“雙碳”背景下水利工程的發展趨勢與研究進展

 

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

 

　　在水利工程的規劃和設計中，優先考慮生態保護和恢復，減少對生態環境的破壞和碳排放。左其亭等指出通過改善水生態，豐富水環境中的物種多樣性，積極開發水生態的碳捕集和碳封存技術，加強水體固碳功能，從而提升水體的固碳能力，助力水生態綠色低碳模式的建成。生態水利堅持生態優先、綠色發展、以水而定、量水而行地原則，在傳統水利中融入“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植被的生態恢復研究，將工程擾動區劃分為核心區、服務區和過渡區來系統規劃其生態恢復，結合各個區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恢復技術和植物種群合理配置來培育新型植物群落，實現功能互補、多樣性、結構穩定、適應力強的植物群落，以期實現植物碳匯的增加。

 

　　在水利工程生態減碳的具體舉措中，通過重新配置或利用周邊環境的植被移植來進行河道原生環境的修復，或利用基塘工程、林澤工程等工程手段來保證庫區生態安全，在進行水利工程的建設或補充時，將生態水利的思想納入考量，在完成原定的水利施工目標的同時，改善水環境，給工程上的植被建設一個良好的生長環境，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中運用新型護岸材料如植草專用磚、石籠、膜袋等，將生態環保理念運用于水利建設過程中，采用自然石材、草坪、沙灘等材料，結合濕地生態環境，具有很好的生態適應性和景觀效果。

 

　　圍繞國家“雙碳”目標的實現，積極開展碳匯能力突出的水利項目，實現受損濕地的修復，對干旱荒漠地區的改造，激發濕地自然碳匯的潛能，提升河湖、林澤等自然生態地區的碳捕集和碳固存能力。通過實施淡水修復、生態補水工程，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域由2001年占研究區的1.54%增長至2020年的7.80%。雅魯藏布江調水工程對于地區性消除荒漠化、建設防護林、提升生態系統碳匯起到積極作用。以上實例均說明，通過水利工程的建設在一定區域內對水資源重新分配，可以明顯改善缺水地區及鹽堿地地區自然碳匯較弱的情況，有助于植被的恢復與再次繁茂，提高地區性自然碳匯，助力碳達峰碳中和目標的早日實現。

 

　　總結與展望

 

　　國內外學者對于水利基礎設施的建設運營及后續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“雙碳”目標具有借鑒意義。這一目標是我國未來經濟社會活動的重要指引，它將引領中國進入氣候經濟時代，推動經濟綠色高質量發展，促進能源轉型，加快綠色低碳技術集成創新，掀起一場機遇與挑戰并存的綠色變革。

 

　　圍繞“雙碳”目標的實現，我們需要加強謀劃和頂層設計優化，在水資源的開發利用和節約保護管理過程中，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化路徑，引導和促進全社會在水資源開發、利用、節約、保護各環節減碳，實行低碳水資源管理模式，以助力實現“雙碳”目標。

 

　　來源：水利發展研究，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