(jīng)濟、環(huán)境和生態(tài)等方面加強研究，不斷提高認識能力，并在實踐中不斷總結經(jīng)驗，努力做到人與河流和諧發(fā)展。