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美國密西西比河流域治理的若干啟示
發布日期:2018-07-05 瀏覽次數: 信息來源:中國礦業報網 字號:[ ]

密西西比河是美國的母親河,是美國的地緣核心,是美國早期經濟崛起的關鍵基礎、美國長期繁榮宜居的地理基礎。面對流域嚴重的污染和災害、各團體利益之爭,美國立足源頭治理和長遠發展,高度重視自然資源統一管理,實施了大量行之有效的改革措施并延續性地頒布、修改法律加以保障。值得今天我們開展大江大河流域治理工作所借鑒。

 

密西西比河是北美洲流程最長、流域面積最廣的水系。具有顯著的能源資源優勢,是美國最重要的糧食產區和工業聚集帶,在美國占有舉足輕重的地位。同世界許多其他河流一樣,密西西比河流域也經歷了因過度開發而形成的生態環境惡化階段。經過一百多年的綜合治理,曾經是美國十大瀕危河流之一的密西西比河,如今河水透明清澈,已基本成為一條由人工控制的輸水輸沙廊道和航運大動脈,成為美國國家文化和娛樂休閑的寶庫。一系列有效做法值得我國大江大河流域治理借鑒。

流域資源概況

密西西比河為世界第四長河。流域面積322萬平方千米,涵蓋美國31個州和加拿大的兩個省,占美國國土面積的1/3以上。2017年,密西西比河流域GDP占全美的27.5%,人口總數占全美總人口的29.4%。

密西西比河擁有豐富多樣能源與礦產資源。中上游的肯塔基、西弗吉尼亞、伊利諾伊、密蘇里、印地安納等州具有豐富的煤炭資源。下游的路易斯安那則是美國三大石油產地之一。流域水電裝機容量達1950萬千瓦,水能資源利用程度達70%。密西西比河中上游流域的密蘇里、俄克拉何馬和堪薩斯等州,是美國最大的鉛鋅礦區,全球廣泛分布的“密西西比河谷型”(簡稱“MVT”型)鉛鋅礦床,命名源于此。明尼蘇達、威斯康星、密蘇里和田納西則是美國重要的有色金屬產地。肯塔基、伊利諾伊等州高品位的鐵礦石資源,造就了以匹茲堡為代表的一批鋼鐵工業城市。

農業資源得天獨厚。流域擁有面積約120萬平方千米的黑土地,是世界三大黑土區之一,是美國小麥、玉米、大豆、棉花的最大產地。美國能夠成為世界上最主要的農作物以及肉、蛋奶等畜產品的生產國,絕大部分歸功于密西西比河流域得天獨厚的農業資源。

工業布局規模龐大。經過200多年的開發建設,密西西比河流域發展成為食品、鋼鐵、電力、機械、汽車等美國最重要的工業聚集帶,并形成沿岸10個州各具區域特色的產業布局。

航運資源便捷高效。20世紀20年代開始,形成了江、河、湖、海貫通,水深標準統一的內河航道網絡,是美國內河航運大動脈。現通航里程約2萬千米。每年完成的貨運量穩定在5~6億噸,約占全美內河航運的60%。

曾經存在的問題

同世界許多其他河流一樣,密西西比河流域也經歷因過度開發而形成的生態環境惡化階段。主要表現在以下幾個方面。

一是水質不斷惡化,富營養化嚴重。流域各州過量的農藥、肥料、動物飼養、工業廢水、市政污水排入密西西比河中,導致河流水質嚴重惡化。同時,大量建設的水利工程直接影響了河水的流動和分配,破壞了營養物和有毒物質在水和沉積物中的吸附和解吸,水體自凈能力下降。到了20世紀后期,密西西比河水質問題已非常嚴峻。

二是濕地消失迅速,河流系統遭破壞。三角洲濕地不斷消失是密西西比河的第二大生態問題。從20世紀30年代至90年代,已經消失了3950平方千米。造成濕地消失的主要原因有三角洲沉積循環、相對海平面上升、海水入侵、地面沉降、大規模的冬季風暴和颶風襲擊、嚙齒類食草動物對濕地的破壞及履帶車的使用等。

三是泥沙沉積不均,上游過多,中下游不足。來源于山地農田、居民區、商業區和高速公路建設的泥沙不斷匯入,造成密西西比河上游水庫回水區和濕地過多泥沙沉積;中下游沉積物供應不足,導致河床下降,三角洲面積不斷縮小。

四是洪水災害頻發,保護預警工作不力。百余年來,密西西比河曾發生重大洪災36次,尤其因颶風風暴潮引起的洪災損失相當嚴重。

五是工程建設不合理,嚴重影響生物物種生存。2010年9月,在路易斯安那州靠近墨西哥灣的水域發生了美國史上嚴重的生態事件,有資料推測,英國石油公司采油平臺發生的泄露事故是上述死魚之海的原因。

六是管理政策難統一,流域規劃不協調。

值得借鑒的治理經驗

1. 不斷健全的法律體系

健全的法律體系是成功治理的保障。早在1820年,美國國會就開始討論發展內河航運的法令。之后通過了多項法律法規,使水資源、水利、水電、水運工程建設與管理均有法可依,保障了內河開發有序進行。

一是防洪法規。多次發生的嚴重洪災,促使國會確認國家應該在防洪政策方面承擔領導責任。其中,《1936年防洪法》是國會通過的首部綜合性的防洪法案,并對該法進行多次修訂,其中1965年的防洪法開始推行工程措施與非工程措施相結合的防洪政策。

二是水資源法。20世紀60年代,美國制定了《水資源規劃法》。1972年《清潔水法》頒布,通過實施國家污染物排放消除制度(NPDES)許可證項目,建立了以最佳可行技術的排放標準為基礎的排污許可證制度。通過建設污水處理廠并實施排污許可制度,有效降低了廢水的生化需氧量,促進了流域水質的改善。1986年,美國頒布《水資源發展法案》。

三是航運法規。1998年國會通過的《面向21世紀的交通運輸平衡法案》中,仍然將發展內河航運作為重要內容,又涉及到密西西比河的繼續開發與治理。這些對密西西比河水系航運的開發起到了十分關鍵的作用。

四是保險法。聯邦政府頒布的1933年《河流流域管理局法案》、1956年《聯邦洪水保險法》、1968年《國家洪水保險法》、1973年《洪水災害防御法》和1977年《洪水保險計劃修正案》等多部防洪保險法規,這些法案不僅僅局限于密西西比河流域,同時也涉及田納西河、俄亥俄河、阿肯色河、紅河和白河等其他流域的防洪保險。

2. 順暢有力的管理措施

順暢有力的管理措施是成功治理的根本。

一是設置集中統一的防洪管理機構。1879年美國國會設立密西西比河委員會,通過規劃改造,最終形成了江、河、湖、海貫通,水深標準統一的內河航道網絡。整個水系發展成為集航運、防洪、發電、供水、灌溉、娛樂、環保于一體的綜合利用水系。1928年制定的《防洪法》規定,由陸軍部工程師團(COE)負責全國的防洪和航道整治管理。1997年建立的富營養化工作組,參與部門包括美國環保局、農業部、內政部、商務部、陸軍工程兵團和12個州的環保農業部門。此外,相關協調機構還包括密西西比河上游流域協會、密西西比河下游保護委員會等。

二是制定聯邦流域管理政策。20世紀80~90年代,美國環保局逐漸認識到以流域為基本單元的水環境管理模式十分有效,開始在流域內協調各利益相關方力量以解決最突出的環境問題。1996年,美國環保局頒布了《流域保護方法框架》,通過跨學科、跨部門聯合,加強社區之間、流域之間的合作來治理水污染。框架實施過程中,結合排污許可證發放管理、水源地保護和財政資金優先資助項目篩選,有效地提高了管理效能。

三是制定專項國家行動計劃。2001年,富營養化工作組發布了2001行動計劃,制定了2015年將墨西哥灣缺氧區域減少到5000平方千米以下的計劃目標。2015年,又將2001行動計劃的2015年目標推遲到了2035年,并設立了到2025年降低氮和磷負荷20%的過渡目標(以1980~1996年平均負荷為基準)。

四是多渠道籌集資金。聯邦政府與地方政府共同分擔有關費用。1986年國會通過的水資源開發法案規定,州政府分擔25%~50%的費用。用于建設堤防的取土或退建占地的費用,由地方政府解決,聯邦政府不出資。防洪堤的管理和維護費用從地方政府的稅收和征收防洪費中解決。

五是開展防洪保險。防洪保險措施是美國采取的一項重要的非工程措施之一。1968年,國會通過的《國家防洪保險計劃》包含兩個原則:一是鼓勵州和地方政府在規劃未來的經濟發展區時避開洪水災害區,從“抗拒洪水”的方針改為“給洪水讓路”的方針;二是使公眾能以承擔得起的保險費參加保險。1973年,又通過立法將自愿保險改為強制保險。聯邦防洪保險單由聯邦救災總署發行,但保險單的銷售、保險聯營、理賠等均由私人保險公司經營。到80年代,共有3萬個保險公司,經售190萬個保險單,保險總額達1100多億美元。

六是重視科學實驗。美國政府十分重視治理中的科學實驗,并在應用中不斷探索。美國陸軍工程兵團設有健全的科研隊伍和實驗設施,各種重要的工程都要經過模型實驗。設置在維克斯堡的水道試驗站建有世界最大的內河模型——密西西比河水系整體模型,占地達4000平方千米,以模擬方式研究防洪方案和河勢規劃。模型能復演歷史上的大洪水,預演可能發生的更大洪水,優化防洪堤的頂高,確定全流域的防洪方案。同時,在各項工程的規劃和設計中,注重將最新的科學技術成果運用于治理的實踐之中,以最大限度地優化開發方案。

3. 有效齊備的防護工程

有效齊全的防護工程是成功治理的關鍵。密西西比河干支流河道整治工程種類之全、數量之多,在世界河流整治史上是領先的。一是擋蓄工程,二是泄洪工程,三是整治河道。

4. 動態周密的自然資源調查與監測

動態周密的自然資源調查與監測是成功治理的基礎。主要有四個任務:一是深入了解密西西比河的生態系統及其資源問題;二是監測河流生態系統的資源變化;三是尋求替代方案以更好地管理密西西比河系統;四是提供適當的監控信息管理。目標是為密西西比河多用途大型河流生態系統的管理和治理提供信息和決策支撐。

一是地質災害調查與監測。一方面,通過對美國路易斯安納州沿海區域和密西西比河下游平原區域進行詳細的地質填圖,查清可滲透和不可滲透沉積巖以及斷層情況,服務沿海區域的開發規劃,最大程度降低土壤流失、減少滑坡災害等。另一方面,在密西西比河沿岸的地質災害易發區開展側掃聲納和高分辨率地震記錄分析,揭示水下滑坡塌陷問題,做好預警預防準備。

二是水位與水質監測。在水位變化與河岸變遷方面,通過水深測量、高程數據采集、插值合并水深測量和河床高程數據等,生成等值線數據,進行河床三維數字建模,用于洪水監測預警。在水質監測方面,標準化的監測目標是跟蹤所選參數的狀態和趨勢。所得數據部分為現場數據自動采集軟件實時測量,部分由實驗室分析得出。

三是土地覆蓋遙感監測。覆蓋數據也可用于評價人類活動對洪泛平原的影響以及流域內植被分布、生態系統變化、土地利用情況的監測。

四是生物資源調查與監測。

五是地理信息系統建設與服務。建立了密西西比河流系統數據服務系統,提供環境管理程序開發的地理信息數據和其他來源的相關數據,面向社會提供信息化服務。

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