淺談國外跨流域調水工程現狀、機遇和挑戰(zhàn)

谷麗雅，侯小虎，張林若

（水利部國際經濟技術合作交流中心，100038，北京）

近年, 氣候變化及人類開發(fā)活動加劇了水資源及陸地水生態(tài)系統(tǒng)的壓力，受降水、季節(jié)、年際、極端氣象事件量級和頻率變化等因素的影響，全球淡水時空分布不均的趨勢正在持續(xù)擴大。 此外，受工業(yè)、農業(yè)和城市污染的影響， 水質正在不斷惡化，導致可用水資源量變得越來越少，如果任其發(fā)展下去， 到2030 年全球供水將出現40%的缺口。

到2050 年， 世界人口預計將達到98 億，其中66%將居住在城市。 為確保人類福祉可持續(xù)，必須有充足和質量達標的水資源。 雖然綠色基礎設施 （指一個相互聯系的綠色空間網絡， 由各種開敞空間和自然區(qū)域組成，包括綠道、濕地、雨水花園、森林、鄉(xiāng)土植被等，這些要素組成一個相互聯系、有機統(tǒng)一的網絡系統(tǒng)）作為可行的替代方案，能提升水資源可持續(xù)利用水平，但水利工程等硬件基礎設施仍被許多國家作為首選，成為水資源存儲和重新分配的重要手段。

一、全球跨流域調水工程現狀

調水工程指為實現從一個流域向另一個流域、 從一條河向另一條河、從一個淡水體（如河流、湖泊、地下水源）向需要用水的地方調水的水利基礎設施。 根據Oleksandra Shumilova 等的研究成果， 大型跨流域調水工程需至少滿足以下一個條件：建設成本至少達到10 億美元、 調水距離至少達到190 km、年調水量至少為2.3 億 m3。 其近期發(fā)表的報告稱，全球現有34 個大型調水工程，76 個在建、擬建或規(guī)劃的大型調水工程。未來大型調水工程主要將位于北美洲、亞洲和非洲，總投資估算超過2.7 萬億美元。

據國際灌溉排水委員會公布的數據，2005 年跨流域調水工程的年調水量達5 400 億m3， 占全球取水量的14%。 到2025 年，全球取水量預計增長25%，主要依靠調水。

二、國外跨流域調水工程的特點

跨流域調水工程通常發(fā)生在水文特征差異較大的地區(qū)之間，隨著氣候變化加劇和城市化進程加快，跨流域調水工程的特點逐漸發(fā)生了改變。

1.從單一目標發(fā)展為多目標

早期調水工程建設目標較為單一，隨著大型跨流域調水工程的興建，項目開始從單一目標轉向工農業(yè)供水、城市飲用水、生態(tài)環(huán)境修復、地下水回補、航運和休閑娛樂等多目標。

2.調水形式多樣化

調水形式從單一的輸水渠道向輸水管道、提水泵站、涵洞和天然河道等聯合運用轉變， 并廣泛采用了集中控制與自動化管理， 配有一整套工程運行管理信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。

3.風險因素增大

由于跨流域調水工程調水距離較長，不僅需要大量資金，而且從計劃到完工時間跨度大，對社會、經濟和環(huán)境帶來重大影響。此外，工程涉及的利益相關方較多， 政府協(xié)調利益沖突的難度正在加大， 氣候變化導致的水文條件改變增加了工程技術難度。

三、跨流域調水工程面臨的難點問題

1.項目投資成本增高

大多數跨流域調水工程面臨的主要問題是投資成本不確定，特別是大型調水工程，如果項目成本和費用超支將導致項目陷入財務困境。 跨流域調水工程的費用支出在實際建設過程中會不斷增加， 除了經濟成本，環(huán)境和社會成本也是項目估算的重要組成部分。

2.項目不可持續(xù)

由于項目成本被低估、效益被高估，很多跨流域調水工程對社會和經濟帶來的不良影響沒有得到充分認識，從長期看項目不可持續(xù)。

3.受政治經濟因素影響大

許多跨流域調水項目屬于跨境工程，若沿線經過一些政治和經濟不穩(wěn)定的國家，就會引發(fā)國際水爭端。

4.項目啟動難度大

鑒于跨流域調水工程建設跨越時間較長， 項目提出后被暫?；驍R置的情況非常普遍，一些項目難以啟動。

四、面臨的機遇和挑戰(zhàn)

目前，水短缺已逐漸成為全球普遍現象，全球大城市超過10%的用水來自跨流域調水。 無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，都面臨著用水需求日益增長，各行各業(yè)用水競爭加劇的狀況。 跨流域調水工程成為解決缺水問題重要工程措施，但依然面臨著多重挑戰(zhàn)。

1.跨流域調水工程影響評價不夠

近年，跨流域調水對環(huán)境、社會和經濟的影響開始受到廣泛關注。 研究表明，盡管調水方案可緩解地下水供應壓力、改善水質、推進生態(tài)系統(tǒng)恢復措施的實施，但不利影響同樣引人關注。 如在缺乏維護保養(yǎng)的情況下，大型調水工程會增加水的蒸發(fā)損失和漏水率。除此之外，大型調水工程還會對調水區(qū)和受水區(qū)的生態(tài)產生不利影響。 雖然有關單個調水工程環(huán)境影響的研究很多，但跨流域調水工程對環(huán)境、社會和經濟的潛在影響并沒有得到充分評估。 調水項目規(guī)模巨大，有些影響可能不可逆轉。

2.尋找可行的替代方案

大型調水工程改變了調水區(qū)和受水區(qū)的水平衡，對當地居民帶來有利或不利雙重影響。 受水區(qū)獲得的供水增加，居民享受到工農業(yè)發(fā)展帶來的紅利；而有的調水區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化將導致收入降低，迫使當地居民搬遷或自謀生路。 因此，研究利用綠色基礎設施等替代方案很有必要，或至少將綠色基礎設施作為解決方案的一部分。 同時，探討利用其他措施解決水短缺問題的可行性， 如再生水利用、管道更新改造、利用水權交易和水市場進行水分配、將自然濕地或地下含水層納入儲水系統(tǒng)、海水淡化和提高用水效率等方案。

3.缺乏統(tǒng)一的評價標準

與大壩項目不同的是，國際上沒有設立統(tǒng)一的標準評估調水項目的設計、性能及對人類和生態(tài)系統(tǒng)的影響。 鑒于工程影響的程度主要取決于調水區(qū)與受水區(qū)的自然和生物特征、調水工程類型、 調水量和調水頻率，因此，需要積累大量的數據。 但各國缺乏專門負責維護調水工程數據庫的機構，缺乏統(tǒng)一的評價標準。

4.水資源重新配置帶來的不確定性

跨流域調水使水資源重新配置，打破了水平衡，導致調出流域的水量減少，存在一些潛在的風險，跨界調水工程還有增加國家間摩擦的可能性。

五、啟示和借鑒意義

1.開展項目多情境多維度研究

權衡跨流域調水工程總體效益與成本時，應設立多個水資源利用情境，從多個價值維度進行分析研究。近年，國際上開始流行 “水足跡”（指一個國家、一個地區(qū)或一個人，在一定時間內消費的所有產品和服務所需要的水資源數量）概念和技術，以此評價人類對水資源時空分布依賴程度， 衡量人類活動對水資源的影響。

2.納入水資源綜合管理范疇

在全球水資源時空分布不均問題愈發(fā)嚴重的情況下，應將跨流域調水工程納入水資源綜合管理，同時考慮綠色基礎設施的作用，水資源不僅是供人類使用的自然資源，也是珍貴的生態(tài)資源。

3.強化跨流域調水工程與水網絡之間的聯系

人類通過大型調水工程可重造全球水文網絡和分配流量，創(chuàng)建一個“人工河”網絡。 這意味著將這些大型調水工程納入全流域水文模型十分必要，同時，應制定統(tǒng)一的國際標準，評價大型調水工程的生態(tài)、社會和經濟影響。