前言
莱茵河发源于瑞士阿尔卑斯山脉,全长1,320公里,流域面积185,000平方公里,流经9个国家。其中德国境内流域面积最大,其次是瑞士、法国和荷兰。
中世纪至20世纪70年代,人们在莱茵河修筑了很多大坝、水电站一类的水利工程,农业、城市化和航运等人类的干扰使得莱茵河出现了许多问题。1950年,莱茵河流域内的9个国家成立了ICPR(莱茵河污染防治国际保护委员会)。ICPR成立后,人们逐渐建立起全局化整体化的保护措施,并不再单纯依靠工程技术进行管理。今天,莱茵河已经由70年代“欧洲最浪漫的臭水沟”变成世界上各大河流生态修复的成功榜样。
背后的人为干扰
河道约束修正工程水体下降河段减少最初,莱茵河上游是两种形状截然不同的河段:具有众多水道、经常改道的“辫子”形河道和大至单一的曲折形河道。由于河流的巨大动态,莱茵河上游的居民经常受到洪水和变化的河道的威胁。德国水利工程师将大量的“辫子”河段的支流河道封闭并修直曲流河段。
在19世纪末,“上游莱茵河修正”是莱茵河这一河段防洪的主要措施。但河道修直同时加速了水流速度并引起河床的侵蚀,河床开始下降并引起沿河地区水体的下降。洪泛冲积平原的森林和庄稼开始遭受缺水威胁。人们在十八和十九世纪对河道的修改使得上游河段减少了82公里,下游减少了23公里。
农业发展 城市化
带来严重污染
沿河的农业、城市化等带来的直接后果是侵占了莱茵河的洪泛区,直接破坏了河流生态系统。同时由于人为干扰,影响了沿河地带的水循环正常运转。同时也带来了污染。城市生活和工业废水的污染使莱茵河内的氮磷含量升高,农业使用的各种杀虫剂、除草剂和化肥的污染随风飘散。
湿地排干活动
地面下沉
在第一个千年结束之际,西欧的人口增长迅速。为了生产更多的水稻和小麦,人们开始围垦、排干三角洲的湿地。在沼泽地区由于人们挖沟排出该地区的水,使得原本高于海平面2~3米的低地由于地下水面的下降、泥碳被氧化而引起地面沉降。在公元900年到现在,莱茵河三角洲地面共下降了近6米。在1100年由于地面下沉,在海水涨潮时沿海地区开始发生洪水威胁。在人为原因引起地面下沉的同时,海平面的自然上升使得排干湿地的后果更加凸显。
建立水电站
河床降低
1919年凡尔赛条约开始批准法国利用莱茵河上游的水电潜能。1928年号称“现代莱茵河延伸”的莱茵河旁侧河道开始动工,其作用是航运和发电。而旧有河道的流量仅剩20~30立方米每秒,其严重后果是野生生物和农作物受到巨大破坏。
随着旁侧河道的修建,水面下降问题变得更加严重。为了减少对水面下降的影响同时不减弱发电潜力,德国计划是建筑四条旁侧河道,每条河道均带有一台发电机的水坝和船闸,好处是河水在经过发电水坝后又回到原主河道。同时这一措施使得下游河道得不到沉积补充,水坝以下河床严重下降。弥补这个问题的措施是在最后的旁侧河道——莱茵河本身的下游再建坝。当1977年莱茵河上最后一个大坝在德国易菲采姆建成后,人们采用了砾石填充以弥补河床的降低。此时莱茵河床每年丧失170,000立方米物质。
航运业的发展
自然河流变为运河
航运是莱茵河重要的经济支柱,如此大的运输量要求高质量的航道,人们为保证航道质量而逐渐把莱茵河变成一条大的运河,而不再是一条自然的动态变化的河流。由于莱茵河是一条重要的航运河道,货运船只经常会有事故发生,其装载的货物沉入河内也会因此对莱茵河造成污染。
传统的管理
思想的误导
一直到上世纪90年代前,传统的河流管理一直还只是针对与水量和水质的管理,其主要思想仍然是为人类利用河流而进行管理。只着眼于短期利益的管理观念误导了莱茵河的管理措施,反而更增加了人为的干扰。
各种干扰的应对措施