基于濕地視角再論水空間問題

鄧偉 楊才 苑全治

摘 要：人類社會在發(fā)展進程中始終面對洪水災(zāi)害問題，人—水—地的矛盾關(guān)系隨著社會發(fā)展也在不斷演進，現(xiàn)代社會物質(zhì)的豐富性也讓洪水災(zāi)害的損失不斷增加，為抵御高風險的洪水也讓社會付出了沉重的代價。面對洪水向人類社會發(fā)出的警示，特別是面對2020年和2021年流域性、區(qū)域性洪水災(zāi)害的影響，如何基于可持續(xù)發(fā)展目標導(dǎo)向下，促進人—水—地的和諧與共生，使得水空間問題再次呈現(xiàn)。本文立足新時代國土空間治理與高質(zhì)量發(fā)展、流域水安全與國家可持續(xù)發(fā)展大局，分析水與空間的關(guān)聯(lián)，韌性水環(huán)境與洪水的關(guān)系，分析表明，流域數(shù)量與格局合理、結(jié)構(gòu)與功能匹配的水空間是人類社會化解洪水災(zāi)害與風險的自然基礎(chǔ)與必要路徑。本文在此基礎(chǔ)上探索水空間規(guī)劃內(nèi)容和保護策略。

關(guān)鍵詞：濕地;水空間;洪水;水災(zāi)害風險;流域安全

2020年和2021年流域性、區(qū)域性洪災(zāi)又一次向人類敲響了來自自然的警鐘。在氣候變化和人類活動不斷加劇的今天，使得人—水—地關(guān)系成為人類社會可持續(xù)發(fā)展進程中必須高度關(guān)注的重大問題之一。中國是一個季風氣候主導(dǎo)的國家，氣候變化所帶來的影響是巨大的，區(qū)域性極端天氣強降水導(dǎo)致江河流域洪澇嚴重，中下游地區(qū)城鄉(xiāng)大面積過水，生命和財產(chǎn)受到不同程度的損害，應(yīng)急與恢復(fù)重建成本不斷增加，嚴重影響了經(jīng)濟社會發(fā)展的協(xié)調(diào)性與效率。

大氣降水過程與地表徑流過程是水文情勢不確定性的根源，并與陸表系統(tǒng)多種因素有關(guān)。1998年全國性大洪水之后，一些學者相繼發(fā)表學術(shù)看法和思考。如《水科學進展》編輯部邀請專家縱論98年特大洪水問題[1]，主要從洪水的根源論及植被生態(tài)與水土保持、流域整體防洪能力建設(shè)、強調(diào)需強化風險意識、倡導(dǎo)合理安排洪水的“出路”和促進水利經(jīng)濟的科學發(fā)展;一些學者從化解洪水風險方面提出了濕地功能再認識的思考[2];作者也根據(jù)洪水和水資源利用的辯證關(guān)系，提出了水空間管理與水資源可持續(xù)性的認識[3]，并就河流洪泛的作用與濕地格局的時空聯(lián)系和陸地水循環(huán)的過程進行探討，初步研究了流域水空間問題[4-6]。

洪水是自然過程，但在變化環(huán)境下，洪水災(zāi)情頻現(xiàn)，災(zāi)損也不斷增加（圖1），這也正應(yīng)了《理解正在變化的星球》中問及的“氣候和其他環(huán)境變化將如何影響人與環(huán)境耦合系統(tǒng)的脆弱性” [7]。21世紀人類社會發(fā)展面臨水少、水多、水臟的系列挑戰(zhàn)與考驗，成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵制約性因素之一，人—水—地矛盾不斷增加社會安全運行成本。據(jù)統(tǒng)計，全球各類自然災(zāi)害所造成的損失中，洪災(zāi)占40%，洪災(zāi)的經(jīng)濟損失和人員傷亡均居首位。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國2020年的洪災(zāi)導(dǎo)致直接經(jīng)濟損失為2 143.1億元，死亡人數(shù)271人;據(jù)央廣網(wǎng)鄭州2021年8月2日消息，“7.20”特大暴雨造成了鄭州292人遇難，直接經(jīng)濟損失532億元。如此嚴重的洪災(zāi)影響，迫使我們要進一步深刻地思考未來應(yīng)對和管理洪水的策略問題。

審視中國快速的城市化，可知以城鎮(zhèn)空間體系主導(dǎo)的地表結(jié)構(gòu)變化極大地改變了陸地水文徑流環(huán)境，城鎮(zhèn)化的空間網(wǎng)絡(luò)體系不斷喪失水空間，導(dǎo)致應(yīng)對洪水的自然能力下降。思慮近年來嚴重的洪水問題，結(jié)合筆者1998年特大洪水之后開展的有關(guān)水空間問題探究，包括濕地特別是洪泛濕地的水空間功能研究，立足于流域國土空間高質(zhì)量發(fā)展的新要求，秉持山水林田湖草（濕地）是生命共同體的重要理念，基于濕地視角再論水空間問題，以期為流域水安全和可持續(xù)發(fā)展提供新的科學認識。

一、水的特性及其與空間的關(guān)聯(lián)

1.水的自然與社會特性

水的運動形式，即循環(huán)過程是非常復(fù)雜的。水也是利與弊交織：少了干旱，多了洪澇，臟了危及環(huán)境與人類健康。雨情是氣候因素決定的，水的徑流受地形因素和下墊面條件復(fù)合影響。水的人類社會福祉性依賴其時空均衡性。因此，水的調(diào)蓄必須要有一定的空間，即水空間。在自然基礎(chǔ)上，地表水徑流是自由的，而對人類社會發(fā)展而言，對水的時空進行人為調(diào)控是必然的，而這種調(diào)控在變化環(huán)境下不斷面臨新的挑戰(zhàn)。治水管水從古至今都是關(guān)乎國家和民族命運的大事。運用現(xiàn)代科學理論和技術(shù)手段，可為人類更深入地認識水的特性，把握水的運動規(guī)律，科學治水管水，促進人—水—地關(guān)系的和諧提供重要的科技基礎(chǔ)。

2.水與空間的關(guān)聯(lián)

（1）水的空間性。水作為基礎(chǔ)性自然資源，需要通過調(diào)蓄才能滿足現(xiàn)代人類社會利用的需求，沒有合理的水空間就不可能有水的調(diào)蓄，也談不上水的科學管理。水的運動與徑流需要一定的空間或廊道，水需要多大的水空間或廊道與流域水情密切相關(guān)。顯然，流域水空間要與流域水文情勢變化相匹配或耦合。水空間是立體的，并具有時空尺度性，它不單是河道，還應(yīng)包括濱水空間以及與水徑流關(guān)聯(lián)的空間（環(huán)境）。必須指出，濕地包括洪泛區(qū)濕地都是重要的水空間，具有水—地關(guān)系內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，人—水—地關(guān)系問題的本質(zhì)是水空間在流域?qū)蛹墔f(xié)調(diào)耦合的問題。

（2）水空間概念。水空間是指陸地水循環(huán)過程和水資源形成相關(guān)聯(lián)的水流區(qū)與多介質(zhì)系統(tǒng)。諸如洪水廊道（洪泛區(qū)）、森林、濕地、江河湖庫、土壤層（包氣帶）和地下含水介質(zhì)等[6]。水空間具有客觀性，并與水文地貌、水空間介質(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候變化和人類活動密切關(guān)聯(lián)。

（3）水空間類型。根據(jù)成因、介質(zhì)組成、地理層位、空間形態(tài)、水文特性和可變性，流域水空間可劃分為不同類型。依據(jù)成因劃分為自然水空間、人工水空間和自然—人工復(fù)合水空間;依據(jù)組成介質(zhì)劃分為非生物質(zhì)水空間、生物質(zhì)水空間和復(fù)合質(zhì)水空間;依據(jù)層位劃分為地表水空間和地下水空間;依據(jù)空間形態(tài)劃分為線狀、面狀和網(wǎng)狀水空間;依據(jù)水文特性劃分為季節(jié)性（暫時性）水空間和持久性水空間。

（4）水空間邊界。依據(jù)確定性和可變性，水空間邊界可劃分為常態(tài)水空間邊界和應(yīng)急水空間邊界。常態(tài)水空間是流域在平水年能夠保障生態(tài)和經(jīng)濟社會安全的水空間范圍，是水空間的基本格局。應(yīng)急水空間是在特殊天氣過程中，能夠承受一定過境洪水壓力的水空間，是環(huán)境韌性的表征。應(yīng)急水空間具有彈性的水調(diào)蓄疏解功能，在國土功能上體現(xiàn)多目標性或利用的多樣性。

（5）流域水空間結(jié)構(gòu)與特性。流域水空間功能具有整體性和系統(tǒng)性的特征，并受地帶性和地表結(jié)構(gòu)的影響。流域水空間沿河道具有縱向、橫向和垂向的空間關(guān)聯(lián)。就其特性而言，一是流域水空間格局具有時空耦合性，遵循地域分異規(guī)律，與氣候變化、天氣過程、人類活動有關(guān);二是流域水空間邊界具有動態(tài)性，其邊界是基于水情背景下相對應(yīng)的空間范疇;三是流域水空間系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，水循環(huán)過程將流域城鄉(xiāng)水空間各子系統(tǒng)有時序地聯(lián)系起來，彼此相互作用和相互影響，形成互反饋關(guān)系。

二、韌性水環(huán)境與洪水

1.韌性水環(huán)境

韌性水環(huán)境就是要求公共水系統(tǒng)能夠在抗旱、防洪以及突發(fā)水環(huán)境等事件時，能有效緩解沖擊和壓力對公共環(huán)境的影響，穩(wěn)定提供優(yōu)質(zhì)水源、降低水患危害。韌性水環(huán)境是韌性城市體系的關(guān)鍵內(nèi)置特征，也是韌性城市功能的基礎(chǔ)，韌性水環(huán)境對城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)體系水文過程的空間均衡具有重要的調(diào)節(jié)功能和化解水災(zāi)害的作用。

2.從自然的角度理解洪水

洪水是自然產(chǎn)物，這無可厚非，但人類之所以視洪水為“猛獸”，是因為洪水具有一定的破壞性，不僅損害生態(tài)空間，也損害生活和生產(chǎn)空間，危及經(jīng)濟社會發(fā)展。洪水是一種自然力，它不以人的意志為轉(zhuǎn)移。如何化解洪水的破壞力，應(yīng)從自然的角度考慮如何適應(yīng)洪水，其中構(gòu)建合理的水空間格局（韌性水環(huán)境）非常必要，以期解決水多和水少的水患問題，安全服務(wù)人類經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

3.從社會的角度應(yīng)對洪水

為了保障經(jīng)濟社會系統(tǒng)安全，我們必須要遵循自然規(guī)律，絕不能不計成本或代價進行“人水大戰(zhàn)”，要理性面對洪水，在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，從綜合層面促進人類對洪水的調(diào)控。因此，流域或區(qū)域足夠的水空間（韌性水環(huán)境）及其系統(tǒng)格局與結(jié)構(gòu)設(shè)計和完善的運行機制至關(guān)重要，努力做到御洪水于合理的空間范圍，這是人類社會在變化環(huán)境下，管理洪水風險的擇優(yōu)路徑。

三、水空間規(guī)劃與保護策略

1.水空間規(guī)劃

（1）水空間規(guī)劃的原則。水空間規(guī)劃必須堅持以下原則：適應(yīng)變化環(huán)境下流域洪水重現(xiàn)短周期化的原則;流域經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源安全相互協(xié)同的原則;流域水空間權(quán)屬合理配置及管控的原則;增強流域水—生態(tài)—能源—食物網(wǎng)絡(luò)安全的原則;協(xié)同海綿城市體系構(gòu)建的原則。

（2）水空間規(guī)劃的層次?；谏鲜鲈瓌t，流域水空間規(guī)劃多層次關(guān)聯(lián)如圖2所示。

（3）水空間規(guī)劃的內(nèi)容。①變化環(huán)境下流域水文過程演化規(guī)律的識別。多時空尺度分析氣候變化和人類活動作用下，流域下墊面變化特征，將流域水文變化過程與下墊面變化相耦合， 闡釋流域地表變化過程對流域水文情勢的影響， 揭示變化環(huán)境下水文過程與水資源演變規(guī)律，重點識別人類活動對流域水空間的影響、評價和預(yù)測其風險。②流域水空間關(guān)聯(lián)性、特征與變化模擬。通過流域水空間格局、結(jié)構(gòu)與功能關(guān)聯(lián)效應(yīng)的模擬，確定基于城鄉(xiāng)水安全目標的水空間靜態(tài)和動態(tài)邊界， 闡釋不同洪水頻率下洪泛區(qū)演變特征與水空間調(diào)節(jié)的數(shù)量關(guān)系， 為流域水空間格局建構(gòu)與功能等級劃分提供依據(jù)，重點分析河網(wǎng)系統(tǒng)的水空間聯(lián)系及其功能與作用機制。③流域水空間合理配置的多目標。統(tǒng)籌水—地—社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題，基于水（ 資源）安全多目標設(shè)定，充分考慮自然環(huán)境基礎(chǔ)， 因地制宜地科學確立流域水空間規(guī)劃多目標，平衡流域上中下游水空間需求關(guān)系與匹配性，以滿足自然與社會水安全體系的整體協(xié)調(diào)與可持續(xù)性。④建立流域水空間信息管理與決策支持系統(tǒng)。通過空—天—地一體化對地觀測，獲取多源信息，建立多屬性數(shù)據(jù)集，構(gòu)建流域水空間綜合數(shù)據(jù)庫，利用空間分析多種智能體模型，動態(tài)把握流域氣候變化和人類活動影響下水空間變化特征， 實時定量闡釋流域調(diào)蓄能力和可調(diào)蓄范圍，集成模擬模型、地理信息系統(tǒng)、智能算法等方法，為流域水空間問題的快速診斷與科學調(diào)控決策提供技術(shù)支撐。⑤流域水空間治理與保障體系。建立流域水空間功能紅線制度，以及相關(guān)的法規(guī)和條例，基于流域水空間監(jiān)測預(yù)警，促進流域適洪減災(zāi)管理工作，將被動管理洪水轉(zhuǎn)化為主動適應(yīng)，建立和完善流域水空間經(jīng)濟補償機制，不斷提高流域水空間功能管理的綜合能力。

2.水空間保護策略

留足濕地與洪水共舞是水空間保護的基本路徑。濕地水空間的調(diào)節(jié)功能不可替代，濕地是人類社會與洪水共舞的自然基礎(chǔ)，是化解洪水風險的自然力量。遵循社會可持續(xù)發(fā)展的理念，人類需要學會與洪水和諧相處的辦法，而濕地（洪泛濕地）正是“基于自然的解決方案”（Nature Based Solution， NBS）化解水多、水少，協(xié)調(diào)人—水關(guān)系的正確路徑。

（1）釋放濕地水空間調(diào)蓄的自然力量。濕地是水陸相互作用的活躍地帶，是陸地系統(tǒng)重要的集水區(qū)域（水的營房），既可以減緩和抑制地表徑流，又具有卸載洪水的功能。早有研究證實，流域濕地率與洪峰消減具有一定的相關(guān)關(guān)系[8]，這是因為濕地具有很強的蓄滯水流功能，也正是濕地水空間的自然力量所在。據(jù)此，流域濕地率劃定時需要考慮：一是要對標流域水安全風險管控;二是要適應(yīng)流域氣象水文特點和洪水過程與規(guī)律;三是要城鄉(xiāng)統(tǒng)籌，科學合理劃分水空間功能區(qū)。

（2）建立適應(yīng)洪水的經(jīng)濟體系。適洪經(jīng)濟的精髓就是讓人與洪水和諧相處，充分利用洪水的規(guī)律性化洪災(zāi)為“洪財”[9]。目前，全國各地在較長時期的摸索中，逐步形成了一些適水的經(jīng)濟發(fā)展模式，在扶貧致富和鄉(xiāng)村振興方面發(fā)揮了重要作用。如吉林的松嫩平原洪泛濕地區(qū)，多有湖泡蘆葦濕地分布，探索出了葦—蟹和稻—蟹適水經(jīng)濟模式;還有四川內(nèi)江、宜賓基于稻田濕地，發(fā)展了稻—魚—鴨和稻—小龍蝦適水經(jīng)濟模式，并與鄉(xiāng)村休閑旅游結(jié)合，形成了濕地多業(yè)態(tài)融合發(fā)展體系，極大地增加了鄉(xiāng)村生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。這些順應(yīng)自然的鄉(xiāng)村發(fā)展模式，充分體現(xiàn)了因水制宜的思路，科學把握了水土耦合特征與規(guī)律，進而達到了適水性與經(jīng)濟性（圖3），提升了可持續(xù)發(fā)展能力。

（3）制定適應(yīng)洪水發(fā)展的綜合戰(zhàn)略。氣候變化影響下的極端天氣將不斷增加，水情變化的不確定性與高風險性給未來發(fā)展帶來多重挑戰(zhàn)，特別是城市地區(qū)急需加強其自身的環(huán)境韌性[10]，在洪水管理方面要創(chuàng)新思路，跳出傳統(tǒng)做法，綜合集成工程措施、生態(tài)措施和現(xiàn)代治理措施，用可持續(xù)發(fā)展的思想看待人—水—地—經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)關(guān)系重塑的必要性和緊要性，權(quán)衡敏感集水區(qū)洪水利害關(guān)系[11]，適度束水，給水建立家園，進而全面促進生態(tài)文明與國土高質(zhì)量發(fā)展進程中的人—水—地和諧關(guān)系（圖4）。

為此，國家需要在“十四五”規(guī)劃制定過程中，考慮適應(yīng)洪水發(fā)展的總體策略與方針，通過流域水空間的科學規(guī)劃，基于水空間恢復(fù)的自然力和管理方法[12]，建立流域水空間合理的格局與功能體系，不斷加強適應(yīng)經(jīng)濟社會安全發(fā)展的水空間體系建設(shè)，不斷完善網(wǎng)絡(luò)化的流域濕地水空間結(jié)構(gòu)與功能提升，極大地增加城鄉(xiāng)韌性水環(huán)境，全面系統(tǒng)地增強流域化解洪水的綜合能力。

四、認識與討論

綜上所述，可以得出如下一些新的認識：①變化環(huán)境下，水的有效調(diào)節(jié)空間是確保流域水安全的根本基礎(chǔ)，應(yīng)當在國家和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃中作為一個專項內(nèi)容加以研究，并將工程化水空間和生態(tài)化水空間有機、高效組合，全面構(gòu)筑起流域水安全體系。②要創(chuàng)新洪災(zāi)治理模式，強調(diào)在響應(yīng)和適應(yīng)洪水規(guī)律的前提下，基于流域洪水風險的時空特性，以數(shù)量與格局合理、結(jié)構(gòu)與功能匹配的流域水空間對洪水進行科學調(diào)蓄與管控。③要高度重視洪泛濕地水空間的生態(tài)服務(wù)和經(jīng)濟價值，以適水經(jīng)濟為路徑依賴，并與半自然半人工化的溝渠濕地組網(wǎng)，提升區(qū)域適水國土空間多樣功能的綜合性與經(jīng)濟性，確保水—生態(tài)—經(jīng)濟的高效率和高質(zhì)量復(fù)合關(guān)系。④水空間的劃定要充分依靠基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的成果提供支撐，還要依靠法律法規(guī)保障體系和政策工具的支持，確保水空間的合法性與有效性。

從流域水安全與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展管理看，水空間管理問題不可回避，社會各個方面都應(yīng)高度重視，流域未來必須依靠足夠的水空間來應(yīng)對氣候變化和極端天氣影響下的洪水災(zāi)害。為此，要樹立流域水空間的科學理念，通過專題性的科學研究，特別是變化環(huán)境下流域洪水演變模擬和預(yù)測，深入探究一些相關(guān)的重大科學問題，為流域水空間的規(guī)劃與管理提供更多、更科學的指導(dǎo)和決策依據(jù)。

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