【編者按】“沒有最好,只有更好”,是本公眾號創(chuàng)辦的座右銘,也是奮斗的目標。長期以來,我們始終把推文質量、品質放在第一位,精挑細選。本著百花齊放,百家爭鳴,出于為公眾傳播有益資訊信息之宗旨,為更好地豐富平臺內容與專業(yè)水平,力求打造水利行業(yè)精品公眾號平臺之精神,【水利天下】開辦【百家論水】專欄,專欄集各位專家智慧,進行熱點解讀、獨到見解、沙龍研討、案例或經驗總結、分析等原創(chuàng)分享。本期為第215期,分享人是楊樹清老師,本文經作者授權同意本平臺發(fā)布,文章純系作者個人觀點,不代表欄目平臺觀點,文責自負。讓我們一起致敬分享者并與諸位分享、交流,歡迎各位文末留言。  提要:通過調研長江中上游如四川,湖南,湖北和江西,我們發(fā)現長江的確病得不輕。我們提出必須在岸上和湖泊當中共同實行水污染治理、水生態(tài)修復、水資源保護“三水共治”。在已有的源頭治理措施上,將治理措施推進到湖泊當中。利用SPP技術治理洞庭湖/鄱陽湖/太湖,可以實現:1)污水向湖心的零排放,解決嚴峻的湖泊水污染問題;2)6-9月洪水期保護優(yōu)質洪水資源,從而實現“蓄洪減災”,解決洪災問題;3)9-11月向長江補水,修復三峽蓄水造成的水生態(tài)損害,恢復天然徑流過程。針對長江過度開發(fā)引起的諸多生態(tài)環(huán)境問題, 要“推動長江經濟帶發(fā)展必須從中華民族長遠利益考慮,把修復長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置,共抓大保護、不搞大開發(fā)?!?/span>水利工作者必須深刻反思為什么長江會“病得不輕”,要對“共抓大保護、不搞大開發(fā)”有一個完整的準確的認識。我們認為長江經濟帶的核心就是水,沒有水就沒有長江和長江經濟帶。長江的水多/水少/水臟/水渾都可以讓長江病得不輕。建國以后長江的水利建設集中在上游山區(qū)的水庫建設,主要解決洪水問題(水多),泥沙問題(水渾)。但是任何事物都有兩面性,紅得過度就會變黑,過度的大壩建設也同樣。目前水少/水臟成為主要矛盾。長江流域5萬多座水庫在9月以后的集中蓄水導致了“長江病得不輕”,兩湖干枯了,水質不佳了。我們不能繼續(xù)建設9月以后蓄水的任何大型水庫,不能繼續(xù)對枯季水資源進行大開發(fā),這類型的開發(fā)已經走入歷史。所以“長江不搞大開發(fā)”針對的是9月以后枯季搶水大戰(zhàn),但是“不搞大開發(fā)”并不意味著無所作為,而是要有所為、有所不為。6-9月洪水期的優(yōu)質洪水也應該適度開發(fā),達到“蓄洪減災”的目的。總書記同時指明了長江經濟帶的出路----“共抓大保護”。保護的是什么?可以說就是保護清潔水資源,即洪水資源。清潔淡水必須保護,必須實現五類/劣五類向清潔水源地的零排放。“修復長江生態(tài)”修復的是什么?就是水生態(tài)。針對的就是洞庭湖/鄱陽湖年年干枯見底,水生物/水生態(tài)遭到滅頂之災。修復的就是三峽9月蓄水以后造成的生態(tài)問題,就需要對三峽進行反調節(jié),就是9月以后要向長江補水,恢復長江中下游流量過程??倳浱貏e強調修復的方式是“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”。一旦鄱陽湖/洞庭湖實現“以豐補枯”,三峽就可以多發(fā)電,實現水電的“綠色發(fā)展”。從這個意義上來說,“不搞大開發(fā)”正是為打破舊有的發(fā)展模式和思路,而是以創(chuàng)新思路,把長江經濟帶建成為水旱無憂,生態(tài)優(yōu)美的天府之國。 為了解決任意體系的矛盾,首先需要選擇最重要的參數,進行單因素分析。而且在時間/空間上對這一因素一分為二 (Seporation); 對于其中一部分在時間/空間上進行保護(Protection); 對于另一部分進行改造和引導。防止兩部分合二為一(Prevention)。沒有SPP的工作方法就是頭發(fā)胡子一把抓的方法。SPP方法被廣泛運用到生活的方方面面,如城市環(huán)線設計(按車牌區(qū)分,保護本地車輛暢通,引導外地車輛在環(huán)線上快速通行);“非典”治理(按人體體溫分,保護市區(qū)低溫人群,實現高危人群對健康市民的零污染)。我們考察發(fā)現大禹是最早運用SPP治理洪水的,在四川白沫江至今留有大禹“一江三分”的遺跡 (按流量分,低流量走兩岸,高流量走主流中間),大禹的黃金堰至今在為四川的水旱無憂發(fā)揮作用,這既是昨天的中國智慧,也是成功先例,更是今天的生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展模板。按SPP方法設計的洞庭湖治理概化圖如下,在洞庭湖平行現有岸線作堤和“黃金堰”(魚類可通行的梯級滾水壩),滾水壩是一種橡膠壩,通過充氣/充水而鼓漲成為壩,泄氣/泄水來降低壩高。SPP按流量分水,災害洪水(也是優(yōu)質淡水)進入湖心并加以保護,安全洪水(一般是劣質水)由導洪(沙)渠進入長江。嚴防劣質洪水占據湖心,成為死庫容。調度方式如下:春季(3-6月)滾水壩基本敞泄,以恢復自然狀態(tài)下兩湖水深為目標;夏季6月15號以后湖心封閉,湖心保持低水位(26米),滾水壩抬高,空湖待蓄。一旦長江出現災害洪水,向湖心泄洪減災,長江水回落至安全水平以后,又繼續(xù)封閉湖心,直到下一波洪峰抵達。如此,逐步提高湖心水位;秋季(9月以后)三峽開始蓄水,長江水位最枯時期,洞庭湖蓄積的洪水開始向長江補水,與三峽形成反調節(jié)。修復三峽帶來的水生態(tài)影響,恢復提高長江水位至天然狀態(tài)。冬季三峽加大下泄流量,洞庭湖又開始敞泄,以三峽建壩以前的洞庭湖水深為目標進行調節(jié),保證魚類,鳥類安全越冬。對于鄱陽湖,也可以同樣運用SPP解決類似問題。對于太湖,則可以按入湖水質,一分為二。優(yōu)質淡水(一至四類)允許進入湖心,五類及劣五類水則由周邊環(huán)湖導污渠導出湖泊,實現污水向湖泊的零排放。 要推動長江經濟帶發(fā)展必須從中華民族長遠利益考慮。要統籌岸上水上,正確處理防洪、通航、發(fā)電的矛盾。長期以來,長江治理思路重在岸上,輕在水上,缺乏岸上水上統籌的措施。重大工程集中在源頭,缺乏末端治理。岸上水上一手硬一手軟的結果導致長江雙腎“鄱陽湖”和”洞庭湖”年年干枯見底,五類/劣五類水體的生態(tài)環(huán)境形勢嚴峻。SPP方案將治理措施推進到水上,一改長江流域5萬多座水庫9月以后集中蓄水為6-9月洪水期蓄水,9月以后向長江補水,與三峽進行反調節(jié)。將9月以后的長江搶水大戰(zhàn)改為蓄洪補枯,解決長江流域的干旱缺水問題。9月枯季補水消除上海青草沙海洋水庫取水難的問題,助力長江三角洲的發(fā)展。SPP使三峽調度簡單化,安全化,無需主汛期中冒險搶蓄洪水,也無需改變設計調度,在9月以后可以迅速提高水位,加大發(fā)電量。因為兩湖可以向長江補水,長江9月以后仍然保持高水位,三峽蓄水不再影響通航。9月以后洞庭湖是滿滿一湖清水,徹底結束兩湖干枯見底的局面。由于鄱陽湖/洞庭湖都具有三峽一樣大的容積,采用SPP等于建成3個三峽,將使得98/54年型洪水不再成災,相當于把滯蓄洪區(qū)變淹沒陸地改為淹沒湖心,解決長期以來兩湖附近的滯蓄洪區(qū)建設問題。 不難看出,岸上水上統籌的SPP方法的的確確可以為中華民族帶來巨大的長遠利益---水旱無憂的天府之國,是長江經濟帶總體謀劃中的重點突破,是戰(zhàn)略統籌中的發(fā)展新理念。 要把實施重大生態(tài)修復工程作為推動長江經濟帶發(fā)展項目的優(yōu)先選項。要用改革創(chuàng)新的辦法抓長江生態(tài)保護。當前和今后相當長一個時期,要把修復長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置。長江缺水就是包括湖區(qū)人民在內的最大生態(tài)危機,保清潔淡水(也是災害洪水)就是保護護水生態(tài),保護濕地,就是長江大保護的主要內涵和核心內容。這是SPP的主要生態(tài)修復功能。春季是動植物生長/繁衍的最重要時期,在這個時期,兩湖和長江處于中低水位,SPP無災害洪水可蓄,圖一中的滾水壩降低至最低高程,江湖相通,長江魚類可以暢通地洄游至兩湖任何部位產卵,繁衍。春季SPP對于水生物的影響幾乎為零。夏季雖然江湖隔斷,第一波洪峰抵達是開始向湖心蓄水,湖心水位開始從死水位抬升。第二波洪峰抵達,又開始蓄水,湖心水位逐步抬升。這一緩慢逐步抬升的過程有利于沉水植物的生長,比天然水位陡漲更加有利于水生植物。魚類可以越過滾水壩進入湖心。所以,SPP在這一時期對于水生態(tài)具有一定影響,但是影響不大。秋季SPP開始向長江補水,魚類可以自由越壩,進出江湖。所以SPP對于水生物的影響幾乎為零,而逐步降低的湖水位有利于水生植物,甚至比沒有SPP的天然狀態(tài)還要好。三峽蓄水,長江拉空沿線所有湖泊,導致整個流域缺水,同時引起河岸崩塌。但兩湖向長江補水,將澭高長江水位,減緩河道沖刷,消除“拉空”效應。所以,這一時期就是“長江病得不輕”的最嚴重發(fā)病期,SPP方法的優(yōu)勢體現在既有效治理“長江之病”,又只有輕微的“副作用”。冬季SPP 又開始敞泄,為了幫助鳥類越冬,還可以調節(jié)湖心水位至最佳。所以,SPP產生正面作用。結論:長江經濟帶的頂層設計不能死守岸上不下水,也不能只抓源頭,而應該源頭末端一起抓,岸上水上一齊發(fā)力,工程措施和非工程措施相結合。長江經濟帶應該優(yōu)化開發(fā)和重點開發(fā)的是6-9月洪水資源,應該限制開發(fā)和禁止開發(fā)的是9-10月間的枯季水資源?!爸腥A民族向來尊重自然、熱愛自然”擅長與自然和諧相處之道,繼承大禹 “一水三分”思想的SPP可以將長江經濟帶打造成為水旱無憂的天府之國。長江經濟帶的山林田草湖是一個生命共同體,而長江是這個生命體的大動脈,水就是這個生命體的血液。通過SPP的造血功能—“蓄洪補枯”,完全有可能治好失血嚴重,“病得不輕”的長江。初步分析表明:一旦長江枯季缺水問題得到解決,就具有了抓大保護和生態(tài)優(yōu)先的本錢和底氣,綠色發(fā)展和黃金帶具有了可能。 附圖一,大禹治水在四川成都附近樂平鎮(zhèn)留下的“一水三分”,成為SPP的原型和實景圖二,SPP運用在洞庭湖的所需工程:大堤(粗紅線)及滾水壩(對立的紅色三角),河流流線(黃色),細紅線為現有大堤,藍色為每年九月大洪水過后的蓄水水體,細紅線為水邊線。
 【作者簡介】楊樹清教授1981-1985就讀武漢水利電力學院治河系。國際海洋水庫學會秘書長?,F任澳洲臥龍崗大學海洋水庫研究中心主任,武漢大學珞珈講座教授。曾任華南理工大學特聘教授,天津大學特邀教授,韓國海洋大學教授。曾游學新加坡南洋理工大學(博士學位)、美國新奧爾良大學(博士后)。在南京水利科學研究院、新加坡國立大學、香港科技大,加拿大溫莎大學,印度理工學院IIT-Guwahati等工作和訪問過。楊教授主要從事水力學/流體力學/泥沙運動/水資源等方面的研究。在國際權威學術期刊J. Fluid Mech., Physics of Fluids, J. Geophysical Research, ASCE Journal of Hydraulic Eng., J. Hydraulic Research, Water Resources Research等發(fā)表論文近百余篇,取得一系列突破性進展。如明確提出:建設海洋水庫“蓄洪于?!保鉀Q沿海地區(qū)缺水問題。大家可以就相關領域特別是海洋水庫建設、研究等方面與楊教授多多交流探討。本期【百家論水】專欄系列就到這里了,大家有需要交流探討的,歡迎在評論區(qū)留言或轉發(fā)、分享,期待各位下期再見。
|