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水资源对人类生存意义非凡河道生态基流可维持河流ECO发展

发表时间:2023-12-06 19:30:40 来源:科技创新

  导语:水是生命之源,河流丰富的淡水资源和两岸广阔的冲积平原是人类生存和发展的重要条件。近代工业革命以后,人口的持续增长和快速的城市化进程使人类对水资源的需求持续不断的增加,有限的水资源要同时兼顾生活饮用、农业灌溉、工业生产、航运发电等多种用途,导致河道中留存的水——即河道生态基流长期受到挤占,给河流ECO带来不可逆转的影响,这样的一种情况在水资源短缺地区尤为严重。

  河道生态基流是近年的研究热点,目前国内外学者已在河道生态基流量的计算方式与调控措施等方面取得了明显进展,我国也出台了多项措施对河道生态基流的保障提出明确的目标和要求。2018年习在全国生态环境保护大会上指出“绿水青山就是金山银山”,并要求建立健全“以生态价值观念为准则的生态文化体系”。

  如渭河是黄河最大的支流,水资源总量匮乏,资源型缺水导致水资源供需矛盾突出,为满足关中地区的生产生活用水需求,渭河河道生态基流严重不足,水生态环境呈恶化趋势,甚至会出现断流的状况。

  流动水量充盈是维系河流生态环境功能的门槛,要使生态环境朝着良性循环的方向发展,使河道在满足自身需求的前提下再向河道外供水,这对于促进河流生态环境的健康发展十分重要。

  造成这种结果的原因很多,但重要原因之一在于河道生态基流的价值比较难以定量化和货币化,无法使社会公众和有关决策者直观认识到河道生态基流的重要性。对人类而言,“价值”是揭示外部客观世界对于满足人类需要的意义关系的范畴,也就是说,只有能被人类利用的东西才有价值。

  而河道生态基流的价值大多数表现在维持河流ECO健康发展上,并不能为人类所利用,也不能给人类带来经济效益,所以在人类眼中是“没有价值”或“价值很低”的。如果保障河道生态基流会给河流周边的工业、农业用水造成损失时,人类往往更易选择直观经济效益明显的生产用水,造成经济发展损失。

  那么保障河道生态基流带来的效益是多少?如何科学解决河道生态基流保障与生产用水之间的矛盾,合理统筹生活生产生态用水?这是当前河流水资源管理中的难点之一。在经济学理论中,价值是协调供需矛盾、优化资源配置的有效手段。

  从而对河道生态基流价值做准确地定量化、货币化,发挥价值在河流水资源配置中的经济杠杆作用,是解决这样一些问题的关键基础。因此,科学地建立河道生态基流价值的计算方式,不但可以使人们认识河道生态基流潜在的巨大价值,树立自然生态价值观。

  也有利于河道生态基流参与到河流水量分配的效益权衡体系中,为水资源短缺地区河道生态基流长效保障机制的建立与枯水期有限水资源的科学管理提供理论支撑,具备极其重大的现实意义和广阔的应用前景。

  20世纪中期,人类在河道上修建水坝、拦蓄河水,用于供水、灌溉、发电、养殖等,极大地改变了区域河流ECO。随着水坝的大范围建设以及水资源开发利用程度的提高,人类注意到水利工程对河流ECO的负面影响,河道生态基流的研究随之展开。

  自20世纪40年代起,国外学者就开始关注河流中需保持最小生态流量的问题,提出了最小流量、最小可接受流量以及枯水流量等概念,将河流健康与最小流量联系起来,认为只要河流流量保持在最小流量之上,就能保护河流ECO。

  随着研究的深入,人类逐渐意识到河流中各种状态的水流变化都会以某种方式影响河流ECO,包括丰水期、平水期和枯水期,相继提出了基本需水量、生态可接受流量范围、生态流量等概念。

  自20世纪70年代以来,南非、英国、澳大利亚和法国等国家针对河流生态系统开展河道生态基流相关研究,并提出了一些计算和评价方法。20世纪90年代至今,河道生态基流慢慢的变成了全球关注的焦点问题之一,国外学者的研究角度也基本接近,即若要维持一个原始、自然的河流生态系统。

  就必须为自然生境提供接近于自然流态的环境流,研究也大多分布在在河道生态基流与鱼类栖息环境关系、河道流量-溶解氧-水生生物三者之间的关系、生态环境需水与水生生物指示物之间的关系、河道生态基流保障的途径与措施等方面,并取得了明显进展。

  我国河道生态基流的研究始于20世纪70年代,最初研究河流最小流量的确定方法。20世纪90年代逐渐蒸蒸日上,1989年汤奇成在研究绿洲发展问题时首次提出了“生态环境用水”的概念,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、国家科技攻关项目和国家重大科学技术水专项等项目的实施。

  “生态环境用水”、“生态需水”、“环境需水”、“生态环境需水”和“生态基流”等概念相继提出,研究也不断得到深化,现有研究大多集中在河道生态基流的概念、计算方式和优化调度模型等方面,特别是在河道生态基流的计算方式与模型方面取得了明显进展。

  河道生态基流价值计算是近年来河道生态基流研究发展的新方向,尚处于探索阶段,但已有不少学者提出了自己独到的见解。以北墨西哥灌区为例,以水权为切入点,将河道生态基流作为一个独立的用水户,和灌区用水户共同使用河流中的水,通过对灌区用水户实施经济补偿,激励其节约用水并向环境中释放部分水。

  这些研究的计算方式包括条件价值法、生产损失模型、边际效益法、生态水文响应模型、能值分析法、模糊数学模型、变异系数法等,虽然数量少,但为河道生态基流价值的研究作出了有益探索。

  由于河道生态基流属于一类特殊的水资源,也是河流的重要组成部分,水资源价值、河流ECO服务价值以及水环境退化或恢复成本的相关计算方式与模型都可当作河道生态基流价值研究的重要参考与借鉴。

  结语:由于地形和气候的变化,以及人类取水量的不同,河道生态基流价值在多种因素的共同驱动下呈现时空变化特征。践行水生态文明建设、实现河流可持续利用的重要手段。传统的河流水资源规划或水量分配一般只考虑水资源在能带来经济效益的用水部门之间的分配,忽视了水资源在生态环境中的价值,导致河流出现污染、退化、断流等生态环境问题。