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低碳生态经济下的水利建设思考

摘要:指出了水利行业应全面引入低碳生态经济理念,不断改进工程设计理念和技术,以最大程度地实现水利工程的节能、环保、美观、生态等效果,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。基于此,探讨了水利建设的生态环境问题,并提出了相关建议

关键词:低碳生态;经济;水利建设

1低碳碳生态经济内涵

由于工业经济的快速发展、人口的剧增,给自然生态系统带来了前所未有的破坏。为解决人类面临的困境,各种经济理念应运而生,其中低碳和生态经济理念最令人关注。低碳经济是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等化石能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。生态经济是指在生态系统承载能力范围内,运用生态经济学原理和系统工程方法改变生产和消费方式,挖掘一切可以利用的资源潜力,发展一些经济发达、生态高效的产业,建设体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境。低碳经济和生态经济都是20世纪后半期产生的新经济思想,是对人类和自然关系的重新认识和总结的结果,也是人类在社会经济高速发展中陷入资源危机、环境危机、生存危机深刻反省自身发展模式与改进的产物。其目的是通过人类重塑自然权威,以尊重自然、维护自然、顺应自然为前提,以人与人、人与自然、人与社会和谐共生为宗旨,以建立资源节约型、环境友好型社会和与之适应的经济增长方式、消费方式为基础,以引导人们走持续发展、和谐发展的道路为着眼点的一种全新的生态文明形态。其本质是体现保障生命存在的意义、体现保障资源永续利用的意义、体现保障生存环境的意义。

2水利建设的重要性

水资源是生态系统的控制要素,随着经济社会快速发展和气候变化影响加剧,新老问题相互交织。(1)气候变化影响加剧,流域性大洪水、局部强降雨、强台风、山洪、城市内涝等灾害频发,给人们的生命及财产造成重大损失和严重威胁。据2016年统计资料显示,全国31省遭受洪涝灾害,受灾人口10095.41万人,直接经济损失3643.26亿元,占当年GDP的0.49%。(2)水资源时空分布不均,多个区域分别或同时发生旱灾的概率较高。随着工业化的推进和城镇化的发展,全国废污水排放量居高不下,一些河流污染物入河量超过其纳污能力,水污染事故频繁发生,对饮水安全和供水保障的影响日趋严重,加剧了水资源的紧缺。(3)水资源过度开发,生态用水被严重挤占,使河流生态系统从结构到功能都不同程度地产生了影响,甚至已经超出了河流生态系统本身的调控能力,河流水生态环境恶化趋势日趋严重。(4)大坝与生态的关系复杂,大坝的修建可能引发一些生态环境问题,从而制约了水电开发。上述水问题已成为我国经济社会可持续发展的重要制约因素和面临的突出安全问题,因此,需要加强水利建设,完善防洪排涝减灾体系,构建良好生产生活环境,为发展低碳生态经济、建设生态文明提供安全保障;增强水资源合理调配与高效利用能力,保障水资源可持续利用;重置水生态环境保护与修复能力,构建生态安全屏障;合理利用水能资源,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

3水利建设的生态环境问题

传统的水利建设以控制水流为目标而建设水利工程,旨在满足人们对防洪、发电、灌溉、供水、航运等的不同需求,只是片面地追求水利建设带来的巨大的经济效益,而不去充分考虑后期水利运行所带来的生态和社会环境问题。因此,水利工程在带来众多效益的同时,也对生态系统和社会环境产生了各种影响,如处置不当,必将打破原有的生态平衡,甚至对人类、生物、环境带来巨大的生态灾难。此外,由于水利工程规模宏大,在建设和运行阶段也需要消耗大量的能源。水利工程建设这些问题受到社会各界的关注,成为工程的限制性因素。

3.1水环境影响

工程建设因拦蓄、调水等改变了河流、湖泊水体的水文情势,影响了原有河流、湖泊的流量、水深、流速、水面面积、含沙量。由于水文情势的变化,河道和湖泊等水体的水质及水温的变化难以避免。

3.2生态影响

工程建设对生态的影响,主要体现在生态的完整性、景观生态体系、陆生生态、水生生态、水土流失等方面。主要表现在由于工程占地、水库淹没等改变了原有土地利用类型,不同程度的改变了区域生态体系生产力;工程施工建设等改变了原有的地形、地貌,相关建筑物取代了原有的田园景观,使其失去原有的质朴自然的美;水库淹没了森林、草场及绿生生物的栖息地和觅食地,在某种程度上影响了绿生植被的种类和分布,造成绿生生物淹没死亡或迁徙,种群结构或区系组成发生变化,迁移路线发生改变等;兴建水利工程对河流、湖泊等水生生态有较大影响,对洄游生物影响更大;由于水体变化对河滩、湖滨、沼泽、滩涂等湿地生态环境以及物种多样性有不同程度的影响;工程开挖、土石料开采等施工活动扰动地貌、损坏土体和植被的分布可能产生水土流失问题。

3.3移民影响

因蓄水发电、灌溉、防洪等开发利用水资源所兴建的水库、水电站等水利工程,导致农村、城镇居民丧失了原有土地资源而需要搬迁,原有社会、经济、环境、生产体系可能解体,从而产生移民问题。移民问题常常是兴建水利工程所引起的最严重的环境问题,它牵涉到社会经济、传统习俗,还与自然生态、环境容量、未来开发等密切相关。移民的迁建可能产生次生环境影响。

3.4施工环境影响

工程的施工活动产生的施工粉尘、噪音及固体废物的影响,对施工区大气环境、环境卫生和附近居民及施工人员的健康有一定不利影响。

3.5局地气候影响

水库对局地气候的影响与水体的热容量、水面面积和下垫面变化有关。水库蓄水后水面面积增加将导致原河道两岸由热容量小、糙度大的陆面变为热容量大、糙度小的水面,下垫面物理特性的改变,库区及库周近地层局地气候环境条件有所改变,包括气温、湿度、风速、降水、雾等。工程对局地气候影响大时,可能对农业生产、航运和生活环境产生不同程度的影响。

3.6能源消耗

水利工程减轻洪、涝、旱等灾害,水电与太阳能、核能、风能等可再生能源一样是清洁能源,水利工程本质上是低碳的,但由于工程规模巨大,其生产及运行期间也需要消耗能源。工程建筑物混凝土量大,钢筋及金属结构用量多,以上材料均需消耗大量能源和资源。

4低碳生态经济背景下水利建设的几点建议

在低碳生态经济发展理念下,反思传统的水利建设理念,探索低碳和生态友好的水利建设技术,使水利工程服务于生态系统的健康维持与恢复,实现与自然和谐相处,是未来水利建设发展的趋势和方向。

4.1更新水利建设理念

(1)遵循统筹兼顾、和谐发展及可持续发展的设计理念,开发和利用水资源必须兼顾空间上的和谐发展和时间上的可持续发展。(2)遵循生态友好型设计理念。水利工程的建设应建立在生态环境容量承载力的约束条件下,保障基本的水生态过程和水生命维持系统,保持遗传的多样性;保证人类对水生态系统和水生物种的持续利用。(3)遵循资源友好型设计理念。水利工程的建设应建立在水资源承载力的约束条件下,使水资源开发利用量低于水资源的可更新水量,保证水环境质量要求。(4)遵循循环低碳发展的设计理念。以资源的高效利用和循环利用为核心,以技术进步为支撑,优化资源配置,以尽可能少资源消耗和尽可能小的环境代价,实现最大的经济效益和社会效益。

4.2改进水利建设技术

(1)完善工程方案决策设计原则,遵循投入小而经济效益和生态效益大的原则进行经济合理性分析,展开技术经济、环境经济、节能降耗综合效益比较。(2)完善水利工程设计的基本理论,研究水文循环时空变化规律及其未来的变化趋势;重视河流生态水力学条件,研究生态和环境友好型水利工程型式和工程技术措施。(3)强化优化结构设计,研究选择低碳、可再生、可循环、可生物分解材料材料,实现低资源能源消耗和低污染。(4)建立大型水利工程生态调度模式,水利工程调度能够兼顾多方利益并在经济效益、社会效益以及生态效益之间取得协调一致。

5结语

水利对人类社会可持续发展的支持地位是无法替代的,在水利行业应全面引入在低碳生态经济理念,不断改进水利建设理念和技术,以最大程度实现水利工程的节能、环保、美观、生态等效果,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。

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作者:刘怡琳 刘永红 单位:河海大学商学院 长江勘测规划设计研究院

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