水利工程的“特殊功能”

　　　　——關于水利工程建設新思路的思考　

　　　　　　索麗生

　　 近年來，我國“新水事”層出不窮，水利工程不斷顯現出多種“特殊功能”，給人以啟示，也提出了一些值得深思的新問題。在尋求這些問題的答案時，自然對水利工程建設的思路產生了一些新的思考。
　　一、傳統意義上水利工程的主要功能
　　傳統意義上水利工程的主要功能包括：防洪排澇、水力發電、農田灌溉、工業和生活供水、航運漂木、漁業、旅游等。
　　新中國成立50多年來，水利工程建設取得了巨大成就。截至1999年底，全國建成水庫8.5萬座；修建堤防26萬公里；供水能力從1949年的約1000億立方米，上升到1995年的5700億立方米；人均綜合用水量從1949年的不足200立方米，增加到458立方米；發展灌溉面積5667萬公頃；水電裝機容量達到2880萬千瓦。水利工程各項功能的發揮，才使我國能以僅占世界6%的可更新水資源和9%的耕地，養活了占全球22%的人口，并維持了經濟社會的快速發展。
　　二、近年來水利工程顯現的“特殊功能”
　　近年來，在我國發生的一系列“新水事”中，水利工程顯現了多種與常規功能不同的“特殊功能”。以下列舉若干“新水事”，說明水利工程在生態、環境與景觀的修復、改善與保護中的應用，水利工程調度運行方式變化后在水污染防治中的作用，以及水利工程的建設和使用模式如何改變以便高效利用水資源、充分截留洪水資源。這些"特殊功能"的展現，給人啟示，也令人深思。
　　１．生態、環境與景觀的修復、改善與保護
　　（１）黑河分水與治理規劃
　　2001年來，黑河流域中游取水口8次“全線閉口，集中下泄”，分水至下游額濟納旗，滋潤林草地，挽救胡楊樹，干涸十年之久的黑河尾閭東居延海兩度進水，重現波濤。
　　為期3年的《黑河流域近期治理規劃》將投資23.6億元，在上游實施水源涵養林保護和天然草場建設；在中游進行灌區節水配套改造，廢棄部分平原水庫，合理開發利用地下水，以及農林牧和產業結構調整，減少引用水量；在下游開展天然綠洲生態建設和環境保護。實現國務院批準的中下游分水方案（平水年鶯落峽來水15.8億立方米，正義峽下泄9.5億立方米），保證流域特別是下游的生態用水量，保護生態系統的規劃目標。
　　（２）塔里木河應急輸水與治理規劃
　　2000年5月以來，經博斯騰湖向塔里木河下游4次應急輸水，博斯騰湖累計輸水16億立方米，大西海子水庫下泄9億立方米，塔里木河下游300多公里河道全線通水，沿河地區地下水位明顯回升，尾閭臺特馬湖干涸30年后兩度進水，下游綠色走廊再現生機。
　　按照2001年國務院批復、年內即已啟動的《塔里木河流域近期治理規劃》，5年內中央投資107億元，在源流區實施灌區節水改造，合理開發利用地下水，興建山區控制性水庫和輸水工程；在干流上進行河道整治，建設控制樞紐；全流域內實施退耕封育和林草生態建設，改建或廢棄平原水庫，建設流域調度與管理系統；以實現上游林草植被恢復，下游生態初步改善的規劃目標。
　　（３）扎龍濕地應急補水
　　黑龍江省引嫩工程江東灌區六干渠翁海渡槽改建成交叉樞紐，經六干渠和翁海排水渠向國家級自然保護區（丹頂鶴棲息、繁殖地）、國際知名的扎龍濕地應急補水。2001年補水1.05億立方米，有效緩解了濕地缺水狀況；2002年補水4億立方米，濕地核心區的濕潤面積從原來的130平方公里增加到700平方公里左右。
　　（４）黃河小浪底水庫棄電放水
　　為保證黃河下游生活、生產和生態用水，確保黃河不斷流，小浪底水庫電調服從水調，多次棄電供水。2000年枯水期，棄電放水12.2億立方米，付出了日損失發電效益90萬元的代價；2001年，6臺機組又一度全停，發電功能讓位于生態功能。
　　（５）三門峽水利樞紐改建與運行方式調整
　　為減緩庫區和渭河下游的泥沙淤積，三門峽水利樞紐多次增建、擴建泄洪排沙設施，并將運行方式由“蓄水攔沙”“滯洪排沙”（1962）調整為“蓄清排渾”（1973），其防洪、發電、供水等功能相應降低。近來，有些專家建議，為了進一步減少泥沙淤積，降低渭河入庫處的河底高程（即“潼關高程”），修復渭河流域的生態，三門峽水利樞紐應改為“暢泄拉沙”。如是，樞紐的“常規功能”則幾盡放棄。
　　（６）濟南群泉復涌
　　通過臥虎山水庫經玉符河回補地下水、統一調度和優化配置水資源、封閉自備井、節約用水等措施，泉城濟南市地下水位明顯回升。2001年9月17日，沉寂長達926天之久的趵突泉復涌，市區內100多處泉水復活。
　　（７）回灌地下水遏制大雁塔傾斜
　　通過封停西安市內325眼自備水源井，并在大雁塔附近利用原取水井回灌地下水，逐步改善水文地質環境，有效遏制地面沉降，保護大雁塔，控制塔身傾斜。
　　（８）城市防洪工程與景觀建設融為一體
　　傳統的城市防洪工程大多僅從安全考慮。近幾年來，許多城市防洪工程與城市景觀建設緊密結合、融為一體。如原本為長江武漢段險工之一的武漢龍王廟建成了江邊一景；治理后的成都府南河不僅解除了洪水威脅，還為人們提供了休閑場所，成為市內一道亮麗的風景帶；紹興、吉林、深圳、太原等市都可見類似景觀。
　　以上事例給我們的啟示和思考是：
　　水利工程的生態、環境、景觀功能是體現人與自然和諧共處的重要特征，但其（經濟和社會）效益如何評價？考慮生態、環境、景觀功能后，水利工程建設還應以慣常的“技術經濟最優”為目標嗎？
　　２．水污染防治與水量水質統一調度
　　（１）“引江濟太”改善太湖水質
　　1991年太湖流域大水后，興建了十余項以防洪除澇為主要功能的“治太工程”。“引江濟太”則利用治太工程中的望虞河、太浦河等，引長江優質水入太湖和河網，加速水體循環，增強自凈能力，改善水質和水環境，同時增加向下游地區的供水。2002年1月30日，試驗工程正式啟動。計劃從長江引水25億立方米，入太湖10億立方米，向下游供水5億～7億立方米。至4月30日，引江水10.7億立方米，入太湖6.79億立方米，向下游輸水6.66億立方米，監測數據表明，受影響區面積達1.4萬平方公里，區內水質改善明顯。
　　（２）江蘇合理調度水利工程和河網
　　江蘇改變水利工程沿襲多年的傳統運行調度模式：兼顧防洪抗旱與水環境改善；生產、生活調度水源變為生產、生活、生態調度水源；季節性調度變為長年調度；清污分流，引清排污，加強監測，及時掌握河湖水質變化狀況。
　　（３）淮河水閘嘗試水量水質統一調度
　　為保證灌溉，淮河、沙潁河水閘枯水期長時間關閉，閘前污水積聚，汛期首次開閘泄洪時，“死亡之水”集中下泄，洪澤湖水體嚴重污染，魚蝦大量死亡。類似的污染事件曾多次被媒體曝光。“淮河沙潁河水污染聯防”對所轄４座水閘的水量水質統一調度進行了積極嘗試，采取了污水小流量泄放，人工“錯峰”促使干支流雨洪與污水混摻等措施，取得了一定成效。
　　以上三例表明：水利工程不僅能在防洪抗旱中發揮作用，也可以在水體水質改善、水污染防治與水環境保護中大顯身手；水利工程應該也能夠從單一的水量調度轉為水量水質統一調度。當然，這對水利工程的規劃設計與運行管理提出了新要求。
　　３．水資源高效利用與洪水資源利用
　　（１）塔里木河、黑河流域改建、廢棄平原水庫
　　塔里木河、黑河流域降水稀少、蒸發強烈，流域內的平原水庫面大水淺，滲漏、蒸發損失很大，水的利用率極低。塔里木河、黑河治理規劃都提出要興建山區控制水庫，改建部分、廢棄大批平原水庫，以便有效利用水資源。請注意，興建水庫利用水資源歷來司空見慣，到如今，廢棄這些平原水庫卻是為了有效利用水資源！進而我們不禁又會問：這些水庫是一拆了之嗎？可否降低水位、縮小水面、減少蒸發后改作他用？如，轉為生態供水，或改建成滯蓄洪區？或，留作人工濕地？
　　（２）山東、遼寧興建地下水庫
　　地下水庫至今還是鮮為人知的新型水利工程。為充分利用淡水資源，山東煙臺、遼寧大連等地在河流入海口處采用高壓灌漿建造地下攔水壩，攔截入海潛流，提高地下水位，形成地下水庫。它具有防止淡水流失、制止海水入侵、不易污染、不占耕地、無垮壩風險、投資小等優點。
　　我國內陸干旱、半干旱地區也在進行利用地下水庫以減少蒸發損失的有益探索。
　　（３）汛限水位提高專題研究
　　密云、大伙房等12個水庫進行了加強洪水預報、確保水庫安全前提下，汛限水位提高、分期控制、動態控制等專題研究，以合理調節防洪與興利庫容，充分利用洪水資源，緩解水資源供需矛盾。
　　（４）阿斯旺高壩和圖什卡泄洪道
　　此例雖不在我國，但倒是新近所聞，且可供我們借鑒。
　　尼羅河是埃及名副其實的母親河：埃及人都聚居在不足全國面積5%的沿河綠洲和三角洲地區。尼羅河平均年徑流量840億立方米，最大年徑流量1500億立方米。蘇丹、埃及交界處尼羅河干流上的阿斯旺高壩水庫（納塞爾湖）庫容達1620億立方米，其中死庫容310億立方米，防洪庫容410億立方米。為充分利用洪水資源，埃及又在納塞爾湖中部新辟了長22公里、底高程低于阿斯旺高壩溢洪道的圖什卡泄洪道，通向庫容達1200億立方米的滯蓄洪區，現已滯蓄洪水290億立方米。埃及水利部門自豪地稱此舉根除了尼羅河洪災，還為利用洪水資源發展新墾區奠定了基礎。
　　這四例提醒我們：在水資源短缺地區，還有哪些“絕招”可以提高水資源的利用效率？再者，為充分利用洪水資源，我們的防洪方略是否應由傳統的“蓄泄兼籌，以泄為主”轉為“蓄泄兼籌，以蓄為主”？除了提高汛限水位外，還有哪些措施可用于利用洪水資源？增大水庫庫容以便多截留一些洪水是否合算？可否動用滯蓄洪區來容納和利用洪水資源？
　　三、關于水利工程建設新思路的思考
　　我國水資源和生態環境的嚴峻形勢以及新時期治水思路的轉變要求水利工程擴大服務領域，拓展使用功能，調整優化目標，改變運行方式。水利工程要在生態系統恢復、濕地保護、地下水回補、城市環境美化、水體水質改善、雨洪資源利用等方面發揮特有的作用；水利工程的優化目標應該由慣常的“技術經濟最優”改變為生態效益、經濟效益、社會效益統籌兼顧，強調人與自然和諧共處；水利工程的運行方式要與保護生態系統、改善水質以及高效利用雨洪資源相適應。
　　為此，水利工程建設要探索新思路，研究新問題。水利工程的生態、環境、景觀效益的評價方法，水利工程建設的“生態＋技術經濟”的優化目標，實施水量水質統一調度的水利工程運行方式，我國北方干旱、半干旱地區的防洪方略，水資源高效利用和洪水資源利用的潛力和舉措等都是當前迫切需要探討的問題。