“雙碳”背景下水利工程的發(fā)展趨勢與研究進展

 

　　生態(tài)保護與工程建設(shè)在水利領(lǐng)域是密不可分的關(guān)系。崔保山等提出生態(tài)水利是新興學科研究領(lǐng)域，它促使以前單一的、片面的、局部的水利進入到系統(tǒng)化、整體化、全局化、多維度的新思考階段，使之能夠滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)運行和生態(tài)系統(tǒng)平穩(wěn)循環(huán)的需求。作為應對“碳達峰”“碳中和”最有效、最易施行的方式，生態(tài)減碳的思想應該在水利工程的建設(shè)與投產(chǎn)中得到充分貫徹，可以通過森林、草地、濕地等生態(tài)系統(tǒng)中的植物進行光合作用，將二氧化碳轉(zhuǎn)換為有機碳固定在植被或土壤中而實現(xiàn)碳匯功能，而水作為重要的生態(tài)因子，影響著植物的生命活動及土壤狀態(tài)，從而影響生態(tài)系統(tǒng)固碳能力。

 

　　在水利工程的規(guī)劃和設(shè)計中，優(yōu)先考慮生態(tài)保護和恢復，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞和碳排放。左其亭等指出通過改善水生態(tài)，豐富水環(huán)境中的物種多樣性，積極開發(fā)水生態(tài)的碳捕集和碳封存技術(shù)，加強水體固碳功能，從而提升水體的固碳能力，助力水生態(tài)綠色低碳模式的建成。生態(tài)水利堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展、以水而定、量水而行地原則，在傳統(tǒng)水利中融入“綠水青山就是金山銀山”的理念。曾旭等以向家壩工程為例，進行了大型水利工程擾動區(qū)植被的生態(tài)恢復研究，將工程擾動區(qū)劃分為核心區(qū)、服務區(qū)和過渡區(qū)來系統(tǒng)規(guī)劃其生態(tài)恢復，結(jié)合各個區(qū)域的干擾特點和不同需求采取對癥下藥的方式，采取精確匹配的生態(tài)恢復技術(shù)和植物種群合理配置來培育新型植物群落，實現(xiàn)功能互補、多樣性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、適應力強的植物群落，以期實現(xiàn)植物碳匯的增加。

 

　　在水利工程生態(tài)減碳的具體舉措中，通過重新配置或利用周邊環(huán)境的植被移植來進行河道原生環(huán)境的修復，或利用基塘工程、林澤工程等工程手段來保證庫區(qū)生態(tài)安全，在進行水利工程的建設(shè)或補充時，將生態(tài)水利的思想納入考量，在完成原定的水利施工目標的同時，改善水環(huán)境，給工程上的植被建設(shè)一個良好的生長環(huán)境，從而促進草植的生長與繁育，提高工程碳匯能力。唐建在水利工程建設(shè)中運用新型護岸材料如植草專用磚、石籠、膜袋等，將生態(tài)環(huán)保理念運用于水利建設(shè)過程中，采用自然石材、草坪、沙灘等材料，結(jié)合濕地生態(tài)環(huán)境，具有很好的生態(tài)適應性和景觀效果。

 

　　圍繞國家“雙碳”目標的實現(xiàn)，積極開展碳匯能力突出的水利項目，實現(xiàn)受損濕地的修復，對干旱荒漠地區(qū)的改造，激發(fā)濕地自然碳匯的潛能，提升河湖、林澤等自然生態(tài)地區(qū)的碳捕集和碳固存能力。通過實施淡水修復、生態(tài)補水工程，東居延海濕地13年間濕地面積增加了近1倍；塔里木河下游碳匯區(qū)域由2001年占研究區(qū)的1.54%增長至2020年的7.80%。雅魯藏布江調(diào)水工程對于地區(qū)性消除荒漠化、建設(shè)防護林、提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯起到積極作用。以上實例均說明，通過水利工程的建設(shè)在一定區(qū)域內(nèi)對水資源重新分配，可以明顯改善缺水地區(qū)及鹽堿地地區(qū)自然碳匯較弱的情況，有助于植被的恢復與再次繁茂，提高地區(qū)性自然碳匯，助力碳達峰碳中和目標的早日實現(xiàn)。

 

　　總結(jié)與展望

 

　　國內(nèi)外學者對于水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)運營及后續(xù)維護階段的減排降碳的方法與途徑都提出了積極的思考，這些思路和途徑對我國實現(xiàn)“雙碳”目標具有借鑒意義。這一目標是我國未來經(jīng)濟社會活動的重要指引，它將引領(lǐng)中國進入氣候經(jīng)濟時代，推動經(jīng)濟綠色高質(zhì)量發(fā)展，促進能源轉(zhuǎn)型，加快綠色低碳技術(shù)集成創(chuàng)新，掀起一場機遇與挑戰(zhàn)并存的綠色變革。

 

　　圍繞“雙碳”目標的實現(xiàn)，我們需要加強謀劃和頂層設(shè)計優(yōu)化，在水資源的開發(fā)利用和節(jié)約保護管理過程中，制定科學合理的政策和制度，采取新舉措，打造更加科學、合理、高效的水資源管理體系優(yōu)化路徑，引導和促進全社會在水資源開發(fā)、利用、節(jié)約、保護各環(huán)節(jié)減碳，實行低碳水資源管理模式，以助力實現(xiàn)“雙碳”目標。

 

　　來源：水利發(fā)展研究，2023，23（6）    作者：申勇  宋致軍  宋方玉  徐秀金  侯德國  劉佳  李奕  張炯