貴州省生態(tài)水量現(xiàn)狀調(diào)查評(píng)價(jià)

榮 燁，肖婷婷

(1. 貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000；2. 貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550000)

受氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)影響，水資源供需矛盾日益突出，生態(tài)用水保障面臨較大壓力。為全面了解貴州省重要河湖水系及其主要控制節(jié)點(diǎn)和斷面的生態(tài)水量保障情況，根據(jù)水利部關(guān)于加強(qiáng)江河湖泊生態(tài)水量保障工作的部署和水利部、環(huán)境保護(hù)部《關(guān)于加強(qiáng)水利工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的通知》等政策要求，結(jié)合貴州省第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)中有關(guān)生態(tài)水量調(diào)查評(píng)價(jià)、貴州省重要江河流域水量分配方案制定及江河流域水量調(diào)度等有關(guān)工作要求，開(kāi)展貴州省生態(tài)水量狀況調(diào)查評(píng)價(jià)。

1 保障生態(tài)水量的重要作用

河流生態(tài)水量的保障將對(duì)貴州省的水資源管理與保護(hù)、生態(tài)保護(hù)與環(huán)境改善起到積極的作用[1-3]，具體表現(xiàn)在：①增大河道的流量和流速，有效提高河流自身的自?xún)裟芰?，并加快河流污染物的降解、運(yùn)移和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)貴州省河流水環(huán)境穩(wěn)定性提升并減少治污壓力。②滿(mǎn)足河流的生態(tài)服務(wù)功能，維持水生態(tài)系統(tǒng)平衡，保障貴州省喀斯特地區(qū)森林植被的生長(zhǎng)發(fā)育，保障江河源頭區(qū)水量，促進(jìn)土壤保持、河湖濕地保護(hù)。③保護(hù)貴州省境內(nèi)動(dòng)植物生態(tài)及物種多樣化，特別是對(duì)水質(zhì)、水量等有特殊需求的水生動(dòng)植物。④生態(tài)流量控制指標(biāo)的確定是生態(tài)保護(hù)管理執(zhí)行的基礎(chǔ)，是各級(jí)主管部門(mén)對(duì)河流水庫(kù)下放環(huán)境水量管控的依據(jù)，將對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展起到很好的指導(dǎo)作用。

2 生態(tài)水量計(jì)算方法

河流生態(tài)水量控制指標(biāo)計(jì)算目前常用的方法大體上主要分為四類(lèi)，即水力學(xué)法、水文學(xué)法、棲息地法和整體分析法[4-5]。

(1)水力學(xué)法。水力學(xué)法指在假設(shè)河道物理形態(tài)基本不變的前提下，判斷河流某一斷面滿(mǎn)足一定流量后，其下游具有同一功能的其他河流斷面能夠滿(mǎn)足和維持河道生態(tài)功能的流量要求，可以通過(guò)河道若干斷面的水力參數(shù)(如水深、流速、濕周等)確定其需水量的方法[6]。比較常用的水力學(xué)法為R2-Cross法和濕周法。

(2)水文學(xué)法。水文學(xué)法指建立在大量的長(zhǎng)系列資料收集、野外查勘、統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立河流的流量與河道功能形態(tài)、典型水生生物數(shù)量及生存環(huán)境等因素之間的相適應(yīng)關(guān)系而提出的[7-8]。水文學(xué)法主要代表有：流量歷時(shí)曲線(xiàn)法、Tennant法、7Q10法、NGPRP法等。

(3)棲息地法。棲息地法指基于生態(tài)水力學(xué)確定不同時(shí)段(汛期、非汛期等)適合水生生物生存環(huán)境的推薦流量，是水力學(xué)法在生態(tài)方面的延伸。該方法假定：①河道水深、河面寬度、濕周、流速、水溫等參數(shù)，是流量變化對(duì)物種的數(shù)量和分布造成影響的關(guān)鍵水力參數(shù)。②急流、緩流、深潭、淺灘等水流形態(tài)，是流量變化對(duì)水生生境變化造成影響的關(guān)鍵因素[9]。由于棲息地法可以具體量化水生生物棲息地可利用性與生態(tài)流量之間的關(guān)系，且具有一定的水力學(xué)與生物學(xué)基礎(chǔ)，因而成為河流生態(tài)需水量研究熱點(diǎn)之一，其最具代表性的是河道內(nèi)流量增量法。

(4)整體分析法。整體分析法指從河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整性出發(fā)，以供給河道、濱河岸帶、洲灘濕地以及河口等區(qū)域在內(nèi)的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)所需水量為基本目標(biāo)，綜合考慮河流區(qū)間匯入流量、泥沙淤塞輸送、河床斷面形狀及河岸帶生物群落之間的相關(guān)關(guān)系，經(jīng)數(shù)名專(zhuān)家綜合分析確定的河流整體生態(tài)環(huán)境總需水量[10]。常見(jiàn)的整體分析法主要包括澳大利亞的基準(zhǔn)測(cè)量法和南非的建塊法(BBM)。

貴州省河流眾多，生態(tài)條件復(fù)雜，同一條河流不同控制斷面的生態(tài)需水可能由一種或多種不同的需水類(lèi)型共同組成，每種生態(tài)需水類(lèi)型的需水量計(jì)算都需要根據(jù)各自河流的實(shí)際情況分別進(jìn)行考慮，其分析過(guò)程的煩瑣復(fù)雜程度較高。如何選擇合適的生態(tài)流量計(jì)算方法需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘成果、收集資料情況、當(dāng)?shù)貙?shí)際需求等因素綜合分析后確定[11]。

3 生態(tài)需水目標(biāo)整理分析

采用1956—2016年水文系列的天然徑流量分析計(jì)算生態(tài)需水目標(biāo)。對(duì)于有關(guān)成果中已提出生態(tài)需水目標(biāo)的河湖水系及其主要控制節(jié)點(diǎn)和斷面，應(yīng)將有關(guān)成果采用的水文系列延長(zhǎng)至2016年。對(duì)于近年來(lái)水資源情勢(shì)變化較大的河湖水系及其主要控制節(jié)點(diǎn)和斷面，還需根據(jù)1980—2016年水文系列天然徑流量，分析計(jì)算其新系列條件下的生態(tài)需水目標(biāo)。

(1)有關(guān)成果已提出生態(tài)需水目標(biāo)的，若其1980—2016年水文系列的多年平均天然徑流量，較1956—2016年水文系列的變化幅度小于10%，直接采用有關(guān)成果中的生態(tài)需水目標(biāo)；其1980—2016年水文系列多年平均天然徑流量，較1956—2016年水文系列的變化幅度超過(guò)10%，還應(yīng)根據(jù)1980—2016年水文系列天然徑流量，計(jì)算新系列下的生態(tài)需水目標(biāo)；

(2)有關(guān)成果提出的生態(tài)需水目標(biāo)不完整的，根據(jù)1956—2016年水文系列天然徑流量，補(bǔ)充或計(jì)算相應(yīng)的生態(tài)需水目標(biāo)。對(duì)于這類(lèi)控制節(jié)點(diǎn)和斷面，如果其1980—2016年水文系列多年平均天然徑流量較1956—2016水文系列的變化幅度超過(guò)10%，應(yīng)同時(shí)補(bǔ)充或計(jì)算1956—2016年以及1980—2016年兩個(gè)水文系列對(duì)應(yīng)的生態(tài)需水目標(biāo)(如三岔河龍場(chǎng)橋斷面)。

貴州省河流基本生態(tài)流量包括生態(tài)基流、不同時(shí)段需水量、全年需水量，各控制斷面具體成果見(jiàn)表1。目標(biāo)生態(tài)流量包括不同時(shí)段值、全年值，各控制斷面具體成果見(jiàn)表2。

表1 基本生態(tài)水量成果

表2 目標(biāo)生態(tài)水量成果 萬(wàn)m3

4 生態(tài)水量滿(mǎn)足程度評(píng)價(jià)

采用1956—2016年水文系列中最近10年的實(shí)際徑流量與生態(tài)需水目標(biāo)進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)生態(tài)流量滿(mǎn)足程度。通過(guò)對(duì)比2007—2016年水文系列的實(shí)測(cè)徑流量與生態(tài)基流、不同時(shí)段需水量、全年需水量，評(píng)價(jià)河湖水系及其主要控制節(jié)點(diǎn)和斷面生態(tài)用水滿(mǎn)足程度。

(1)生態(tài)基流滿(mǎn)足程度評(píng)價(jià)。用水文系列中實(shí)際徑流量超過(guò)生態(tài)基流的月份數(shù)與水文系列時(shí)長(zhǎng)的總月份數(shù)的比值評(píng)價(jià)滿(mǎn)足程度。

(2)基本生態(tài)環(huán)境需水過(guò)程滿(mǎn)足程度評(píng)價(jià)。用水文系列中全年、汛期和非汛期各評(píng)價(jià)時(shí)段實(shí)際徑流量超過(guò)相應(yīng)的基本生態(tài)環(huán)境需水量目標(biāo)的年份數(shù)與水文系列時(shí)長(zhǎng)總年份數(shù)的比值評(píng)價(jià)滿(mǎn)足程度。

(3)對(duì)于有目標(biāo)生態(tài)環(huán)境需水要求的斷面，可參照上述方法，進(jìn)一步評(píng)價(jià)不同時(shí)段(汛期、非汛期)和全年的目標(biāo)生態(tài)環(huán)境需水量的滿(mǎn)足程度。

貴州省水量豐沛，除六沖河的洪家渡斷面外，各控制斷面生態(tài)基流滿(mǎn)足程度均達(dá)到90%以上。各控制斷面基本生態(tài)環(huán)境需水量滿(mǎn)足程度均達(dá)到90%以上，目標(biāo)生態(tài)環(huán)境需水量滿(mǎn)足程度均達(dá)到75%以上，總體生態(tài)流量滿(mǎn)足程度較好。各控制斷面生態(tài)用水滿(mǎn)足程度見(jiàn)表3。

表3 生態(tài)水量滿(mǎn)足程度評(píng)價(jià)情況 %

5 結(jié) 論

通過(guò)本次生態(tài)水量狀況調(diào)查評(píng)價(jià)，初步建立全省主要河湖生態(tài)需水基本臺(tái)賬，為進(jìn)一步加強(qiáng)江河流域水量調(diào)度、生態(tài)環(huán)境治理修復(fù)和流域綜合管理等工作奠定基礎(chǔ)。調(diào)查評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是對(duì)有關(guān)成果中確定的河湖水系及其主要控制節(jié)點(diǎn)和斷面生態(tài)需水目標(biāo)的生態(tài)需水滿(mǎn)足程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)生態(tài)需水目標(biāo)進(jìn)行復(fù)核，優(yōu)化和調(diào)整河湖水系及其主要控制節(jié)點(diǎn)和斷面的生態(tài)需水目標(biāo)。為充分利用本次調(diào)查評(píng)價(jià)成果，加強(qiáng)生態(tài)水量保障，建議進(jìn)一步開(kāi)展如下工作：

(1)各級(jí)政府要切實(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)、明確管理責(zé)任、落實(shí)管控目標(biāo)，建議將生態(tài)水量控制指標(biāo)成果納入地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，全面推行用水總量控制，制定相應(yīng)的年度用水計(jì)劃，保障河流基本生態(tài)環(huán)境水量。

(2)以流域?yàn)閱卧?，編制重要河流生態(tài)流量保障實(shí)施方案。流域內(nèi)有關(guān)控制性工程需按照批復(fù)的生態(tài)水量保障目標(biāo)，切實(shí)加強(qiáng)水量調(diào)度，確保生態(tài)流量下放。對(duì)于設(shè)計(jì)階段未考慮生態(tài)流量下放的已建電站水庫(kù)，下放生態(tài)流量可能會(huì)影響其自身的供水發(fā)電功能，建議進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，并提出政策性保障措施。

(3)建立健全生態(tài)流量監(jiān)控管理系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)貴州省重要河流、水庫(kù)控制斷面生態(tài)流量數(shù)據(jù)和預(yù)警信息的實(shí)時(shí)報(bào)送和發(fā)布。加強(qiáng)監(jiān)督檢查，并將監(jiān)督檢查結(jié)果納入推行河長(zhǎng)制工作、實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度年度考核。