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美国密西西比河流域治理的若干启示
发布日期:2018-07-05 浏览次数: 信息来源:中国矿业报网 字号:[ ]

密西西比河是美国的母亲河,是美国的地缘核心,是美国早期经济崛起的关键基础、美国长期繁荣宜居的地理基础。面对流域严重的污染和灾害、各团体利益之争,美国立足源头治理和长远发展,高度重视自然资源统一管理,实施了大量行之有效的改革措施并延续性地颁布、修改法律加以保障。值得今天我们开展大江大河流域治理工作所借鉴。

 

密西西比河是北美洲流程最长、流域面积最广的水系。具有显著的能源资源优势,是美国最重要的粮食产区和工业聚集带,在美国占有举足轻重的地位。同世界许多其他河流一样,密西西比河流域也经历了因过度开发而形成的生态环境恶化阶段。经过一百多年的综合治理,曾经是美国十大濒危河流之一的密西西比河,如今河水透明清澈,已基本成为一条由人工控制的输水输沙廊道和航运大动脉,成为美国国家文化和娱乐休闲的宝库。一系列有效做法值得我国大江大河流域治理借鉴。

流域资源概况

密西西比河为世界第四长河。流域面积322万平方千米,涵盖美国31个州和加拿大的两个省,占美国国土面积的1/3以上。2017年,密西西比河流域GDP占全美的27.5%,人口总数占全美总人口的29.4%。

密西西比河拥有丰富多样能源与矿产资源。中上游的肯塔基、西弗吉尼亚、伊利诺伊、密苏里、印地安纳等州具有丰富的煤炭资源。下游的路易斯安那则是美国三大石油产地之一。流域水电装机容量达1950万千瓦,水能资源利用程度达70%。密西西比河中上游流域的密苏里、俄克拉何马和堪萨斯等州,是美国最大的铅锌矿区,全球广泛分布的“密西西比河谷型”(简称“MVT”型)铅锌矿床,命名源于此。明尼苏达、威斯康星、密苏里和田纳西则是美国重要的有色金属产地。肯塔基、伊利诺伊等州高品位的铁矿石资源,造就了以匹兹堡为代表的一批钢铁工业城市。

农业资源得天独厚。流域拥有面积约120万平方千米的黑土地,是世界三大黑土区之一,是美国小麦、玉米、大豆、棉花的最大产地。美国能够成为世界上最主要的农作物以及肉、蛋奶等畜产品的生产国,绝大部分归功于密西西比河流域得天独厚的农业资源。

工业布局规模庞大。经过200多年的开发建设,密西西比河流域发展成为食品、钢铁、电力、机械、汽车等美国最重要的工业聚集带,并形成沿岸10个州各具区域特色的产业布局。

航运资源便捷高效。20世纪20年代开始,形成了江、河、湖、海贯通,水深标准统一的内河航道网络,是美国内河航运大动脉。现通航里程约2万千米。每年完成的货运量稳定在5~6亿吨,约占全美内河航运的60%。

曾经存在的问题

同世界许多其他河流一样,密西西比河流域也经历因过度开发而形成的生态环境恶化阶段。主要表现在以下几个方面。

一是水质不断恶化,富营养化严重。流域各州过量的农药、肥料、动物饲养、工业废水、市政污水排入密西西比河中,导致河流水质严重恶化。同时,大量建设的水利工程直接影响了河水的流动和分配,破坏了营养物和有毒物质在水和沉积物中的吸附和解吸,水体自净能力下降。到了20世纪后期,密西西比河水质问题已非常严峻。

二是湿地消失迅速,河流系统遭破坏。三角洲湿地不断消失是密西西比河的第二大生态问题。从20世纪30年代至90年代,已经消失了3950平方千米。造成湿地消失的主要原因有三角洲沉积循环、相对海平面上升、海水入侵、地面沉降、大规模的冬季风暴和飓风袭击、啮齿类食草动物对湿地的破坏及履带车的使用等。

三是泥沙沉积不均,上游过多,中下游不足。来源于山地农田、居民区、商业区和高速公路建设的泥沙不断汇入,造成密西西比河上游水库回水区和湿地过多泥沙沉积;中下游沉积物供应不足,导致河床下降,三角洲面积不断缩小。

四是洪水灾害频发,保护预警工作不力。百余年来,密西西比河曾发生重大洪灾36次,尤其因飓风风暴潮引起的洪灾损失相当严重。

五是工程建设不合理,严重影响生物物种生存。2010年9月,在路易斯安那州靠近墨西哥湾的水域发生了美国史上严重的生态事件,有资料推测,英国石油公司采油平台发生的泄露事故是上述死鱼之海的原因。

六是管理政策难统一,流域规划不协调。

值得借鉴的治理经验

1. 不断健全的法律体系

健全的法律体系是成功治理的保障。早在1820年,美国国会就开始讨论发展内河航运的法令。之后通过了多项法律法规,使水资源、水利、水电、水运工程建设与管理均有法可依,保障了内河开发有序进行。

一是防洪法规。多次发生的严重洪灾,促使国会确认国家应该在防洪政策方面承担领导责任。其中,《1936年防洪法》是国会通过的首部综合性的防洪法案,并对该法进行多次修订,其中1965年的防洪法开始推行工程措施与非工程措施相结合的防洪政策。

二是水资源法。20世纪60年代,美国制定了《水资源规划法》。1972年《清洁水法》颁布,通过实施国家污染物排放消除制度(NPDES)许可证项目,建立了以最佳可行技术的排放标准为基础的排污许可证制度。通过建设污水处理厂并实施排污许可制度,有效降低了废水的生化需氧量,促进了流域水质的改善。1986年,美国颁布《水资源发展法案》。

三是航运法规。1998年国会通过的《面向21世纪的交通运输平衡法案》中,仍然将发展内河航运作为重要内容,又涉及到密西西比河的继续开发与治理。这些对密西西比河水系航运的开发起到了十分关键的作用。

四是保险法。联邦政府颁布的1933年《河流流域管理局法案》、1956年《联邦洪水保险法》、1968年《国家洪水保险法》、1973年《洪水灾害防御法》和1977年《洪水保险计划修正案》等多部防洪保险法规,这些法案不仅仅局限于密西西比河流域,同时也涉及田纳西河、俄亥俄河、阿肯色河、红河和白河等其他流域的防洪保险。

2. 顺畅有力的管理措施

顺畅有力的管理措施是成功治理的根本。

一是设置集中统一的防洪管理机构。1879年美国国会设立密西西比河委员会,通过规划改造,最终形成了江、河、湖、海贯通,水深标准统一的内河航道网络。整个水系发展成为集航运、防洪、发电、供水、灌溉、娱乐、环保于一体的综合利用水系。1928年制定的《防洪法》规定,由陆军部工程师团(COE)负责全国的防洪和航道整治管理。1997年建立的富营养化工作组,参与部门包括美国环保局、农业部、内政部、商务部、陆军工程兵团和12个州的环保农业部门。此外,相关协调机构还包括密西西比河上游流域协会、密西西比河下游保护委员会等。

二是制定联邦流域管理政策。20世纪80~90年代,美国环保局逐渐认识到以流域为基本单元的水环境管理模式十分有效,开始在流域内协调各利益相关方力量以解决最突出的环境问题。1996年,美国环保局颁布了《流域保护方法框架》,通过跨学科、跨部门联合,加强社区之间、流域之间的合作来治理水污染。框架实施过程中,结合排污许可证发放管理、水源地保护和财政资金优先资助项目筛选,有效地提高了管理效能。

三是制定专项国家行动计划。2001年,富营养化工作组发布了2001行动计划,制定了2015年将墨西哥湾缺氧区域减少到5000平方千米以下的计划目标。2015年,又将2001行动计划的2015年目标推迟到了2035年,并设立了到2025年降低氮和磷负荷20%的过渡目标(以1980~1996年平均负荷为基准)。

四是多渠道筹集资金。联邦政府与地方政府共同分担有关费用。1986年国会通过的水资源开发法案规定,州政府分担25%~50%的费用。用于建设堤防的取土或退建占地的费用,由地方政府解决,联邦政府不出资。防洪堤的管理和维护费用从地方政府的税收和征收防洪费中解决。

五是开展防洪保险。防洪保险措施是美国采取的一项重要的非工程措施之一。1968年,国会通过的《国家防洪保险计划》包含两个原则:一是鼓励州和地方政府在规划未来的经济发展区时避开洪水灾害区,从“抗拒洪水”的方针改为“给洪水让路”的方针;二是使公众能以承担得起的保险费参加保险。1973年,又通过立法将自愿保险改为强制保险。联邦防洪保险单由联邦救灾总署发行,但保险单的销售、保险联营、理赔等均由私人保险公司经营。到80年代,共有3万个保险公司,经售190万个保险单,保险总额达1100多亿美元。

六是重视科学实验。美国政府十分重视治理中的科学实验,并在应用中不断探索。美国陆军工程兵团设有健全的科研队伍和实验设施,各种重要的工程都要经过模型实验。设置在维克斯堡的水道试验站建有世界最大的内河模型——密西西比河水系整体模型,占地达4000平方千米,以模拟方式研究防洪方案和河势规划。模型能复演历史上的大洪水,预演可能发生的更大洪水,优化防洪堤的顶高,确定全流域的防洪方案。同时,在各项工程的规划和设计中,注重将最新的科学技术成果运用于治理的实践之中,以最大限度地优化开发方案。

3. 有效齐备的防护工程

有效齐全的防护工程是成功治理的关键。密西西比河干支流河道整治工程种类之全、数量之多,在世界河流整治史上是领先的。一是挡蓄工程,二是泄洪工程,三是整治河道。

4. 动态周密的自然资源调查与监测

动态周密的自然资源调查与监测是成功治理的基础。主要有四个任务:一是深入了解密西西比河的生态系统及其资源问题;二是监测河流生态系统的资源变化;三是寻求替代方案以更好地管理密西西比河系统;四是提供适当的监控信息管理。目标是为密西西比河多用途大型河流生态系统的管理和治理提供信息和决策支撑。

一是地质灾害调查与监测。一方面,通过对美国路易斯安纳州沿海区域和密西西比河下游平原区域进行详细的地质填图,查清可渗透和不可渗透沉积岩以及断层情况,服务沿海区域的开发规划,最大程度降低土壤流失、减少滑坡灾害等。另一方面,在密西西比河沿岸的地质灾害易发区开展侧扫声纳和高分辨率地震记录分析,揭示水下滑坡塌陷问题,做好预警预防准备。

二是水位与水质监测。在水位变化与河岸变迁方面,通过水深测量、高程数据采集、插值合并水深测量和河床高程数据等,生成等值线数据,进行河床三维数字建模,用于洪水监测预警。在水质监测方面,标准化的监测目标是跟踪所选参数的状态和趋势。所得数据部分为现场数据自动采集软件实时测量,部分由实验室分析得出。

三是土地覆盖遥感监测。覆盖数据也可用于评价人类活动对洪泛平原的影响以及流域内植被分布、生态系统变化、土地利用情况的监测。

四是生物资源调查与监测。

五是地理信息系统建设与服务。建立了密西西比河流系统数据服务系统,提供环境管理程序开发的地理信息数据和其他来源的相关数据,面向社会提供信息化服务。

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