生态岛的水利现代化

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崇明岛具有独特的的自然优势，更有独特的生态经济发展思路。崇明的优势在环境，崇明的发展靠环境，崇明人致富要依赖环境。因此，保护生态环境，建设生态岛，实现崇明县国民经济和社会发展“十五”计划纲要的需要，是推进崇明大规模开发的需要，‘是解决当前生态环境存在的问题的需要，是保护人民群众根本利益、造福崇明子孙后代的的迫切要求。基于这种认识，崇明’以发展绿色经济为主线，调整优化经济结构，重点发展绿色现代农业、绿色现代工业、绿色生态旅游业，建设生态岛的目标。

在现代化建设过程中，水利发展的基本思路正在由工程水利大步转向资源水利、环境水利和生态水利，由传统水利转向现代水利和人与自然和谐共处、协调发展的水利。生态的水利应包括生态水工程、生态供需水、生态水环境三个组成部分。

生态水工程是以自然生态系统特征和特性为指导思想，进行设计和构建，并且可以管理和调控的人工生态系统。包括对自然资源和生物能源的崇明岛大开发是上海在新世纪的一项重大战略性开发计划，是上海实施跨越长江战略，形成长江三角洲经济共同体的核心举措。崇明岛的开发目标是建成与现代国际大都市相匹配的生态岛。由于崇明岛四面环水，水问题是崇明发展的关键，所以调整、整合水系，建立生态水环境，是崇明岛所有基础设施建设中最优先考虑实施的工程。

崇明县政府为了搞好生态岛的建设，编制完成了以环岛引河为主体，集引、供、排、蓄、航、灌、景为一体的多功能、高起点的崇明岛生态河湖水系规划。总的规划是：构建29条南北竖河、27座沿岛水闸和“5湖”、“1环”。 “5湖”即沿崇明岛东、中、西部开发建设5个总面积约24平方公里以上的人工湖泊或边滩环境水库， “1环”即开挖、拓宽南横引河和北横引河1669.海尔智能电子配电室、空调机房加建工程，形成一条与全岛水系工程贯通的环岛大引河。整个岛屿防汛排水、淡水供应能力将随之得到明显提高。

崇明岛上的河道综合治理，以工程措施与生物措施相结合，大力提倡采用生物措施，利用植物根系的固土作用和植物的枝杆消浪防冲作用来防治河坡的侵蚀，在河坡上设计三道防线：

第一道在河坡平台上应种植燕笋竹(串根快、固土强、能早产笋)或桑果园，经济价值高且又能含蓄地表迳流，是很好的水土保持防护林；

第二道在河口上下坡种植杞柳、紫穗槐、金针(黄花菜)，这是很好的护岸保土的林木和多年生的经济作物；

第三道在常水位的河坡和戗台上应种植芦苇，它能直接抗御水流、风浪、涌良的冲击力，起到了缓冲、减速、保护坡脚的作用。这样上下三层楼构成了一个有机的完整的护岸保坍保持水土的生物体系。

崇明岛的水利工程正在按生态的要求进行建设和技术改造。

生物的多样性对自然界中维持能量的流动、净化环境、改良土壤、涵养水源及调节小气候等多方面发挥着重要的作用。丰富多彩的生物与它们所在的环境共同构成了人类所赖以生存的生物支撑系统。保护生物多样性的意义重在满足后代人的需求，重在整个人类社会的可持续发展。

水是生命之源，水环境破坏和污染必将带来生物多样性减少和一系列的生态链的破坏。自然或人工形成的河流、湖泊、沼泽、海岸滩涂是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。它与森林、海洋并称为全球三大生态系统，它在蓄水防洪、调节气候、降解污染等方面也发挥着不可替代的作用。

人是从水中生物进化而来的，人与水具有天然的、不可分割的亲缘和亲近关系。在人类社会即将进入知识经济、休闲经济的今天，观光旅游和水上娱乐活动愈来愈加受到社会各界的重视，并将逐渐发展成为经济社会的重要产业和社会文明的标志。要将部分河流划定为自然风景类河流，供人们休闲娱乐和观光旅游使用，保护其不被开发或阻止与其功能不一致的

目前，一些发达国家都在试图修复河流系统的生态功能和环境功能，以便恢复遭到严重破坏的淡水生态和河流系统的自然风光，以及文化娱乐功能。社会经济愈加发展、发达，人们的休闲、娱乐时间就愈来愈多。观光旅游、度假娱乐、做诗绘画，以及文化发展、艺术创造等，都需要有一定的水环境和水生态条件作为基础和支撑。

l、生态需水的概念和定义

由中国工程院组织专家完成的《2l世纪中国可持续发展水资源战略研究》认为：广义的生态环境用水是指“维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水”。“狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”o生态环境需水量是天然的、客观的存在，但它却是随着经济社会的快速发展、生态环境问题的日益突出和生物多样性的减少而产生的、延伸的。

2、河道内生态环境需水

(1)、保护水生物栖息地的需水

保护水生物栖息地生态流量，即保护水生生物指示种，例如中华绒毛蟹、甲鱼等所需的水量。早些时期，由于水资源开发利用程度不高，水生态问题尚不严重。到了20世纪，随着水资源开发程度的增加，资源管理部门开始注意和关心渔场的减少。开展了许多关于鱼类生长繁殖和产量与河流流量关系的研究，从而提出了河流最小生态流量的概念。

①、 河道湿周法计算河流最小生态流量

该方法假设水生物的栖息地为水面以下的河坡及河底的水土临界处，即河道断面的湿周，为了确保水生物栖息地的最小湿周，估算河道必须提供的流量值作为河流最小生态流量‘

②、以曼宁公式计算河流最小生态流量 ，

该种方·法适用于一般浅滩式的河流栖息地类型。．假设保护了浅滩也就保护水生栖息地。因此以水塘和水道的平均深度、平均流速以及湿周长作水生物栖息地指数，如能在浅滩类型栖息地保持这些参数在足够的水平，将足以维护鱼类与水生无脊椎动物在水塘和水道的水生需求。确保以卜二项指数所需的河道流量为最小生态流量。

该方法主要评价河道内流量增加的变化对栖息地的水生生物种在不同生长阶段的影响，以确定保持生态的河道流量。考虑的主要影响指标有水的流速，最小水深、底质情况、水温度、溶解氧、总碱度、浊度、透光度等。

(2)、防治河流水质污染的需水量

水质污染稀释自净需水量，也即为改善水质需要的环境水量。对于河流，就是最小环境流量；对于湖泊、水库，就是受污染水体的最小交换水量。依据《中国水利百科全书》环境用水词条的解释，最小环境水量的确计算确定。我国在《制订地方水污染物排放标准的技术原则和方法》(GB3839—83)中规定：一般河流采用近十年最枯月平均流量或百分之九十保证率最枯月平均流量。

(3)、景观和水上娱乐环境需水量

随着社会经济的日益繁荣和发展，观光旅游和水上娱乐活动愈来愈加受到人们重视，并逐渐发展成为社会经济的支柱产业和社会文明的标志。一些发达国家都在试图恢复河流系统的生态功能和环境功能，以便恢复遭到严重破坏的淡水生态和河流系统的自然风光和文化娱乐功能。在我国，一些城市的景观环境需水量，在规划时往往用人均水面面积指标衡量；除了景观环境需水量之外，水上娱乐活动，如滑水、帆船、划船、冲浪等水上活动，必须有一定的水面面积及流量。

(4)、水沙平衡态环境需水量

随着长江水的含沙量居高不下，崇明岛内河道淤积严重，因此要维持河道水沙平衡。河流内的水、沙冲淤平衡问题，是一个与流域土地资源使用、水资源开发利用、生态植被保护建设、水土流失治理，以及河流、河道整治与开发等因素有关，实现水沙平衡河道需要保持一定的用水量。

(5)、河口海域栖息环境和饵料来源需水

崇明岛处于长江口的河口海域，具有特有的栖息环境和饵料来源，为了确保河口的水质的含盐度、温度和饵料质量，需要保持一定的用水量。

3、陆地和湿地生态需水量计算

(1)、陆地生态需水量

依据《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》界定的狭义的生态环境需水量所包含的内容，本文中的陆地生态环境需水量主要系指“保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境；水土保持及水保范围之外的林草植被建设”需水量；其需水量计算，不论是林地的还是草地的，天然的还是人工的，其计算方法大多为“面积定额法”或者是“植株定额法”。

(2)、 湿地生态需水量

依据《中国湿地调查纲要》，湿地一般分为：海岸湿地、河口海湾湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽和草甸湿地等共5大类。5大类又可分为26个亚类。其中，河口海湾湿地、河流河道湿地的需水量问题，已在前面述及；对于河流水库、湖泊生态，可以依据所要保护的敏感指示物种对水环境指标的需求确定，计算思路与前面述及的河流方法基本一致，但在计算时，更加注意水位的涨落限制；封闭或半封闭的低洼、沼泽等类型的湿地国瑞室外贴面砖施工方案，在对其水文循环进行一定时段的观察和调查、量测之后，可以依据水平衡的基本原理进行计算。

生态水环境是指水利工程周边的生态环境。崇明岛有195．6公里的海堤，有环岛运河和2 9僚南北向暨河，623条横河，泯沟15080条，河道总长度9240公里，还有2 7座沿岛一线控制水闸，并将在东、中、西部开发建设5个总面横在2 4平方公里以上的人工湖泊和边沸水库。这些水利工程的周边按全县绿化规划的布局进行绿化，创造美好的生态水环境。

随着社会经济的发展、发达，人们的休闲、娱乐时间就愈来愈多。观光旅游、度假娱乐、做诗绘画，以及文化发展、艺术创造等，都需要有一定的水环境和水生态条件作为基础和支撑。因此在水利建设中要充分考虑水上娱乐活动，乘船观光旅游，滑水、帆船、划船、冲浪等水上活动的景观旅游建设。

从人类发展历史的角度来看，水利建设由工程型水利向资源型水利和环境型水利发展，崇明岛由于特殊的地理位置，水利现代化建设必须走生态水利的道路。用现代的生态水利的理念开展崇明的水利建设和技术改造，这是一项崭新的工作，需要不断摸索和积累经验。在生态岛建设的起步阶段，要充分考虑水利工程生态化、生态需水的保障、生态水环境的创建。

1、当代科技新学科 谢希德主编 重庆出版社 1993年4月

0352.藏传佛教寺庙消防水源建设项目2、试论崇明河道水土流失成因及其防治措施 张凤新 2001年 12月20日 《上海水务杂志》2001—3

4、关于生态环境需水量若干问题的探讨(崔树彬)黄河水资源保护科学研究所