論工程水文及水利規劃可持續發展

摘 要：本文闡述了可持續發展水利的內涵，剖析了歷史中的“工程水文及水利規劃”與可持續發展水利的不適應性，指出了“工程水文及水利規劃”的新方向，并從可持續發展水利的本質特征出發，構建了新的“工程水文及水資源”內容體系。

關鍵詞：工程水文；水利規劃；可持續發展水利；工程水文及水資源

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）17-007-02

我國的水利工程專業、水利水電工程建筑專業以及農業灌排技術專業中，一般都設有“工程水文及水利水電規劃”或稱“工程水文及水利計算”課。水利水電工程技術人員所接受的主要是傳統的“工程水文及水利水電規劃”的思想方法。改革開放以來，代表性文獻有華東水利學院(現為河海大學)、西北農學院(現為西北農業大學)、武漢水利電力學院(現為武漢大學)合編的《水文及水利水電規劃》，都科技大學(現為四川大學)、華東水利學院、武漢水利電力學院合編的《工程水文及水利計算，長江流域規劃辦公室水文處主編的《水利工程實用水文水利計算》，蔣金珠主編的《工程水文及水利計算》。朱歧武、拜存有主編的《水文與水利水電規劃》這些文獻為水利水電工程的規劃、設計、施工、管理運用提供有關暴雨、洪水、徑流、泥沙等方面的分析計算，為合理開發水資源、治理河流、確定水利水電工程的開發方式、規模和效益。以及擬定水利水電工程的合理管理運用方式等提供依據。隨著工程水利向資源水利轉變，傳統水利向現代水利、可持續發展水利的轉變，傳統的“工程水文及水利水電規劃”的某些內容亦越來越不適應可持續發展水利的要求。為使水利工程專業、水利水電工程建筑專業以及農業灌排技術專業中的“工程水文及水利水電規劃”的內容適應現代水利、可持續發展水利的要求，筆者對傳統“工程水文及水利水電規劃”與可持續發展水利適應性進行了分析研究。

一、可持續發展水利內涵概述

汪恕誠部長曾指出，恢復和建設良好的生態系統，以水資源的可持續利用支持經濟社會的可持續發展，是現代水利、可持續發展水利工作的基礎性目標。具體而言：就是要實現環境水利、資源水利和信息水利，通過工程措施和非工程措施實現水多能控、水少能引、水臟能調，為社會經濟發展提供主要的防洪安全保障、水資源供給保障和水資源保護。為了滿足經濟社會發展需要，不斷提高水資源的利用效率，以水資源的可持續利用保證經濟社會的可持續發展是可持續發展水利的本質特征。具體包括四個方面：一是實現水資源的可持續利用；二是建立節水型社會；三是恢復和建設良好的生態系統；四是實現水資源的優化配置。水資源的可持續利用與傳統水利對水資源“竭澤而漁”的開發利用方式完全不同，它是循著生態經濟學的原理，實現生態水利的公平和高效發展，實現當代人與后代人、上游與下游、河道內與河道外、相鄰區域(或流域)等水資源開發利用的公平。水資源的可持續利用是在人口、資源、環境和經濟協調發展戰略下進行的，是在保護生態環境的同時促進經濟的發展和繁榮。建立節水型社會是一項涉及社會各層面的綜合性系統工程。以循環經濟理念推動節水型社會建設和區域經濟可持續發展是節水型社會建設的新路子，而循環經濟是運用生態學規律把經濟活動組成為一個“資源開發—產品生產—資源再生利用”的反饋式流程，實現低開采、低排放、高利用，以最大限度地提高資源利用效率，提升經濟運行的質量和效益。

恢復和建設良好的生態系統，實現人與自然的和諧，實現經濟社會和資源環境的協調發展是現代水利的基本目標。實現水資源的優化配置，也就是要實現資源、經濟、社會和生態環境的協調發展，這是建設現代水利的根本途徑。由此可見，可持續發展水利的本質特征是高等院校水利專業教學的理論指導，是現代水利水電規劃的思想方法，也是“工程水文及水利水電規劃”內容的參照系。

二、傳統“工程水文及水利水電規劃”內容與可持續發展

水利之要求差距剖析前文所提及的代表性文獻，不論內容還是形式基本是一致的，幾十年不變，只是本專科內容的多少有所不同，顯然與可持續發展水利對“工程水文及水利水電規劃”內容的要求不相適應，主要表現在以下四個方

1、強調河流的水文功能，忽略河流的生態功能水文循環(水分循環)是認識水資源可恢復性、有限性和時空分布不均勻性等的基礎知識，“工程水文及水利水電規劃”一般都在開篇對其做重點介紹。河流是水文循環過程中液態水在陸地表面流動的重要通道。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。同時，對河流的分段、河長、河系、縱橫比降以及河流的集水區域———流域等都有詳細的介紹，但是忽略了河流是形成和支持地球上許多生態系統的重要因素這一內容。河流在輸送淡水和泥沙的同時，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的生物提供營養物，為分子輸送種子，排走和分解廢棄物等，使河流成為多種生態系統生存和演化的基本保證條件。

2、強調人類活動對“量”的影響和“還原”，忽略對生態環境的影響和修復“工程水文及水利水電規劃”文獻中，都有對人類活動影響使徑流資料不一致而進行“還原量”計算的內容，但從不涉及由于水利水電工程的建設對生態環境的負面影響問題，更沒有對生態環境如何修復的內容。一方面，水利水電工程可以促進或帶動經濟社會發展，有利于解決“人口——資源——環境惡化”問題，消除因貧困求生存而導致生態環境破壞的根本原因。另一方面，對生態環境也有負面影響，比如河流上建水庫、電站，特別是梯級較多時，河流形態會發生顯著變化，會出現生物多樣性退化以及加劇水體污染等問題。

3、水利規劃不考慮生態環境用水需要在開發利用水資源時，需要對河川徑流進行水利規劃，以確定水利水電工程的興利規模。河川年徑流的分析計算在“工程水文及水利水電規劃”中一般作為一章內容介紹，其目的是提供長期年、月徑流量系列以及設計代表年的年、月徑流量，用于確定水利水電工程的興利規模，即為滿足工業、農業、城鄉生活、發電、航運、養殖等用水部門的用水需要所需的工程規模。但是，一個區域(或流域)的水資源合理開發利用，不僅要考慮本區域( 或本流域)用水部門的用水要求，還必須考慮本區域(或本流域)以及臨區域(或流域、或上、下游)的生態環境用水所要求的工程規模，本文稱為“生態環境庫容”。從現代水利、可持續發展水利的本質特征來分析，后者更為重要，可這恰恰是傳統“工程水文及水利水電規劃”所缺少的。

4、水庫調度圖的局限性和片面性“工程水文及水利水電規劃”中，一般都含有水庫調度的內容。水庫調度可分為興利調度、防洪調度和水庫群的聯合調度。水庫的興利調度是依據徑流資料以及用水( 用電)部門的用水(用電)要求，按照經濟效益最大(比如發電量最大，灌溉面積最大，供水保證率最高) 的所謂“最優準則”預先編制一組水庫蓄水的指示線組成水庫興利調度圖。防洪調度是依據工程地點的設計洪水資料經過防洪水利計算確定水庫的一系列防洪特征水位，其目的是確保水庫大壩安全和處理防洪與興利的矛盾。水庫群的聯合調度其目的是使庫群獲得較大的綜合經濟效益。由此可知，水庫調度圖不論是在水庫的規劃設計階段還是在其管理運用階段，都沒有考慮“生態環境庫容”，也沒有考慮水庫的放水如何使下游河道還原為天然狀態，維護下游河流生態的天然屬性，更沒有考慮“減污調度”、“調沙調度”。顯然，傳統水庫調度圖具有很大的局限性和片面性，與可持續發展水利的要求極不適應。

參考文獻

[1] 華東水利學院，西北農學院，武漢水利電力學院.水文及水利水電規劃[M].北京:水利出版社，1981.

[2] 成都科技大學，華東水利學院，武漢水利電力學院.工程水文及水利計算[M].北京:水利電力出版社，1980.

[3] 長江流域規劃辦公室水文處，水利工程實用水文水利計算[M].北京:水利出版社，1978.

[4] 蔣金珠，工程水文及水利計算[M].北京:中國水利電力出版社，1992..