综合分析研究国外在防洪减灾、农业灌溉、水电开发、水环境治理与管理等水利行业的发展历程,有助于我国水利发展规划的参考和借鉴。
2.2.2.1 防洪减灾策略的变化
1.发展变化
20世纪70年代中期以后,发达国家的水利发展基本从以水资源开发为主转向以水资源管理为主。防洪从主要重视工程措施转变为工程与非工程措施并举,重点强调非工程措施和对洪水的管理,但各国采用的非工程措施的方式依国情而不同。防洪非工程措施和洪泛区管理的提出,体现了经济、社会发展到一定阶段对防洪的新要求,也体现了防洪与减灾的结合,体现了人与自然和谐相处的思想。
美国在具体的防洪策略上,经历了从单纯的工程措施到工程与非工程措施相结合再到以非工程措施为主的过程。防洪投资的主体也经历了从以州和地方政府投入为主到以联邦政府投入为主再到以州和地方政府投入为主的变化。1900 年以前防洪主要由州和地方政府各自为战,1917 年颁布《防洪法》确认了联邦政府应负责防洪方面的事务。在其后的近30年里,美国几乎完全依靠工程方法解决洪水问题,工程投资基本由联邦承担。然而由于洪泛区经济的快速增长,投资建设的扩大并未带来相应频率的洪灾经济损失的降低。20世纪50年代中期以后,开始考虑将洪泛区管理作为全国防洪减灾的基本措施。1968 年通过了国家洪水保险计划,要求在全国建立洪水保险制度。国家洪水保险计划实施后,根据实施中出现的问题补充制定了一系列法规政策,特别是从自愿保险到强制保险。1993 年密西西比河大洪水后,设立“国家洪水减缓基金”,加大政府对洪泛区管理的财政支持,并实施一系列援助计划,如“减灾援助计划”、“减灾技术支持计划”等。20世纪80 年代以后,美国洪泛区管理的责任开始向地方政府转移,联邦政府为使州和地方政府采取措施切实管理洪泛区内的开发,逐步建立起相应的激励机制。
日本因为洪水及地理上的特点,如河流短小,洪水历时短,洪峰流量有限,而且经历了战后恢复和经济高速发展后,其经济技术实力增强,在防洪策略上偏重于建设高标准的防洪工程体系,如集防洪、堤防土地利用与自然景观相结合的超级堤防。在非工程措施方面,主要是采取建立完善的洪水预警预报系统等综合防洪措施。日本从1959年开始,制定全国治山治水十年计划(以后改成五年计划),从而确立了治水事业与国民经济同步推进,有计划、按比例发展的制度。虽然从1960 年开始日本没有再发生大的洪水,但治水投入仍保持和国民经济同步增长。
印度政府在1954年全国许多地方出现灾难性洪水之后,开始着手制定防洪规划,实施国家防洪计划。在其后的40多年中,根据各地的不同情况采取了不同的工程措施和非工程措施。工程措施主要包括兴建蓄水水库,修建堤防、排水渠和抗侵蚀工程,河道治理以及兴建滞洪区等;非工程措施包括洪水预报、洪泛区区划、抗洪抢险等。到2000年,共修建堤防1.6 万多km,排水渠3.2 万多km,防洪库容1770 亿m3。但是防洪工程建设并未减少洪灾损失。其主要原因归于两点:防洪投资经费的不足和洪泛平原的开发。为减少洪灾损失,20世纪80 年代中期以后,一些邦开始征收防洪税来筹集工程维护资金,加固工程;而且,有一个邦已经通过立法,限制洪泛区的开发。
2.国内外的比较与启示
我国是洪水灾害严重的国家。目前我国已建成具有一定防御标准的防洪工程体系能防御常遇洪水,遇大洪水时也能显著减灾,但防洪工程标准仍然偏低。1998 年大洪水后,我国大幅度增加了防洪投资规模,开展大规模的以大江大河治理为重点的防洪工程建设,强调提高工程标准和工程质量。在非工程措施方面,主要江河蓄滞洪区的建设已纳入防洪规划并开始实施,全国洪水调度系统也在建设和完善之中,但防洪保险进展不大。近几年,人与自然和谐协调、工程措施与非工程措施相结合的防洪新思路进一步得到共识,并逐步体现在防洪规划、建设和管理中。但与发达国家相比,我国防洪减灾综合能力比较低,洪水灾害损失明显高于发达国家,如我国20 世纪90年代洪涝灾害损失与GDP的比值为2.4%,高于发达国家平均水平约10 倍。我国防洪减灾综合能力的提高仍需要一个较长的时间。
比较中国与美国、日本的防洪形势来看,我国的防洪策略应取美国、日本中间的路线。中美两国的洪水特性虽然相似,但是两国人口的反差对洪泛区土地利用的需求差异很大,因此,基本的治水策略就应有显著的不同。美国更多地倾向采用回避风险的策略,而我国由于人口众多和地理因素,没有美国这样回避风险的条件。中日两国虽然洪水特性差异很大,但都面临着对洪泛区土地开发利用的巨大压力,对防洪工程体系的依赖性很强。日本因为其河流和洪水的独特性,防洪策略上倾向高标准防洪工程体系建设。我国在巨大的人口与粮食需求的压力,以及经济与社会发展水平的制约之下,不可能完全放弃洪水高风险区的开发和利用。靠短期内的高投入来消除洪灾风险,或者靠严厉限制洪水高风险区的经济发展来减少损失,均不现实。因此我国在防洪策略上应注意以下几方面:
(1)确立人与自然和谐相处、从控制洪水向洪水管理转变的新防洪策略。根据这一新的防洪策略,制定和完善防洪减灾规划,并长期实施。
(2)充分认识到我国治水的艰巨性与复杂性,树立长期治水的思想。
(3)非工程防洪减灾措施与防洪工程体系相结合,建立科学的切合我国国情的防洪安全保障体系。在非工程防洪措施中,应加强对蓄滞洪区防洪保险问题的研究,尽快建立适合我国国情的防洪保险机制。
(4)为了建设与社会经济发展需求相适应的防洪安全保障体系,必须建立与经济发展按比例同步增长的、分级负担的、稳定的投资体制。
(5)在我国目前防洪工程标准还比较低的情况下,在相当长的一段时间内,工程手段还将是我国防御常遇洪水的主要措施。
2.2.2.2 灌溉农业应作为社会经济发展的基础
1.国外发展概况
无论是发达国家还是发展中国家,在经济发展的初期都将发展灌溉农业以保证粮食自给作为经济社会发展的基础,因此也将发展灌溉放在重要的位置。但随着经济的发展,以及对谷物需求的变化、水资源和能源条件以及国家政策等多种因素的影响,发达国家的灌溉面积在20世纪80年代以后增长速度明显放慢,美国和日本还出现负增长。
美国从20世纪初起,联邦政府就制定了一系列优惠政策,扶持西部灌溉农业的发展,兴建了大批灌溉与调水工程,如中央河谷调水工程、全美灌溉工程、科罗拉多河引水工程等。灌溉工程在西部地区成为社会经济发展的基础设施,发展灌溉农业是这一时期美国各级政府的一项重要工作。至60 年代初,美国灌溉面积达到1400 万hm2,1980年增加到2058万hm2,之后略有下降。美国谷物的平均单产从60年代初的2522kg/hm2持续增加到80年代中期的4700kg/hm2。60~80年代期间灌溉面积占谷物收获面积的比重保持在22%~30%之间,90 年代以后保持在1/3 左右,可见灌溉农业对粮食生产的重要性。美国在50 年代初就解决了粮食自给问题(人均谷物924kg),1980年人均拥有谷物量达到1170kg,增加谷物生产主要是为了出口,因此灌溉的发展规模主要取决于国际粮食市场的需求。(www.xing528.com)
日本在第二次世界大战以后到20世纪60年代初是它的经济恢复期,政府采取政策倾斜、加大投入等措施进行大规模的农田水利建设,兴建了一大批灌溉工程,以提高粮食产量,解决战后粮食的极端短缺。到60 年代初,灌溉面积达到294 万hm2,人均谷物拥有量214kg,粮食自给率达到80%。这个时期的灌溉对解决当时的粮食供应和国民经济发展起到了重要作用,成为国家稳定和经济发展的基础。其后一段时间,日本的灌溉面积虽有所增加,但增幅较小,70 年代以后开始逐步下降,1997 年下降到270万hm2,人均谷物拥有量也下降到1995 年的113kg(主要是水稻),粮食不能自给,这是日本实行农业经济结构调整的结果。日本在70 年代以后,谷物产量全部来自灌溉农业,单产也从1970年的5125kg/hm2增加到1995 年的6000kg/hm2。
印度是个农业大国,灌溉对提高粮食产量、克服产量的不稳定性以及抗御周期性干旱发挥着重要作用。印度也是一个人口大国,灌溉对保证国家的粮食安全至关重要,因此印度政府一直特别重视灌溉工程建设,灌溉面积也一直保持持续增加。从20世纪60年代初的2500 万hm2增加到1995 年的5300 万hm2。灌溉面积占谷物收获面积的比重从1961 年的27%持续增加到1995 年的53%。60 年代中期开始实施绿色革命(不断扩大灌溉面积,同时引进高产水稻及小麦新品种、增施化肥等),水稻单产大幅度提高。70 年代中期以后,人均谷物拥有量超过200kg,达到粮食自给,基本上停止了粮食进口。1995 年人均谷物拥有量为225kg。但印度的谷物单产和人均谷物拥有量都低于我国的水平。
2.国内外比较分析
对我国来说,由于人口众多,灌溉农业对保证国家的粮食安全具有特别重要的作用,因此发展农业灌溉是我国相当一段时间内的重要任务。1950 年全国有效灌溉面积只有1600万hm2,到2005 年,我国的有效灌溉面积达到5660 万hm2,占总耕地面积的43%,约占多年谷物收获面积的55%,人均粮食产量370kg左右。农业灌溉用水约占总用水量的70%。要继续增加粮食产量,灌溉面积还将增加,但受到水资源条件的限制,农业用水量不可能大量增加,因此主要的途径是要通过大力发展节水灌溉、提高灌溉用水效率来满足农业用水的需求,不能采取印度那种主要通过增加灌溉面积来提高农业产量的方式。
我国目前节水灌溉面积约2.6 亿亩,包括低压管道输水、喷滴灌和微喷灌等,节水灌溉面积比重不到31.4%。根据我国的国情,发展节水灌溉要“两条腿走路”,既要发展喷滴灌等现代灌溉技术,更要重视地面灌溉的节水技术。喷滴灌灌溉,在发达国家已占有较高的比重(美国已占40%,欧洲一些发达国家比重更高),但其投入大。我国目前喷滴灌比重小,有条件的地方应积极发展,并随着现代农业综合技术水平的提高逐步推广,提高喷滴灌的比重。目前以至今后相当长一段时期,我国的灌溉仍将以地面灌溉为主,因此应重视地面灌溉节水的发展,使其节水潜力得到充分发挥。地面灌溉节水技术投资少,见效快,方法简便,农民易于掌握,适合目前农村经济体制。美国目前地面灌溉仍占一半。我们应做好规划,借鉴国外先进技术,逐步提高地面节水灌溉的技术水平。
2.2.2.3 积极开发水电满足电力需求
发达国家在工业化进程中,为满足经济和社会发展对电力的需要,几乎都优先发展水电。但随着经济的发展,电力的需求量大增,水电在国家总电力中的比重是逐渐下降的。美国在20世纪30年代初期水电所占比重曾高达40%以上,60~80 年代平均在15%左右,目前已经降到10%以下。日本在60 年代以前以水电为主,90 年代初所占比重下降到11%。巴西一直以水电为主,水电发电量所占比重基本保持在90%以上。发达国家水能资源开发利用程度也较高,1990 年美国水能资源开发程度为81.8%,日本为67.4%,法国为74.3%。在发展中国家中,巴西为18%,印度为9.6%,而中国为4.8%,2002 年才达到6.5%。水电作为清洁能源,发达国家都十分重视开发,但水能资源的开发应纳入河流水资源综合利用规划中,并注意对环境的影响。
2.2.2.4 水环境治理和管理日益受到重视
由于经济发展、人口增长、用水规模增加以及对环保的忽视等因素,发达国家在20世纪60年代、70年代先后出现了较为严重的水污染问题。1971 年美国八大流域42万km的河道就有12.3 万km的河道受到污染,占河道总长的29.3%,五大湖也受到较严重污染。日本在70年代水污染也达到了非常严重的程度。水污染问题的日趋严重和水环境的恶化开始逐渐引起各国政府的关注,并开始对水污染进行治理。
发达国家对水环境的治理和保护包括以下几方面的内容:
(1)水质管理。通过开展水体监测、制定水质标准等措施,控制污废水排放,使水体污染逐渐减少,恢复清洁。
(2)污废水处理。首先对点源污染(工业和城市污染源)产生的污废水进行收集和集中处理,以后又开展了面源污染的治理。
(3)研发清洁生产工艺,减少甚至消除工业生产过程中污废水的产生。
(4)采取综合管理措施,保护环境。包括技术、法规和经济(征收排污费)手段和措施等。随着经济社会的发展和环保意识的增强,水污染的治理和保护逐渐成为一种产业。
(5)随着可持续发展观念的逐渐形成,水污染治理保护的目标和内涵不断深化。水生生态系统的保护,包括湿地恢复、水生生物栖息地保护等水环境治理成为保护和美化国土自然环境,提高人民的生活质量,实现可持续发展的重要方面。
美国通过立法规定水污染防治的职责、水质标准、水污染防治目标。在经济方面采取收取排污费、实施可交易的排污许可及为水污染治理提供补贴等手段,从20 世纪70年代初开始对水污染进行大规模的治理,但实践中广泛应用的措施主要是规定水质标准和实现目标的管制措施。到70 年代末,水污染治理取得了显著成效,许多河流和湖泊的污染长度和面积均已下降,如密西西比河的受污染长度已经下降到10%以下,五大湖的磷污染也大大减轻。1990 年水质评估显示,约60%的河流满足功能区划标准的要求,25%的河流部分满足要求;56%的湖泊达标,35%部分达标。90年代中期,美国污水处理率达到70%。
日本通过制定和完善水环境治理的法规,以依法治污为先导,逐步采取多种治理和保护措施,如制定水质标准、控制污废水排放、加大污水处理力度、实施排污水总量控制等。日本从20世纪70年代初开始大力开展水环境治理,经过20多年的努力,成效显著。1974~1997年,符合水质标准的水域从52%提高到80%,河流符合水质标准的比例从50%提高到80%,污水处理率达到55%。
法国从20世纪70年代开始大规模治理水污染,主要通过征收排污费和“污染费”为污水处理设施提供必要的资金保证,从而保证治污工作的顺利进行。
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