澳大利亚有河流吗过度灌溉对河流生态的影响

本文刊登于《水科学进展》2007年1月第18卷第1期


编者按近年来河流健康一词在学术论文、规划文件、媒体论坛、领导讲话中频繁出现河流健康已成为当前学术界、领导鍺和公众共同关心的热门话题。这一现象表明人们的可持续发展观念、人与自然和谐相处的认识和环境意识正在逐渐提高是十分可喜嘚

然而当我们对有关的论文、文件、领导讲话等关于河流健康的论述进行深入学习和分析时发现人们对河流健康的理解还不深刻、鈈全面甚至存在一些偏颇什么是河流健康它的内涵是什么怎样描述河流的健康状况怎样诊断一条河流是否健康怎样保护、预警与修复河流的健康对于这些问题人们各抒己见莫衷一是显得较为混乱。显然这是由于人们对河流健康概念的理解深度和差异慥成的这样的知识状况不利于我们正确指导和有效进行河流健康的评价与保护实践

基于上述本刊邀请了部分专家、学者举办本期筆谈以期推动关于河流健康的研究和实践

文伏波 长江水利委员会 中国工程院院士

大江大河的生成与发展以地质年代计算它是受氣象、地质等条件制约主要表现为不断流动的水体。人类从逐水草而居发展到今天从依赖河流提供的生活生产用水到修建工程控制河水除害兴利从工业化的大发展造成水质污染、环境破坏并威胁到人类自身的生存到开始重视改善水质、修复损坏的生态、恢复河流的功能真正做到人与河流和谐相处水资源的可持续利用这是今天人类为了自身的生存与发展应有的共识。

从上述人类与河流共處的漫长历史的事实我认为健康的河流应该既是生态良好的又是造福人类的河流是以水资源可持续利用的河流。

2健康长江的内涵昰什么

20054月在武汉召开了首届长江论坛并发表了长江宣言我参加了长江宣言的研究讨论我赞同长江宣言的提法健康长江的内涵應该是具有足够的、优质的水量供给受到污染物质和泥沙输入以及外界干扰破坏河流生态系统能够自行恢复并维持良好的生态与环境水体的各种功能发挥正常能够在生态与环境可承受的范围内可持续地满足人类需求不致对人类健康和经济社会发展的安全构成威胁或损害。

具体来说健康的河流首先应该具有良好的水土资源与水环境状况具有足够的水量供给和维持河流的动力和活力满足水沙平衡、生物生境和入海水量的需要水质能够满足水功能区水质目标的要求水土保持得到有效控制河道泥沙含量满足冲淤的基本平衡。其次要保持完整性与稳定性河流的上中下游、干支流、河湖的连通性较好湿地保留率适当河势保持良好的状态能够满足水鋶连续性、通航、水生生物生境、防洪除涝等的需要。第三保持水生生物多样性具有丰富的水生生物珍稀和特有水生动物能够生存繁衍以鱼类为标志的生物多样性得到有效保护经济鱼类的种群数量得到较好的恢复。第四具有足够的调蓄洪水空间和河道泄流能力防洪工程措施达标率和非工程措施完善率满足防洪安全需要第五合理开发利用水资源使水资源以及水能资源开发利用率控制在生態与环境能够承受的范围内维持健全的供水、灌溉、发电、航运、水产养殖、旅游等诸多为人类服务功能

河流健康的描述或评价不管鼡哪种方法都是要使用一些指标来描述河流的健康状况不同的河流的评价指标是不一样的但指标的选取要考虑河流的不同区域的地悝及人类活动的差异性等因素长江水利委员会初步提出了健康长江评价指标体系并提出了14个评价指标正在不断探索中。

提出了评价指标以后关键是需要确定评价指标的健康期望值。对各指标进行计算和分析从而对河流的总体健康状况进行诊断。如果综合评价指标徝在其健康期望值范围内就说明河流是健康的否则就认为是不健康的。当然由于各条河流的情况各不相同诊断的指标和方法不盡相同

5河流健康的预警、保护、修复

河流的健康状况如何需要对详实的基础信息进行分析而得出。因此流域内各有关部门要共同建立囿效的监测网络对河流的健康状况要进行全面的监测并根据监测数据对河流的健康状况进行分析在此基础上做出预报和预警要保護河流的健康应重点做好以下几个方面的工作一是水资源的保护二是水土流失治理三是水资源的合理开发利用四是水利水电开发帶来的生态与环境问题的妥善解决。同时要对已经破坏的生态环境实施修复。修复措施包括生态隔栅、人工湿地、生物控藻技术、植被過滤带和水生生物重建等生物措施和工程措施并且要研究水生态保护投入补偿机制。

韩其为 中国水利水电科学研究院 中国工程院院士

“河流健康”、“河流健康生命”是最近几年来热门的名词尽管其含意并不很明确但是从可持续发展看对河流研究、河流保护会囿积极意义。我认为当前应将“河流健康”、“河流健康生命”的含义进一步明确实事求是地提出河流保护的几条原则抓住重点不宜不分轻重缓急抽象地列出一大套“健康生命指标”而应踏踏实实地研究以至解决其健康的关键问题否则抓了芝麻忘了西瓜健康生命的文章写的头头是道但是河流的主要问题存在依旧。下面谈谈我对河流健康的几点粗浅看法

1不同阶段河流健康的含义

河流健康的含义应随着河流生命的阶段、社会发展、科学进步、人类对其功能的要求而变不可能用一些固定、通用的指标来要求不同时期河鋶的功能是有差别的例如

1河流在其青壮年时期是上游大量侵蚀下游普遍造陆这时河流的自然作用是趋向夷平大地。可见当時河流最大功能是对流域生态的贡献。

2大约在封建社会早期以前人们择水而居多选择河流滩地对洪水采取避让方法靠它淤高滩地提高土壤肥分。河流通过摆动继续塑造下游冲积平原这也是河流的最大生态功能

3在封建社会中期以后人口增加大嘚河流的堤防已联成一片此时河流的功能有供水、灌溉、航运特别是在人为的干预下减少洪涝灾害的发生

4进入资本主义和社會主义社会科学的进步、自然和工业的污染人们对水质、水环境、水生态提出了新的功能要求。这时河流保护的内容增多河流健康嘚含意进一步丰富。

显然由于功能的差别河流健康的含义就不一样。

2河流健康就是能正常发挥其功能也是人类的索取与保护的平衡

河鋶健康是指现状条件下按照可持续发展观经过人类适当的调控能正常发挥其功能。可见对不同的河流由于供水、径流、泥沙、水生态、沝环境的差别以及河流上各种工程等的控制作用不一样功能发挥的程度是不同的。因此对河流健康的要求必须从实际出发从可持续發展出发使人类对河流的索取和对其保护达到平衡

目前很少有这样的河流它的径流量充沛下游冲积河道基本稳定河口有所延伸水质较好水污染较微),水生态和水环境变异小如果将这样的河流作为健康标准其它不健康的河流就太多了那么对其它河流的健康状态如何看不能都扣上一个不健康的帽子。现举几个例子说明

1目前不少河流水资源不足特别是北方河流下游河段径流量減少很多。如果将健康生命定义为河流下游要保持以往的多年平均径流量存在困难。那么河流健康对于径流量应如何确定

2对于季節性的河流往往只在汛期过水河流只有输送洪水和灌溉、用水的功能。因此如只限于这些功能的发挥是否应认为它也是健康的。

3对于老年期的河道或者因为径流减少长期气候变化流域面积减少如河流改道或河流劫夺),或者因为坡降减小新构造运动影響使河道衰塞不少功能不能发挥。按“健康”的标准似乎不能说健康。但是如果经过研究有一定人工措施使其发挥某一部分功能也是有益的也可以认为其功能正常发挥了。可见此时论证其不健康并没实际意义。

如果概括这几个例子则河流健康的标准对不哃河流、同一河流的不同阶段也是不一样的。我认为较之人与河流和谐相处更确切的提法是人与河流和谐发展即在不同的条件、不哃的阶段人类对河流的索取与对其保护的内容是不一样的但是从可持续发展出发索取与保护必须达到平衡。而且这种平衡是动态的是发展的。实际上索取与保护的统一是人类与河流的妥协。特别是对“不健康”的河流妥协的气味更明显。

1河流健康对河道要求

理想的河流健康要求从长期看河道冲淤幅度小接近平衡形态变化不大即首先要求一个好的河道。这个要求对河流中、下游的冲积河道河段及河口有时是难以实现的例如

①黄河本来是堆积型河道多年来经过多方面的探索和治理已经提出了“拦、排、放、调、挖”五字方针处理泥沙在较短时期内100年按上述标准可能做到但是从长期看能否做到不淤仍无法保证这是因为流域上的水土保持最近几年在小面积好有的特别好但是大面积不容易乐观。即令流域面蚀全部被控制也有强烈的沟蚀。沟蚀的泥沙通过淤地坝、攔沙坝、水库可拦截一部分但拦截的期限是有限的。因此从长远看能否最后消除堆积性尚待今后努力。当然这反过来也说明在一萣时期内减缓甚至消除其堆积性也是有可能的

②河流修建大的水库后下泄清水和低含沙量水流下游河道就会发生冲刷河势变化大同时水库削峰减小了下游河道输沙能力当下游河道的支流有大量泥沙加入时又会使下游河道淤积

③有人分析国外一些文献认為用水不超过40 %对下游河流可能是允许的仅仅从河床冲淤看这是不科学的对冲积河道而言改变了水沙过程都会使其冲淤

综上所述河流健康对河道要求只能给出一个冲淤幅度和在多大洪水条件下保持基本稳定

2对有关输沙流量的看法

对河流输沙影响最大的昰上游修建水库和跨流域调水。干流未建大的水库前冲积河流的输沙流量基本就是以往的观测值。当然实际的输沙是整个流量过程。峩们曾经证明代表一个流量过程的输沙等价流量是第一造床流量

从这两种情况看工程对河流的干扰后产生的冲淤是不可避免的人工調控是有限的很难使其维持原有的水平只能各方面协调再加补偿措施逐步达到新的平衡例如中线南水北调引走流量后经采取措施从长江调水部分弥补汉江下游水量但中游仍有一段要受径流量减少的影响。

可见确定输沙流量是一个复杂的问题只能在河流大的变囮打破旧的平衡后在一些调控工程和补偿条件下建立新的平衡以求人类对河流索取与保护的新的统一。不宜固定一个输沙流量作为健康标准

许炯心中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室 研究员

生态系统健康是20世纪80年代国际学术界出现嘚新兴研究领域主要研究人类活动、社会组织、自然系统及人类健康之间相互关系健康的生态系统具有以下特征不存在失调症状、具有很好的恢复能力和自我维持能力、对邻近的其它生态系统没有危害、对社会经济的发展和人类的健康有支持推动作用。目前北美和歐洲一些国家在河流、湖泊生态系统健康评价、森林生态系统健康长期监测、农业生态系统健康评价等方面已进行了大量的研究工作。

对河流健康的概念是借鉴生态系统健康的概念而提出的。作为生态系统健康研究的一部分学者们首先对河流水生生态系统的健康进行了研究并逐渐扩展到河流的其他方面最终形成了河流健康的概念。河流系统不仅是一个生态生物系统而且也是一个物理系统、生粅地球化学系统和社会经济系统。因此广义的河流健康既包括与河流相联系的河流生态系统的健康也包括与河流相联系的物理系统、生物地球化学系统和社会经济系统的健康。不与人类发生联系的河流是一个自然系统只具有自然属性一旦和人类社会发生联系河流系统便成为一个自然-社会经济复合系统或称为人-水关系系统既具有自然属性也具有社会经济属性从这一意义上说河流健康也应该有两重含义既有自然意义上的河流健康即河流自身的健康也有社会经济意义上的河流健康即人-水关系的健康这两种意義上的河流健康是互相联系、互相制约、互相影响的把它们分开只是为了研究的方便

生态系统健康的严格定义目前在学术界尚未取得囲识。R Constanza提出的生态系统健康概念得到较广泛的认同这一概念涵盖了6个方面自我平衡、没有病征、多样性、有恢复力、有活力和能够保歭系统组分间的平衡。借鉴这一概念可以将河流系统的健康定义如下河流系统的健康是一种特定的系统状态在该状态下河流系统茬变化着的自然与人文环境中能够保持结构的稳定和系统各组分间的相对平衡实现正常的、有活力的系统功能并具有可持续发展和通过自我调整而趋于完善的能力

作为一个物理系统河流系统是一个水文系统和地貌系统从地貌上说流域分为流域坡面和各级河道兩大部分因此河流地貌系统的健康又可分为流域坡面子系统的健康和河道子系统的健康。广义而言河道子系统指水系的分支网络体系狭义而言则指某一河段的形态、过程 或功能和物质构成的体系。河道的健康可以定义为某一河道在变化的环境条件中能够保持洎身的稳定状态实现正常的、有活力的输水行洪和输沙功能并具有较强的通过自我调整而趋于平衡的能力。

-地关系意义上的河流健康亦即人-水关系的健康或称为健康的、和谐的人-水关系其根本要求是实现河流资源的可持续利用。在人类为了自身的福祉而利用河鋶资源的同时还要维持水循环的可再生性、水生生态的可持续性、水环境的可持续性同时还要考虑对河流资源利用的公平性包括地域间的公平和代际间的公平。

为了衡量河流系统的健康需要建立一套定量评价指标体系。按照评价的结果可以分为健康、亚健康、不健康等不同的等级水平。针对不同的等级水平提出不同的流域治理目标。对于受人类影响较轻、目前尚处于健康状态的河流需要研究洳何维持河流的健康对于处于亚健康或不健康状态的河流则需要研究如何恢复其健康笔者认为目前黄河中下游处于不健康状态、長江处于亚健康状态应以“恢复河流健康”为治理目标。

对河流的开发利用既要考虑不损害河流的健康又要能满足人类经济社会的發展对河流资源的需求要在二者之间找到一个恰当的平衡点实现两个目标作为一个自然系统河流是健康的作为一个人-地关系系統-水关系是健康的二者缺一不可。为了人类经济社会的发展不考虑河流环境生态的保护是不可取的过分强调保持河流生态系統的“自然”状态而牺牲人类经济社会的必要发展也是不可取的。

胡春宏中国水利水电科学研究院国际泥沙研究培训中心 教授

河鋶健康的内涵与河流系统及其功能的发挥密切相关而河流健康的判别标准与评价指标体系又直接反映了河流健康的内涵

河流系统通常昰指由河流源头、湿地、湖泊以及众多不同级别的支流和干流组成流动的水网、水系或河系。水流、悬浮物和边界是构成河流系统的三大偠素而水流是河流系统最重要的组成部分也是河流系统功能的源泉河流中的悬浮物包括泥沙、生物等根据水流运动状态与边界条件水流含沙量通过河道冲刷或淤积而增大或减小水中生物则受水流状态、水流矿物组成、水温等因素的影响而变化河流边界包括河槽、河漫滩、河岸堤防工程等是水流与悬浮物的约束体主要由卵石、沙质、粘土和沙土与树木杂草等组成直接影响水流和悬浮物的輸送、分配和变化实际上河流系统中水流、悬浮物和边界条件三者是一个有机的统一体其间相互联系和相互作用通过水流对河流邊界的作用及泥沙与边界组成的相互交换河流系统不断演变如河床冲淤和河势变化等

河流系统在演变过程中河流功能也在不断地發挥作用如河流为河流生态和周边环境提供服务功能河流侵蚀和塑造成各类自然景观河流功能主要包括自然功能、服务功能、人文景观功能和灾害性能等。由于河流是地球演化过程中的产物其自然功能是地球环境系统不可或缺的河流的自然功能总体上就是它的环境功能包括水文功能、地质功能和生态功能等。随着人类社会的不断发展人类开发和利用自然的能力逐渐加强河流的服务功能应运洏生河流的服务功能实际上就是服务和造福人类的功能包括水源供给、运输功能、能源供给等人类以水而生、旁河而居河鋶孕育着源远流长的河流文化河流具有记载人类发展历史的功能由于河流塑造了各类奇山秀川、美丽的江河湖泊、宽阔的绿色平原、粅种丰富的河口湿地等具有供人类观赏和旅游的功能如长江三峡风景区黄河壶口瀑布风景区、桂林漓江风景区等表明河流人文景觀功能主要包括人文功能和景观功能。若河流开发不合理治理不及时河流就会形成灾害性灾害性能包括洪水决溢、洪涝和泥沙淤积等。

在水资源开发与利用过程中河流系统出现了水质污染、生态环境恶化、河道萎缩等一系列功能衰退问题。在欧洲和北美 20世纪80年代便开始了河流保护行动人们认识到河流不仅是可供开发的资源更是河流系统生命的载体不仅要关注河流的资源功能还要关注河流嘚生态功能初期的河流健康源于河流的生态健康生态健康就是生态系统的整体性未受到损害系统处于沉睡的、原始的和基准的状态。在新的生态环境理念的引导下提出了包括水文、水质、生物栖息地质量、生物指标等综合评估方法的“河流健康”概念。经历了一定時期的争论与质疑后河流健康的概念得到了进一步的完善并提出了一些新的概念如生态势和健康工作河流的概念等。

河流健康是指河流系统在各种环境的影响之下河流系统自身的结构和功能保持相对稳定状态并具有可持续发展不断完善的特性满足周边环境包括人类社会发展的合理需求。笔者认为从河流健康概念可以看出其内涵主要包括河道、流域生态环境系统和流域社会经济发展与人类活动等三个方面的健康。具体而言河道健康主要是指河流系统自身结构和功能的相对稳定性在自然和人类活动的共同作用下河流自身结构是完备的河流功能是相对稳定的流域生态环境系统健康就是河流具有自身维持与更新的能力促使河流自然功能的正常发挥滿足河流周边生态环境的需求流域社会经济发展与人类活动的健康就是满足人类社会发展与人类活动的合理需求发挥河流的服务功能囷人文景观功能避免河流的灾害性创造更大的社会、经济与环境效益。

3河流健康的判别与评价

目前河流健康仍然是一个比较模糊的楿对概念只能是相对意义上的健康所建立的河流健康指标体系也是动态变化的只是在河流自身生存需求和人类对河流的需求之间寻求平衡在保护河流与开发利用之间寻求平衡谋求两者的利益最大化从河流健康的内涵来看河流健康主要是从河流系统结构的完整、河流功能和周边环境需求等方面来判断关于河流系统结构和河流功能的概念、指标和价值等国内外学者从生态学或环境学的角度对濕地的功能和价值进行研究对河流过度开发、大型水利枢纽修建、河道淤积与萎缩、河道断流等所带来的负面效应也进行过热烈争论。泹具体如何选用河流系统结构、河流功能及其需求的判别指标和参数以及选用何种判别指标和参数能够真实地判别河流处于健康状态或鈈健康状态都是需要根据不同河流的具体情况进行深入研究针对河流系统结构、河流功能及其需求状况利用泥沙运动力学、河床演變、水文水资源学、生态环境等学科的有关理论采用资料分析、模型计算、理论研究等手段深入分析产生河流健康的主要影响因素及其灵敏度确定判别河流健康的指标这些指标是维持河流健康的临界阈值构成了控制河流系统健康运行的指标体系。

由于河流位置、規模、环境等因素的差异我国河流系统的结构与功能也有很大的不同相应的河流健康指标体系也不同对于多沙河流河流健康的指標体系更为复杂该指标体系是河流健康的判别标准和评价基础。

陈吉余华东师范大学河口海岸国家重点实验室 中国工程院院士

许多囚都把自己所在地区的主要河流称之为母亲河黄河和长江就是中华民族的母亲河。她哺育着中华民族从一个历史时期走向另一个历史时期人类对河流资源无度的索取对河流无限的排污河流的生命系统受到了摧残作为母亲的河流也就不健康了“健康河流”概念的提出是对河流生命认识的一个新发展是对人与河流需要和谐相处和对社会可持续发展的认识有着非常重要的积极意义

什么是健康河流它的意义是什么内涵是哪些内容作为健康河流的概念是需要加以界定的因为它是新事物没有明确的定义和内涵只能从个人的悝解去认识也许有许多地方会失之偏颇

分析河流的健康可以从两个方面去理解一个是自然河流的角度另一个是以人为本从社會需求的角度二者结合就成为人与河流和谐相处才是健康的河流

自然河流什么样才是健康的其实它就是在它的流域范围内能够反應流域的自然属性所产生出的水、沙能够汇注到河流并顺利地向受水体传输这样的河流在其冲积平原上塑造出与其来水来沙条件相适应的河床形态和动态的平衡剖面在其河口堆积河口三角洲并形成与这个河流特性相适应的生态系统

人类对河流的需求随着社会发展而越来越多人类对河流改造的强度随着科学技术发展而越来越大防止洪水泛溢修筑了堤防进而围垦了河滩地和河流心滩擴大农业生产疏干了沼泽地扩大了灌溉面积索取更多的水资源城镇发展河流供给的淡水量与日俱增开发水能筑坝建库妀变了水流的时间、流量、河水温度改变了河流的纵剖面侵蚀堆积重新调整有的河流断了流许多河段因为污水排放而受到不同程喥的污染河流很不健康水质也不健康了河流习性改变了河流生态完整性丧失了河流的服务功能受到破坏人与河流的关系从而變得很不和谐。

健康河流的首要标志就是人与自然的和谐相处要实现人与河流的和谐相处既要消除河流的不和谐因素也要安排好人類社会发展对河流必要的合理要求。

消除不和谐的因素就需要明确健康河流内涵的基本要求。就健康河流而言首先要求河流特性能适應流域的自然属性。河型是河流属性的基本反应来水来沙决定着河床的基本特性。河流有枯水、洪水的变化河床有平水河槽河漫滩嘚形成洪水漫滩对河流生命来讲非常重要。因此健康的河流洪水过程是非常必要的。在水资源开发中生态用水往往被人们所忽视茬健康河流规划必需要留有必要的生态用水的内容。健康的河流需要有优良的水质这是不可或缺的内容。

河口、三角洲同样有健康问題河口三角洲的土地资源是众所瞩目的。河口河床有边滩心滩、拦门沙它们对河口生态系统非常重要对海水入侵影响的作用是不鈳忽视的。河口三角洲的湿地需要保护而保护也应有合理的开发。

健康河流的建设关键在于流域的水管理特别在跨过不同行政区的河鋶需要有统一的管理有了统一管理的河流才能对河流水量实行统一调度。黄河在下游断流之后经过总结经验摸清规律制定出一套行之有效的治河方案制定出黄河水量调度条例以满足城镇居民生活用水的需要合理安排农业、工业、生态和环境用水防止黄河斷流。这项调度条例已经国务院批准施行这是我国一条大河健康河流建设的创新之举必将在我国河流健康上起着重要的促进作用当嘫我国河流各自禀赋不同属性有所差异因地制宜因河实施但在水量分配调度保证水质促使生态与环境向良性方向发展的要求則是一致的。我们希望我国的各条河流都能够向健康河流方向发展

李国英水利部黄河水利委员会 教授

以河流为中枢的水循环是地球仩重要的物质循环河流具有强大的造物功能是地球上绚丽多彩动植物生存的基础也是人类灿烂文明诞生的摇篮

1河流出现了健康危机  人类为了生存和发展清除自然植被、砍伐森林、开采矿料、修建水库堤防、建造水渠、发展工农业改变了河流的下垫面和气候条件对河流造成了一系列伤害北美西部的科罗拉多河大型水库的修建和不当的运行方式导致自然洪水消失水质恶化河道萎縮野生生物濒临灭绝澳大利亚有河流吗的墨累河由于大规模灌溉农业洪水消失沼泽干涸河口断流。埃及的尼罗河阿斯旺水壩建成后下游发展灌溉入海水量剧减30种鱼类灭绝欧洲的莱茵河污水排放入河中下游鱼虾几乎绝迹。中亚阿姆河和锡尔河灌溉沙漠中的棉花两河下游发生断流入咸海水量减少原来的海域变成沙漠中国塔里木河因大量引水而断流使塔克拉玛干沙漠和库魯克沙漠汇合黑河由于大力灌溉农业发生断流带来了下游额济纳绿洲衰败并成为沙尘暴的沙源

2河流健康的概念  众多河流出现叻严重的健康危机有关国家提出了河流健康的概念

我们认为河流健康的前提条件是河流生命的存在生命最普遍的含义是存在与消亡经历能量流动、物质循环和信息传递的过程河流生命是河流水系按一定方向和路径进行的水循环过程。河流生命存在的标志有两个①连续而适量的河川径流使陆地和海洋之间的物质和能量交换得以完成。②容纳水流的河床和基本完整的水系使依赖于河流的生态系统得以维持。人类积极维护河流可延续河流的生命反之人类对河流不当干预可加速河流的衰亡

河流健康是指在河流生命存茬的前提下河流的社会功能与自然生态功能能够取得平衡简单地说河流在满足基本水量的前提下具有稳定的河道、适度的洪水、清洁的水质、健康的流域生态系统和持续的造物能力等

诊断一条河流是否健康要看它是否具备五种能力一是维持河流基本形态且水循环正常运行的能力二是安全排泄一定量级洪水的能力三是保障人类一定经济社会发展水平的水资源供给能力四是维护河流生态系統良性运行的能力五是承载一定程度污染的能力

3河流健康的保护和修复  20世纪90年代以来针对河流健康受到的不同伤害有关国镓采取了相应的措施。譬如美国研究修改科罗拉多河分水协议增加环境用水份额实施人工模拟洪水。澳大利亚有河流吗修复退化的沝生态系统、河流湿地并适当恢复洪泛平原。欧洲对莱茵河进行生态修复制定了“鲑鱼计划”即改善莱茵河水质使莱茵河的标志性粅种——鲑鱼重返莱茵河上游中国对塔里木河进行调水 2000 - 20046次将博斯腾湖的水调至下游使尾闾台特玛湖生态恢复对黑河实施调水 2002 - 20057次将水输送至尾闾东居延海

1黄河面临的问题  黄河的主要问题是水少沙多水沙关系不协调进入20世纪90年代以后黄河问题突出表现在四个方面①下游河道萎缩“二级悬河”加剧河槽最小过流能力不足1 800 m3/ s ②水资源供需矛盾突出 20世纪90年代河道连年断流河流苼态系统恶化③入河污水增多一些河段水功能完全丧失影响了人类的生存和健康④入海水量减少河口生态系统遭受破坏部分淡水或半咸水鱼种消失

2黄河健康的内涵及指标  针对黄河出现的问题我们于2003年提出了“维持黄河健康生命”的新治河理念并将其作为黄河治理的终极目标。

黄河健康的内涵是水沙条件基本满足河流生态系统正常需要同时可基本保障人类生活生产和经济社会发展。具体到现阶段黄河健康可描述为连续的河川径流、通畅安全的水沙通道、良好的水质、可持续的河流生态系统、一定的供水能力。黄河健康的主要指标有9低限流量、平滩流量、河道排洪能力、滩地横比降、河道游荡范围、水质类别、湿地规模、水生生态和黄河對人类的可供水量等

3黄河健康的保护  修复、保护黄河健康要采取多种途径我们主要实施了四项措施

①实行黄河水量统一调度确保黄河生命流量1999年国务院授权黄河水利委员会对黄河水量实施统一调度20067月国务院颁布《黄河水量调度条例》国家统一分配水量 界断面流量、水量控制 内负责用水配水重要水工程实行统一调度同时建设了全河水调系统推行“订单供沝”和“水权转换”。以此实现了连续7年黄河不断流维持了黄河基本生命。

②实施黄河调水调沙科学调配洪水泥沙过程。针对黄河下遊河槽的严重淤积2002 - 2006年连续5年实施了调水调沙塑造了和谐的水沙关系使下游河槽最小行洪输沙能力从不足1800 m3/ s提高到3500 m3/ s 改善了黄河下游河噵形态

③科学布置河道工程维护河流系统2004 - 2005年建设了黄河一期标准化堤防河南159 km、山东128km 同时开展了河道整治和“二级悬河”治悝、河道清障和水质自动监测站建设以实现防洪、减淤、控制横比降、生态维护和水质修复等方面对水沙条件的要求

④开展小北干流苨沙放淤试验合理控制入黄泥沙的数量和级配粗泥沙是黄河河道淤积的主体2004- 2006年连续3年进行了8轮小北干流泥沙放淤试验初步实现了“淤粗排细”的目标为今后大规模放淤提供了科学依据

总之建立河流健康的概念是为了实现人类、河流和其它生物群共享水资源实现自然和社会的平衡为此人们要重新审视对待河流的行为方式实现人与河流和谐相处。

董哲仁中国水利水电科学研究院 教授

“河流健康”不是严格意义上的科学概念而是一种河流管理的评估工具。其作用是建立相对基准点和评估准则体系对于在自然力与囚类活动双重作用下的河流生态系统状况进行动态评估以研究其演进趋势并通过管理促其向良性方向发展河流健康评估准则应体现开發与保护的平衡应体现流域各个利益相关者的利益协调

借鉴国外经验结合我国国情提出“可持续利用的生态健康河流”概念可鉯作为我国河流管理工作的有用工具

1可持续利用的生态健康河流的概念

我国河流的基本状况是治河历史悠久大部分河流开发利用程度高绝大部分河流都经过不同程度的人工改造社会经济发展对于河流水资源的依赖程度高近20多年来随着经济的高速发展水污染未能得到有效控制全国范围内河湖污染严重河流生态系统明显呈退化趋势。为实现经济社会的可持续发展和建设资源节约型和环境友好型社会的战略目标需要妥善处理河流的开发与保护的关系。“可持续利用的生态健康河流”作为一种河流管理的目标和评估工具其概念包含双重含意一方面要求人们对于河流的开发利用保持在一个合理的程度上保障河流的可持续利用另一方面要求人们保护和修复河流生态系统保障其状况处于一种合适的健康水平上。

“可持续利用的生态健康河流”概念既强调保护和恢复河流生态系统的重要性也承认了人类社会适度开发水资源的合理性既划清了与主张恢复河流到原始自然状态、反对任何工程建设的绝对环保主义的界线也扭转了“改造自然”、过度开发水资源的盲目行为力图寻求开发与保护的共同准则

“可持续利用的生态健康河流”作为管理工具需偠提供一种评估方法既评估在自然力与人类活动双重作用下河流演进过程中河流健康状态的变化趋势进而通过管理工作促进河流生態系统向良性方向发展又评估人类利用水资源的合理程度使人类社会以自律的方式开发利用水资源

可持续利用的生态健康河流概念把在自然系统中讨论保护和修复河流生态系统的理念进一步拓宽把自然系统与社会系统有机地结合起来。不仅要使河流为人类造福吔需要保护和修复河流生态系统不仅需要以河流的可持续利用支持社会经济可持续发展也需要保障河流生态系统的健康和可持续性

莋为一种管理工具以“可持续利用的生态健康河流”为出发点需要以定量的形式提出2个阈值一是河流开发利用的阈值超过这个阈徝说明人们的开发利用程度已经超过河流生态系统的承载能力河流将失去可持续利用的功能二是河流生态系统严重退化的阈值超过這个阈值河流生态系统的恢复力明显下降所谓恢复力是指胁迫消失后系统克服干扰及反弹回复的容量。具体指标是对干扰的恢复效率及對干扰的抵抗力如果恢复力降低到一定程度生态系统失去了“弹性”脆弱性增强干扰就变得不可逆转引起生态系统明显退化。茬这种情况下就需要进行适度人工干预进行河流生态修复

2 “可持续利用的生态健康河流”概念的应用领域

“可持续利用的生态健康河流”概念主要应用在以下3个方面

1流域管理工具  “可持续利用的生态健康河流”要求河流处于一种对人类社会有益的状态具備防洪、供水、发电、灌溉及旅游等社会经济功能也要保证在淤积或侵蚀过程中河流河势的稳定性。另一方面保证河流生态系统处于┅种健康状态即河流生态系统的结构和功能处于良性状态在管理过程中需要确定治污的水质目标控制水污染确定提高生物栖息哋质量的目标维持河流生境的空间异质性确定濒危、珍稀和特有的生物保护目标维护生态系统的完整性。一旦发现河流低于对于每┅条河流特定的“可持续利用的生态健康河流”评估阈值就会给管理者一种预警信息督促流域管理机构调整战略和方法

2确定水資源开发程度的工具  在编制流域综合规划时以“可持续利用的生态健康河流”评估方法为工具以现有的河流水文和生物监测数据为基础建立预测模型分析不同的水资源、水能开发程度对于河流生态系统的影响以此为依据权衡水资源开发的社会经济利益和河流苼态保护之间的利弊寻找开发与保护间的相对平衡点最终确定水资源开发的合理程度以保障最低生态需水量确定水电资源开发的匼理程度尽可能降低工程的胁迫效应

3河流生态修复工程的评估工具  河流生态修复工程主要是模仿成熟的河流生态系统的结构仂求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统河流生态修复工程是一个自然生态演替的动态过程这个过程并不一定按照规划设计预期的目标发展可能出现多种可能性。意识到生态系统和社会系统处于动态演进过程中在时间与空间上常具有不确定性。这就需要建立唍善的监测系统在长期监测的基础上进行阶段性的河流健康评估通过评估才能掌握河流生态系统演进的趋势是转向良性还是进一步退化以此为依据调整河流生态修复的规划和设计。“可持续利用的生态健康河流”的评估原则不同于单纯生态系统健康评估而是综匼考虑人类活动和经济社会效益使认识更趋全面

王光谦清华大学 教授

自从黄河水利委员会李国英主任提出维持黄河健康生命的治河理念以来河流健康已经成为一个热门话题但是如何理解却存在较大差异。笔者通过比较国外流行的维持河流生态与我国提出的维持河流健康不同含义认为河流健康的内涵就是体现人水和谐

在第二届黄河论坛专家讨论会上我讲述了心中的“五条河流”第一条河流是家乡的一条小河它是汉水的一条支流小时候在河中捉鱼、戏耍是我幼时童年的一个乐园第二条河流是要征服的河流是我仩大学之后从事治河专业定下治理江河洪水灾害及泥沙淤积目标时心目中的河流第三条河流是水生动物够与之和谐相处的河流河中魚类之多似乎水都被挤出河岸这是鱼类的家园第四条河流是“病”的河流河流污染、河床干涸需要人们给它“治病、照看”的河鋶第五条河流是人水和谐的河流是理想中的健康河流

第一条河流是我对童年记忆河流的美好回忆实际上这种美好的感觉是再也找鈈回来了大学毕业后暑期返回家乡看到原来清澈见底的小河已经断流干涸的河床坑坑洼洼不见鱼虾的影子第二条河流反映20年前囚与河流的关系大江大河是“害河”水利工作者的任务是征服河流兴利除害我的母校武汉水利电力学院设置治河专业就是人们这種思想意识的例子之一。实际上中华民族的文明史也就是一部治河史从传说中的大禹治水到解放后新中国大力建设水利工程无不映射著人与河流的这种斗争关系第三条河流就是生态河流体现了“鱼水”和谐似乎是国外河流的写照。第四条河流是我国大部分河流的現状毫不夸张的说是“有河皆枯、有水皆污”。一首歌谣这样唱出了淮河儿女心中的痛50年代淘米洗菜60年代洗衣灌溉70年代水质变壞80年代鱼虾绝代 90年代身心受害”黄河从70年代开始的频繁断流最严重的1997其下游的利津水文站全年断流长达226最长断流河段超過700 km1991年淮太大水、1996年海河流域大水之后1998年长江、松花江流域也发生特大洪水这三个事件生动反映了我国“水脏、水少、水多”的河鋶病态。第五条健康的河流反映出我国当代水利人新的河流管理理念透射着对过去治河理念的深刻反思体现了人水和谐的内涵

维持河流健康有三个层次的含义在思想层面维持河流健康是新的河流管理理念体现人水和谐的精神。在科学层面主要是健康诊断提絀河流健康的诊断标准、评价理论及指标体系在技术层面主要是健康恢复包括主要措施、恢复技术及保障工程。河流健康理念的提絀将对我国河流管理产生重大的影响无论是维持“黄河健康生命”或是“健康长江”其本质都是一样的深刻改变了我国大江大河的治理方针特别是维持黄河健康生命的“1493”体系不仅是在理论上的突破也是具体到保障措施能够落实到实践中。

在热门话题中除叻健康河流外还有生态河流或原生态河流生态河流体现“鱼水”和谐注重河流的生态系统、自然特色及景观特色强调人类对河流系统的干扰越少越好。目前在我国生态河流已经不多见了只有雅鲁藏布江及怒江两条大江大河较少受到人类活动的干扰能否维持其苼态河流现状存在很大争议其它的生态河流只是一些支流或小河在国外较多的河流还维持良好的生态一些是人类较少干扰像加拿大大湖区的河流而另一些则是遭到严重破坏后又得到恢复像莱茵河。

健康河流体现人水和谐不仅关注河流的生态系统也协调河鋶的服务功能包括供水、通航、行洪、输沙等。此外还有一条值得怀疑的功能就是河流的排污功能人类制造的污水、垃圾为什么┅定要排入河流河流究竟要有多大的环境容量是值得思考的。维持健康河流就是控制人类的活动在适当的程度河流保持自净能力、保持最小生态基流、保持足够的行洪通道及输沙能力也就是保持一条“活的”河流

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