姜長龍,田 琪,崔亞鋒,陸 超
(1.松遼委水文局嫩江水文水資源中心,黑龍江齊齊哈爾 161000;2.水利部松遼水利委員會,吉林長春 130021;3.松遼水利委員會流域規(guī)劃與政策研究中心,吉林長春 130021;4.嫩江尼爾基水利水電有限責任公司,黑龍江齊齊哈爾 161005)
河湖生態(tài)流量是維系河湖生態(tài)功能,控制水資源開發(fā)強度的重要指標,是統(tǒng)籌生活、生產和生態(tài)用水,優(yōu)化配置水資源的重要基礎,事關水安全保障和生態(tài)文明建設大局。水利部近年來高度重視河湖生態(tài)流量保障工作,要求強化重要河湖生態(tài)流量管理,開展諾敏河生態(tài)流量保障目標確定研究工作,對保障諾敏河流域河湖健康和促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要作用,也是十分必要和迫切的。
諾敏河發(fā)源于內蒙古自治區(qū)鄂倫春旗托扎敏鄉(xiāng)大興安嶺支脈西尼氣山東南麓,為嫩江中游右岸一級支流,流經(jīng)內蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市和黑龍江省齊齊哈爾市,河流全長448 km,流域面積26 886 km2,河道平均比降0.85%。主要支流有畢拉河、格尼河、西瓦爾圖河等。流域地形總體上西北高、東南低,總體植被覆蓋率約為73%,中上游森林資源豐富,天然覆蓋率高,下游農區(qū)坡耕地較多。
諾敏河流域處于寒溫帶大陸性半濕潤氣候區(qū)。流域多年平均降水量為491.3 mm,降水存在年內分配不均的特點,汛期6—9月降水量約占全年降水總量的81.6%,4—5月的降水量僅占全年降水總量的10.5%。流域多年平均水資源總量為47.99億m3,其中,地表水多年平均水資源量為45.89億m3,地下水多年平均資源量為1.54億m3。
諾敏河流域2019年本地水總供水量為6.35億m3,水資源開發(fā)利用程度為11.9%,其中,地表水供水4.84億m3,開發(fā)利用程度為9.3%,地下水供水1.82億m3。
根據(jù)諾敏河流域生態(tài)保護對象情況、水文監(jiān)測站點分布及生態(tài)流量下泄過程對下游生態(tài)的影響等,本著兼顧生態(tài)問題斷面和生態(tài)良好斷面原則,綜合考慮諾敏河干支流特點和現(xiàn)階段對諾敏流域水資源管理的要求,確定古城子水文站為控制斷面。
2.2.1 計算方法
1)Qp法
諾敏河徑流年內分配極為不均,用Qp法分別計算冰凍期(12月至次年3月)和非冰凍期(4—9月)的數(shù)據(jù)。以選取的控制斷面節(jié)點長系列(n≥30年)每期天然平均流量為基礎,用每期的最小值排頻,選擇每期不同頻率下的流量作為控制斷面的生態(tài)流量。
2)最枯月平均流量法
最枯月平均流量法是采用河流最小月平均實測流量的多年平均值作為河流的生態(tài)流量。本文中計算冰凍期、非冰凍期各期生態(tài)流量。
2.2.2 資料選取
徑流系列采用全國第三次水資源調查評價工作1956—2000年天然流量及1980—2016年實測流量成果。
2.2.3 水文資料代表性分析
古城子水文站位于諾敏河流域下游,控制諾敏河流域面積的90.38%,以古城子站為代表站,進行流域徑流系列代表性分析。繪制古城子站1956—2000年徑流系列差積曲線,見圖1。
圖1 古城子站年徑流系列差積曲線
古城子站年徑流系列差積曲線上升與下降交替出現(xiàn),即豐、枯水年交替出現(xiàn),豐、枯水基本平衡,呈現(xiàn)較完整的豐、平、枯水周期,說明該站1956—2000年45年徑流系列豐、平、枯水年周期代表性好,Cv值為0.52,Cs/Cv為2。
2.2.4 計算結果
通過Qp法、最枯月平均流量法分析計算各期生態(tài)流量,古城子斷面生態(tài)流量目標見表1。
表1 古城子斷面生態(tài)流量目標計算結果匯總表
采用古城子水文站1980—2016年實測日徑流進行評價,滿足程度為實測徑流量達到或超過基本生態(tài)流量的日數(shù)與實測總日數(shù)的比值。經(jīng)計算,各方案滿足程度見表2。
表2 古城子斷面實測徑流量滿足程度表
從計算結果來看,最枯月平均流量法保證率較低,均不足90%,生態(tài)流量指標值設置較高,Qp保障程度大于90%,較為合理,因此選擇Qp法計算的生態(tài)流量指標作為推薦方案。
1)加強生態(tài)水量調度。將生態(tài)水量調度納入流域水資源統(tǒng)一調度,加強對河道外取用水工程的管控,科學制定水量調度方案和年度調度計劃,保障河道內生態(tài)水量目標實現(xiàn),促進河湖生態(tài)復蘇和生態(tài)保護。
2)加強控制斷面實時流量監(jiān)測和預警。完善諾敏河生態(tài)流量控制斷面的監(jiān)控站點建設,對諾敏河生態(tài)流量主要控制斷面下泄水量、沿江主要取水口取退水進行實時監(jiān)控。建立生態(tài)水量預警機制,古城子斷面可設置生態(tài)水量預警,合理設置預警層級、預警閾值,制定合理的預警響應措施。
3)加強監(jiān)督考核保障。為推動諾敏河流域生態(tài)水量保障工作落到實處,開展諾敏河生態(tài)流量保障考核評估工作,定期組織開展生態(tài)流量監(jiān)督檢查工作,強化日常監(jiān)管。