這篇水利職稱論文發表了如何兼顧人類與河流生態的可持續發展?，人類要發展，但同時要兼顧河流的生態環保，論文分了人與河流的三種關系，論文探討了如何確定生態需水量以及保障河流生態系統所需的水流過程。
 

　　關鍵詞：水利職稱論文,河流生態

　　內容提要：在21世紀，如何兼顧人類和生態的可持續發展是世界各國都必須面對的挑戰。本文介紹了南非的建塊法和澳大利亞的基準測量法。兩種方法的目標都是，通過使河流水流接近河流平均的天然水流過程的途徑來保證所確定的河流生態目標。他們的概念和方法與大家所熟知的“最小生態流量”、“生態基流”等概念、方法存在著一定的區別。

　　問題的提出

　　在21世紀，如何兼顧人類和生態的可持續發展是世界各國都必須面對的挑戰。確保“最小生態流量”、“生態基流”、“水質”等概念都是人類探討解決上述難題所提出的應對方法。國外最近在這方面又有什么新的概念?使用什么新的方法?保障體系是什么?

　　一、 人與河流的關系

　　人類社會存在以來，人與河流的關系可以劃分為3類，

　　第一類，人類被動適應河流型

　　這種關系存在于17、18世紀以前的發達國家，以及迄今為止的部分發展中國家。典型例子見于古埃及人利用尼羅河漫灘洪水發展農業的做法。在這種人-河關系中，最大的受益者是不僅有河流生態系統，也包括人類本身。人類從河流中得到了河流生態系統提供的種種有形的價值(如糧食、水產、一些今天已看不到的動植物等)以及一些無形的價值(如航運、優美的風景等)。

　　然而，在這種人-河關系中，人類也不時被極端的大洪水、大旱災所苦。萬物之靈的人類一直做著“要是河流完全聽我的，那該多好呀”之類的“大頭夢”。公元9世紀末統治亞述(如今伊拉克的北部地區)女王薩穆•萊姆特(Sammu-Ramat)的墓碑上寫著：“我約束了大河，讓她按照我的意愿流動……”

　　然而也只有進入20世紀以來，社會制度、水力科學及人類對水流控制工程技術的巨大進步才把亞述女王那種妄自尊大的“治河理念”付諸事實。從此人-河關系進入了種新型的關系：人類獨占河流型。

　　第二種：人類獨占河流型

　　在20世紀近100年了的時間內，全世界已經修建了約50000座大壩。在世界上的227條大河中，60%的河流已被大壩、引水工程及其他基礎設施控制起來。尼羅河上的阿斯旺高壩修建之前后，峰枯流量之比由原來的為12：1變成2：1。恒河、印度河、阿姆河、錫爾河等在一年中的大多數時候都不能入海。

　　這種人類獨占河流型人-河關系的特點是，人類為了自身的安全、幸福生活最大限度地控制、利用河流，致使現在的河流不再有水循環中的自然節律、河流生態系統遭到了極大的破壞。

　　在近年來，一些發達國家(南非、澳大利亞)已經意識到，以犧牲河流生態系統換來的人類安全和幸福只能是短暫的，不尊重以河流為生的動植物的生存權必然導致人類最終滅亡。這些國家的科學家開始行動起來，來拯救河流的生物，因此產生了第三種人-河關系：“人與生態共存”。

　　第三種：人與生態共存型

　　在這種人-河關系中，人不僅有權享用河流水資源，而且也要保證給河流生態系統分配所需的能不危及其可持續發展的水流過程。

　　對這種人與生態共存的關系，有兩點需要進一步闡明：

　　(1)保護的對象不僅有人類，而且還有整個河流生態系統——不僅僅是河流中的某中、或某幾種具體的動植物(魚類等);

　　(2)保證河流生態系統能夠持續發展的方法(或曰“處方”)是恢復河流的水流過程使之接近平均的天然河流水流過程，即生態所需的水是應有“大”、“中”、“小”各種成分，而且各種成分的出現(timing)應盡量接近天然的水流節律，原因是河流中的動植物已經適應了千百萬年來的水流節律。

　　有了這樣的理解，就不難理解過去在保護生態方面所走過的“彎路”。最早的保護生態的提法還只限于保護河流水質。水質好壞固然是保證河流動植物生存的關鍵因素之一，但問題是，單有良好的水質而沒有水流節律的保證，許多河流動植物還是必死無疑。隨后，于20世紀70、80年，人們提出了“最小生態需水量”。可想而知，如果尼羅河單有小水、沒有漫灘的大洪水，就不會有灘地上的動植物群落，還會有發達的古埃及農業嗎?!許多河流動物還需要大水指引它們逆河而行到上游或灘地上產子繁衍，所以“最小需水量”也不是挽救河流生態退化的良方。

　　二、 如何確定生態需水量?

　　從操作上，如何確定河流生態系統所需的水流過程使之既能保證人類用水、又能保護河流生態的可持續發展?答案是要結合具體情況、認真選擇科學的手段和方法。比較先進的方法是以下兩種[1]。

　　南非的建塊法(BBM)：為將BBM法應用于某一個具體的流域，來自不同學科領域的科學家們被召集在一起。具體的工作方法如下：

　　(1)水文學家研究河流的天然水流條件，即詳細說明每個月小水與中高水變化的典型范圍、水量的大小、水流持續的過程及每年洪水發生的次數等。

　　(2)計算機模型設計人員設計出各種圖形，顯示在不同的來水條件時，河水可能淹到河岸的什么位置，多大面積的灘區會被淹沒。

　　(3)其他的科學家則負責收集像河流中的魚、哺乳類動物、水生昆蟲、兩棲類動物、水生植物、河濱植物等有關的生物數據及自然生境和水質信息等，這些資料和信息有助于他們弄清每個物種或生物群落如何依靠不同的水流條件而生存，或如何受不同水流條件的影響。

　　(4)依據收集到的信息和資料繪出圖形，制出表格，排成圖片，做出相應的注解，然后提交給參加專題討論會的科學家，由他們決定河流到底需要多少水。他們決定在小水期間到底需要多少水、需要多少次中、大洪水，洪水期需要延續多長時間，這些洪水需要在什么時候發生。然后將這些有關水的信息“建成塊”疊加在一起就形成對河流管理的“水流處方”，為水管理者提供了一套所要達到的水流管理目標。利用這個處方所列的水流條件，就可定出河流開發所應優先保障的水量，處方所列水流也是水庫運行要達到的目標。

　　澳大利亞的基準測量法：在水資源日益緊張的情況下，人類總想擠占河流生態用水，常問的問題是“能不能把原來的分配給生態的用水再減少一些而不危及所規定的河流生態目標?” 澳大利亞安吉拉•阿廷頓和她的同事開始研究一種新的評估方法，叫做“基準測量法”，來確定水流改變到什么程度時，重要的生態變化剛好能夠被檢測到。這種方法要求對河流整個流域內許多不同地點的自然生境、河濱植被與水生植被、水生昆蟲、魚類、河口狀況、海洋狀況等進行大量的監測。科學家根據每個環境變量狀況的不同，將其評定為“處于自然狀態”、“接近自然狀態”、“偏離自然狀態”等不同的等級。在對該測點的環境變量評定了等級之后，由科學家來決定水流改變到什么的程度時，對生態造成的影響微小或對生態造成的影響根本監測不到，以及水流改變到什么的程度，生態環境會發生實質性的變化。

　　“基準測量法”應用的初步結果表明，用建塊法確定的生態用水量很可能與為了阻止發生重大不良生態影響所需的水量差別很大。阿廷頓和她的同事發現在昆士蘭州的伯內特(Burnett) 河流域，為確保生態健康，年水量的79%~84%及天然洪水量的72% ~91%需要得到保護。這一結果說明，要阻止對生態的破壞，就需要加大對水流保護的力度。

　　三、 如何保障河流生態系統所需的水流過程?

　　在確定了河流生態需水量之后，工作的重點在于如何保障河流生態系統所需的水流過程。由于各國國情的不同，保障體系也不同， 但是都需要在對以往的法律、法規、工作章程、倫理道德等各個層面進行改革，以 “保障河流所需的水流過程”。

　　參考文獻

　　[1] 武會先、王萬戰、宋學東 譯《河流生命――為人類和自然管理水》(桑德拉•頗斯戴爾、布賴恩•里奇特著)，黃河水利出版社，2005年8月

　　推薦期刊：《北京水利》是由北京水利學會 北京市水利科學研究所 北京市水利規劃設計研究院 北京市水務局黨校主辦的期刊。