諾敏河河湖健康評(píng)估生態(tài)流量滿足程度研究

董 紅，吳計(jì)生，魏春鳳，王九九，張 宇

（1.水利部松遼水利委員會(huì)，吉林長(zhǎng)春 130021；2.松遼水資源保護(hù)科學(xué)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130021）

0 引言

河湖健康是指河湖自然生態(tài)狀況良好，同時(shí)具有可持續(xù)的社會(huì)服務(wù)功能。河湖健康評(píng)估是指對(duì)河湖系統(tǒng)物理完整性（水文完整性和物理結(jié)構(gòu)完整性）、化學(xué)完整性、生物完整性和服務(wù)功能完整性及他們的相互協(xié)調(diào)性的評(píng)價(jià)。河湖健康評(píng)估是河湖健康管理的重要技術(shù)手段，也是河湖管理的主要內(nèi)容。

在總結(jié)國(guó)內(nèi)外健康調(diào)查評(píng)估理論與方法的基礎(chǔ)上，我國(guó)建立了與流域水生態(tài)特點(diǎn)相適應(yīng)、與河湖長(zhǎng)制相結(jié)合、覆蓋多類型水體的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括水文水資源、河湖物理形態(tài)、水質(zhì)、水生生物及河湖社會(huì)服務(wù)功能等5個(gè)方面。2020年，水利部對(duì)河湖健康評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則進(jìn)行了修訂，對(duì)指標(biāo)體系部分內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)部分指標(biāo)計(jì)算方法進(jìn)行了修改，生態(tài)流量滿足程度便是其中之一。下文針對(duì)諾敏河河湖健康評(píng)估中生態(tài)流量滿足程度這一指標(biāo)，對(duì)比修訂前后計(jì)算方法進(jìn)行分析研究，探討河湖健康評(píng)估中生態(tài)流量滿足程度這一指標(biāo)計(jì)算方法的科學(xué)性和合理性。

1 流域概況

諾敏河是嫩江右岸一級(jí)支流，發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂倫春自治旗托扎敏鄉(xiāng)大興安嶺支脈西尼氣山東南麓，河流全長(zhǎng)461 km。諾敏河上中游流經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市，下游進(jìn)入黑龍江省齊齊哈爾市，在黑龍江省查哈陽(yáng)灌區(qū)渠首以下分為東、西諾敏河，分別在內(nèi)蒙古自治區(qū)莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗博榮鄉(xiāng)以東4.5 km處和黑龍江省甘南縣東陽(yáng)鎮(zhèn)南5.16 km處匯入嫩江。諾敏河流域面積27 983 km2，行政區(qū)涉及內(nèi)蒙古、黑龍江兩省區(qū)，其中內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)流域面積為27 069 km2，占流域總面積的96.7%；黑龍江省境內(nèi)流域面積914 km2，占流域總面積的3.3%。

流域內(nèi)水資源豐富，土地肥沃，下游屬松嫩平原區(qū)，是蒙、黑兩省區(qū)重要的糧食產(chǎn)區(qū)和國(guó)家商品糧基地之一。區(qū)域?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，全年有近一半時(shí)間處于冬季。自上游到下游多年平均氣溫為-1.5～2.0℃，每年7月份氣溫最高，1月份氣溫最低。多年平均年降水量為491.3 mm，降雨在年內(nèi)分配不均勻，主要集中在汛期6—9月，占全年的81.6%。

2 基本資料及生態(tài)流量滿足程度計(jì)算方法

2.1 基本資料

此次評(píng)估河段為諾敏河干流，共劃分為4個(gè)河段。諾敏河干流現(xiàn)有小二溝、古城子兩個(gè)水文測(cè)站，分布在2個(gè)評(píng)估河段中。此次收集整理了小二溝和古城子2個(gè)水文站1956—2019年實(shí)測(cè)徑流量，進(jìn)行還原計(jì)算得到兩個(gè)測(cè)站1956—2019年多年平均天然徑流量和2001—2019年逐月天然徑流量。各測(cè)站1956—2019年多年平均徑流量：小二溝站320 319萬(wàn)m3，古城子站456 749萬(wàn)m3。

2.2 計(jì)算方法

1)原指標(biāo)評(píng)估方法

河流生態(tài)流量是指為維持河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能而必須維持的流量過程。分別計(jì)算4—9月EF1及10月至次年3月EF2最小日均流量占多年平均流量的百分比。EF指標(biāo)表達(dá)式：

式中：qd為評(píng)估年實(shí)測(cè)日徑流量；為多年平均徑流量。多年平均徑流量采用不低于30年系列的水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)推算。

2）修訂后評(píng)估方法

分別計(jì)算4—9月EF1及10月至次年3月EF2最小日均流量占相應(yīng)時(shí)段多年平均流量的百分比。

式中：qd為相應(yīng)時(shí)段多年平均徑流量；多年平均徑流量采用不低于30年系列的水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)推算。

3）賦分標(biāo)準(zhǔn)

生態(tài)流量滿足程度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)采用水文方法確定的基流標(biāo)準(zhǔn)?；谒姆椒ù_定生態(tài)基流時(shí)，可以根據(jù)公式分別計(jì)算EF1和EF2賦分值，取其中賦分最小值為本指標(biāo)的最終賦分。賦分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 生態(tài)流量滿足程度賦分標(biāo)準(zhǔn)表

3 修訂前后計(jì)算結(jié)果對(duì)比

多年平均徑流量采用1956—2019年長(zhǎng)系列水文資料進(jìn)行推算，此次選取小二溝、古城子兩個(gè)斷面2010—2019年近10年的日徑流資料進(jìn)行計(jì)算分析。EF1r和EF2r分別為EF1和EF2的對(duì)應(yīng)賦分值，EFr為最終賦分值，對(duì)比結(jié)果見表2，3。

表2 小二溝斷面修訂前后結(jié)果對(duì)比

表3 古城子斷面修訂前后結(jié)果對(duì)比

4 計(jì)算結(jié)果分析

4.1 生態(tài)流量滿足程度賦分

生態(tài)流量滿足程度這一指標(biāo)分10月至次年3月、4—9月兩個(gè)時(shí)間段分別計(jì)算賦分，取兩者分?jǐn)?shù)賦分最小值為該指標(biāo)的最終賦分。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，小二溝和古城子斷面2010—2019年生態(tài)流量滿足程度賦分值介于5~21之間，最高分21分，生態(tài)流量滿足程度從結(jié)果上看分?jǐn)?shù)不高。

4.2 修訂前后計(jì)算方法結(jié)果對(duì)比

通過計(jì)算比較發(fā)現(xiàn)，小二溝和古城子斷面分別用修訂前后兩種方法計(jì)算的2010—2019年生態(tài)流量滿足程度，小二溝斷面僅2018年修訂前賦分結(jié)果低于修訂后賦分結(jié)果，修訂前賦分結(jié)果高于修訂后賦分結(jié)果年份占90%，古城子斷面2012和2018年修訂前賦分結(jié)果低于修訂后賦分結(jié)果，修訂前賦分結(jié)果高于修訂后賦分結(jié)果年份占80%。從結(jié)果上看，修訂前計(jì)算方法最終賦分結(jié)果要高于修訂后計(jì)算方法。

但是，如果將兩個(gè)時(shí)段不同計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比，因計(jì)算方法修訂為最小日均流量占相應(yīng)時(shí)段多年平均流量的百分比，修訂前計(jì)算方法為最小日均流量占多年平均流量的百分比，導(dǎo)致10月至次年3月賦分值明顯提高，而4月—9月賦分值降低，最終賦分值取決于兩者中最小值，因此，最終的賦分結(jié)果還是降低了。

5 結(jié)語(yǔ)

諾敏河干流沒有大中型水利工程建設(shè)，徑流受水資源開發(fā)利用影響較小，河流水文情勢(shì)主要受降水量影響，也就是說(shuō)河流的生態(tài)流量保證程度主要受降水量影響，而諾敏河流域降水量在年內(nèi)分配不均勻，主要集中在汛期6—9月，降水量為400.8 mm，占全年的81.6%，7—8月的降水量約占全年降水總量的53.7%，4—5月的降水量?jī)H占全年降水總量的10.5%，通過上面的分析計(jì)算，發(fā)現(xiàn)生態(tài)流量保證程度這一指標(biāo)的計(jì)算方法，對(duì)于諾敏河這樣人工干擾程度較低、主要受降雨影響且處于我國(guó)北方寒冷地區(qū)的河流，指標(biāo)的賦分值不能完全體現(xiàn)河流生態(tài)流量的真實(shí)狀況，計(jì)算方法有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，建議可以根據(jù)河流人工干擾程度、降雨量、4月平均氣溫等特性設(shè)置不同的賦分標(biāo)準(zhǔn)，更能體現(xiàn)河流生態(tài)流量滿足程度的真實(shí)情況。