我所看到的美國(guó)水電——密西西比流域的綜合開發(fā)及其借鑒意義
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2011-05-31 01:34
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如果說(shuō)科羅拉多河泥沙含量大，類似中國(guó)的黃河，那么密西西比河地域和河流的許多特性就類似于中國(guó)的長(zhǎng)江。只有了解美國(guó)密西西比河流域的水利水電水運(yùn)開發(fā)情況，才算是真正了解美國(guó)水電。
密西西比河由阿肯色河、密蘇里河、田納西河、克伯蘭河幾條主要河流組成，在分別介紹這幾條河流的水電開發(fā)之前，首先側(cè)重從水運(yùn)方面介紹美國(guó)密西西比河的總體情況。
1.密西西比河概況
密西西比河是北美洲最長(zhǎng)．的河流，全長(zhǎng)為6262公里，列世界第四長(zhǎng)河。
密西西比河的干流和支流，流經(jīng)美國(guó)31個(gè)州和加拿大2個(gè)省，流域面積達(dá)322萬(wàn)平方公里，居世界第五位。密西西比河的主要支流包括：伊利諾斯河、密蘇里河、俄亥俄河、田納西河、阿肯色河等，形成一個(gè)龐大的水系，是美國(guó)內(nèi)河航道網(wǎng)的主干，流向自北向南。
2．密西西比河的開發(fā)、管理和整治
密西西比河的開發(fā)、管理和整治由密西西比河委員會(huì)集中負(fù)責(zé)，由美國(guó)工程師兵團(tuán)具體實(shí)施。經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的開發(fā)和治理，密西西比河水系已經(jīng)發(fā)展成為集航運(yùn)、防洪、發(fā)電、供水、灌溉、娛樂(lè)、環(huán)保于一體的綜合利用水系。
2．1 密西西比河的開發(fā)整治簡(jiǎn)史
為了穩(wěn)定河勢(shì)，充分發(fā)揮密西西比河的綜合功能，從1820年美國(guó)國(guó)會(huì)開始討論發(fā)展內(nèi)河航運(yùn)的法令以來(lái)，先后通過(guò)了多項(xiàng)防洪、航運(yùn)的法令或法律，保證了內(nèi)河開發(fā)有序地進(jìn)行。
1825年密西西比河和伊利運(yùn)河初步建成。長(zhǎng)581千米的運(yùn)河，溝通了伊利湖與哈得孫河流域，由此形成了以密西西比河和五大湖為主干的美國(guó)航道網(wǎng)，對(duì)美國(guó)的中西部經(jīng)濟(jì)的早期開發(fā)起到了重要作用。通過(guò)伊利運(yùn)河連接了阿巴拉契亞山以西的中部大平原，大量貨物通過(guò)水運(yùn)使位于哈得孫河口的紐約港格外繁忙，成為美國(guó)東海岸最大的港口。
為了更好地開發(fā)和利用密西西比河，1879年美國(guó)國(guó)會(huì)成立了密西西比河委員會(huì)，負(fù)責(zé)包括航運(yùn)等綜合整治工作，統(tǒng)籌有關(guān)的財(cái)政預(yù)算。上世紀(jì)30年代羅斯?？偨y(tǒng)執(zhí)政期間，美國(guó)修建了流經(jīng)7個(gè)州的跨流域的田納西運(yùn)河，保護(hù)和開發(fā)了3000萬(wàn)英畝的土地，安排和創(chuàng)造了大量的就業(yè)崗位，密西西比河所產(chǎn)生的巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，一直作為羅斯福新政的重大成就享譽(yù)世界。沒(méi)有當(dāng)時(shí)美國(guó)工程師兵團(tuán)修建的18000公里運(yùn)河，沒(méi)有田納西運(yùn)河為龍頭的眾多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，很難想像美國(guó)能一躍成為世界頭號(hào)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。
由于密西西比河中下游在洪水期間不適合航運(yùn)，所以很早以前美國(guó)國(guó)會(huì)就有人構(gòu)想以田納西——湯比格比運(yùn)河作為從田納西河到墨西哥灣的航運(yùn)替代線路。由于該方案施工困難，一直未付諸實(shí)施，直達(dá)1964年4月，密西西比州哥倫布市才首次大膽提出在田納西——湯比格比運(yùn)河（253英里長(zhǎng)）修建中使用核爆破。美國(guó)耗資1700萬(wàn)美元對(duì)用核爆炸物建設(shè)運(yùn)河的可能性進(jìn)行研究論證，由于核裝置的安全性問(wèn)題比較突出，再考慮到可能與核條約發(fā)生沖突，科學(xué)家建議仍采用傳統(tǒng)的方式來(lái)建造這條運(yùn)河。最終在20世紀(jì)90年代前，田納西——湯比格比運(yùn)河工程竣工通航，達(dá)到通行萬(wàn)噸級(jí)船隊(duì)的水運(yùn)水平。
2.2 建設(shè)水運(yùn)工程也是水能開發(fā)的重要方式
人們通常認(rèn)為，所謂水能開發(fā)就是建設(shè)水電站開發(fā)水電資源，實(shí)際上，建設(shè)水運(yùn)工程也是水能開發(fā)的重要方式。在山區(qū)建設(shè)公路，通常是沿著江邊修筑，但與此同時(shí)也給環(huán)境帶來(lái)影響，同時(shí)公路運(yùn)輸也需要消耗油料。
而水運(yùn)成本低廉，在樹枝形河系中，水網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，水運(yùn)具有難以比擬的優(yōu)點(diǎn)。
由于對(duì)水運(yùn)航道的高度重視，密西西比河上游及其四大主要支流伊利諾斯河、俄亥俄河、田納西河、阿肯色河全部實(shí)現(xiàn)了渠化，建設(shè)通航梯級(jí)100多個(gè)，船閘130多座，下游重點(diǎn)是浚深航道，同時(shí)開挖人工運(yùn)河，使各大河流相互溝通，在美國(guó)東部形成了密西西比河干流和支流直達(dá)、江河湖海溝通、四通八達(dá)的水運(yùn)網(wǎng)，降低了運(yùn)輸成本。美國(guó)內(nèi)河運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)費(fèi)與鐵路和公路的運(yùn)費(fèi)之比約為l：4：30，因此內(nèi)河運(yùn)輸具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。今日，遠(yuǎn)洋船只可以往上游航行到圣勞倫斯海道，再由大湖區(qū)到芝加哥，再由芝加哥運(yùn)河連接密西西比河，而從密西西比河的支流密蘇里河又可延伸到西部?jī)?nèi)陸平原。因此，美國(guó)有從大西洋經(jīng)過(guò)五大湖到中西部密西西比河流域再到墨西哥灣的水路航線網(wǎng)。
美國(guó)農(nóng)業(yè)與工業(yè)制品可由水路網(wǎng)運(yùn)往沿岸城市及遠(yuǎn)洋港口。美國(guó)煤炭通過(guò)縱橫交錯(cuò)的水運(yùn)網(wǎng)絡(luò)非常方便也非常便宜地運(yùn)送到全美各地的燃煤發(fā)電廠，從而有效地降低了電力工業(yè)運(yùn)營(yíng)的成本。
2．3 美國(guó)密西西比河綜合治理的經(jīng)驗(yàn)
據(jù)美國(guó)專家介紹，密西西比河綜合治理的經(jīng)驗(yàn)可總結(jié)為以下幾條：
——政府重視、頒發(fā)法律、有序開發(fā)。是一個(gè)特別重視立法的國(guó)家，通過(guò)立法，未雨綢繆的對(duì)未來(lái)的工程建設(shè)計(jì)劃進(jìn)行規(guī)劃。使水利水電水運(yùn)工程建設(shè)有法可依。
——委托工程師兵團(tuán)進(jìn)行實(shí)施，從水利水電水運(yùn)三個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)。
——航道、船閘、船隊(duì)尺度標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、性能優(yōu)良，做到了系列化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，不僅提高了航運(yùn)效率，而且便于維護(hù)。
——重視科研在河流治理和工程建設(shè)中的作用。每年政府都有大量的經(jīng)費(fèi)投入到維克斯堡水道實(shí)驗(yàn)站，進(jìn)行相關(guān)研究、成果轉(zhuǎn)化、數(shù)學(xué)模型、物理模型、數(shù)學(xué)生態(tài)模型實(shí)驗(yàn)等，優(yōu)化比選方案，為工程設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)等提供保障。
——倡導(dǎo)公眾參與，增強(qiáng)河流意識(shí)。在密西西比河下游的圖尼卡縣建立了密西西比河流博物館，將河流變遷、河流貢獻(xiàn)、人河相處、生態(tài)環(huán)境、善待河流等知識(shí)，或以圖文并茂，或以實(shí)物模型直觀明了地向公眾宣傳。
2．4 美國(guó)的河流綜合開發(fā)的一些作法與我國(guó)存在差異
在美國(guó)的水利水電水運(yùn)開發(fā)中，為最大程度地增進(jìn)附近居民的理解，獲得附近居民的支持，美國(guó)的水電機(jī)構(gòu)都非常重視科普工作。如在密西西比河流博物館，就采用透明的有機(jī)玻璃圓筒展示出河流上游、中游、下游直至河口的河床泥沙組成和泥沙沉積物的厚度，直觀明了地將河流動(dòng)力學(xué)、河床演變學(xué)、泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)等深?yuàn)W的專業(yè)知識(shí)非常形象地呈現(xiàn)在公眾的眼前；在博物館附近河道的高灘上矗立著幾個(gè)高矮不一的白色圓柱，很有藝術(shù)感染力。這些圓柱的高低正是不同頻率洪水的水位，使公眾在欣賞這一藝術(shù)作品的同時(shí)也增加了不同頻率洪水的水位、淹沒(méi)范圍等知識(shí)，自覺(jué)地增強(qiáng)了防洪意識(shí)。
特別值得一提的是美國(guó)密西西比河流1993年發(fā)生了特大洪災(zāi)，造成了巨大的損失，促使美國(guó)人對(duì)密西西比河的洪水管理進(jìn)行反思。按照我們的思維習(xí)慣，遭受到這么大的損失，一定會(huì)痛定思痛，在密西西比河流的中下游地，區(qū)合適的地方，建設(shè)一座巨型水壩攔蓄洪水，但是美國(guó)的水利水電專家竟沒(méi)有人提出這一方案。這非常值得深思。
3．密西西比河生態(tài)保護(hù)問(wèn)題
河流是一種財(cái)富方式。由于很多企業(yè)和個(gè)人都希望自己能從利用河流中獲得財(cái)富，因而會(huì)出現(xiàn)很多矛盾。
1927年人們游說(shuō)國(guó)會(huì)議院在增加水深讓密西西比河流通航的時(shí)候，招來(lái)了鐵路公司最堅(jiān)決的反對(duì)——因?yàn)橐坏┖竭\(yùn)，就會(huì)搶走鐵路的貨物運(yùn)輸業(yè)務(wù)。同時(shí)隨著水位的提高，鐵路公司將不得不架設(shè)橋梁，建設(shè)更大的涵洞，并增加防止水流侵蝕鐵軌方面的成本。很多環(huán)保團(tuán)體也強(qiáng)烈反對(duì)壩閘系統(tǒng)，最早的反對(duì)者是美國(guó)工程師兵團(tuán)的一位工程師豪爾，當(dāng)他在依阿華州的野生動(dòng)物學(xué)校演講時(shí)，他警告聽眾：“閘壩可能帶來(lái)負(fù)面影響，使河流成為下水道，河水腐臭導(dǎo)致魚類死亡”。為此環(huán)保團(tuán)體專門成立了漁業(yè)局生物調(diào)查組織，幫助美國(guó)工程師兵團(tuán)克服船閘建設(shè)過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題，并努力尋找解決問(wèn)題的良策。
“密西西比河不僅是一條河流，它還是美國(guó)河流多用途的最佳例證”。美國(guó)國(guó)會(huì)將密西西比河上游認(rèn)定為具有國(guó)家重要意義的生態(tài)和河運(yùn)系統(tǒng)。事實(shí)上的確如此，密西西比河是美國(guó)內(nèi)陸唯一擁有這種功能的河流。這條河流的生態(tài)系統(tǒng)既是魚類、鳥類生活的家園，同時(shí)也是美國(guó)鷹類等鳥類遷移的走廊，為鳥類過(guò)冬提供了食物和棲息地。這里還有五座野生動(dòng)物棲息地：密西西比上游棲息地、馬可吐溫棲息地、垂普露、明尼蘇達(dá)河谷、伊里諾伊國(guó)家野生動(dòng)物棲息地。沿著河流，共有300，000ACRE的森林地、山脈和濕地。
美國(guó)國(guó)會(huì)還認(rèn)為，這條河流產(chǎn)生了多方面的綜合效益，因此必須在多重目的下進(jìn)行管理和使用。首先是每年都有7000萬(wàn)噸貨物-8500萬(wàn)噸貨物被運(yùn)送到密西西比河上游，所運(yùn)送的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、石油產(chǎn)品、煤炭都是最適宜水運(yùn)的大宗貨物，其中農(nóng)產(chǎn)品占貨運(yùn)總噸數(shù)的50%以上。其次是河流上所修建的工程可以對(duì)河流進(jìn)行調(diào)節(jié)，極大地改變了密西西比河流的水文地質(zhì)特性，密西西比河流域以前被洪水淹沒(méi)的土地——1200，000ACRE，現(xiàn)在有66%都被用來(lái)種植莊稼和放牧，通過(guò)河堤使這些農(nóng)業(yè)土地與防洪區(qū)隔離。第三是發(fā)電效益，水電站群發(fā)出的強(qiáng)大的電能促進(jìn)了密西西比河流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，顯著增加了美國(guó)的綜合國(guó)力。
密西西比河流域構(gòu)成了美國(guó)最有產(chǎn)量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)區(qū)。密西西比河也是美國(guó)最主要的水運(yùn)通道。但是，來(lái)自農(nóng)業(yè)和工業(yè)的污染也嚴(yán)重影響著這條河流。盡管船閘和水壩有時(shí)候使水流中的魚類和生物大大增加，但也使泥沙問(wèn)題不斷凸現(xiàn)，現(xiàn)在河谷中的沖刷率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于泥沙釣形成，使進(jìn)入密西西比河的泥沙不斷增加，泥沙在回水中沉積，給水中的生物系統(tǒng)帶來(lái)了營(yíng)養(yǎng)，也帶來(lái)了殺蟲劑等有毒化學(xué)物質(zhì)。不斷沉積的泥沙降低了生物棲息地的品質(zhì)，使一些動(dòng)物產(chǎn)生了從水棲到岸棲的變異。
為做好密西西比河的保護(hù)工作，美國(guó)專門成立了密西西比河上游保護(hù)委員會(huì)和下游保護(hù)委員會(huì)。密西西比河上游管理委員會(huì)生物專家曾經(jīng)認(rèn)為，泥沙的沉積對(duì)洄水的環(huán)境影響很大，如果不進(jìn)行理論創(chuàng)新和研究創(chuàng)新，那么人們將很難有效防止。經(jīng)過(guò)探索，現(xiàn)在上游委員會(huì)、有關(guān)各州和聯(lián)邦政府開始通過(guò)環(huán)境管理項(xiàng)目（EMP）以不同的方式處理泥沙問(wèn)題。在實(shí)施EMP項(xiàng)目中，美國(guó)漁業(yè)組織、美國(guó)工程師兵團(tuán)和：五個(gè)上游州共同收集泥沙數(shù)據(jù)調(diào)查并尋：找管理替代方案，以減少泥沙沉積對(duì)洄水的影響。
為有助于后代對(duì)密西西比河流資源的利用和管理，密西西比上游委員會(huì)提出需要發(fā)展全面的生態(tài)系統(tǒng)管理戰(zhàn)略來(lái)指導(dǎo)上游密西西比河流組織形成真正的伙伴管理。
密西西比上游委員會(huì)提出的生態(tài)系統(tǒng)管理目標(biāo)是發(fā)展統(tǒng)一的資源管理理論，保護(hù)和，增強(qiáng)密西西比河上游的生態(tài)系統(tǒng)，這種政策將有利于維持密西西比河自然資源的長(zhǎng)期健康，能有效滿足后代利用。為此，密西西比上游委員會(huì)認(rèn)為這種生態(tài)系統(tǒng)管理很可能需要新的立法以改變一些制度框架，并將這一任務(wù)列為美國(guó)密西西比河上游今后50年的重要任務(wù)。
結(jié)合密西西比河的情況，這里在談一點(diǎn)對(duì)我國(guó)河流管理的認(rèn)識(shí)。在“退耕還林”、“退牧還草”之后，我國(guó)還應(yīng)該采取“退岸還河”戰(zhàn)略，下決心將一些沿河而建的化工企業(yè)進(jìn)行搬遷，以維護(hù)我國(guó)大江大河的生態(tài)安全。
4．美國(guó)密西西比河的泥沙問(wèn)題及中美泥沙研究的對(duì)比
在進(jìn)行水能開發(fā)以后，河流的流速就會(huì)明顯緩慢下來(lái)，挾沙能力下降，從而出現(xiàn)泥沙淤積問(wèn)題。由于泥沙問(wèn)題困擾著美國(guó)密西西比河水運(yùn)，所以美國(guó)的水利水電水運(yùn)科學(xué)家對(duì)泥沙問(wèn)題進(jìn)行了很多的研究。
在泥沙問(wèn)題的研究領(lǐng)域，也許我國(guó)處于世界先進(jìn)水平，但是在環(huán)境泥沙研究方面，我們卻并不占優(yōu)勢(shì)。美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家泥沙實(shí)驗(yàn)室是專門研究泥沙問(wèn)題的機(jī)構(gòu)，主要研究工作是采用多學(xué)科交叉研究來(lái)解決流域土壤侵蝕、泥沙輸移與沉積、高地和河流里化學(xué)物質(zhì)的輸移、農(nóng)業(yè)耕作、河工工程以及河岸保護(hù)對(duì)泥沙和污染物輸移的影響、生態(tài)友好河流等問(wèn)題。研究范圍從基本理論、工程應(yīng)用到技術(shù)轉(zhuǎn)化，非常廣泛，以滿足聯(lián)邦和州政府的需求。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家泥沙實(shí)驗(yàn)室建有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)專門用于基本理論研究，在有限的空間里布置了緊密有序的實(shí)驗(yàn)水槽和儀器設(shè)備，降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙、風(fēng)浪流、泥沙運(yùn)動(dòng)、河岸侵蝕等領(lǐng)域的不少研究成果就是在這里完成的。另一個(gè)是為解決工程實(shí)際問(wèn)題而建的實(shí)體模型實(shí)驗(yàn)室。
據(jù)有關(guān)材料介紹，美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家泥沙實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)在河流生態(tài)恢復(fù)、河岸侵蝕機(jī)理以及河岸穩(wěn)定性判別技術(shù)等方面取得不少創(chuàng)新成果。比如，在河岸侵蝕機(jī)理研究方面，并沒(méi)有局限于傳統(tǒng)的臨界剪切力或臨界流速等概念，而是從河岸不同組織材料的特性，計(jì)算不同水位的水壓力和河岸空隙水壓力的變化曲線，通過(guò)比較兩者的大小確定河岸穩(wěn)定的臨界判別指標(biāo)，給出了5種岸體材料和河岸6種植被情況下的河岸穩(wěn)定的判別系數(shù)，為-評(píng)估已建河岸的穩(wěn)定性和新建河岸的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了有效的工具。
美國(guó)的泥沙研究多是結(jié)合環(huán)境影響、環(huán)境評(píng)估和環(huán)境修復(fù)進(jìn)行的，在傳統(tǒng)的河流泥沙、水庫(kù)泥沙等研究方面處于次要地位，但利用先進(jìn)設(shè)備和儀器進(jìn)行泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理的研究和泥沙量測(cè)方面仍比較先進(jìn)。相比之下，我國(guó)在傳統(tǒng)的泥沙研究和泥沙災(zāi)害處理的實(shí)踐上居于國(guó)際領(lǐng)先水平，結(jié)合環(huán)境泥沙問(wèn)題的研究雖有涉及，但在研究深度與廣度上仍有待加強(qiáng)。泥沙研究應(yīng)放在全流域的高度上，將流域的侵蝕產(chǎn)沙、泥沙輸移、河道演變、河口響應(yīng)、生態(tài)環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)整體加以研究。
在泥沙研究及生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題的研究上，美國(guó)物理模型實(shí)驗(yàn)研究漸少，而且物理模型實(shí)驗(yàn)多為基礎(chǔ)性研究，模型尺度較小，實(shí)驗(yàn)設(shè)備先進(jìn)，在理論上的貢獻(xiàn)突出。相比之下，我國(guó)在工程應(yīng)用’方面的模型試驗(yàn)研究能力、廣度和深度均較強(qiáng)，在泥沙數(shù)學(xué)模型模擬精度上處于先進(jìn)地位，尤其是在黃河高含沙水流這種特殊河流上的模擬具有獨(dú)到之處。但也應(yīng)該看到我國(guó)在數(shù)學(xué)模型上的通用性和商業(yè)化上的進(jìn)展緩慢；不利于模型的提高和推廣應(yīng)用。
美國(guó)的一些研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)非常重視基礎(chǔ)理論研究。在完成必要的科研項(xiàng)目的同時(shí)，利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備、借助完善的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行純學(xué)術(shù)性的研究，在理論上取得了不少創(chuàng)新成果。此外，他們還對(duì)美國(guó)的地表侵蝕進(jìn)行了深人研究，繪制了全國(guó)泥沙侵蝕模數(shù)、各河流含沙量、人海泥沙通量、以及海岸帶泥沙通量等泥沙信息地圖，對(duì)于從宏觀了解國(guó)土類型和泥沙分布具有重要意義。這些做法對(duì)我國(guó)很有啟發(fā)價(jià)值。
5．水電可持續(xù)發(fā)展呼喚理論和研究創(chuàng)新
流域梯級(jí)水電開發(fā)及規(guī)劃，不但是涉及到水電產(chǎn)業(yè)的布局及發(fā)展的重大問(wèn)題，而且也是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問(wèn)題。對(duì)于密西西比河流域而言，由于其橫貫美國(guó)，所以密西西比河流域的總和開發(fā)及治理，就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的范疇，上升到整個(gè)國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略高度，成為全國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略課題。在我國(guó)長(zhǎng)江流域的水電開發(fā)和綜合治理其實(shí)也是涉及到中華民族子孫后代的千秋偉業(yè)，影響極其深遠(yuǎn)：為此，我們必須借鑒美國(guó)密西西比河水系的綜合開發(fā)及治理經(jīng)驗(yàn)，大力開拓水電可持續(xù)發(fā)展理論，形成具有一定理論高度和思想高度的發(fā)展戰(zhàn)略和水電產(chǎn)業(yè)理論，以指導(dǎo)我國(guó)的水電開發(fā)。
盡管水電可持續(xù)發(fā)展理論由三個(gè)方面組成，一是水電資源的管理理論，二是水電資源的開發(fā)理論，三是水電資源的維護(hù)理論，但水文學(xué)和水資源學(xué)仍然是水電可持續(xù)理論的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)美國(guó)密西西比河的了解，深切地感覺(jué)到在水文及水資源研究方面，存在很多需要我國(guó)水電技術(shù)人員進(jìn)行理論和研究創(chuàng)新的地方。
過(guò)去講水文，主要是為工程設(shè)計(jì)提供基本數(shù)據(jù)，考慮較多的是經(jīng)濟(jì)性、安全性，研究的是降雨徑流。在水電可持續(xù)發(fā)展理論里面，則可能還需要考慮工程的環(huán)境影響、生態(tài)影響以及人文社會(huì)方面的影響。在傳統(tǒng)的水利水電水運(yùn)開發(fā)中，水文方面主要是關(guān)注局部，在水電可持續(xù)發(fā)展理論里面，需要拓展到全流域水資源的信息以及相關(guān)的一些信息?，F(xiàn)代水文學(xué)不僅要對(duì)大氣水、海洋水、地表水大地下水，水圈和大氣圈、巖石圈進(jìn)行關(guān)注，還要關(guān)注目前的現(xiàn)狀以及預(yù)測(cè)未來(lái)的變化，人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域水資源產(chǎn)生的多方面影響，其核心內(nèi)容是區(qū)域和全球水溫循環(huán)?，F(xiàn)代水文學(xué)今后需要逐步地?cái)U(kuò)展到一些特殊區(qū)域、特殊類型的研究?jī)?nèi)容。比如說(shuō)，遙感水文學(xué)、生物水文學(xué)、城市水文學(xué)等新的學(xué)科分支。在水電可持續(xù)發(fā)展理論里面，需要重新定義水資源學(xué)，有關(guān)的研究領(lǐng)域需要有所拓展：研究水資源形成、可再生的維持機(jī)理及時(shí)空變化規(guī)律、對(duì)水資源可持續(xù)利用的方式和對(duì)策；分析人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響；研究水與生態(tài)系統(tǒng)相互作用模式、機(jī)理、過(guò)程與效應(yīng)問(wèn)題，在利用方面上，提供科學(xué)合理的生態(tài)、生產(chǎn)、生活用水提供科學(xué)依據(jù)；致力于水資源開發(fā)的轉(zhuǎn)移式發(fā)展；促進(jìn)水資源合理配置和高效利用；解決技術(shù)支撐，建立水資源監(jiān)控體系，實(shí)施綜合管理；分析水資源的能源效益、生態(tài)效益、生產(chǎn)效益、生活效益，利用計(jì)算機(jī)；建立水資源效益的核算體系。
此外，新的水資源學(xué)還需要充分考慮自然因。素和人類活動(dòng)之間的相互作用、水鹽平衡、水和能量的耦合循環(huán)、物理規(guī)律和統(tǒng)計(jì)規(guī)律、自然因素和人類活動(dòng)。在利用層面上，要重視研究水資源開發(fā)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影口向，需要從過(guò)去對(duì)物理過(guò)程的關(guān)注，轉(zhuǎn)化到生物工程的關(guān)注。
水電可持續(xù)發(fā)展理論迫切需要理論創(chuàng)新，需要傳統(tǒng)水電學(xué)術(shù)研究由窄幅研究向?qū)挿芯哭D(zhuǎn)變，由單一研究向復(fù)合研究轉(zhuǎn)變，由工程研究向生態(tài)研究轉(zhuǎn)變，由技術(shù)研究向管理研究轉(zhuǎn)變，由水工模型試驗(yàn)向數(shù)學(xué)模型計(jì)算轉(zhuǎn)變。只有實(shí)現(xiàn)了這五個(gè)轉(zhuǎn)變，才能實(shí)現(xiàn)水電可持續(xù)發(fā)展的理論創(chuàng)新，才能使我國(guó)的水電開發(fā)提升到更高的境界。
作者簡(jiǎn)歷：何學(xué)民（1965-），河南省靈寶人，四川省電力公司干部，中國(guó)電力報(bào)駐四川記者站站長(zhǎng)，高級(jí)工程師，是麥肯錫咨詢公司及ＭＥＬＬＯＮ公司咨詢顧問(wèn)。
來(lái)源：中國(guó)農(nóng)村水電及電氣化信息
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