“双碳”背景下水利工程的发展趋势与研究进展

 

　　生态保护与工程建设在水利领域是密不可分的关系。崔保山等提出生态水利是新兴学科研究领域，它促使以前单一的、片面的、局部的水利进入到系统化、整体化、全局化、多维度的新思考阶段，使之能够满足经济社会可持续运行和生态系统平稳循环的需求。作为应对“碳达峰”“碳中和”最有效、最易施行的方式，生态减碳的思想应该在水利工程的建设与投产中得到充分贯彻，可以通过森林、草地、湿地等生态系统中的植物进行光合作用，将二氧化碳转换为有机碳固定在植被或土壤中而实现碳汇功能，而水作为重要的生态因子，影响着植物的生命活动及土壤状态，从而影响生态系统固碳能力。

 

　　在水利工程的规划和设计中，优先考虑生态保护和恢复，减少对生态环境的破坏和碳排放。左其亭等指出通过改善水生态，丰富水环境中的物种多样性，积极开发水生态的碳捕集和碳封存技术，加强水体固碳功能，从而提升水体的固碳能力，助力水生态绿色低碳模式的建成。生态水利坚持生态优先、绿色发展、以水而定、量水而行地原则，在传统水利中融入“绿水青山就是金山银山”的理念。曾旭等以向家坝工程为例，进行了大型水利工程扰动区植被的生态恢复研究，将工程扰动区划分为核心区、服务区和过渡区来系统规划其生态恢复，结合各个区域的干扰特点和不同需求采取对症下药的方式，采取精确匹配的生态恢复技术和植物种群合理配置来培育新型植物群落，实现功能互补、多样性、结构稳定、适应力强的植物群落，以期实现植物碳汇的增加。

 

　　在水利工程生态减碳的具体举措中，通过重新配置或利用周边环境的植被移植来进行河道原生环境的修复，或利用基塘工程、林泽工程等工程手段来保证库区生态安全，在进行水利工程的建设或补充时，将生态水利的思想纳入考量，在完成原定的水利施工目标的同时，改善水环境，给工程上的植被建设一个良好的生长环境，从而促进草植的生长与繁育，提高工程碳汇能力。唐建在水利工程建设中运用新型护岸材料如植草专用砖、石笼、膜袋等，将生态环保理念运用于水利建设过程中，采用自然石材、草坪、沙滩等材料，结合湿地生态环境，具有很好的生态适应性和景观效果。

 

　　围绕国家“双碳”目标的实现，积极开展碳汇能力突出的水利项目，实现受损湿地的修复，对干旱荒漠地区的改造，激发湿地自然碳汇的潜能，提升河湖、林泽等自然生态地区的碳捕集和碳固存能力。通过实施淡水修复、生态补水工程，东居延海湿地13年间湿地面积增加了近1倍；塔里木河下游碳汇区域由2001年占研究区的1.54%增长至2020年的7.80%。雅鲁藏布江调水工程对于地区性消除荒漠化、建设防护林、提升生态系统碳汇起到积极作用。以上实例均说明，通过水利工程的建设在一定区域内对水资源重新分配，可以明显改善缺水地区及盐碱地地区自然碳汇较弱的情况，有助于植被的恢复与再次繁茂，提高地区性自然碳汇，助力碳达峰碳中和目标的早日实现。

 

　　总结与展望

 

　　国内外学者对于水利基础设施的建设运营及后续维护阶段的减排降碳的方法与途径都提出了积极的思考，这些思路和途径对我国实现“双碳”目标具有借鉴意义。这一目标是我国未来经济社会活动的重要指引，它将引领中国进入气候经济时代，推动经济绿色高质量发展，促进能源转型，加快绿色低碳技术集成创新，掀起一场机遇与挑战并存的绿色变革。

 

　　围绕“双碳”目标的实现，我们需要加强谋划和顶层设计优化，在水资源的开发利用和节约保护管理过程中，制定科学合理的政策和制度，采取新举措，打造更加科学、合理、高效的水资源管理体系优化路径，引导和促进全社会在水资源开发、利用、节约、保护各环节减碳，实行低碳水资源管理模式，以助力实现“双碳”目标。

 

　　来源：水利发展研究，2023，23（6）    作者：申勇  宋致军  宋方玉  徐秀金  侯德国  刘佳  李奕  张炯