南通市重點(diǎn)河流生態(tài)流量確定及管控措施探討

張 云 張帥挺

(江蘇省水文水資源勘測(cè)局南通分局，江蘇 南通 226006)

河流生態(tài)流量是維系河湖生態(tài)功能、控制水資源開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度的基礎(chǔ)性指標(biāo)，是統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水的重要基礎(chǔ)，在水資源配置與調(diào)度中具有基礎(chǔ)性、先決性的重要地位。保障河流生態(tài)流量，事關(guān)河道健康、事關(guān)生態(tài)文明建設(shè)、事關(guān)高質(zhì)量發(fā)展。本文在對(duì)南通市重點(diǎn)河道生態(tài)流量計(jì)算分析及面臨形勢(shì)分析的基礎(chǔ)上，按照新時(shí)期治水思路要求，提出了骨干河道生態(tài)流量管控措施，為推進(jìn)河道生態(tài)流量保障提供技術(shù)支撐和參考。

1 區(qū)域河流水系概況

南通市位于江蘇省東南部、長(zhǎng)江入?？诒眰?cè)，濱江臨海，水網(wǎng)密布，屬典型的平原水網(wǎng)地區(qū)。境內(nèi)河流眾多，主要包括流域性河道長(zhǎng)江以及區(qū)域內(nèi)河。長(zhǎng)江南通段全長(zhǎng)87km，多年平均徑流量9454億m3，水資源豐富，是南通市的主要供水水源，也是南通市對(duì)外開(kāi)放、內(nèi)聯(lián)外引的重要渠道。南通市全市列入《江蘇省骨干河道名錄》的河流共有53條，流域性河道2條(長(zhǎng)江、通榆河)，區(qū)域性骨干河道12條，重要跨縣河道和重要縣域河道41條。區(qū)域主要骨干河道有海運(yùn)河、九圩港河等，均為一級(jí)河道，總長(zhǎng)729.88km；二級(jí)河道105條，總長(zhǎng)1760.58km。另外，其余三級(jí)和三級(jí)以下河道由大、中、小溝組成，是面上的溝網(wǎng)，起到蓄水、引水、排水、匯流作用，成為調(diào)節(jié)各級(jí)河網(wǎng)的樞紐。

南通水資源本底條件優(yōu)越，水利工程基礎(chǔ)扎實(shí)，全市沿江擁有自流引水能力大于20m3/s的大中型涵閘8座，動(dòng)力提水泵站3座，提水能力300m3/s，自流引江涵閘多年平均引江水量33.78億m3，最大引江水量59.92億m3，為南通市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了有力的水資源保障。南通市12條一級(jí)河道情況見(jiàn)表1，南通市水系情況見(jiàn)圖1。

圖1 南通市水系情況

2 河流生態(tài)流量的確定

2020年4月，水利部印發(fā)《關(guān)于做好河湖生態(tài)流量確定和保障工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》[1]，為各地開(kāi)展河流生態(tài)流量保障工作提供了基本遵循。目前河流生態(tài)流量的計(jì)算方法有水力學(xué)法、水文學(xué)法、生態(tài)環(huán)境模擬和組合法。針對(duì)南通市河網(wǎng)水系特征，本文采用水文學(xué)法計(jì)算河流生態(tài)流量(水位)。水文學(xué)法以歷年水文數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)水文指標(biāo)來(lái)確定生態(tài)需水量。水文學(xué)法常用的有Tennant Methods法、7Q10法、年最低水位法以及最小月平均徑流法等。

2.1 研究方法選取

南通地區(qū)水系相對(duì)獨(dú)立且較為封閉，水文站基本布設(shè)于沿江沿海口岸，受潮汐與閘門(mén)開(kāi)啟影響，水位波動(dòng)較大，流量記錄等資料無(wú)法直接使用，生態(tài)環(huán)境資料尚未收錄完整，內(nèi)河骨干河道均設(shè)有水位站。南通市重點(diǎn)河流上大都設(shè)置了水位站點(diǎn)，最早的新通揚(yáng)通榆河海安(串)水位站建設(shè)于1950年，可作為代表水位站，其建站時(shí)間滿足水文計(jì)算要求(大于30年)，系列資料長(zhǎng)度豐富，精度高，整編情況完好，符合《水利工程水利計(jì)算規(guī)范》和《水文調(diào)查規(guī)范》的要求，具有較高的代表性、可靠性和一致性。

根據(jù)《生態(tài)河湖狀況評(píng)價(jià)規(guī)范》(DB32/T 3674—2019)，無(wú)流量監(jiān)測(cè)資料的河流，采用生態(tài)水位計(jì)算方法。本文選擇水文學(xué)法中的年最低水位頻率法作為研究方法。

2.2 河流生態(tài)水位的確定

根據(jù)南通市河流的水系特征，選取重點(diǎn)河道上設(shè)置的代表性水位站作為研究對(duì)象，采用生態(tài)水位計(jì)算方法，根據(jù)水位頻率曲線法計(jì)算河流的生態(tài)水位。9個(gè)代表水位站點(diǎn)設(shè)計(jì)參數(shù)及不同保證率下年最低水位情況見(jiàn)表2，90%保證率條件下南通市12條重點(diǎn)河流的最低生態(tài)水位見(jiàn)表3。

表2 代表水位站點(diǎn)設(shè)計(jì)參數(shù)及不同保證率下年最低水位

表3 90%保證率條件下南通市12條重點(diǎn)河流的最低生態(tài)水位

3 南通市河流生態(tài)流量管控措施

3.1 生態(tài)流量管控的難點(diǎn)

河流生態(tài)流量管控涉及目標(biāo)確定、調(diào)度管理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、評(píng)價(jià)監(jiān)管多個(gè)方面，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。同時(shí)，受區(qū)域水資源稟賦條件限制、河流生態(tài)特點(diǎn)差異、水資源開(kāi)發(fā)與調(diào)控能力等因素影響，構(gòu)建符合新時(shí)代水生態(tài)文明建設(shè)要求的南通市河流生態(tài)流量管控體系面臨著眾多挑戰(zhàn)。

3.1.1 河流生態(tài)特征和保護(hù)要求差異

南通市以通揚(yáng)運(yùn)河、如泰運(yùn)河為界，分屬長(zhǎng)江和淮河兩大水系。長(zhǎng)江流域河流主要以滿足重要濕地、珍稀特有魚(yú)類(lèi)生境以及魚(yú)類(lèi)“越冬場(chǎng)、產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)”等敏感保護(hù)目標(biāo)用水需求為主；淮河流域河流主要以維持河流通道、維持生態(tài)系統(tǒng)健康為重點(diǎn)。每條河流生態(tài)流量目標(biāo)各不相同，受河流生態(tài)節(jié)律和保護(hù)要求等多重因素影響，且隨著時(shí)間的推移，其需求會(huì)發(fā)生變化[2]。因此，只能根據(jù)每條河流的特征制定對(duì)應(yīng)的生態(tài)流量保障方案來(lái)實(shí)施。

3.1.2 水資源開(kāi)發(fā)利用及調(diào)控差異

南通本地水資源具有時(shí)空不均、春夏水多、秋冬水少等特點(diǎn)。水資源保障主要通過(guò)水利工程調(diào)度長(zhǎng)江水資源，沿江涵閘引水受潮汐變化限制，內(nèi)河靠自流引水難度加大，尤其是干旱和枯水期河網(wǎng)末梢生態(tài)用水得不到保障。不同河流的生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求及水資源開(kāi)發(fā)利用程度具有一定的差異性，難以制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)流量確定及保障方案，這給河流生態(tài)流量目標(biāo)的確定帶來(lái)了一定的復(fù)雜性[3]。

3.1.3 年內(nèi)年際水文過(guò)程的不確定性

南通市共有8座大中型沿江涵閘、3座動(dòng)力提水泵站，沿江涵閘調(diào)水工程的實(shí)施一定程度上造成了河流的水位、流速等水力學(xué)因子發(fā)生變化，使得河流的水文過(guò)程具有一定的隨機(jī)性，這與生態(tài)流量的確定性要求存在矛盾，特別是本地水資源年內(nèi)年際變化大更是加劇了這種矛盾，給河流生態(tài)流量目標(biāo)的確定帶來(lái)了挑戰(zhàn)[4]。因此，只能以典型年來(lái)水水文情勢(shì)作為分析基礎(chǔ)。

3.2 河流生態(tài)流量管控措施

針對(duì)南通市河流生態(tài)流量管控的難點(diǎn)，應(yīng)貫徹落實(shí)新時(shí)期治水思路要求，統(tǒng)籌生態(tài)需水、生產(chǎn)用水、生活用水，從理論方法、技術(shù)體系、管理機(jī)制等方面加強(qiáng)河流生態(tài)流量管控的研究，形成科學(xué)合理的管控體系[5]。

3.2.1 明確保護(hù)對(duì)象

生態(tài)保護(hù)對(duì)象是河流生態(tài)流量確定的核心。要深入開(kāi)展區(qū)域重點(diǎn)河流水資源、水生態(tài)本底調(diào)查，從而摸清“家底”。針對(duì)不同河流的自然狀況、生態(tài)功能、保護(hù)要求及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，分批制定河流生態(tài)流量保障實(shí)施方案，分步推進(jìn)實(shí)施。

3.2.2 明確保護(hù)要求

要以保障河流生態(tài)保護(hù)對(duì)象用水需求為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)梳理南通市12條一級(jí)河道涉水生態(tài)功能區(qū)劃、生態(tài)紅線管控等資料，分析河流生態(tài)環(huán)境特征以及生態(tài)敏感區(qū)分布，明確河流生態(tài)功能定位及保護(hù)要求。

3.2.3 加強(qiáng)水文監(jiān)測(cè)

在確定生態(tài)流量(水位)的基礎(chǔ)上，結(jié)合南通市境內(nèi)水文站網(wǎng)、調(diào)水工程及閘壩工程布局等，在重要控制斷面建設(shè)生態(tài)流量在線監(jiān)測(cè)設(shè)施，加強(qiáng)水文過(guò)程的監(jiān)測(cè)。定期發(fā)布河流生態(tài)流量(水位)數(shù)據(jù)，定期評(píng)估河流生態(tài)流量(水位)滿足程度[6]。

3.2.4 加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)管

對(duì)于九圩港河、焦港河等水資源豐富、調(diào)水工程完備的河流，加強(qiáng)調(diào)水工程的運(yùn)行管理，形成基于保障生態(tài)基流的水利工程調(diào)控機(jī)制[7-9]。同時(shí)，對(duì)照下達(dá)的生態(tài)流量目標(biāo)，加強(qiáng)生態(tài)流量監(jiān)管，跟蹤評(píng)估生態(tài)調(diào)度效果。

3.2.5 強(qiáng)化科技研究

強(qiáng)化水文與生態(tài)等跨學(xué)科研究，通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)評(píng)估，提升對(duì)河流自然規(guī)律的認(rèn)知。加強(qiáng)來(lái)水不確定性的分析，開(kāi)展水文情勢(shì)改變與生態(tài)響應(yīng)之間關(guān)系的研究[10]。開(kāi)展基于生態(tài)流量目標(biāo)需求的水資源開(kāi)發(fā)利用程度研究，科學(xué)設(shè)置生態(tài)流量與區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)利用率的控制閾值。

4 結(jié) 語(yǔ)

河流生態(tài)流量管控是一項(xiàng)嶄新的工作，需要不斷探索和創(chuàng)新，在實(shí)踐中不斷強(qiáng)化認(rèn)知、優(yōu)化管理，不斷提升河流生態(tài)流量保障水平和管控能力。做好河湖生態(tài)流量管控工作，要以 “節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路為指導(dǎo)，堅(jiān)持以水而定、量水而行，統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水需求，強(qiáng)化水資源剛性約束，確保水資源安全和生態(tài)安全，為美麗南通建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展提供水資源保障。