長江大保護背景下生態(tài)基流保障體系與特征分析

李 慧

(長江水利委員會 網(wǎng)絡與信息中心 《人民長江》《水利水電快報》編輯部，湖北 武漢 430010)

長江是中國第一、世界第三大河流，是中華民族的母親河。長江流域占全國近1/5面積，養(yǎng)育了全國1/3的人口，創(chuàng)造了全國約40%的經(jīng)濟總量，是我國重要的經(jīng)濟走廊[1]。保護好長江，推動流域實現(xiàn)綠色發(fā)展，是關系國家發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略。黨的十八大以來，習近平總書記圍繞生態(tài)文明建設和環(huán)境保護發(fā)表了一系列重要講話，作出了許多重要論述和指示批示，形成了科學系統(tǒng)的生態(tài)文明思想。自2016年1月在重慶召開推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展座談會以來，習近平總書記提出的“共抓大保護、不搞大開發(fā)”理念已經(jīng)深入人心。

之前有學者對生態(tài)基流進行了較多研究，徐宗學等[2]認為，生態(tài)基流是指在生態(tài)需水與人類用水矛盾加劇的背景下，滿足水生態(tài)系統(tǒng)保護目標，保證水系發(fā)揮基本生態(tài)功能和維持基本形態(tài)結構必需的下限流量。陳昂等[3-4]認為，若低于生態(tài)基流值，河流無法實現(xiàn)生態(tài)水文連通或連而不通，生態(tài)系統(tǒng)將遭到破壞且在短期內不可恢復。生態(tài)基流是河道生態(tài)需水的一部分，河湖生態(tài)流量的保障直接關系著河湖生態(tài)平衡的維護，也是滿足人類需求的前提條件。成波等[5]認為，如何統(tǒng)籌協(xié)調好生活、生產、生態(tài)環(huán)境用水，切實保障生態(tài)用水，保護和改善長江流域生態(tài)環(huán)境， 是推進安瀾、綠色、和諧、美麗長江建設的關鍵， 對長江流域實現(xiàn)綠色發(fā)展具有重大意義。

本文首先介紹了長江大保護背景下生態(tài)基流保護的法律法規(guī)體系，基于已有的生態(tài)基流相關概念內涵以及常用計算方法，對長江流域不同區(qū)域生態(tài)基流特點進行了分析，提出了長江流域不同區(qū)域、重點支流及湖泊的生態(tài)基流核心內涵和計算方法，確定和保證長江生態(tài)基流和環(huán)境需水量，以期為切實推進長江生態(tài)文明建設提供參考。

1 長江生態(tài)基流的法律法規(guī)保障體系

在長江大保護背景下，以《長江保護法》為首，各地方和行業(yè)制定了保護條例和規(guī)劃，可作為長江生態(tài)基流保護的法律依據(jù)，為長江治理與保護提供了制度保障。

(1)長江保護法。新出臺的《長江保護法》在生態(tài)水量保障方面做出的制度規(guī)定彌補了相關法律制度缺失，同時更具有可操作性[6]。重視生態(tài)用水的調配和保障，要求建立健全長江流域包括生態(tài)流量標準體系，提出長江干流、重要支流和重要湖泊控制斷面的生態(tài)流量管控指標。明確了保障生態(tài)流量的范圍，包括保證河湖基本生態(tài)用水需求，保障枯水期和魚類產卵期生態(tài)流量、重要湖泊的水量和水位，保障長江河口咸淡水平衡。

(2)地方性法規(guī)?！逗鲜∠娼Ｗo條例》《貴州省赤水河流域保護條例》等將生態(tài)(環(huán)境)用水作為重點保障對象，對生態(tài)(環(huán)境)用水做出了原則性指導，然而并未提出具體的量化要求。

(3)行業(yè)規(guī)劃?！堕L江流域綜合規(guī)劃(2012-2030 年)》 提出了59個控制節(jié)點生態(tài)下泄水量、干支流 17 個控制斷面生態(tài)基流。2017年環(huán)境保護部、國家發(fā)展改革委、水利部聯(lián)合印發(fā)《長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中強調要優(yōu)先保障枯水期供水和生態(tài)水量，保障長江干支流 58 個主要控制節(jié)點生態(tài)基流占多年平均流量比例在 15%左右， 其中干流在 20%以上。

與法律和地方性法規(guī)相比，行業(yè)規(guī)劃對生態(tài)基流的概念較為明確清晰，實現(xiàn)了生態(tài)基流從生態(tài)環(huán)境需水概念中的剝離，明確規(guī)定了重要控制斷面、節(jié)點的河流生態(tài)基流紅線，可以據(jù)此對長江不同干支流生態(tài)基流滿足率進行量化評價。

2 生態(tài)基流概念內涵及計算方法

2.1 概念內涵

目前,生態(tài)基流尚沒有明確統(tǒng)一的定義，相關概念眾多。國外被廣泛認可生態(tài)基流概念來自2007 年國際環(huán)境流大會發(fā)布的 《布里斯班宣言》： 環(huán)境流量是維持河流和河口生態(tài)系統(tǒng)健康以及保障依賴這些生態(tài)系統(tǒng)生存的人類福祉所需水量、水質和歷時[7]。在國內， 關于生態(tài)流量研究使用較多的概念有生態(tài)用水、生態(tài)環(huán)境用水、河道內生態(tài)需水等。河流生態(tài)基流僅是生態(tài)需水的一個方面。根據(jù)不同的生態(tài)系統(tǒng)對象，將生態(tài)需水以流域、河流、濕地、湖泊、河口等不同空間尺度表現(xiàn)，認為河流生態(tài)需水可分為河道內生態(tài)需水與河道外生態(tài)需水[3]。

2.2 計算方法

生態(tài)基流計算方法包括：水文學法、水力學法、棲息地法和整體法4大類[8]。水文法基于歷史流量數(shù)據(jù)確定生態(tài)基流，不需要進行現(xiàn)場觀測，簡單易操作，應用較為廣泛。水力學法基于河道水力學參數(shù)計算出河流需水量，比水文學方法更準確，但是會面臨斷面缺乏代表性的問題，計算結果可作為其他生態(tài)基流計算方法的參考。棲息地法將河流水力因素與生物因素相結合，計算結果更加符合實際，適合應用于有具體生物保護目標的河段。整體法將河流生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體考慮，要綜合研究水文泥沙條件、河道地形、河流生境之間的關系，由此確定能夠滿足泥沙輸移、河床穩(wěn)定、生境維持等因素，并能保護水生生物、改善水質的流量。該方法考慮因素較為全面，普遍認為精度最高。然而，整體法需要的人力物力投入極大，很難廣泛實施。

3 長江流域生態(tài)基流特征分析

長江流域具有水資源較為豐富, 但季節(jié)變化大的特點。應該結合徑流特點和生態(tài)功能，對照生態(tài)基流相關概念確定長江流域生態(tài)基流內涵。然后結合長江干流不同河段、流域重要支流和湖泊的水文特征、面臨的生態(tài)環(huán)境問題和水資源現(xiàn)狀，選擇合理的生態(tài)基流計算方法，確定生態(tài)基流管控標準，并進行分區(qū)管控和治理。

3.1 長江上游

長江上游地區(qū)自然資源豐富，生物物種繁多，是長江流域重要的生態(tài)屏障區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)， 生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱。因此，根據(jù)重要保障對象，該河段生態(tài)基流的重點保障范圍包括：河道基本徑流、輸沙用水量、自凈需水量和水生生物(重要魚類產卵、洄游等)需水量等。在計算時，由于長江干流各重要站點徑流資料一般較為豐富，可采用水文法(Tennant 法)計算各項生態(tài)基流。但應對該方法在長江上游不同典型區(qū)域的適用性進行研究[9]。基流劃分標準盡量實現(xiàn)本地化，即在充分了解區(qū)域生態(tài)因素和環(huán)境因素的基礎上，結合當?shù)睾恿鞴芾砟繕苏{整基流百分比，同時考慮季節(jié)性比例差異，使計算結果與實際更為貼近。

3.2 長江中下游

長江中下游平原地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達， 洪澇災害頻繁， 防洪任務艱巨。綜合考慮三峽工程、南水北調工程、長江干流深水航道工程等，該河段生態(tài)基流的保障范圍包括：河道基本徑流、輸沙用水量、自凈需水量、通航需水量、水生生物(重要魚類產卵、洄游等)需水量和景觀需水量。在采用Tennant法基礎上，應結合適用于寬淺河道的水力學法(濕周法)等，估算長江干流和重要支流各控制節(jié)點的生態(tài)基流和最小生態(tài)環(huán)境需水量。

3.3 長江口地區(qū)

長江河口地區(qū)應重點考慮水環(huán)境問題，包括咸水入侵影響取水、近海區(qū)污染、入河口地區(qū)河流水網(wǎng)水體污染嚴重等。生態(tài)基流需要重點保障的功能主要包括：水沙平衡、水鹽平衡，同時，環(huán)境和通航需水也應考慮。其中，咸水入侵問題是主要因素，應根據(jù)潮汐影響的上邊界站大通站各月平均流量與長江口吳淞站平均含氯度關系，計算長江口生態(tài)需水量。

3.4 重要支流及湖泊

(1)長江重要支流可以作為獨立河流考慮，其生態(tài)基流和環(huán)境需水量的計算和干流類似。例如，根據(jù)嘉陵江水資源、生態(tài)環(huán)境和水資源開發(fā)和管理狀況，可以確定生態(tài)基流的重點保護對象包括：河道基本徑流、輸沙用水量、自凈需水量和水生生物需水量[10]。可采用水文法(Q90)、水力學法(濕周法)等分項進行計算。對于漢江，要重點考慮水質、生態(tài)和航運等因素，采用長系列來流資料計算生態(tài)基流和環(huán)境需水量。

(2)根據(jù)長江流域湖泊受到人類影響程度，對湖泊生態(tài)基流和環(huán)境需水量進行分析。對于長江上游湖泊，如瀘沽湖、程海等，所在區(qū)域人口密度低，是重要的生物棲息地，因此應以維持水生生物、植物和鳥類等生存的湖泊最低水位進行生態(tài)基流計算[11]。對于長江中下游一些湖泊，如洞庭湖、鄱陽湖、陽澄湖等，人類活動及水資源利用程度較高，除了保障生物棲息，還要發(fā)揮需滯洪水、供水、納污、通航等功能，可考慮使用水量平衡法計算環(huán)境需水量。對于受人工控制影響較大的湖泊，如滇池、東湖、太湖等，需要考慮自凈需水量、和景觀需水量等與人類活動密切相關的因素。

3.5 長江流域分區(qū)分段生態(tài)基流保障對象及計算方法

長江流域生態(tài)基流包括維持河流不斷流，保持河道基本水文泥沙特性和地形以及避免生態(tài)功能發(fā)生不可逆破壞等核心內涵。然而，在長江干流不同河段、重要支流和湖泊都各有不同側重，要根據(jù)保障對象的特點，在基本核心內涵的基礎上進行外延，加入水生生物保護、水質保護、通航和景觀需求等。長江流域各主要控制站點流量資料較為豐富，大多可以采用水文法對生態(tài)基流進行推算。在一些重點區(qū)域，根據(jù)河流地形條件(如中下游)和水生生物保障情況，可以結合水力學法(濕周法)和棲息地法進行綜合計算，使計算結果精度較高。提出長江流域分區(qū)分段生態(tài)基流保障對象及計算方法見表1。

表1 長江流域分區(qū)分段生態(tài)基流保障對象及計算方法

4 結論

(1)以《長江保護法》為首的長江流域各項法律法規(guī)，以推進共抓大保護、不搞大開發(fā)，提高長江流域生態(tài)環(huán)境保護的整體性和系統(tǒng)性為立法思路，對干支流及流域重點河湖的生態(tài)(環(huán)境用水)的要求進行了明確化和系統(tǒng)化，在立法理念和立法內容等方面均有重大創(chuàng)新與突破，為長江流域生態(tài)基流保障提供了重要的法律支撐和依據(jù)。針對長江流域不同地區(qū)的河流保護條例，對各地保障生態(tài)流量作出了具體規(guī)定。長江流域綜合規(guī)劃等則進一步對干支流不同斷面和重要控制點的生態(tài)基流進行量化，便于實施和監(jiān)管。

(2)生態(tài)基流的概念隨時間發(fā)展，對于河流生態(tài)環(huán)境認識程度不斷加深。 然而，生態(tài)基流都包括維持河流不斷流，保持河道基本水文泥沙特性和地形以及避免生態(tài)功能發(fā)生不可逆破壞等核心內涵，并在此基礎上，根據(jù)不同流域、區(qū)域的保障對象需求進行外延。

(3)生態(tài)基流4種常用計算方法中，水文學方法使用較為廣泛，適用于人力財力有限的流域和區(qū)域。整體法的精度較高，但投入較大，適用于流域保護對象較為單一的重點區(qū)段。

(4)按照長江大保護生態(tài)文明建設的總體要求，結合長江流域生態(tài)基流特征，應該分河段、分區(qū)域、分重點，加快落實生態(tài)基流的合法監(jiān)管，合理確定生態(tài)基流的管控標準，形成監(jiān)測監(jiān)控體系。 通過切實保障生態(tài)用水， 推進安瀾、綠色、和諧、美麗長江建設。