臥龍湖濕地生態(tài)基流保障措施分析

姜延輝

（遼寧省防汛抗旱指揮部辦公室，110003，沈陽(yáng)）

臥龍湖是遼寧省最大的內(nèi)陸淡水濕地，是遼寧省半干旱區(qū)向濕潤(rùn)區(qū)過(guò)渡的生態(tài)敏感帶，對(duì)保護(hù)遼寧中部城市群環(huán)境起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。臥龍湖濕地水域最大面積68.92 km2，水位88.41 m，最大庫(kù)容 9 600萬(wàn)m3。由于環(huán)境因素及不合理的開發(fā)，到2004年水面基本干涸。要保護(hù)和修復(fù)臥龍湖濕地，首先需要實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，而保障濕地系統(tǒng)的生態(tài)基流量又是實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)的前提條件。本文在分析臥龍湖濕地生態(tài)基流的基礎(chǔ)上，提出了保護(hù)濕地、維護(hù)生態(tài)基流的工程與非工程措施。

一、臥龍湖濕地退化過(guò)程及原因分析

臥龍湖屬于內(nèi)陸平原區(qū)淡水湖泊濕地，水面面積縮減和生物多樣性衰退是濕地退化的外在表現(xiàn)，而內(nèi)在因素則是濕地主體淡水系統(tǒng)功能的減弱和破壞。除氣候環(huán)境變化外，臥龍湖退化的主要原因是人類活動(dòng)的干擾，造成入湖水量銳減，生態(tài)基流難以保證。

五六十年前臥龍湖濕地上游基本沒(méi)有用水戶，濕地水面面積較大，入湖水量6600萬(wàn)m3，湖內(nèi)水深大致維持在1.73m左右，水面面積約為59 km2；到了30年前，隨著我國(guó)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，上游用水量逐漸增大，入湖水量減少至5 600萬(wàn)m3左右，水深為1.50 m左右，水面面積約為56 km2，此時(shí)臥龍湖濕地物種豐富，水面面積基本穩(wěn)定，濕地系統(tǒng)處于適宜狀態(tài)；近十幾年來(lái)由于受氣候等因素影響，加之在東、西馬蓮河上游修建了水庫(kù)、攔河壩等設(shè)施，開發(fā)大量水田，大大削減了入湖水量，自我恢復(fù)能力逐漸減弱。由于臥龍湖湖面寬闊，水層較淺，容易蒸發(fā)，在2000—2004年該區(qū)域遭遇連續(xù)枯水年，蓄水量逐年下降，自凈能力迅速降低，沼澤植被退化，生物數(shù)量和種類急劇減少。臥龍湖濕地2000年蓄水量2 028萬(wàn)m3，水面面積 38.41 km2，水位 87.08 m，水深1.08 m；2001 年蓄水量 1 076 萬(wàn) m3，水面面積 25.72 km2，水位 86.77 m，水深0.77 m，生態(tài)系統(tǒng)處于惡化狀態(tài)。到2002年8月臥龍湖蓄水量已不足27萬(wàn) m3，水面不足 2 km2，至 2004 年臥龍湖已基本干涸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001—2007年平均入湖水量?jī)H為3 069萬(wàn)m3，平均水深為0.79 m，湖內(nèi)蓄水量呈逐年下降趨勢(shì)。

二、臥龍湖濕地生態(tài)水位分析

水面面積是濕地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要表征因素，因此首先根據(jù)這個(gè)關(guān)系，初步確定最小和適宜的生態(tài)水位，進(jìn)而計(jì)算濕地的生態(tài)基流量，即最小和適宜的生態(tài)需水量。最小生態(tài)需水量是保證濕地正常生態(tài)功能的基本水資源量，也是維持濕地最小邊界所需最小水資源量；適宜生態(tài)需水量是濕地多年平均需水量，是濕地生態(tài)功能達(dá)到最大效益所需水量。

圖1 水位和蓄水量關(guān)系圖

圖2 水位面積關(guān)系圖

根據(jù)濕地水位和蓄水量數(shù)據(jù)，結(jié)合臥龍湖濕地歷史資料，繪制臥龍湖濕地的水位和蓄水量關(guān)系圖，見圖1。

求解上述相關(guān)關(guān)系擬合曲線的突變點(diǎn)，也就是最小和適宜生態(tài)水位關(guān)鍵點(diǎn)。

式中，y為水面面積，n根據(jù)具體曲線選取，x為水位，從圖中擬合曲線可計(jì)算出臥龍湖濕地水面面積的突變點(diǎn)在水位86.79 m和87.50 m的位置，見圖2。最小和適宜生態(tài)水位初步定為86.79 m和87.50 m，對(duì)應(yīng)蓄水量分別為 1 131萬(wàn) m3和 3 926萬(wàn) m3，相應(yīng)水深分別為0.79m和1.50m。

臥龍湖濕地為平原區(qū)淡水生態(tài)系統(tǒng)，適宜水深為挺水植物可生長(zhǎng)范圍邊界，要求有淺層積水，平均水深2m以下為宜；最小水深為滿足魚類和動(dòng)物的最低生存需水要求的水深，根據(jù)調(diào)查分析，魚類和動(dòng)物維持生存的最小水深在0.75～0.8 m。臥龍湖濕地內(nèi)主要植物為蘆葦和蒲草，適宜水深在1～2 m之間，該水域面積對(duì)應(yīng)的水深范圍有利于湖內(nèi)動(dòng)植物生活及生長(zhǎng)，并有利于維持濕地水生態(tài)環(huán)境平衡。

20世紀(jì)80年代臥龍湖濕地的生物物種繁多，水面面積穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)處于適宜狀態(tài)，從歷史演變情況分析，把臥龍湖濕地恢復(fù)到20世紀(jì)80年代的狀態(tài)比較理想，對(duì)應(yīng)的水深為1.50 m，相應(yīng)的水位87.50 m，水面面積55.80km2。

綜合以上分析，確定臥龍湖最小水深為0.75m，適宜水深為1.50m。

三、臥龍湖濕地生態(tài)基流量分析

臥龍湖濕地屬于淡水生態(tài)系統(tǒng)，其中淡水是主體，其他水生動(dòng)植物為客體，保護(hù)好主體，客體就會(huì)逐漸維持平衡。因此濕地保護(hù)應(yīng)以水環(huán)境保護(hù)與修復(fù)為核心，保障生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)基流的用水過(guò)程和水位。生態(tài)基流量計(jì)算研究是濕地進(jìn)行補(bǔ)水的前提和依據(jù)，也是水資源合理配置的基礎(chǔ)性依據(jù)。臥龍湖濕地上游為東、西馬蓮河，本流域無(wú)水文觀測(cè)站。臥龍湖水庫(kù)天然徑流量采用相鄰具有同步系列的測(cè)站，按照測(cè)站面積比例關(guān)系并用降雨量進(jìn)行修正，求得年徑流量。再根據(jù)該水庫(kù)20世紀(jì)90年代開始的水庫(kù)觀測(cè)記錄，考慮水庫(kù)的蒸發(fā)損失，分析確定臥龍湖歷年天然徑流量。

臥龍湖屬典型的內(nèi)陸湖濕地，若使其生態(tài)系統(tǒng)維持正常的結(jié)構(gòu)與功能，最小需水量應(yīng)為水面蒸發(fā)與植物蒸散所需水量之和。根據(jù)康平氣象站40年（1961—2000年）觀測(cè)資料，多年平均年降水量為525 mm，多年平均年蒸發(fā)量為1 232.81 mm，多年平均徑流深為41 mm。臥龍湖多年平均水面蒸發(fā)和植物蒸散需水量為5 536萬(wàn)m3，P＝50%需水量為 5 622 萬(wàn) m3，P＝75%需水量為5 872萬(wàn)m3。

考慮水域面積對(duì)應(yīng)的水深范圍利于湖內(nèi)動(dòng)植物生活及生長(zhǎng)，并有利于維護(hù)濕地水生態(tài)環(huán)境，按照確定的生態(tài)水位來(lái)確定生態(tài)基流量。適宜水深1.5 m相應(yīng)的適宜生態(tài)需水量為5 536萬(wàn)m3；最小水深0.75 m相應(yīng)最小生態(tài)需水量為2619萬(wàn)m3。

四、臥龍湖濕地人工生態(tài)補(bǔ)水量分析

由于臥龍湖濕地退化較嚴(yán)重，自我修復(fù)能力較弱，要恢復(fù)濕地生態(tài)環(huán)境，解決濕地缺水危機(jī)，需要解決補(bǔ)水問(wèn)題，實(shí)施人工生態(tài)補(bǔ)水。臥龍湖濕地水量主要來(lái)自遼河支流的東、西馬蓮河，這些河流均屬于季節(jié)性河流。按1956—2007年52年間徑流系列統(tǒng)計(jì)，流域多年平均徑流量為0.65億m3，扣除上游用水 0.30億 m3，凈入濕地水量0.35億m3。臥龍湖濕地下游建有三臺(tái)子水庫(kù)，三臺(tái)子水庫(kù)用水量取自臥龍湖濕地，多年平均取水量為0.12億m3，臥龍湖濕地實(shí)際多年平均可利用水量?jī)H為0.23億m3。濕地適宜水深為1.5m，當(dāng)濕地水深低于1.5 m時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水，分析多年平均需補(bǔ)水量為 0.36億 m3。

五、補(bǔ)水措施與保護(hù)對(duì)策

1.改變不合理的開發(fā)方式，發(fā)展生態(tài)旅游

由于氣候因素、自然條件的制約，臥龍湖周邊以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，地方經(jīng)濟(jì)比較落后。為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，當(dāng)?shù)卦跒┩啃藿怂锖退a(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，導(dǎo)致濕地面積萎縮。為了恢復(fù)濕地原有的功能和作用，應(yīng)該改變不合理的開發(fā)方式，退還原有的濕地面積。臥龍湖濕地地理位置優(yōu)越，距離沈陽(yáng)市區(qū)較近，發(fā)展近水、親水的休閑旅游可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的良性互補(bǔ)。在不干擾自然地域、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低旅游負(fù)面影響的前提下，為當(dāng)?shù)厝丝谔峁┯幸娴纳鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)條件。按照資源條件和自然規(guī)律，因地制宜地發(fā)展生態(tài)旅游可拉動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展并獲取生態(tài)效益。

2.保障來(lái)水渠道暢通并實(shí)行長(zhǎng)效管理機(jī)制

多年未進(jìn)行全面規(guī)劃治理的東、西馬蓮河河道比降較大，流量豐枯變化懸殊。由于疏于管理和治理，河道淤積嚴(yán)重，堤防也大部分水毀或變成了沙堤。部分河道跨河建筑物跨度小，阻礙泄洪。需要對(duì)來(lái)水渠道東、西馬蓮河進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和全面系統(tǒng)的治理。加強(qiáng)管理并實(shí)行長(zhǎng)效管理機(jī)制，定期對(duì)河道進(jìn)行巡查，把河道長(zhǎng)效管理經(jīng)費(fèi)納入政府財(cái)政預(yù)算。

3.加強(qiáng)水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)，為科學(xué)管理提供可靠數(shù)據(jù)

要維持臥龍湖濕地健康的生態(tài)系統(tǒng)，不僅需要保障濕地內(nèi)淡水資源的水量，還要保障其水質(zhì)滿足要求。需要加強(qiáng)水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為考核依據(jù)，要對(duì)相關(guān)部門的管理職責(zé)進(jìn)行績(jī)效考評(píng)。目前臥龍湖濕地的監(jiān)測(cè)能力和水平還不能滿足科學(xué)管理需要的監(jiān)測(cè)、計(jì)量和信息管理能力，需要增加水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)，提高水資源量質(zhì)同步監(jiān)測(cè)水平與質(zhì)量，為臥龍湖濕地的管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.規(guī)劃建設(shè)穩(wěn)定的補(bǔ)水水源

生態(tài)基流缺失是臥龍湖濕地逐步退化的主要原因，提高生態(tài)基流的保證程度是控制和修復(fù)濕地的保證之一。要保護(hù)臥龍湖濕地生態(tài)環(huán)境，緩解濕地缺水危機(jī)，除利用水生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力外，必須解決給水問(wèn)題，實(shí)施人工生態(tài)補(bǔ)水，提高生態(tài)用水保證率。長(zhǎng)期以來(lái)，為保護(hù)和恢復(fù)臥龍湖濕地，規(guī)劃了引遼入湖、引小橫道子排水等，但由于遼河干流地區(qū)一直是嚴(yán)重缺水地區(qū)，枯水年水量一直無(wú)法保證。目前，遼寧省在建的北線工程實(shí)施后，從康平縣凈水廠建立了5.2 km的輸水管線為臥龍湖濕地供水，輸水規(guī)模為1.8 m3/s，工程可以根據(jù)臥龍湖濕地自身的來(lái)水情況合理調(diào)度，保證生態(tài)基流的需求量。