人類活動對長江河口的影響與對策
水利部副部長 胡四一
2009年4月20日
人類對河口的開發利用由來已久,河口地區生物資源豐富,淡水供給充足,土地肥沃,交通便利,這些有利的資源環境條件極大地促進了農業生産的發展和社會的繁榮昌盛。隨著人類文明的進步和生産力的不斷發展,河口地區已成為世界上人類經濟最活躍、人口最稠密的地區之一。長江河口是長江流域的終端,也是長江流域經濟社會發展最具戰略地位的區域,其城市化程度高,人口密集,經濟發達,佔流域1.27%的土地面積承載著流域7.58%的人口,創造了流域24.46%的國民經濟産值。河口地區的發展極大地依賴於其資源環境條件,同時河口地區也更為顯著地受到人類活動的深刻影響,承受著巨大的資源環境壓力。近年來,長江口入海泥沙銳減,引致河口海岸侵蝕;鹹潮入侵加重,影響供水安全;入海污染物劇增,近岸水體污染嚴重;灘塗圍墾強度增大,河口濕地大量減少;生態系統退化,生物多樣性減少。全球氣候變化導致海平面上升和自然災害加劇,河口地區反應靈敏,所受威脅加大。三峽工程、南水北調工程以及長江上游水利水電工程,將極大地改善流域乃至全國經濟社會發展的支撐條件,但也會進一步改變長江中下游的物質輸運過程和通量,從而引起一系列河口資源環境條件的變化,這些變化有的帶來負面影響。如何將河口變化的負面影響降到最低程度,如何有效地利用河口自然資源,如何使河口資源開發和生態環境協調發展,已成為長江流域經濟社會發展的重大問題,需要加以深入研究,尋求適應這一新情況的應因之策,以期實現長江河口的有效治理和科學利用。
一、人類活動對長江河口的影響
河口是流域物質流的歸宿之地,流域人類活動所導致的生態環境變化將在河口最終表現出來。人類活動將給河口地區帶來怎樣的變化,進而導致怎樣的生態環境影響,這是長江河口治理開發中甚為關鍵的問題。
1.流域用水量增加的影響
隨著長江流域經濟社會的快速發展,流域用水量快速增加。據長江流域水資源公報公佈的統計數據,2007年全流域供用水量約為1925億m3,較1998年增加了約16%。根據長江流域水資源綜合規劃預測,到2030年,多年平均情況下流域總需水量為2351億m3,較2007年實際供用水量增加426億m3。流域用水量的增加,必然會一定程度地減少長江口的入海水量,特別是跨流域調水,對長江口入海徑流量的影響更加明顯。入海水量的減少,會對長江口的鹹潮入侵帶來不利影響,特別是在枯季大潮期,可能會導致長江口重要水源地含氯度超標,影響該地區的淡水供應。再之,上遊徑流減少後,潮汐作用會得到加強,對河口的河道演變及水生態水環境帶來一定程度的影響。
2.流域廢污水排放量增加的影響
隨著沿江地區經濟社會的快速發展,特別是沿江産業帶的迅猛發展,長江廢污水排放總量逐年增加。據統計, 2007年長江廢污水排放總量約為320億t,較1998年增加了約62%。根據預測, 2030年長江流域COD入河量為503.2萬t,比現狀增加37.5%,氨氮入河量65.88萬t,比現狀增加79.51%。入河污染物排放量的持續增加,將導致長江口及其臨近海域水質進一步惡化。據統計,2002年東海及臨近海域發生赤潮60多次,赤潮發生頻率不斷升高,危害範圍不斷擴大。另據國家海洋局的監測資料,自20世紀60年代至今,長江口及其臨近海域的營養鹽水平已經增加了7~8倍,近海水體均呈富營養或嚴重富營養狀態。隨著今後入河排污量的進一步增加,入海污染物質增加的趨勢還將進一步加劇,長江口及其臨近海域的生態安全和人類生存環境正面臨嚴重威脅。
3.上游水利水電工程的影響
為滿足流域防洪、發電、灌溉、航運等綜合治理開發的需要,長江上遊一大批控制性水利水電工程已經建成或將陸續建成。目前已經建成的控制性水庫有:雅礱江的二灘,岷江的紫坪鋪,白龍江的寶珠寺,烏江的洪家渡、東風、烏江渡,以及長江幹流的三峽和葛洲壩等。預計到2020年還將有以向家壩、溪洛渡為代表的20余座控制性水庫建成投運。這些水庫建成後,將形成約700余億m3的調節庫容,遠景水庫建成後,年內對水量的調節能力可達宜昌站多年平均來水量的1/4。這些水庫的綜合效益巨大,但也不可避免地改變長江中下游的來水來沙過程,直接影響河口三角洲及其鄰近海岸的衝淤演變和生態環境變化。
水庫調節作用,往往只是改變徑流的時程分配,對入海徑流量影響較小。如果調度過程不合理,各水庫在蓄水期以及枯水年份相對集中地進行水量控制,將會影響下游地區的用水需求,加劇各用水部門之間的矛盾。如果採用庫群的分期蓄水和聯合優化調度運行方式,枯水期進入中下游河道的水量將有效增加,大通站最低控制流量的保證率也有所提高,總體而言,對長江口的鹹潮入侵是有利的。同時,由於洪峰過程調平,特大洪水發生機率減小,對長江口河勢穩定是有益的。
水庫除調節徑流分配外,對河口地區重要的影響是攔截泥沙,加上近年來上遊山區水土保持發揮了作用,長江口的來沙量呈大幅減少趨勢。入海泥沙量大幅減少,河口灘塗的淤漲速率會明顯減緩,甚至可能出現侵蝕現象,對長江口灘塗資源開發和維持濕地平衡會帶來不利影響,這一問題不容忽視。
4. 河口地區人類開發活動的影響
河口地區的人類開發活動日益加劇,主要表現為:因土地開發的需要而圍墾河口灘塗;因防洪保安的需要而修建海塘工程;因航運發展的需要而整治河道;因淡水供給的需要而修建河口水庫以及大量開展漁業捕撈。據不完全統計,建國以來至上世紀90年代,長江口共修建丁壩約650座,護岸總長約390km,形成一線海塘總長約609km,圍墾灘塗150萬畝。1998年後開展了以北槽深水航道建設為重點的航道整治工程。這些人類開發活動對促進長江口河勢向穩定方向發展,提高河口區抗禦風暴潮的能力,改善入海航道條件,滿足經濟社會發展對土地的需求等方面發揮了十分積極的作用,但也導致了泥沙條件、沉積地形、河口灘槽格局以及生態環境的變化,産生一系列負面影響,主要表現在以下幾個方面:
(1)長江口北支萎縮加劇
長江口北支為典型的河口潮汐汊道,20世紀初以來一直處於萎縮狀態,河槽容積呈不斷減少的趨勢。由於河槽不斷萎縮淤積,過水斷面有所減小,遂使進入北支的徑流量進一步減少,而潮流作用相對增強。近年來,北支涌潮出現加劇趨勢,鹽水倒灌也顯著加大。
(2)河口地區水質型缺水程度加劇
近年來,長江口廢污水排放量呈逐年增加趨勢,加之上游水質污染的加重,河口局部水域水體污染日趨嚴重,岸邊污染帶逐年擴大。特別是上述人類活動導致北支淤積萎縮加快,北支鹹潮入侵加重,不僅使得整個北支沿線難以取到合格的原水,而且嚴重影響了南支水源地的枯季取水,從而使得北至江蘇省的啟東、海門,南到上海,均成為我國典型的河口水質型缺水地區。
(3)長江口生態環境質量下降
河口是生態環境脆弱地區。由於受河口水域水質污染、水産過度捕撈、灘塗無序圍墾等人類活動的影響,長江河口生態環境受到一定程度的破壞,河口濕地面積迅速減少,濕地污染日益加重,濕地結構明顯受損,濕地的生産和生態功能迅速降低;生物多樣性指數明顯降低,生物物種逐年減少,底棲生物量明顯減少,濕地鳥類數量銳減,河口生態系統呈全面衰退趨勢。
5. 全球氣候變化的影響
河口地區對氣候變化十分敏感。根據有關研究,河口地區受氣候變化的影響主要概括為以下兩個方面。
(1)海平面上升。據有關預測,由於受溫室氣體排放的影響,到2050年,上海海平面可能上升0.8m,黃浦公園高潮位將升高1.02m。海平面的上升將引起鹹潮入侵加劇,兩岸防洪潮壓力加大,平原河網地區排澇問題更為突出,河口濕地面積減少,兩岸土壤鹽鹼化趨勢加重,河口生境將發生較大變化。這些變化將會影響到長江口地區的防洪排澇、供水安全、生態環境保護和經濟社會的可持續發展。
(2)極端氣候發生概率增加。相關研究表明,隨著全球變暖,極端氣候事件呈加劇趨勢,洪澇增多,乾旱加劇,颱風強度增加,酷暑與嚴寒向增多趨勢發展。洪澇增多會加重長江口地區的防洪壓力;乾旱頻發將加重長江口的鹹潮入侵,影響淡水資源供應;颱風強度增強會嚴重威脅現有海塘工程的安全;酷暑與嚴寒增加將引起長江口生境發生變化。
二、長江口治理與保護的總體思路
長江口治理和保護,對長江流域乃至全國的經濟社會發展具有十分重要的戰略意義和保障作用。我們要在科學發展觀的指導下,協調好人類發展與河口保護的關係,趨利避害,使河口豐富的自然資源能長期地造福於人類。
為此,在長江口治理與保護中,重點要處理好以下幾個關係:(1)處理好流域與河口的關係。經濟社會的快速發展對河口的利用和依賴越來越多,河口與流域內人類活動的關係越來越密切。因此,我們要在整個流域的背景下來統籌考慮長江口治理開發與保護,切實處理好流域與河口的關係。在制定流域治理開發與保護規劃時,要充分兼顧河口治理與保護的要求,特別要重視上、中游水庫群的蓄水及跨流域調水對長江口鹹潮入侵等生態環境問題的影響,以流域為平臺實行水資源的統一管理和統一調度。(2)處理好治理開發與保護的關係。隨著長江口地區人口的增長,城市化和工業化進程的加速,傳統的資源消耗型發展模式,勢必會帶來環境容量不足、資源承載力降低和生態退化、人民生活質量下降等負面影響。長江口地區的可持續發展,與長江口水土資源可持續利用和水生態環境保護有著十分密切的關係。因此,要認真貫徹維護健康長江、促進人水和諧的治江新思路,處理好治理開發與保護的關係,堅持在保護中促進開發,在開發中落實保護,保障長江口地區乃至長江流域經濟社會的可持續發展。(3)處理好各部門、各地區之間的關係。長江口治理開發與保護,不僅涉及防洪、航運、淡水資源利用、岸線開發、灘地圍墾、供排水、生態環境保護等諸多方面的整治開發要求,而且還涉及到水利、交通、國土資源、環保、農業、林業、城建、海洋以及上海市與江蘇省等眾多部門和地區的不同要求,牽涉面廣,影響因素多,自然條件與社會因素均十分複雜。因此,長江口治理開發與保護要堅持統一規劃和協調管理,妥善處理好各部門、各地區之間的關係,統籌兼顧各方利益和要求,協力推進長江口可持續利用。
三、長江口治理與保護的對策措施
根據上述總體思路,近期擬採取如下對策措施:
1.加快長江口綜合整治步伐
在近幾十年研究工作的基礎上,長江水利委員會編制的《長江口綜合整治開發規劃》已經國務院正式批復,這是今後一段時期內長江口治理開發與保護的重要依據。我們應在規劃的指導下,加快長江口綜合整治步伐,促進河勢進一步向穩定方向發展,增強防洪潮能力,改善淡水資源開發利用條件,控制廢污水排放,切實保護好生態環境,通過河口的系統治理開發與有效保護,支撐地區經濟社會的可持續協調發展。
2.做好流域水量的統一調度
長江流域雖然水資源豐富,但隨著經濟社會的快速發展,流域內水資源需求日益增加,加之南水北調、引江濟巢、引江濟太等工程的實施,各用水部門及地區間的矛盾已開始顯現,尤其是遇特枯水年矛盾更加突出。為此,要在進一步深入調查研究的基礎上,抓緊制定流域初始水權分配製度,做好流域水量的統一調度。同時,隨著上、中游一大批控制性水利水電工程的陸續建設或建成,研究並開展水工程統一調度的要求已越來越緊迫。要認真研究以三峽為核心的長江干支流控制性水庫群的綜合調度,按照上下游、左右岸協調,開發與保護並舉,整體與局部利益共贏,近期與長遠統籌兼顧的原則,做好控制性水工程的統一調度工作。做好流域水量的統一調度,不僅對流域防洪安全、供水安全、維護長江健康生態環境具有重要的現實意義,而且對維護長江口健康,保障河口地區經濟社會的可持續發展具有十分重要的促進作用。
3.強化水生生態、濕地生態和水環境保護
針對長江口濕地生物資源、水生生物、水環境質量在一定範圍內遭到一定程度破壞的現狀,應加強長江口水生生態、濕地生態和水環境的保護。水生生態系統保護要以水生生物為主要保護對象,以保護生物多樣性、生態完整性為出發點,以受損生態系統修復為突破口,以重點保護區保護為核心,全面推進長江口水生生態保護。濕地生態環境保護應從保護濕地生物多樣性、代表性、稀有性為出發點,以維持濕地面積不減少和濕地結構的完整性為指標,以崇明東灘、九段沙和長江口北支濕地自然保護區為重點,切實保護好長江口的濕地生境。水環境保護應在切實控制上游水質的基礎上,以重要水源地保護為重點,以水功能區水質達標為目標,以污染物排放總量控制為主要措施,加強污水處理,控制非點源污染,實現長江口水環境保護目標。
4.加強基礎性工作
長江口自然條件的複雜性和社會經濟不斷發展的態勢,決定了長江口的治理與保護,將是一個不斷認識、探索和實踐的長期過程。為進一步做好長江口治理與保護工作,我們應切實加強科學研究和基礎性工作,要加強監測與基礎資料的收集工作,深化對河口變化和調控的規律性認識;要加強重大科學問題的研究,如上游水文情勢變化對長江口河道演變、鹹潮入侵、生態環境的影響問題,全球氣候變化對河口影響問題等;要針對長江河口目前存在的主要問題和今後可能面臨的新形勢,研究制定相應對策,提出切實措施,以妥善有效應對可能出現的海平面上升、超強颱風、嚴重鹹潮入侵等極端事件可能帶來的不利局面。
5.加強長江口的統一管理
加強長江河口的統一管理,是促進長江河口科學治理、合理開發和有效保護的有力保障。要根據長江河口管理的現實需要,加快制定出臺“長江河口管理辦法”,促進長江河口管理工作邁上新臺階;要採取有效措施,實現長江河口信息資源的共享,提升管理水平,提高管理效率;要著力構建有效的協商合作機制,加強交流、溝通與協作,共同整治、開發、利用和保護好長江河口。