人类活动对长江河口的影响与对策
水利部副部长 胡四一
2009年4月20日
人类对河口的开发利用由来已久,河口地区生物资源丰富,淡水供给充足,土地肥沃,交通便利,这些有利的资源环境条件极大地促进了农业生产的发展和社会的繁荣昌盛。随着人类文明的进步和生产力的不断发展,河口地区已成为世界上人类经济最活跃、人口最稠密的地区之一。长江河口是长江流域的终端,也是长江流域经济社会发展最具战略地位的区域,其城市化程度高,人口密集,经济发达,占流域1.27%的土地面积承载着流域7.58%的人口,创造了流域24.46%的国民经济产值。河口地区的发展极大地依赖于其资源环境条件,同时河口地区也更为显著地受到人类活动的深刻影响,承受着巨大的资源环境压力。近年来,长江口入海泥沙锐减,引致河口海岸侵蚀;咸潮入侵加重,影响供水安全;入海污染物剧增,近岸水体污染严重;滩涂围垦强度增大,河口湿地大量减少;生态系统退化,生物多样性减少。全球气候变化导致海平面上升和自然灾害加剧,河口地区反应灵敏,所受威胁加大。三峡工程、南水北调工程以及长江上游水利水电工程,将极大地改善流域乃至全国经济社会发展的支撑条件,但也会进一步改变长江中下游的物质输运过程和通量,从而引起一系列河口资源环境条件的变化,这些变化有的带来负面影响。如何将河口变化的负面影响降到最低程度,如何有效地利用河口自然资源,如何使河口资源开发和生态环境协调发展,已成为长江流域经济社会发展的重大问题,需要加以深入研究,寻求适应这一新情况的应因之策,以期实现长江河口的有效治理和科学利用。
一、人类活动对长江河口的影响
河口是流域物质流的归宿之地,流域人类活动所导致的生态环境变化将在河口最终表现出来。人类活动将给河口地区带来怎样的变化,进而导致怎样的生态环境影响,这是长江河口治理开发中甚为关键的问题。
1.流域用水量增加的影响
随着长江流域经济社会的快速发展,流域用水量快速增加。据长江流域水资源公报公布的统计数据,2007年全流域供用水量约为1925亿m3,较1998年增加了约16%。根据长江流域水资源综合规划预测,到2030年,多年平均情况下流域总需水量为2351亿m3,较2007年实际供用水量增加426亿m3。流域用水量的增加,必然会一定程度地减少长江口的入海水量,特别是跨流域调水,对长江口入海径流量的影响更加明显。入海水量的减少,会对长江口的咸潮入侵带来不利影响,特别是在枯季大潮期,可能会导致长江口重要水源地含氯度超标,影响该地区的淡水供应。再之,上游径流减少后,潮汐作用会得到加强,对河口的河道演变及水生态水环境带来一定程度的影响。
2.流域废污水排放量增加的影响
随着沿江地区经济社会的快速发展,特别是沿江产业带的迅猛发展,长江废污水排放总量逐年增加。据统计, 2007年长江废污水排放总量约为320亿t,较1998年增加了约62%。根据预测, 2030年长江流域COD入河量为503.2万t,比现状增加37.5%,氨氮入河量65.88万t,比现状增加79.51%。入河污染物排放量的持续增加,将导致长江口及其临近海域水质进一步恶化。据统计,2002年东海及临近海域发生赤潮60多次,赤潮发生频率不断升高,危害范围不断扩大。另据国家海洋局的监测资料,自20世纪60年代至今,长江口及其临近海域的营养盐水平已经增加了7~8倍,近海水体均呈富营养或严重富营养状态。随着今后入河排污量的进一步增加,入海污染物质增加的趋势还将进一步加剧,长江口及其临近海域的生态安全和人类生存环境正面临严重威胁。
3.上游水利水电工程的影响
为满足流域防洪、发电、灌溉、航运等综合治理开发的需要,长江上游一大批控制性水利水电工程已经建成或将陆续建成。目前已经建成的控制性水库有:雅砻江的二滩,岷江的紫坪铺,白龙江的宝珠寺,乌江的洪家渡、东风、乌江渡,以及长江干流的三峡和葛洲坝等。预计到2020年还将有以向家坝、溪洛渡为代表的20余座控制性水库建成投运。这些水库建成后,将形成约700余亿m3的调节库容,远景水库建成后,年内对水量的调节能力可达宜昌站多年平均来水量的1/4。这些水库的综合效益巨大,但也不可避免地改变长江中下游的来水来沙过程,直接影响河口三角洲及其邻近海岸的冲淤演变和生态环境变化。
水库调节作用,往往只是改变径流的时程分配,对入海径流量影响较小。如果调度过程不合理,各水库在蓄水期以及枯水年份相对集中地进行水量控制,将会影响下游地区的用水需求,加剧各用水部门之间的矛盾。如果采用库群的分期蓄水和联合优化调度运行方式,枯水期进入中下游河道的水量将有效增加,大通站最低控制流量的保证率也有所提高,总体而言,对长江口的咸潮入侵是有利的。同时,由于洪峰过程调平,特大洪水发生机率减小,对长江口河势稳定是有益的。
水库除调节径流分配外,对河口地区重要的影响是拦截泥沙,加上近年来上游山区水土保持发挥了作用,长江口的来沙量呈大幅减少趋势。入海泥沙量大幅减少,河口滩涂的淤涨速率会明显减缓,甚至可能出现侵蚀现象,对长江口滩涂资源开发和维持湿地平衡会带来不利影响,这一问题不容忽视。
4. 河口地区人类开发活动的影响
河口地区的人类开发活动日益加剧,主要表现为:因土地开发的需要而围垦河口滩涂;因防洪保安的需要而修建海塘工程;因航运发展的需要而整治河道;因淡水供给的需要而修建河口水库以及大量开展渔业捕捞。据不完全统计,建国以来至上世纪90年代,长江口共修建丁坝约650座,护岸总长约390km,形成一线海塘总长约609km,围垦滩涂150万亩。1998年后开展了以北槽深水航道建设为重点的航道整治工程。这些人类开发活动对促进长江口河势向稳定方向发展,提高河口区抗御风暴潮的能力,改善入海航道条件,满足经济社会发展对土地的需求等方面发挥了十分积极的作用,但也导致了泥沙条件、沉积地形、河口滩槽格局以及生态环境的变化,产生一系列负面影响,主要表现在以下几个方面:
(1)长江口北支萎缩加剧
长江口北支为典型的河口潮汐汊道,20世纪初以来一直处于萎缩状态,河槽容积呈不断减少的趋势。由于河槽不断萎缩淤积,过水断面有所减小,遂使进入北支的径流量进一步减少,而潮流作用相对增强。近年来,北支涌潮出现加剧趋势,盐水倒灌也显著加大。
(2)河口地区水质型缺水程度加剧
近年来,长江口废污水排放量呈逐年增加趋势,加之上游水质污染的加重,河口局部水域水体污染日趋严重,岸边污染带逐年扩大。特别是上述人类活动导致北支淤积萎缩加快,北支咸潮入侵加重,不仅使得整个北支沿线难以取到合格的原水,而且严重影响了南支水源地的枯季取水,从而使得北至江苏省的启东、海门,南到上海,均成为我国典型的河口水质型缺水地区。
(3)长江口生态环境质量下降
河口是生态环境脆弱地区。由于受河口水域水质污染、水产过度捕捞、滩涂无序围垦等人类活动的影响,长江河口生态环境受到一定程度的破坏,河口湿地面积迅速减少,湿地污染日益加重,湿地结构明显受损,湿地的生产和生态功能迅速降低;生物多样性指数明显降低,生物物种逐年减少,底栖生物量明显减少,湿地鸟类数量锐减,河口生态系统呈全面衰退趋势。
5. 全球气候变化的影响
河口地区对气候变化十分敏感。根据有关研究,河口地区受气候变化的影响主要概括为以下两个方面。
(1)海平面上升。据有关预测,由于受温室气体排放的影响,到2050年,上海海平面可能上升0.8m,黄浦公园高潮位将升高1.02m。海平面的上升将引起咸潮入侵加剧,两岸防洪潮压力加大,平原河网地区排涝问题更为突出,河口湿地面积减少,两岸土壤盐碱化趋势加重,河口生境将发生较大变化。这些变化将会影响到长江口地区的防洪排涝、供水安全、生态环境保护和经济社会的可持续发展。
(2)极端气候发生概率增加。相关研究表明,随着全球变暖,极端气候事件呈加剧趋势,洪涝增多,干旱加剧,台风强度增加,酷暑与严寒向增多趋势发展。洪涝增多会加重长江口地区的防洪压力;干旱频发将加重长江口的咸潮入侵,影响淡水资源供应;台风强度增强会严重威胁现有海塘工程的安全;酷暑与严寒增加将引起长江口生境发生变化。
二、长江口治理与保护的总体思路
长江口治理和保护,对长江流域乃至全国的经济社会发展具有十分重要的战略意义和保障作用。我们要在科学发展观的指导下,协调好人类发展与河口保护的关系,趋利避害,使河口丰富的自然资源能长期地造福于人类。
为此,在长江口治理与保护中,重点要处理好以下几个关系:(1)处理好流域与河口的关系。经济社会的快速发展对河口的利用和依赖越来越多,河口与流域内人类活动的关系越来越密切。因此,我们要在整个流域的背景下来统筹考虑长江口治理开发与保护,切实处理好流域与河口的关系。在制定流域治理开发与保护规划时,要充分兼顾河口治理与保护的要求,特别要重视上、中游水库群的蓄水及跨流域调水对长江口咸潮入侵等生态环境问题的影响,以流域为平台实行水资源的统一管理和统一调度。(2)处理好治理开发与保护的关系。随着长江口地区人口的增长,城市化和工业化进程的加速,传统的资源消耗型发展模式,势必会带来环境容量不足、资源承载力降低和生态退化、人民生活质量下降等负面影响。长江口地区的可持续发展,与长江口水土资源可持续利用和水生态环境保护有着十分密切的关系。因此,要认真贯彻维护健康长江、促进人水和谐的治江新思路,处理好治理开发与保护的关系,坚持在保护中促进开发,在开发中落实保护,保障长江口地区乃至长江流域经济社会的可持续发展。(3)处理好各部门、各地区之间的关系。长江口治理开发与保护,不仅涉及防洪、航运、淡水资源利用、岸线开发、滩地围垦、供排水、生态环境保护等诸多方面的整治开发要求,而且还涉及到水利、交通、国土资源、环保、农业、林业、城建、海洋以及上海市与江苏省等众多部门和地区的不同要求,牵涉面广,影响因素多,自然条件与社会因素均十分复杂。因此,长江口治理开发与保护要坚持统一规划和协调管理,妥善处理好各部门、各地区之间的关系,统筹兼顾各方利益和要求,协力推进长江口可持续利用。
三、长江口治理与保护的对策措施
根据上述总体思路,近期拟采取如下对策措施:
1.加快长江口综合整治步伐
在近几十年研究工作的基础上,长江水利委员会编制的《长江口综合整治开发规划》已经国务院正式批复,这是今后一段时期内长江口治理开发与保护的重要依据。我们应在规划的指导下,加快长江口综合整治步伐,促进河势进一步向稳定方向发展,增强防洪潮能力,改善淡水资源开发利用条件,控制废污水排放,切实保护好生态环境,通过河口的系统治理开发与有效保护,支撑地区经济社会的可持续协调发展。
2.做好流域水量的统一调度
长江流域虽然水资源丰富,但随着经济社会的快速发展,流域内水资源需求日益增加,加之南水北调、引江济巢、引江济太等工程的实施,各用水部门及地区间的矛盾已开始显现,尤其是遇特枯水年矛盾更加突出。为此,要在进一步深入调查研究的基础上,抓紧制定流域初始水权分配制度,做好流域水量的统一调度。同时,随着上、中游一大批控制性水利水电工程的陆续建设或建成,研究并开展水工程统一调度的要求已越来越紧迫。要认真研究以三峡为核心的长江干支流控制性水库群的综合调度,按照上下游、左右岸协调,开发与保护并举,整体与局部利益共赢,近期与长远统筹兼顾的原则,做好控制性水工程的统一调度工作。做好流域水量的统一调度,不仅对流域防洪安全、供水安全、维护长江健康生态环境具有重要的现实意义,而且对维护长江口健康,保障河口地区经济社会的可持续发展具有十分重要的促进作用。
3.强化水生生态、湿地生态和水环境保护
针对长江口湿地生物资源、水生生物、水环境质量在一定范围内遭到一定程度破坏的现状,应加强长江口水生生态、湿地生态和水环境的保护。水生生态系统保护要以水生生物为主要保护对象,以保护生物多样性、生态完整性为出发点,以受损生态系统修复为突破口,以重点保护区保护为核心,全面推进长江口水生生态保护。湿地生态环境保护应从保护湿地生物多样性、代表性、稀有性为出发点,以维持湿地面积不减少和湿地结构的完整性为指标,以崇明东滩、九段沙和长江口北支湿地自然保护区为重点,切实保护好长江口的湿地生境。水环境保护应在切实控制上游水质的基础上,以重要水源地保护为重点,以水功能区水质达标为目标,以污染物排放总量控制为主要措施,加强污水处理,控制非点源污染,实现长江口水环境保护目标。
4.加强基础性工作
长江口自然条件的复杂性和社会经济不断发展的态势,决定了长江口的治理与保护,将是一个不断认识、探索和实践的长期过程。为进一步做好长江口治理与保护工作,我们应切实加强科学研究和基础性工作,要加强监测与基础资料的收集工作,深化对河口变化和调控的规律性认识;要加强重大科学问题的研究,如上游水文情势变化对长江口河道演变、咸潮入侵、生态环境的影响问题,全球气候变化对河口影响问题等;要针对长江河口目前存在的主要问题和今后可能面临的新形势,研究制定相应对策,提出切实措施,以妥善有效应对可能出现的海平面上升、超强台风、严重咸潮入侵等极端事件可能带来的不利局面。
5.加强长江口的统一管理
加强长江河口的统一管理,是促进长江河口科学治理、合理开发和有效保护的有力保障。要根据长江河口管理的现实需要,加快制定出台“长江河口管理办法”,促进长江河口管理工作迈上新台阶;要采取有效措施,实现长江河口信息资源的共享,提升管理水平,提高管理效率;要着力构建有效的协商合作机制,加强交流、沟通与协作,共同整治、开发、利用和保护好长江河口。