
1.2.3 治水理念指引与生态流域
我们认为引领治水实践有四大理念。首先是“两山”理论、绿色发展的理念,然后是生态文明的理念、以人为本的理念和科学决策的理念。
1)治水理念
(1)“两山”理论、绿色发展的理念
2017年5月26日,习近平总书记在中央政治局第四十一次集体学习时的讲话中指出:推动形成绿色发展方式和生活方式是贯彻新发展理念的必然要求。有什么样的生产方式,就有什么样的水资源利用方式,有什么样的产业结构,就有什么样的用水结构。因此,推动形成绿色发展方式和生活方式,是发展观的一场深刻革命,也是破解一切发展问题、资源环境问题的根本途径!
(2)生态文明的理念
尊重自然规律,本着生态学的基本原则,尽可能地减轻对水生态系统的干扰,全面严格规范人类的行为。
(3)以人为本的理念
遵循社会学基本原理,体现人的意愿,满足人的需求,保障人的安全,以提高人民福祉为目标。
(4)科学决策的理念
治水是一项复杂的系统性工作,必须在治理的顶层设计、规划、布局、技术手段、社会参与、专家知识、多学科联合等方面,全面制定科学合理的治理方案,使治水实践经得起时间和历史的考验。
2)生态流域
(1)概念及核心问题
生态流域建设就是以流域水循环多过程为主线,充分发挥流域对水循环的天然调节作用;规范人类水土资源开发活动,减少对自然水循环的扰动;优先布局绿色基础设施(林草地等)和蓝色基础设施(河流、湖泊、湿地等),优先利用土壤水库和地下水水库,合理布局地表灰色基础设施(水库、堤防、渠系、泵站、水井等);融合现代信息技术的新进展,实现“地表—土壤—地下”多过程、“水量—水质—泥沙—水生态”的联合调控,最大限度地实现“去极值化”,系统解决水问题(图1.9)。为此,需要充分发挥流域的自然调节能力,整体提升流域的综合调节性能,以应对水循环的“极值化”态势;治水需建设健全流域的综合服务功能,保育“山水林田湖”生命体功能,自然与社会相协调;多种水问题交织需进行水循环过程、水生态过程、水化学过程和水沙过程等多过程的综合调控。
生态流域建设的核心就是调控社会水循环过程,维持自然水循环与社会水循环的平衡,促进自然水循环和社会水循环融洽、互补。

图1.9 中国水资源分区
图片来源:中国水利水电科学研究院;数据来源:水利部水利水电规划设计总院,2011
(2)科学内涵
水问题本质是水循环失衡,表现为洪涝、干旱和水污染等方面的问题,生态流域建设就是要通过一系列措施实现良性水循环,使水与人类社会相适应。其科学内涵从“水量、水质、雨水利用”概括为“洪涝海绵化、黑臭清洁化、雨水资源化”三方面。
一是洪涝海绵化:洪涝的自然属性是大量降雨径流难以排除导致泛滥和积水,社会属性是洪涝对生产生活产生影响而致灾(图1.10)。因此,要减少洪涝灾害影响,核心就是要坦化并延缓洪峰极值,本质是要减少由洪水蓄积而对人类带来的损失。二是黑臭清洁化:水污染的来源主要分为农业污染、大气干湿沉降等面源污染和生活污水、工业污水等点源污染。我国水污染、水生态恶化现象十分严重,减少水污染、修复水生态是生态流域科学内涵的重要方面。三是雨水资源化:生态流域改变过去“入海为安”和“快速排干”的观念,将雨水视为资源,在不成灾的情况下,尽可能把更多的雨水滞留在当地,补充生态环境用水和社会经济用水。需注意,对于南北方、东西部、滨江滨海等不同类型应该区别对待,采取不同的雨水利用策略。

图1.10 雨季城市看海
(3)三大耦合平衡
从生态流域的三大科学内涵出发,其根本解决出路是在流域尺度和单元尺度实现三大耦合平衡:水量下泄与分散滞流平衡(洪水平衡),污染产生与削减平衡(污水平衡),雨水控制与利用平衡(用水平衡)。
洪水平衡:主要针对场次洪水尺度,指洪水量与洪水泛滥量、流域立体多层次滞蓄水量、湖库调蓄量及河道行洪量等水量之间的平衡。
污水平衡:主要指多种途径、类型的污染物产生和累积量与多种途径的减污和纳污量相平衡。
用水平衡:主要是针对长系列降雨尺度,指生态环境和社会经济用水量中的缺水量,能够由雨水资源量满足的部分与城市雨水资源化控制量相平衡。
(4)三大设计原则
生态流域的三大设计原则是:流域统筹、单元控制和系统均衡。
流域统筹原则:流域是水问题治理的基本单元,要以干支流统筹、上下游统筹、水陆统筹、城乡统筹、河湖统筹等为原则。
单元控制原则:将流域分解成若干小流域,形成几十上百个单元,每个单元采用分散式生态治理模式,尽可能做到污染物的产生和削减平衡,做到每个单元守土有责,每个单元都不给下游留麻烦。实现单元控制的核心思想是“一片天对一片地”,即当地降雨,就地消纳;污染平衡,系统耦合。
系统均衡原则:每个流域单元治理的条件和成本不一样,流域治理需从经济、社会、生态、环境、技术等方面综合考虑,就像动车组一样,均衡用力,使得治理的总成本最小,总效益最大。
(5)三大治理体系
流域根据土地利用类型,可以划分为自然斑块、农田斑块、城市斑块,相应地,生态流域建设分为生态保护体系、海绵田和海绵城市三大治理体系。
相对生态流域来说,海绵城市建设(图1.11)是“点”尺度的调控,海绵田建设是“斑块”尺度的调控。在生态流域建设中,将充分遵循水循环“大气—地表—土壤—地下”过程的基本规律,通过地表绿色基础设施、灰色基础设施、土壤水库和地下水库的优化配置与联合调度,进行水循环的“去极值”(削减洪峰、以丰补枯)和多过程(减水、减沙、减污染)的协同调控。生态流域充分吸收“清洁小流域”“海绵田”和“海绵城市”建设的精髓,以流域为基本单元,进行面尺度的立体调控。

图1.11 海绵城市景观
(6)三大基本途径
根据生态流域的三大内涵,要实现生态流域三大平衡,需要采取三类基本措施,即建设防洪排涝体系、污染控制体系和雨水利用体系,在“一片天对一片地”核心思想的指导下,贯彻和遵循系统均衡的原则,统筹安排,优化布设。
防洪排涝体系:要实现“洪水平衡”达到“水量上削峰”的目的,可以通过增加流域立面蓄滞量、湖库调蓄量和河道行洪量,通过“上拦、中蓄、下泄”和“源头控制、过程调节、末端排放”等途径来实现。
污染控制体系:水污染控污体系建设整体上应遵循“源头减排、过程阻断、末端治理”的总体原则。源头减排,即采用清洁生产技术与工艺,调整产业结构与产品结构,减少污染物的产生。过程阻断,即构筑闭路循环系统,实现再生水利用、营养物质的循环利用,阻断污染物进入水体的过程。末端治理,即污水的物理、化学与生物处理,污泥处置与物质利用,水生态系统修复。
雨水利用体系:推进雨洪资源化利用,需建设完备的雨水利用体系(图1.12)。处理好雨水资源与用水需求在时间、空间、水量和水质上的匹配性,按需用水,确保安全。

图1.12 城市雨水利用体系建设基本框架
(7)八个层次目标
生态流域治理要实现八个层次的目标,即水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化、水管理和水经济。
实现这八个层次的目标,归结起来就是要调整自然水循环和社会水循环二者之间的协调程度,重点是治理社会水循环。第八个国际水文十年(2013—2022年)的主题是变化中的水循环,把调控的重点放在人的自律性发展与可持续发展上,重点调控社会水循环。调控社会水循环有两个要点,第一要拼命节水,提高用水效率,尽可能少地从自然水循环取水,减少对自然水循环的干扰;第二是拼命治污,尽可能把用水产生的污水少向自然水循环排放。