遼河流域環境流量管理現狀與需求

趙長亮

(遼寧省大連水文局，遼寧 大連 116028)

0 引 言

遼河流域屬于北方季節性河流，在水文年中具有明顯的枯水期和冰封期，因而已有研究對不同水期的環境流量均使用了不同的計算方法和閾值。其中具有代表性的研究成果有南科院的水力學法研究和中國環科院的棲息地法研究。

1 研究方法

1.1 水力學法

在理論和應用上較為完整開展了分區、分期的生態流量研究。該項目是進行全國分區的生態流量研究，根據全國7大流域的水文、氣象以及生態特征，首先將全國分為4個生態流量分區。其中遼河流域屬于半干旱、半濕潤區，水質現狀在各分區中最差，且徑流受水利工程控制程度較高，生態流量的核心是維持河道一定程度的徑流量，保證河道水質不再惡化[1]。

其次，該研究將一個水文年進行分期，并進行了生態標準河流劃分，對各時期的生態需水進行了定義。根據遼河流域水文學特征與河流形態學特征的關系、水文學特征與水生生物學特征的關系，以及洪水對河道輸沙、造床等功能的影響，該研究將生態需水分為最小生態需水、適宜生態需水以及洪水期生態需水分別進行研究，認為最小生態需水是保持河流盡可能大的規模的最小流量；適宜生態需水是維持水生生物的繁衍條件和適度規模的最經濟水量；而洪水期生態需水是在一定程度上維持河道與河漫灘、河流濕地等重要生境橫向連通性的最小流量[2]。與生態需水定義相對應，在一個水文年中，4-6月汛期前的魚類產卵期，使用適宜生態流量；7-8月或9月汛期，使用洪水期生態流量；剩余月份使用最小生態流量。生態標準河流劃分狀況見表1。

表1 生態標準河流分析

對上述3種生態需水類型，其計算方法各不相同。最小生態需水根據濕周法的原理，假設河床形態相對穩定，將流量與濕周進行無量綱處理后，將流量-濕周關系曲線拐點處對應的流量作為最小生態流量。在拐點以下，每減少一個單位的流量，濕周或水面寬度的損失量將顯著增加，河床特征將嚴重受損；而在拐點以上，流量的變化引起的河床形態變化不大。

洪水期生態需水根據控制斷面系列水文數據，確定漫灘水位；再根據建立的控制斷面水位-流量關系確定平灘流量作為一次洪水期生態流量。遼河流域水文過程的年內變化較大，水量主要集中在洪水期；同時在洪水期內，水量又主要集中在幾個洪水過程中，實際情況下，一個洪水期內只有一次或者數次出現平灘流量，因此對洪水期的生態需水不作最小流量要求，只需要維持一次或數次持續一個短時間段的平灘流量。對于出現的次數、每次持續的時間長度以及出現的時機需要根據該流域具體的生態要求，比如河流濕地的生態水文結構或者其主要物種的水分生理特征等生態學需求進行確定。遼、渾、太控制斷面最小、適宜生態流量估算成果見表2。

表2 遼河流域最小、適宜生態流量計算

2.2 棲息地法

在太子河流域開展了生態流量的研究，該研究首先對太子河現有魚類組成進行了詳細調查，綜合分析得到魚類棲息地對水量的需求。其次，根據太子河流域魚類主要魚類物種不同生活史階段對棲息地環境需求的季節差異性，結合有關研究，確定4-6月為魚類洄游與產卵期，7-9月為育幼期，9-11月為洄游期，12-3月為避冬期。因此需采用水深、過水面積2個指標計算[3]。

在確定了各個計算指標后，根據相關研究，定性確定流速、水面寬率、水深、濕周率和過水面積的最小適宜性標準分別為0.2m/s、60%、0.3m和70%和30%；然后根據控制斷面的多年流量-水位關系，以外包法估算了各控制斷面不同時期的最小生態流量。太子河最小生態流量估算成果見表3。

3 遼河流域環境流量控制指標

在我國生產建設項目規劃和設計中，對環境流量在環境保護中的重要性的認識經歷了逐漸深化的過程[4]。在法律、法規層面，對環境流量的法律、法規保障正處于逐漸完善的過程中。整體來說，目前環境流量的法律保障體系還沒有建立，環境流量閾值缺乏統一的，經過法律、法規保障體系確認的標準。

表3 渾河、太子河最小生態流量

國家環境保護部下發的“水電水利建設項目河道生態用水、低溫水和過魚設施環境影響評價技術指南(試行)”要求水電水利新建項目必須按照該指南規定的生態流量計算方法，確定最小下泄生態流量閾值，并要有工程保障措施。該指南的下發在法規層面上為生態流量保障提供了依據，但不足的是指南中提出的方法在我國的適應性不足，尤其是北方季節性河流中應用時，存在枯水期生態流量過高的問題[5]。

在國家標準水域納污能力計算規程中，間接為生態流量提供了閾值標準的確定方法，水域納污能力的設計水文條件是保障水域水質達標的生態流量閾值。

另外，在現行的水利行業導則，“建設項目水資源論證導則”中也對生態流量保障提出了一些限制性規定。同時規定建設項目取水應保證河流生態用水量的根本需求，建設項目在生態脆弱地區取水量不得進一步加劇生態系統的惡化。當建設項目的取水量或取水量占可用于水源的水的比例很大時，必須定量分析取水量對河流生態基礎流量的影響。為了示范水利調蓄等水利水電項目，有必要對下游水文形勢進行分析，同時提出最小流量以滿足下游生態保護的需要，建設項目取水對重要和敏感水功能區的水資源會產生影響，并可能導致水生態問題或影響具有重要生態節水目標的地區，需進行生態調查和需水量專題分析[6]。在生態調查和生態需水量計算的基礎上，有必要對因取水引起的水域生態問題進行分析。

4 水資源管理制度

為了解決我國嚴重的水資源問題，國務院發布了《關于實施嚴格水資源管理制度的意見》，并提出了全面部署和實施該制度的具體安排，是指導當前和今后一個時期我國水資源工作的綱領性文件。實行最嚴格的水資源管理制度是水資源管理領域的一次重大制度創新與變革，是適應我國水資源與經濟社會發展形勢變化提出的新的要求。實現最嚴格的水資源管理制度的任務就是建立全面用水控制制度，用水效率控制制度，建立水功能區限制污染系統，建立水資源管理責任制和考核制度。

4.1 建立總用水控制系統

建立水資源開發利用紅線，狠抓重大河流調水方案，建立總耗水量控制指標體系，加強規劃和項目建設，水資源示范，國民經濟和社會發展規劃，編制城市總體規劃，重大建設項目布局。它符合當地的水資源條件和防洪要求。嚴格執行建設項目水資源論證制度，杜絕一切未經許可的建設和生產，嚴格取水許可證審核管理，對于用水總量達到或超過控制指標的地區，建設項目將暫停新增取水，對于取水總量接近控制指標的區域，限制新增取水量。嚴格的地下水管理和保護，盡快核實并宣布禁止開采和限制開采的范圍，逐步減少地下水超采量，實現開采的平衡。加強水資源統一調度，協調生活，生產和生態環境用水，完善水資源調度方案，應急調度方案[7]。建立健全國家水權制度，充分利用市場機制優化水資源配置。

4.2 建立節水控制系統

建立節水紅線，堅決遏制水資源浪費，在經濟社會發展，大規模生產和生活的全過程中開展節水工作。加快發展區域，建立工業和用水產品用水效率指標體系的建設，加強用水定額和用水計劃管理，對已達到一定規模的用水戶實施重點監控，嚴格限制水資源匱乏地區高耗水工業項目的建設。快實施節水技術改造，全面加強企業節水管理，建設節水示范工程，推廣農業高效節水技術。掌握強制性節水標準，盡快淘汰不符合節水標準的用水工藝，設備和產品。

4.3 建立水功能區以限制污染系統

建立水功能區，限制污染紅線，嚴格核實水域是否受到污染，嚴格控制排入河道的污水總量。各級政府要把污染總量控制作為水污染防治工作的重要依據，明確責任，落實措施。對于水功能區內污染物排放量已超過污染物排放總量的地區，限制新的進水口和污水排入河流的許可。建立水功能區水質評價體系，完善監測預警的監督管理體系，加強水源保護，依法劃定飲用水源保護區，加強飲用水源應急管理，建立水生態補償機制。

4.4 建立水資源管理責任與考核制度

縣級以上地方人民政府主要負責人負責本行政區域的水資源管理和保護工作。嚴格執行水資源管理考核制度，水行政主管部門會同有關部門考慮實施各地區水資源開發利用與保護的主要指標，評估結果提交給主管部門，作為對地方政府有關領導干部進行綜合評估的重要依據，加強水質監測能力建設，為加強監督評估提供技術支持。

4.5 最嚴格的水資源管理系統

遼河流域平均地表水資源量為97.77億m3，地表水供水量為46.31億m3，地表水開發利用率為47%。其中，柳河口以上開發利用率為32%，柳河口以下開發利用率為96%，柳河口上、下平均開發利用率為46%。太子河及大遼河干流開發利用率為56%；渾河地表水開發利用率為39%。詳見表4。

表4 流域地表水資源開發利用程度分析

但總體而言，最嚴格水資源管理制度沒有提出環境流量的具體要求，而是為提高生態環境用水量提供了調控的方向，如提高農灌用水的有效利用系數，促進城市污水處理率等，但環境流量的保障難度比落實最嚴格水資源管理制度還要艱巨[9-11]。

5 結 語

針對遼河流域的以上科技需求，是實施最嚴格的水資源管理制度和流域總容量管理的業務要求，為開展遼河流域環境流量關鍵技術研究與應用示范、遼河流域總容量關鍵技術研究與應用示范，遼河流域水質水量聯合調度關鍵技術研究與應用示范，遼河自然生態系統修復工程布局優化調整的關鍵技術與應用示范等4個方面的研究提供技術支持，為遼河流域水污染防治和水生態保護管理提供支持，為流域生態容量控制和減污管理技術體系的環境流量和容量總量控制管理提供通用技術支持。