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王建华:立足系统观念的河湖生态环境复苏认知与实践框架

时间:2022-04-25 来源:《中国水利》
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2021年年底,水利部印发《关于复苏河湖生态环境的指导意见》、水利部办公厅印发《“十四五”时期复苏河湖生态环境实施方案》,对河湖生态环境复苏工作进行了全面安排和部署。河湖生态环境以河湖自然生态为基底,并承载流域内人类经济社会多元活动的影响,是一个典型的复合巨系统。因此,有必要基于系统观念,对河湖生态环境复苏进行深刻剖析,厘清现阶段河湖生态复苏的实践重点。

一、河湖复苏在新阶段水利高质量发展中的定位

水是生命之源、生产之要、生态之基,且具有利害两重性,传统水利工作的核心是除水害、兴水利。随着经济社会活动的不断拓展和水资源开发利用强度的不断增加,人类对自然水系统的影响不断加剧,引发一系列资源、生态与环境问题。

习近平总书记在2014年3月14日关于保障水安全的讲话中明确提出,建设生态文明要从改变自然、征服自然转向调整人的行为、纠正人的错误行为。因此,新阶段水利高质量发展具有两个方面的目标要义,一是为人类社会提供更加优质的公共服务,满足人们美好生活的水需求,提高全社会水福利;二是强化水利的社会化管理,约束和转变人的不合理涉水行为,以降低水资源开发利用的外部性。

当然上述两方面任务都离不开现代化治水能力的支撑。只有实现上述两方面的目标,同时着力提升水治理能力的现代化、规范化水平,才能体现水利改革发展的高质量,因此提高水公共服务、强化水社会管理、提升水治理能力水平是水利高质量发展的核心要义。具体而言,优质的水公共服务主要包括防洪排涝安全保障、高保障率的优质供水和健康美丽的河湖生态环境;涉水社会管理主要包括陆域的节水管理和水域的河湖管理;水治理能力的现代化、规范化则着重在于智慧化管理手段的应用和政策法规、技术标准体系的完善。

水利部确定了推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径,其中,完善流域防洪工程体系、实施国家水网重大工程、复苏河湖生态环境对应了防洪、供水、生态三方面的优质水公共服务;建立健全节水制度政策对应了陆域的社会管理,复苏河湖生态环境对应了水域的社会管理;推进智慧水利建设、强化体制机制法治管理则对应了水治理能力的现代化、规范化提升。

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复苏河湖生态环境在水利高质量发展六条实施路径当中处于十分重要的地位,既是水利社会管理的核心载体,也是现代水利公共服务的重要内容,同时还是检验水利治理现代化水平的重要标尺,发挥着连接自然生态环境、水利公共服务和涉水社会管理的重要纽带作用。复苏河湖生态环境,既是水利高质量发展的重点任务,也是体现新阶段水利工作质量和先进性的重要标志。如何科学认识河湖生态环境复苏的内涵,在新阶段水利高质量发展中尤为重要。

二、基于系统观念的河湖生态复苏认知框架

党的十九届五中全会审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》,把“坚持系统观念”列为“十四五”时期经济社会发展必须遵循的原则之一。系统观念是马克思主义基本原理的重要内容,强调系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机体;要从事物的总体与全局上、从要素的联系与结合上研究事物的运动与发展,找出规律、建立秩序,实现整个系统的优化;用开放的复杂系统的观点、用从定性到定量的综合集成方法研究问题。基于系统观念,对河湖生态复苏的认识,可以概括为“一个目标,五个协同”。

一是以生态系统质量和稳定性为终极复苏目标。提升生态系统质量和稳定性是《建议》中的一项重要内容,也是相关表述首次以标题形式出现在中央重要文件中。对于河湖生态系统而言,其质量主要体现在水生生物的多样和完整,并通过食物链网形成一个有机整体,良好发挥物质能量传递、水体自净、生物栖息、文化娱乐等功能。而河湖生态系统的稳定性并不是要求其质量始终维持在一个水平,而是应保持在一个合理的区间内,随着水文、季节的周期性变化,具有合理的生态变幅,并在遭遇外界干扰时,形成“负反馈”调节机制,具备一定的抗干扰能力。复苏河湖生态环境,就是要使得河湖生态系统处于能自我调节和平衡的状态,这才能长久地维持和提升河湖生态系统质量。对于现阶段生态功能严重受损乃至干涸萎缩的河湖,短期内可以借助生态补水等“外力”实现生态系统的阶段性恢复,长期来看仍需要建立起能自我维系的良性循环机制,方能实现河湖生态环境的真正复苏。

二是实施“量-质-域-流-温”多要素协同保护与修复。对于河湖生态系统而言,水量及其过程、水质、水域空间、水流连通性、水温节律是其为水生生物提供适宜生境条件的5个重要要素,也是河湖生态系统受人类活动干扰和影响的5个主要方面。复苏河湖生态环境,离不开这5个要素的协同保护与修复。

其中,水量保障是河湖生态复苏的基础,要综合考虑河湖天然水文节律和现状开发利用状况,合理制定河湖生态流量(水量、水位)目标。生态流量的保障将为水质净化、水域空间保护提供基础支撑,并有助于水流三维连通性和水温节律的恢复。水质良好是河湖生态复苏的必要条件和重要表征,但并不是各项水质指标浓度越低越好,而是要以满足水体功能和水生生物需求为核心,既防止水质恶化,也要注意生源要素的补给和传输需求。水域空间包括面积、结构和功能3个层面的恢复,即维护河湖湿地面积稳定、结构多样、功能完整。水流连通性以促进河流的纵向连通为主,同时也要与漫滩流量等结合,兼顾河湖沼滩的横向连通与地表—地下的垂向连通。水温虽然也可归为水质的一部分,但由于其对生态系统影响主要来自水利工程调蓄导致的水温节律变化,其恢复手段与常规水质指标不一致,因此单独列出,在水利工程生态调度中,要特别重视流量过程与水温节律的匹配,才能满足鱼类产卵繁殖等生态保护需求。

三是以流域为单元,实施山水林田湖草沙协同治理。河湖生态复苏的表象在水里,根子在岸上。流域作为由分水岭形成的空间单元,包括森林、草原、河流、湖泊湿地、田地、荒漠裸地六大覆被类型,与山地平原基底共同组成了流域生命共同体,是开展河湖生态复苏的最佳和必要单元。

如果将流域生命共同体比喻为一个人,其中“山”纵横连绵,提供营养物质和矿产资源,是生命共同体的“骨骼”,同时也是重要的水源涵养和产水区;“水”循环流动,输送物质、搬运泥沙、溶解和受纳污染,是为“血液”,而与之对应的“河流”则可看作是生命共同体的“动脉”;“林”生机勃勃,涵养水源、固碳释氧,是为“心肺”;“田”生生不息,是最具生产力的空间单元,并为生命共同体转化和提供能量,可视作为“肌肉”;“湖泊湿地”承接水流,蓄滞洪水、降解污染,是为“肾脏”;“草”和“荒漠”分布广泛,保持水土、调节气候,是为“皮肤”。正如人体各个器官一样,只有山水林田湖草沙各要素运转有效、相互协调,流域生态系统才能健康稳定运行,实现河湖复苏。

四是加强地表水和地下水的协同恢复。地表水和地下水是自然水循环过程里不可分割的两部分,二者之间的相互补给是维持各自健康状态的重要因子。在汛期地表水水位较高时,河湖水体下渗补给地下水,减轻地表径流排泄压力;在枯水期河湖水位较低时,地下水出露补充地表水,维持河川基流,避免河流断流、生态系统遭到严重损害。良好的地下水含水层能起到巨大的天然水库作用,且避免了人造水利工程的“副作用”。但二者之间的良性关系一旦被打破,如地下水水位持续下降等,将导致包气带增厚,降水和地表水将很难补给地下含水层;枯水期河流失去地下水补充,更易发生断流等损害事件。特别是在我国华北平原,由于地下水长期超采,形成巨大的地下水漏斗带,导致河湖长年断流,有水也很难“存”住。在此情景下,必须以全面的地下水超采治理、恢复地下水至适宜水位作为河湖生态环境复苏的前提。

五是统筹河湖生态环境与经济社会功能的协同发挥。河湖本身具有自然-社会二维属性和功能,既是水生生态系统存在和演化的基础,也是人类经济社会活动的主要依靠对象和发生场所。因此,在河湖生态环境复苏中,既要考虑以水生生物为代表的自然生态系统需求,发挥其生态功能;也要考虑人类经济社会发展的需求,如取水、排污、航运、发电、渔猎、游乐等,发挥其经济社会功能。如何实现二者的协同,关键在于控制好经济社会活动的“度”,具体体现在时间、空间和程度3个方面。

时间上,需要在生态敏感期降低和避免对生态系统的干扰,如在鱼类洄游繁殖关键时期设置禁航期、禁捕期,并通过生态调度手段创造适宜水文条件;空间上,需要明晰不同河段、湖区的功能定位,设置一定的保护区、保留区,禁止一切开发性的人类活动;程度上,将取水、排污等经常性人类活动控制在一定阈值范围内,使其对生态系统的影响不超过其自身调整和适应能力。

六是全球气候变化和人类活动影响的协同考虑与应对。我国大江大河源头一般位于青藏高原等高寒山区,对于气候变化响应敏感,特别是随着气温上升,雪线整体上移,多年冻土萎缩,对源区水源涵养和调蓄造成重要影响,长江、黄河源区均出现非汛期降水量增加但产流量减少的现象。此外,西北地区、太行山脉等区域大规模的水土保持和植树造林也对流域产汇流过程和径流总量造成重要影响。如1981—2015年海河流域山区植被指数(NDVI)年均增长0.0014,导致2000年山区植被蒸发量较1980年增加21亿m³,2016年较2000年蒸发量进一步增加27亿m³。需要在相应流域的河湖生态复苏中,综合考虑气候变化和人类活动对流域产汇流过程和水文节律的影响,明晰边界条件的变化,以制定合理的应对和恢复措施。

三、河湖生态复苏重点实践任务

《指导意见》明确了复苏河湖生态环境的六方面主要任务,分别是推进解决河道断流、湖泊萎缩问题;保障河湖生态流量;加强河湖保护;加快地下水超采综合治理;科学推进水土流失综合治理;加强组织领导等保障措施。为落实上述六方面任务要求,基于对河湖生态复苏的系统化认知,近期要重点做好以下8项具体工作。

1.强化生态流量目标的调控保障与动态修正

一是要在全国各地继续推进主要河湖生态流量目标的科学制定,在制定过程中要综合考虑河湖天然水文节律和现状开发调控程度,提高生态流量目标的科学性与可行性。二是加强已定目标达标情况的实时监测预警,并在预警之后及时启动应急调控方案,明晰各监管与责任主体职责,年底进行考核。三是对生态流量保障前后的水生态系统响应进行监测评估,对现行目标的适宜性进行评价,根据评估结果推动生态流量目标与管理体系的动态修正和逐步完善。

2.建立水利工程“规划—建设—运行—退役”全生命期绿色管控模式

在规划设计阶段,要先制订水资源开发利用、水系连通性和河流生态环境保护总体规划,梯级电站设计中预留足够的生态水头,保障足够的河相段,形成河相与库相交错格局,为鱼类创造自然繁殖的条件。在工程建设过程中,加强生态水工建筑物的设计与生态友好型工程材料的应用,在低水头闸坝工程中推广仿自然通道过鱼设施建设。在工程运行环节,加强水利工程生态调度,北方地区重点做好支流水利工程的最小下泄流量监控,南方地区重点加强鱼类产卵等生态敏感期水文节律保障,并降低引水式电站减水河段生态影响。有序退出覆盖面广、生态影响大、综合效益低的支流小水电,恢复溪流生态系统,作为干流替代生境。对于需退役的水利工程,综合考虑工程安全影响、生态环境修复等,科学制定退役方式。

3.严格水域空间蓝线划定与活动规范

进行全国水域空间演变过程与趋势、演变成因等分析,根据水域保护与恢复的必要性与可行性,确定水域保护边界,形成全国水域保护一张图。建立基于卫星遥感和地面巡查协同的立体监控能力,维持水域数量与“水体—滩涂—岸线”结构稳定,逐步恢复重点区域被侵占天然水域空间。加强水域内养殖、采砂等活动的规范化管理,通过设立禁采区、禁航区和禁航时段、限制通航强度等手段,降低采砂、航运等水域单一功能对于其他功能,特别是水生生物生境功能的影响。

4.切实加强重点区域地下水保护与修复

一是加强华北平原、西辽河等重点区域地下水超采综合治理,尽快实现地下水采补平衡,并通过人工补水等手段,促进地下水水位的恢复。在此过程中,要综合考虑平原区城市地下空间保护、耕地盐碱化防治的需求,合理设置地下水水位恢复目标,避免盲目将历史水位作为恢复目标。二是强化地下水污染防治。地下水在含水系统中的循环周期很长(几年~几百年),决定了受污染水体在地下滞留时间亦长,短期内很难得以彻底修复,对地下水污染要采取以防为主的方针。逐步消除城市水体内源污染,避免污染城市地下水;农村地区加强化肥和农药管控,同时严格监管各类垃圾的堆放和填埋;已受污染地下水,要严格控制其继续扩散。三是加强地下水资源监测网络的建设,全面掌握地下水水量、水质情况,及时了解地下水的动态变化。

5.推进河湖治理与其他治水措施协同联动

复苏河湖生态环境是一项新的命题,但不是一项全新的工作。要在实践过程中加强与最严格水资源管理、水土保持、防洪调度、工程规划建设、入河污染控制等既有治理管理措施的协同和衔接,形成工作闭环,发挥合力效应。如通过最严格水资源管理,控制河湖取用水总量;通过水土保持,控制泥沙含量,维系河湖适宜结构与形态;结合水利工程防洪调度,营造适宜漫滩过程与脉冲流量,促进生态健康;通过入河污染控制,促进水质达标等。

6.强化流域机构对河湖生态环境动态监管

流域是河湖生态环境复苏的最佳单元。流域管理机构在河湖生态复苏中,要充分发挥河湖代言人的作用,以河湖健康作为核心利益和目标,协调好流域内各行政区域的取用水、排污、采砂等人类活动,并做好重点断面水量、水质、水生态实时动态监测和考核评估工作。只有通过大力提升流域机构的监管能力、手段和覆盖范围,对不达标、不合规行为或状态予以实时明晰和警示,才能切实提升流域机构在本流域涉水事务管理中的话语权,履行好河湖代言人职责。

7.推进水生态监测与河湖健康评估

以生物完整性评价为主导,大力加强水生态监测,并优先在我国大江大河及主要支流、重点湖泊建立水生态监测网络。建立空天地一体化的立体监测体系,利用遥感监测获取水量、水质、水域状况的空间分布,利用地面在线监测获取时间变化,利用断面精准监测获取关键断面或代表性位置水生态详细状况。建议组织开展全国江河湖泊的生态大普查,并建立起定期检查制度,每5年或每10年开展一次大规模“体检”。加强重点保护物种的生态习性调查,建立并完善相应的数据库。

8.提升河湖长制管理内涵和要求

河湖长制是复苏河湖生态环境的有力手段和体制依托,必须毫不动摇地予以坚持,充分发挥各级河湖长在河湖生态环境复苏中的作用。近年来,河湖长制在全国经历了从无到有的创建阶段,并针对现阶段河湖管理保护的突出问题,部署开展了“清四乱”、岸线利用专项整治、黑臭水体治理消除等重点任务,并取得显著成效。在相关突出问题得到解决后,下一阶段河湖长制管理的重点应逐步转化为河湖健康,各级河湖长应该对河湖生态环境质量负总责,不断促进河湖生态环境复苏和提升。

复苏河湖生态环境是我国现阶段河湖治理保护的核心任务,其实施范围不应只针对生态环境严重受损的河湖,现阶段生态环境状况较好的河湖也应纳入进来,起到“治未病”的作用。只有实现河湖生态环境的全面复苏,才能有力支撑幸福河湖建设,奠定国家“江河战略”的生态基底。






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