长江的若干水问题及治理思路

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长江的若干水问题及治理思路

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2289 0


当前,长江治理开发面临着良好的机遇和严峻的挑战。这表现在:一是党的十六大提出了全面建设小康社会的目标,水利要紧跟形势,为全面建设小康社会提供支撑和保障。二是长江流域在全国的地位举足轻重,其经济社会的持续快速发展,对水利提出了更高要求,长江治理开发任务很重。三是新修订颁布的《中华人民共和国水法》确立了流域机构的法律地位,确定了流域与区域相结合的水资源管理体制。而水利部长江水利委员会(以下简称长委)的机构改革基本完成,明确了流域机构的行政职能,为长委全面规划和实施长江治理开发提供了坚强保障,为今后工作奠定了很好的基础。四是一批与长江治理开发直接相关的水利工程取得重大进展。如,长江干堤加固工程基本完工,防洪能力明显提高;三峡工程转入三期建设,即将发挥巨大效益,并开始对中下游产生影响;南水北调工程已于2002年12月27日正式开工,水资源配置格局的变化必将会对长江流域产生影响;长委承担的长江口整治规划提上议程,长江流域的治理开发活动,连同上海及周边地区经济腾飞,导致长江口各类矛盾聚集,综合治理迫在眉睫。

  机遇挑战同时存在,治理开发必须抓紧。本文围绕与三峡工程、南水北调及长江口治理三项重大工程相关的防洪体系建设、水污染防治与水资源保护、上游与河口生态环境、流域水资源优化配置等四个水问题,探讨长江治理开发的思路。

  一、防洪体系仍需进一步完善

  无须置疑,三峡工程和加固达标后的长江干堤将极大地提高长江流域的防洪能力。但是,下列问题和薄弱环节决不能掉以轻心,长江流域的防洪体系仍需进一步完善。

  1.三峡清水下泄,淘滩刷堤,危及河势河床稳定及堤防安全

  三峡工程投入运行后,大部分泥沙被拦截,清水下泄会淘滩刷堤,危及河势河床的稳定和长江堤防的安全,这个问题必须引起高度重视。数学模型计算已预测三峡下游的荆江河段将发生较大的冲刷。荆江河床被淘刷后,水位降低,过流增大,江湖关系发生变化,长江中下游河段的防洪压力将进一步提高,荆江堤段安全也会受到影响。荆江大堤易出险情还因为大堤本身有以下几个特点:一是部分江段滩窄,特别是险工段滩窄,清水下泄,易直接淘刷大堤迎水面。二是荆江河段大部分河底是二元结构,如果河底淘深,原覆盖河底表面的相对不透水层被破坏,透水层出露,堤底渗透加强,将威胁堤防自身安全。尽管这次荆江大堤加固中也做了防渗处理,但河底冲刷加剧后,强透水层中的防渗墙并不能完全制止堤脚渗漏产生的不利影响。三是块石护坡护岸多,水流淘刷易引起护坡失稳。四是荆江大堤经多年堆积而成,堤身、堤基整体不均匀。为此,必须做好以下三个方面的工作:

  (1)加速长江防洪大模型建设。加强荆江及长江中下游河段可能产生的河势河床及江湖关系变化的模型研究,结合数学模型、原型观测的成果,为制订治理方案提供科学依据。

  (2)因地制宜,固滩护堤。塌岸(在下游称“坍江”)是难以避免的自然现象,要采取措施预防和处理。护堤,首先要固滩。李仪祉先生告诫:“守堤不如守滩,固岸胜于筑堤。”滩、堤犹如唇齿,滩给冲了,大堤的安全就难保。荆江大堤多处几乎无滩,大堤迎水坡从堤顶到河底高差在40m以上,从水工角度看,完全是中等高度的土坝,但却不具备土坝的工程质量和要求,安全隐患较多。目前长江上采用最多的护岸方式是抛石,但抛石护岸在水下容易变形,如果抛石尺寸不够,重量不足,易被水流冲散。长江每年抛石数量可观,相当一部分“付诸东流”,长年累月,所花代价很高。为此,必须因地制宜,有所改变。采用铰链式混凝土板(块)等护坡方式造价虽偏高,但效果较好。笔者认为,对于特别险要的堤段,宁可“不惜工本”,采用造价偏高但效果较好的护岸方式。

  (3)强化河道采砂管理。长江中下游干流目前全面禁止采砂,但受暴利驱动,非法采砂屡禁不止,对江滩、堤防造成严重威胁。《长江河道采砂管理条例》已明确采砂管理为流域机构的职责,强化管理责无旁贷。河道采砂本身有

复合土工膜是在薄膜的一侧或两侧经过烘箱远红外加热,把土工布和土工膜经导辊压到一起形成复合土工膜。随着生产工艺的提高,还有一种流延法做复合土工膜的工艺。其形式有一布一膜、二布一膜、两膜一布等。土工布作为土工膜的保护层,使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射,增加抗老化性能,最好采用埋入法铺设。施工中,首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过渡层。砌上20-30cm块石(或砼预制块)作防冲保护层。施工时,应尽力避免石块直接砸在土工膜上,最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。

显著的经济效益,也是对资源的合理利用,长期全面禁采是不可能的,“解禁”势在必行。从砂源分布规律看,好砂(粗砂)常分布于凹岸,临近堤防,此处采砂就会危及堤岸。另据统计,长江中下游的采砂船现有上千艘,而解禁以后可能提供的采砂容量大约只够“喂饱”约90艘,管理难度之大可见一斑。因此,必须做好规划,强化管理,既保证资源的合理利用,更要保证江滩、堤防的安全。

  2.蓄滞洪区运用难度大,运用损失大

  蓄滞洪区运用难度大,运用损失大,是长江防洪体系中的又一薄弱环节。分析表明,即使三峡工程(包括上游支流水库)投入使用,堤防建设全部完成,都不足以抵御长江特大洪水,还必须动用蓄滞洪区。实际情况提醒我们,下垫面条件的变化和人类活动的影响,包括诸如压缩水稻面积等农业结构调整措施,都会导致水文条件的变化,同样的暴雨,径流变了,洪峰流量变了。近期内,洪水还有加剧的趋势。如,大面积的水稻田本来也起着调蓄洪水的作用,这种作用的降低会导致洪水变大;全流域干支流堤防越是加固,洪水出路就越少,同样流量的洪水,水位就会升高,这种趋势现在已能觉察到。当然,还有河道淤积、槽蓄容量降低、防洪库容不足等问题。如此种种表明,蓄滞洪区仍是必需的,蓄滞洪区的建设力度还须切实加大。

  (1)加强蓄滞洪区的工程和安全设施建设。包括进、退洪的口门建设,蓄滞洪区内的道路、桥梁等安全设施建设。

  (2)建立健全规范化的蓄滞洪区运用程序和办法。只有这样,才能保证蓄滞洪区的有效应用。

  (3)建立蓄滞洪区运用补偿机制。蓄滞洪区的农民经济还很困难,需要建立有效的补偿机制,才能保证蓄滞洪区的正常运转。淮河流域的经验表明,实施此类补偿办法的蓄滞洪区运用相对频繁,防洪减灾效果明显。长江流域应尽快研究制订和实施相应的补偿办法。

  3.河湖淤积严重,湖泊湿地萎缩

  长江流域内,河湖淤积、湖泊湿地萎缩现象比比皆是,严重影响了行洪、蓄洪、滞洪能力。要按照国务院有关文件的要求,继续加大河湖疏浚和退田还湖的力度。当前应重点疏浚泄洪通道相对受阻的河道。湖南省提出的“4350计划”就是要把洞庭湖面积恢复到新中国成立前的4350km2,2002年已经退田还湖约700km2,湖面已扩至约2700km2,但还远远没有达到目标,退田还湖、移民建镇工作任重道远。

  4.防洪非工程措施滞后

  在传统水利向现代水利、可持续发展水利转变的过程中,原有的防洪非工程措施建设滞后,已不适应水利发展的需要,应在以下四个方面做好工作:

  (1)改进水文分析与计算方法。近20年来,我国水文基础研究遭到一定程度削弱,与此同时,国外的水文分析与计算方法却有了长足进展。如果水文分析的理论和方法改变,原来设定的水文要素(含设计洪水等)以及现有工程的实际防洪标准都可能相应发生变化,所以应该加强水文理论研究,尽快赶超世界领先水平。这是防洪工作的基础,也是关系水利大局的问题。

  (2)以信息化技术全面提升防汛指挥能力。由于种种原因,全国防汛指挥系统建设举步维艰,全国水利信息化工作进展缓慢,影响了防汛指挥调度的效率。实践证明,水利信息化在防洪减灾中的作用举足轻重,2002年即有两个对比鲜明的例子:陕西佛坪县发生特大暴雨,24h降雨量超过400mm,由于预报不及时,信息传输不灵,防汛准备不足,县城几乎被摧毁,损失巨大。类似的洪水也在福建省建宁县发生,由于水利信息化工作做得好,气象、洪水预报准确,提前采取了洪水调度、人员转移等应对措施,尽管洪水无情“洗刷”了县城,但无一人死亡。此例也提示我们,洪水是一种自然现象,是不可避免的,但洪灾是可以避免或减轻的,大水不一定有大灾。

  (3)建立洪灾补偿和保险机制。要探索建立规范可靠的洪灾补偿和保险机制,把防洪减灾和灾后重建等事务从政府主管逐步推向社会主管。

  (4)加强抢险设施和专业队伍建设。长江干堤加固工程竣工后,再遇大洪水,绝不应再现千军万马上堤防的场面了。随着堤防建设标准的不断提高,未经专业训练的群众队伍也难以胜任抢险任务,应建设配备精良、人员精悍的专业抢险队伍。

  二、水污染防治与水资源保护亟待加强

  作为沿江城市和南水北调的水源地,长江水污染状况不容乐观:干流近岸水域及支流污染、湖泊富营养化、“白色污染”等问题,严重威胁用水安全。当前,水利部门要特别注意以下几点:

  1.依法保护水资源

  按照新《水法》的规定,水行政主管部门在水资源保护方面应做好三项工作:一是加强水功能区管理,包括制定水功能区划、核定纳污能力、限制排污总量、实施水质水量监测。二是加强饮用水水源保护。三是做好排污口监管。

  2.团结治水

  水利部门要依法保护水资源,但保护水资源不是水利部门一家的事,应该强调团结治水。最近几年,水利部和长委做了相当多的工作,编制了长江流域水功能区划报告,在此基础上提出了长江流域水资源保护的若干意见。作为环境保护、污染防治的主管部门,国家环保总局也做了许多工作,包括已经批准的三峡库区水污染防治计划等。但统一规划、综合治理是长江流域水污染防治和水资源保护的必由之路。目前,由国家计委牵头,水利部、国家环保总局及其他有关部门团结协作,正在编制《长江水资源和水环境保护总体规划》,无疑是团结治水的一个范例。长江流域做到这一点,其他的大江大河就有可能继续推进。

  3.抓好几项重点工作

  当前,长江流域水资源保护的重点工作:一是实施水功能区划,落实措施,加强监管;二是做好长委提出的“5531工程”,即加强干流上海、南京、武汉、重庆、攀枝花5大城市江段近岸水域的水污染治理,加强黄浦江、汉江、湘江、嘉陵江、岷(沱)江等影响突出的5条主要支流以及太湖、巢湖、滇池等3个污染严重的湖泊的综合治理,切实抓紧“白色污染”防治。

  4.发挥特长,做好生态疏浚和水量水质统一调度工作

  为治理太湖,水利部门已在太湖流域实施生态疏浚和“引江济太”试验工程。后者调长江水进太湖,同时增加向下游的供水,通过引水冲污、加快水体置换速度、搞活水体、增强自净能力,改善了调水影响区内湖区和水网的水质。生态疏浚和水量水质统一调度是水利部门的优势和特长,在水污染防治和水资源保护中大有用武之地。

  三、上游与河口生态环境问题不容忽视

  1.上游水土流失依然严重

  长江上游水土流失问题至今没有得到有效治理。上游水土流失面积还有35.5万km2,占全流域水土流失面积的63%,年土壤侵蚀量达14亿t。特别是云南、贵州、广西,水土流失和人类活动导致的石漠化非常严重,发展趋势很快。1986年到1999年,云南省石漠化面积增加了48%,贵州省增加了62%;贵州省因为石漠化丧失生存条件需要搬迁的人达到30万,广西壮族自治区则已有20多万人因石漠化问题被迫搬迁。应特别指出的是,长江上游的石漠化与黄土高原的水土流失机理并不相同,必须专门研究,认真对待。石漠化对生态环境造成的恶果比荒漠化还有过之而无不及。我国西北部有些地区因水资源使用不当,水源短缺,河湖干涸,导致荒漠化,在水资源优化配置后还有可能恢复;有些地区因过度放牧,植被破坏而导致荒漠化,采取禁牧封育等措施也能有效治理;而石漠化一旦形成,则几乎是不可逆转的。

  治理水土流失要强调自然修复与人工治理相结合,要工程、生物、保土耕作相结合。以往我们注重人工治理,如小流域治理、山水田林路综合治理等等,利用自然修复的能力较少,因此几十年来水土流失的治理速度较慢,大约是全国每年5万km2.近几年开始认识到利用大自然的自我修复力量治理水土流失,可达事半功倍之效。长江流域降雨丰富,更容易做到自然修复。此外,还要预防、监督和治理相结合,不能先破坏、再治理,或边治理、边破坏。

  长江流域上游要利用其水能资源丰富的优势,实施“以电代柴”,改变传统经济结构,促进经济发展,减少植被破坏,防止水土流失。在生存条件差的地区,采取封育措施,实施生态移民。

  2.长江口河势不稳,生态环境恶化

  长江口的问题主要表现在以下几个方面:一是河口河势不稳。由于上中游治理及三峡等工程的拦蓄,上游来沙减少,对河口来说,其作用是负面的,泥沙少了,河口的河势就会变化,由原来的淤涨转为退蚀。另外,汊道冲淤多变,洲滩迁移频繁,在经历洪水之后,河床淤积,有些洲滩明显地往南岸靠近,导致航道港区淤浅,直接影响沿江区域经济发展。二是水体污染,盐水入侵。长江口北汊的河势已明显是个喇叭口,涌潮越来越高,涌进的盐水对上海及江苏沿江取水口造成威胁,水中含氯量远远超标。特别是南水北调实施以后,长江流量减小,水位降低,还会加剧盐水上溯。三是生物物种锐减,鱼类资源衰竭。

  长江口治理已经提上议事日程,要统筹规划,综合治理。这绝不仅仅是水资源的问题,包括对长江口的防洪防潮排涝统一建设,对淡水资源的开发利用。我国潮汐能源的利用还没有走出实质性的一步,长江口的潮汐能源能否也在治理中得到开发利用?另外还有交通航运、滩涂开发、岸线利用、沿江建设、污染防治、旅游开发、生态渔业修复等问题。要把这些问题通通放在一起,统一考虑,综合治理。对这些问题,不能并重相待,应该以保护生态为主线,稳定河势为关键,整治航道为重点。此外,必须加强长期以来一直比较薄弱的长江口的水文、测量、生态监测等基础工作,为综合治理积累数据资料,提供科学依据。

  四、水资源优化配置提上议事日程

  尽管长江水量丰富,随着流域内用水不断增加,水库调蓄、沿江取水、南水北调及保持入海流量之间的矛盾终将逐步显露。南水北调虽有避开枯水期等运行调度措施,但调水总会对长江下游的水位、水量造成影响,不能等到像黄河用水那么紧张时才考虑水资源优化配置问题,应该未雨绸缪。建议:一要开展长江流域初始水权的研究和认定工作,作为起步,可以先行制订中下游枯水期的分水方案。二要强化取水管理,大力推行节约用水。长江流域取水许可证的发放还缺乏依据,传统概念认为长江流域水资源丰富,可以随便用,而实际上现在已经超出了合理用水的40%的范围,必须转变观念,提倡节约用水。三要认真研究三峡工程和其他支流水库联合优化调度以及长江流域水资源的统一调度、优化配置问题。

  五、结 语

  当前长江治理开发的形势和外部条件相当有利,前期工作基础扎实,三峡工程、南水北调和长江口治理呈现三大亮点。但是,认真研究和解决与三大亮点相关的新问题和新难题,如防洪体系的继续完善、水污染防治与水资源保护、上游与河口生态环境、流域水资源优化配置等问题,非常迫切,也至关重要。必须以流域水资源的可持续利用、生态环境优美和谐,为长江流域经济社会的可持续发展以及下游地区率先实现全面小康提供支撑和保障。

水利部副部长 索丽生


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