一、城市化引起的水危机
城市化是我国走向现代化强国的不可阻挡的大趋向。但是,在城市化过程中,围绕以城市为中心的供水、排水、水环境保护与防洪排涝问题日益突出,水灾害加剧、水资源紧缺、水环境恶化,议论多年的“水问题”在某些地区已经孕发为“水的危机”,并呈全面加重的趋势。
1.水灾害加剧。90年代以来,我国水灾损失急剧增长,1994年突破1000亿元,1996年超过了2000亿元,其中水灾损失增长最快的是城市及快速城市化的地区。
2.水资源紧缺。我国城市缺水现象自70年代以来逐年扩大。现有400多座城市供水不足,其中100多座城市严重缺水,年缺水量达58亿m3。
3.水环境恶化。随着城市工业与居民生活污水排放量的增加,城市河道水质普遍恶化,部分河道与湖泊水体的污染已达到危害居民健康的程度。目前我国工业、城市污水总排放量为416亿m3,经过集中处理达标的只占23%,其余大都直接排入江河。全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染。城市周边农村被迫利用污水进行农田灌溉和水产养殖。
二、城市水患的孕发机制
城市化过程是人口向城市高度集中、城市面积持续向周边地区扩张与城市系统功能不断复杂化的过程。在这一过程中,人们的生活方式、社会的运作机制、资产的结构形式、流域的地形地貌、江河的产汇流条件及水域的水质等等都在发生着显著变化。这种以人的生存与发展需求为导向,使人与自然之间的平衡不断被打破的现象,具有两重性:一方面,人为营造的城市,随着规模的不断扩大,与原有环境之间产生出大量新的矛盾,并且矛盾越来越复杂,解决矛盾的难度越来越大;另一方面,随着社会经济、技术实力的增强,对自然演化规律认识的深入,以及人类自我约束能力的提高,又为改善城市环境,维护城市的正常发展创造了条件。
城市水患的出现,在大规模城市化进程中是不可避免的。如果不同步加强城市水利建设,则水的问题必将日趋严重,甚至孕发为水危机,成为社会可持续发展的严重制约因素。我国人口众多,对生存空间压力大,加之水资源短缺、降水量时空分布不均,是生态系统比较脆弱的国家。同时,我国又是发展中国家,经济与法制基础薄弱,在城市化加速发展时期,容易出现投入不足、治理不力、水危机不断加重的局面。
三、城市水利的基本特点与发展方向
城市水问题是社会经济发展的产物。发达国家在各自经济的高速发展阶段都曾不同程度地遭遇过这一问题,并为之付出了沉重的代价和巨额的治理费用。我国在城市化进程中水的危机带来的困难与挑战将更多、更复杂。
1.城市水利面临问题的长期性与复杂性。在城市发展过程中,一方面水资源合理配置、水环境保护治理与水灾害防御控制的要求不断提高;另一方面多数城市由于对具有公益性质的城市水利基础研究不够,投入不足,社会上大量存在的过分追求局部与眼前利益的短期行为等还在使矛盾不断激化。从基本国情出发,我国大多数城市尚不具备短期内以高投入克服城市化进程中水危机的实力。因此,城市水利的发展是长期而艰巨的任务,不是抓好几个“形象工程”就可以一劳永逸的。对既是资源、又是环境要素、也是致灾因子的水来说,必须要统筹规划、综合治理,将发展与治理密切结合起来,将水资源的合理配置、水灾害防御与水环境治理一起纳入城市发展规划,建立相对稳定的、与城市经济发展按比例同步增长的投入机制,同时加强法制教育,尽力遏制城市发展引起水灾害与水污染风险加重的趋势。
2.城市水利统筹规划的超前性。城市水患是发展中的问题。因此城市水利在规划阶段就必须要考虑如何应对城市发展中水问题的演变趋向,如何满足城市未来发展的治水需求。目前我国城市水利规划的一个重要问题是基础研究不够、预测手段不足,规划的依据往往是过去的不完整的资料,使得规划本身的合理性就缺乏保证。合理进行城市水利统筹规划的依据必须建立在科学预测的基础之上。同时,城市水利信息管理与决策支持系统的建设也需要大力加强。
3.城市水利实施对策的综合性。城市区域综合治水包括两重含义。首先,治水措施的目标是综合性的。城币水源的保护、供排水系统的建设、城市河道湖泊的整治、城市污水处理与废水资源的重复利用、城市防洪体系建设与城市环境改善的结合等等,在解决水多、水少、水脏的问题上,总是你中有我,我中有你。其次,治水手段是综合性的。不仅需要形成完整配套的工程体系,而且需要将工程措施与非工程措施有机地结合起来。只有综合运用工程、法律、行政、经济、教育、技术等手段,才可能达到城市水利的发展目的。
4.城市水利发展模式的开放性。常言说,“一方水土养一方人”。但是在城市地区,其实需要“八方水土养一方人”。因此,城市水利不能就城市论城市。城市水利规划,必须与流域水利规划相协调,妥善处理好上下游、左右岸、干支流以及城市与乡村的关系。充分调动一切积极因素,形成“一龙管水、多龙治水”协调运作的机制。城市水利既要满足城市人口生存与城市经济发展的需要,也要克服掠夺式的资源利用、以邻为壑以及导致区域内生态系统破坏的弊病,创造人与自然相和谐的生存环境。同时,城市之间需要加强经验交流,善于引进新观念、新技术。
5.城市水利的风险特性与加强风险管理的必要性。在城市水利的发展中,建立风险管理机制是解决城市水危机的有效途径。在城市化过程中,我们不可能彻底根治水灾害,充分供应水资源及完全避免水污染,因此需要加强水的危机与风险的预测、评估、管理与应急对策等问题的研究;需要建立健全风险管理机制,兼顾局部与整体、眼前与长远的利益,避免人为加重风险;认真做好水的危机的应急预案,努力增强风险预测、监测、评价能力,增强分担风险和承担风险的能力等。洪水风险管理的本质,就是综合利用法律、行政、经济、技术、教育与工程手段,合理调整客观存在于人与自然之间及人与人之间基于洪水风险的利害关系。
四、防治城市水患中亟待加强研究的重大科技问题
1.防治城市水患必须重视基础性研究工作。20世纪我国是以农业大国为基本特征的国家。围绕着“水利是农业的命脉”这一传统的命题,开展了规模空前的水利建设。20世纪后期,随着城市化进程的加速,城市水利面临大量新的问题。人们已经意识到,这些问题不是传统的观念、体系与手段可以顺利解决的。因此,必须大力加强城市水利基础性的研究工作。在城市防洪方面包括:研究城市型水灾害的成灾模式及演变规律,探讨城市化进程与城市水危机之间相互激发与制约作用的机理,增强预测能力;建立综合性城市防洪体系的适宜性的评价准则,探讨与日益提高的城市防洪安全保障需求相适应的对策体系、管理体系与应急管理体制,与经济发展同步增长的投入机制等;开展城市洪涝灾害损失的评估,探讨快速评估的原理与新的技术手段等。
2.加强城市水患监测技术的开发研究。城市水患现象更复杂,防治城市水患对决策科学化的要求更高。要使决策的依据能够从定性的分析走向定量的分析,要使粗略的预案得到合理的实时的调整,对基础信息完备性、连续性、合理性的要求必然提高,因此必须具备完善的监测系统与快速的处理分析能力,包括:城市洪涝灾害的监测系统的研究与建设,“3S”技术在城市洪涝灾害监测系统中的应用,城市的防洪工程隐患与险情的监测技术等。
3.加强城市水患预测预报技术的研究。城市水患的综合治理,仅仅依靠过去与实时的信息还不够,必将更多地要求将决策建立在科学预测的基础上。因此需要大力加强:城市水患预测、预报系统的研究与建设,基于GIS的城市水患仿真技术,城市水患预测、预报信息的管理、利用技术,城市生命线网络系统水灾应急反应情景分析技术等。
4.加强城市防灾、抗灾技术的研究。城市不仅人口、资产密度加大,而且结构复杂化,防洪安全保障需求多样化。因此需要研究开发:城市河道综合治理技术,城市雨洪蓄滞、渗透等工程处理技术,城市超级堤防的建造技术,城市建筑耐水化的处理技术,城市各类生命线系统的防洪应急保护技术,城市发展与防洪减灾相结合的综合规划技术,城市防洪工程的除险加固技术,城市防洪工程体系的优化调度技术等。
目前,许多城市已陆续增加了水利的投入。然而,重建轻管、急于求成的现象普遍存在。部分地区城市水利规划指导思想、管理体制以及对策措施不能适应城市发展的需要。事实上,搞城市水利,没有钱办不成事,仅仅有钱也未必办得成好事。
城市化是我国从贫穷落后的农业大国走向现代化强国的必然趋向。在城市化进程中,水的危机必将成为我国社会经济可持续发展的重要制约因素。除非在管理体制与治理对策方面有重大的变革,城市的发展将难以避免城市水患的困扰,甚至为此而付出沉重的代价。依法治水、计划治水。综合治水、科学治水,是城市水利发展的必由之路,也是实现城市可持续发展的重要保障。健全城市水患的应急管理体制,是近期亟待加强的重要措施。
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