時間:2021年12月17日 分類:農業論文 次數:
摘要:水科學是研究與水有關的學科統稱,是一門由自然科學與社會科學交叉融合而形成的龐大學科體系,研究內容非常廣泛,其中人水關系是其重要的研究對象和研究內容。在對水科學、人水關系學分析的基礎上,從水科學的10個分支中的人水關系研究出發,論述人水關系學研究是水科學的核心與紐帶這一論斷。同時,針對特大跨流域調水工程論證問題、大江大河干流水利樞紐建設問題、洪澇與干旱災害防治問題、跨界河流分水問題等4個焦點問題,基于人水關系學視角,探討這四個問題存在的誤區及解決途徑,為類似這些復雜問題的解決提供一種新學科思路。
關鍵詞:水科學;人水關系學;人水關系;人水系統;學科體系
水是人類生存和發展不可或缺的一種寶貴資源,伴隨著社會發展,人與水的關系也越來越復雜。研究水的科學知識歷史悠久且非常廣泛,既有從自然科學角度的研究,也有從社會科學角度的研究,是一個典型的多學科交叉研究領域,統稱其為水科學。
有關水科學、人水關系的研究內容非常廣泛,可以粗略地把與水有關的所有內容都歸結為水科學研究內容,把處理人與水的一切事務歸結為人水關系研究。迄今為止,關于水科學學科體系的專門論述比較少,筆者在文獻[1]中系統地論述了水科學的學科體系及研究框架,提出了水科學的10個研究領域;早期也有一些學者對水科學概念的討論,比如陳家琦探討了水科學的內涵及其發展動力[2]。
相對地,針對人水關系的論述較多,但真正作為一個學科進行建設則出現較晚,筆者在文獻[3]中第一次提出人水關系學的概念及學科體系,在文獻[4]中詳細論述了人水關系學的基本原理及理論體系。另外,目前針對水系統[5]、人類活動對水系統影響[6]、水系統對人類的反作用或響應[7]以及人水關系[8]等領域的研究成果比較多,但基于人水關系學視角來研究水科學難點問題則比較少見。本文是在前期研究成果的基礎上,分析相關研究文獻和實例,分析人水關系學研究是水科學的核心與紐帶,并選擇幾個典型的水問題,從人水關系學視角闡述其解決途徑。
1水科學與人水關系學的關聯
1.1水科學概述
水科學這一概念,是最近20多年來,在社會各界應用非常廣泛的一個詞,只要能聯想到“水”和“科學”,就很自然引用這一詞。這對水科學的宣傳和普及起到非常重要的作用,也說明,人們日常生活和工作中已習慣用這一概念,不太在意如何去定義這一概念。當然,為了深入研究和促進學科發展,還是需要對水科學的概念和學科體系進行研究。
筆者于2011年提出,水科學是一門研究水的物理、化學、生物等特征,分布、運動、循環等規律,開發、利用、規劃、管理與保護等方法的知識體系,并把水科學表達為水文學、水資源、水環境、水安全、水工程、水經濟、水法律、水文化、水信息、水教育等10個方面的集合[1]。從這一界定來看,水科學由10個分支學科組成,研究內容可分三個層面,一是水的物理、化學、生物等基礎研究,二是水的分布、運動、循環等規律研究,三是水的開發、利用、規劃、管理與保護等人水關系研究。
自2011年提出水科學學科體系以來,水科學10個方面組成的學科體系得到廣泛應用和普遍認可。自2013年以來,每兩年出版一本《中國水科學研究進展報告》,至2021年已出版5本;自2007年以來,每年舉辦一屆水科學發展論壇,至2021年已成功舉辦15屆,并舉辦多次相關的專題研討會、學術講座和論壇。這些工作對系統總結水科學研究進展、探討水科學與實踐問題、傳播水科學知識,都具有重要意義。
1.2人水關系學概述
自人類一出現,就與水打交道,早期主要為了生活用水、躲避洪水。隨著社會進步,人類開始生產用水,利用水利工程開發利用水,同時治理水災害的能力也在不斷提升。再后來,人類改造自然的能力越來越大,人水關系越來越密切。可以說,人類發展的歷史,也是人類開發利用水的歷史,也是處理各種人水關系發展進步的歷史。
關于人水關系的研究,在水科學領域無處不在,但一直沒有形成自己的學科體系。筆者于2021年在文獻[3]中提出了人水關系學的概念及學科體系,給出人水關系學(human-waterrelationshipdiscipline)概念的定義,人水關系學是尊重水系統自然規律與經濟社會發展規律,借鑒水科學理論和多學科方法,來研究人水系統的作用機理、變化過程、數學模擬、科學調控、政策制度等理論方法的一門交叉學科,并運用這些理論方法為人類科學認識人水關系、應對水問題、制定水策略服務的知識體系[3]。
此后,國內學者開始思考和討論人水關系學研究更具一般性和理論性問題,包括,人水關系學的基本原理及理論體系、主要研究方法、應用實踐等。這些內容可能以前分散到水科學的許多分支,需要一些深入研究,不斷提升出來,專門用于指導人水關系研究。
1.3人水關系學研究是水科學的核心與紐帶
人水關系學研究貫穿整個水科學,是水科學的核心內容,也是其重要的紐帶,這個紐帶把社會科學與自然科學聯系起來,把水科學的10個分支學科聯系起來。水科學與人水關系學的關聯以及人水關系學研究的核心和紐帶地位表述。
從二者的起源來看,都源于對水的利用,人類早期開始觀察水、認識水的特性與規律,慢慢開始用于如何開發利用水、防治水害,他們的重點都是在認識人水關系,通過一定的行為來改善人水關系。因此,水科學的研究起源要比人水關系學的早些,慢慢趨于同時。從二者的研究對象來看,水科學針對一切水、以及與水有關的一切內容開展研究,其中的主要對象是“水與人”;人水關系學研究的對象是人水系統,包括“水與人”相關的一切內容。
因此,水科學的研究對象要比人水關系學的范圍大些。從二者的研究內容來看,水科學的10個分支學科中廣泛存在人水關系研究實例,甚至一個復雜的人水關系研究實例貫穿多個分支學科。因此,水科學的研究內容與人水關系學的研究內容是復雜的交叉關系,人水關系學橫穿水科學10個分支學科,成為他們交叉融合的紐帶。下文將從水科學10個分支學科,通過舉例來說明,水科學中廣泛存在人水關系研究實例。
2水科學10個分支中的人水關系研究
(1)水文學研究水文學的研究內容按照其研究對象可以分為兩大類,一類是自然水循環過程及相關內容,一類是人類活動參與下的社會水循環過程及相關內容。除一部分純理論或機理研究外,大部分是研究人類活動參與下的水循環過程及相關內容。可以說,在水文學中涉及人水關系的內容比比皆是,只是多數情況下沒有把人水關系內容專門拿出來進行突出研究,而是自覺或不自覺的涉及到人水關系問題。比如,水利工程建設對水文系統的影響作用研究,這方面的成果很多,包括各種工程建設對水文系統的影響作用[9]。再比如,城市化建設帶來陸地表層的變化,導致水文過程的變化,相關研究也很多[10]。
(2)水資源研究
水資源是人類生存和發展不可或缺的一種資源,水資源研究廣泛涉及人類生存和發展的方方面面,水資源的開發、利用、規劃、管理等各種行為都有人的參與,都可看作是處理人水關系,是人水關系學研究范疇。比如,修建興利水庫、引水渠、供水工程等開發利用水資源,通過工程建設調整人水關系,為了讓人類更好地利用水資源;修建防洪堤、蓄滯洪區建設、疏浚河道等防洪工作,通過調整人水關系,防御洪水對人類的傷害。還有一些更復雜的人類活動行為影響下的水資源研究,也是在探討人水關系問題,包括研究人類行為經濟與自然過程作用下的水資源系統模型[11]等。
(3)水環境研究水環境研究的內容可以分為三大類:第一類是針對水系統環境特征的研究,第二類是針對水污染治理的研究,第三類是針對水環境保護的研究。第一類中部分研究是針對自然水系統的環境特征研究,大部分還是研究有人類活動參與的水系統環境問題。第二類和第三類研究絕大多數都有人的活動或參與,也正是因為人類活動帶來水資源的消耗和水系統的污染,才促使人們研究水污染治理和水環境保護。水環境研究廣泛存在人水關系的內容,比如,研究引調水工程對水環境質量的影響研究[12],是因為人類活動改變了水系統結構和特征,可能是改善水環境也可能是惡化水環境。
(4)水安全研究
水安全是國家安全的重要組成部分,是實現經濟社會可持續發展、生態文明建設、人與自然和諧共生的重要基礎。從水安全的內涵來看,水安全的主體是水,客體是人類社會及相關各種活動。水安全實質是自然界水系統對人類社會及其相關活動的安全保障狀態,因此水安全的特性反映了人水關系的狀態。從這個角度看,水安全研究都可以納入到人水關系學研究中。這方面的實例舉不勝舉,包括研究高強度人類活動區人類開發利用水資源帶來水安全變化,如灌區水安全問題[13]等。
(5)水工程研究水工程研究的對象是關于水工程建設有關的前期論證、規劃設計、施工安裝以及建設后的運行管理等,其目標都是通過人類建設工程來改變人水關系,為人類獲得更大的綜合效益。因此,水工程研究屬于人水關系學研究的一部分,只是偏重于水工程建設方面,包括通過水庫建設、水庫群運行來改善水系統和人水關系[14]等。
(6)水經濟研究水經濟研究涉及與水有關的所有經濟學內容,比如水利活動經濟評價、水利產業經濟、水價與水市場、工程運行經濟管理、水工程投資與概預算、投入產出計算、水電站(群)廠內經濟運行、投資與回報等。這些都是在人類參與下開展的經濟活動,也可以界定為人水關系的經濟學行為。比如,針對水電經濟運行評價的研究[15],就是運用經濟學理論方法來研究人類開發利用水能資源問題,實現水能資源利用的經濟效益最大化。
(7)水法律研究水法律研究涉及與水有關的所有法律、政策、制度、行政規章等內容,包括河流立法、與水相關的各種法律(水法、防洪法、水污染防治法、水土保持法)、行政法規和法規性文件(河道管理條例、防汛條例、抗旱條例、城鎮排水與污水處理條例)、以及用水權制度、河流分水方案、水法律理論及法律基礎研究等,都是針對人水關系或人們對水開發利用的約束性法律問題。比如,對水權轉讓的法律問題研究[16],需要清晰界定水權界限、制定水權在人(或單位集體)與人(或單位集體)轉讓程序規則等法律措施。
(8)水文化研究
水文化研究涉及與水有關的文化領域,包括河流文化、河流水系變遷、科技文明史、水利史、水工程歷史價值、水工程文化表象、生態環境歷史變遷與治理文化以及水文化挖掘、詩歌、工具等,都是有人類參與或人類挖掘的文化形態。比如,針對歷史水利工程的文化價值挖掘與傳承等[17]。
(9)水信息研究水信息研究涉及與水有關的所有信息監測、傳輸、儲存、分析、模擬、預測、評價、管理、決策等內容,是水科學研究的重要信息源和信息分析工具,包括水信息遙感監測和各種觀測技術研究、水信息數據挖掘、水信息應用實踐、決策支持系統開發、智慧水利建設等,這其中包括大量與人水關系有關的信息。比如,基于多源信息融合診斷大壩安全并研發智能診斷系統[18]。
(10)水教育研究水教育研究涉及與水有關的所有教育、宣傳、交流等內容。大學和研究生的水科學教育、水利辦學的研究[19]、中小學的水科普教育、水情宣傳及公眾科普讀物傳播、世界水日和中國水周宣傳、水政策法律宣傳等都是普及公眾的水科學知識,為人水和諧關系的建立提供公眾支持。
3幾個焦點問題的解決途徑——基于人水關系學視角
3.1特大跨流域調水工程論證問題
為了解決水資源空間分配不均、供需水矛盾,可以通過跨流域人工調水工程,實現水資源空間再分配。調水工程不僅在現代有,在古代也大量存在,如我國早期的邗溝工程、鴻溝工程、都江堰引水工程、鄭國渠、靈渠等。在國外,古代和現代同樣也有大量的調水工程,比如古埃及的尼羅河引水灌溉工程、現代的以色列北水南調工程等。目前我國推行的國家水網建設,在一定程度上也是通過調水工程實現水系連通、水資源空間均衡。無論古代還是現代,通過調水工程,使水資源優化分配,發揮水資源的最大效益,取得了矚目的成就。當然,如果論證不充分,可能會帶來規劃設計和建設運行的重大問題。
(1)存在的問題及難點
針對特大跨流域調水工程論證(比如,中國南水北調西線工程),常出現以下問題:問題一:絕大多數論證工作都強調調水工程的必要性,忽視對不利地區、群體的影響。如果主要從受益方來考慮,調水的必要性是肯定的。其難點在于:受益方的呼聲較大,主要基于有利推論來做論證工作;不利方的呼聲較弱,形成了不對稱局面。一般是,先有受益方或政界學界對調水的提議,再有不利方的反對,后者處于守勢。
問題二:從專業論證或行業資助情況來看,沒有或者極少專門論證不能調水的項目。盡管很多項目會有一部分內容論述調水工程帶來的影響,但相對其論證調水必要性來說,明顯相對弱化。其難點在于:專業論證或行業資助的出發點從開始就偏向支持調水,反對方則支持渠道較少。
問題三:從個人、地區、部門利益出發,長期有一群人致力于相關方面的研究、游說,甚至影響學術界和政府決策,而反對陣營常常難以形成長期、一貫的聲音。其難點在于:因為所處位置和立場不同,多數從有利于自己一方出發,難以客觀、系統、科學地分析論證。
問題四:特大跨流域調水工程涉及面廣,一般的研究深度和有限的經費支持,難以從全局高度進行系統分析,有時還存在急迫上馬的心態,往往會做出實施調水的決策。其難點在于:因為論證的復雜性、艱巨性,往往在論證深度不足的情況下做出決策。
(2)解決途徑討論
以上問題歸根結底都可以認為是對人水關系方面存在不足。基于人水關系學視角,對應提出以下解決途徑:
①要從人水系統的總體來分析論證,特別要關注“小因素帶來的大問題”。在論證調水工程必要性時,要重點論證其帶來的不利影響以及解決途徑,更多聽取不利方的呼聲,解決不利方的訴求。②要基于人水關系交互作用原理,從正面和負面兩方面來分析論證。應專門設立論證不能調水的科研項目,形成學術討論的兩個陣營,通過討論慢慢形成趨于一致的意見,有利于政府作出更科學的決策。
③要基于人水系統論、人水博弈論的思維,來獨立、科學分析論證。在最終決策前政府部門不宜提出導向性意見,由科學技術界進行自由充分地論證,最好由第三方進行分析論證,主管部門不宜插手太多,防止以個人、地區、部門名義進行游說和宣傳。④要堅持人與自然和諧共生的理念,科學論證。因為特大跨流域調水工程影響大、問題復雜、論證困難,要長期支持論證工作,貫穿人與自然和諧共生的理念,從全局高度系統分析論證,確保論據充分、科學,杜絕調水工程草率上馬。
4結語
本文分別從水科學的10個學科分支論述了人水關系學研究是水科學的核心與紐帶舉,并且針對4個典型問題,包括特大跨流域調水工程論證問題、大江大河干流水利樞紐建設問題、洪澇與干旱災害防治問題、跨界河流分水問題中存在的問題,從人水關系學視角,來闡述其解決途徑。本文沒有列舉詳細的計算實例,實際上目前的很多文獻已經有了相應的研究成果,比如,關于和諧分水的計算實例研究。歡迎廣大讀者針對本文提出的人水關系學研究思路和典型問題的解決途徑進行討論,以促進水科學與人水關系學的發展和完善。
參考文獻(references)
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作者:左其亭1,2