卡浪溝呂克河生態流量保障措施研究

□孫本國

卡浪溝呂克河流域位于我國新疆塔里木盆地西部，由發源于克州烏恰縣阿克巴什阿尤山脈的庫孜洪河和烏瑞克河兩條支流匯合后，流入疏附縣縣域內的克孜河中?？ɡ藴蠀慰撕邮强俗魏拥囊粭l支流，河段起點為疏附縣與烏恰縣交界處，終點匯入克孜河河口，全長6.26km。卡浪溝呂克河段常年不斷流?？ɡ藴蠀慰撕映錾娇谝陨?，山體陡峻，植被較少，降水豐沛，徑流主要有地下水和雨水補給，為卡浪溝呂克河徑流形成區。出山口以下為徑流散失區，總的地形由北向南傾斜，河道寬展，縱坡平緩，地表徑流通過渠首引入疏附縣，余水最終匯入克孜河。

卡浪溝呂克河水量控制斷面為卡浪溝呂克水文站。引取水量控制斷面，一是木什鄉明堯勒支渠渠首（臨時性取水口），向木什鄉明堯勒8村供水；二是卡浪溝呂克渠首，也稱木什卡普卡渠首，是永久性水工建筑物，向木什鄉1、4、5、6、7、9村供水。此次研究將木什明堯勒支渠渠首引水量合并到卡浪溝呂克渠首斷面，每年2月-11月引取河水進行農業灌溉，其余時間不引水。以上鄉村生活用水量是由明堯勒8村水廠采用泉水為供水水源，不是從卡浪溝呂克河取河水。確定生態流量目標主要控制斷面為卡浪溝呂克水文站、卡浪溝呂克渠首斷面，評價時長為日，即采用日平均流量評價保障情況，對應的保證率為90%。

1.生態流量計算分析

1.1 河道流量、生態現狀分析

表1 卡浪溝呂克站徑流量年內分配表

表2 頻率90%各時段月均流量表

表3 近10年水量、引水量、下泄生態流量表

表4 預警閾值各時段月均流量表

卡浪溝呂克河主要涉及帕米爾—喀喇昆侖山地的水源涵養與生物多樣性保護。卡浪溝呂克河是克孜河支流，屬疏附開發利用區，水質現狀為Ⅲ類，水質目標按二級區劃執行。根據卡浪溝呂克河水質抽檢結果，其全年水質達到Ⅱ類，水功能區的水質達標率為100%。通過對卡浪溝呂克河入河排污口調查，卡浪溝呂克河現狀無入河排污口。現有污染源主要為農業面源污染，農田排水以地面匯流或地下潛流方式，將污染物帶入卡浪溝呂克河。目前，水環境保護方面的主要問題是面污染源治理困難，河道水質監測體系不完整，監測點不足以及生態基流不確定。

卡浪溝呂克水文站斷面多年平均徑流量1.1億m3（折算成日均流量3.48m3/s、日均水量30.07萬m3)，卡浪溝呂克渠首引水量占45%，下泄河道水量占55%，下泄河道水量多年平均徑流量0.605億m3（折算成日均流量1.92m3/s、日均水量16.59萬m3)，用Tennant法比較，卡浪溝呂克渠首以下河道斷面日均流量占多年日平均流量的55%，屬河流極好狀態。

1.2 目標指標確定

河流生態流量，主要包括兩個方面內涵，一是不斷流河段的生態流量，二是具有特定生態保護目標的敏感生態需水?？ɡ藴蠀慰撕佣问遣粩嗔骱佣危壳皼]有特定生態保護目標的敏感生態需水，即沒有魚類產卵期脈沖流量、濕地汛期洪泛過程、荒漠生態滿溢與地下水補給等敏感生態需水。此次只分析不斷流河段的生態基流，不分析敏感生態需水，采用日平均流量評價保障情況。

Tennant法屬于水文學計算法的一種，即將河流多年平均流量的10%~30%作為生態基流，該法適用于水文資料系列較長的河流。按照《水利水電建設項目水資源論證導則（SL525-2011）》規定，對于河道生態基流的確定，原則上按多年平均流量的10%~20%確定。此次研究以1956年—2016年天然徑流系列確定生態流量目標，以卡浪溝呂克水文站1959年—2018年共有60年實測年徑流系列分析確定生態流量目標。

1.3 水文系列分析

此次工作原則上以1956年—2016年天然徑流資料系列確定生態流量目標。本文以卡浪溝呂克水文站1959年—2018年共有60年實測年徑流資料系列分析確定生態流量目標。通過分析，其1999年為豐水年，年徑流量為2.422×108m3，1977年為枯水年，年徑流量為0.421×108m3，年徑流最大變幅為年徑流均值的1.81倍。經適線后徑流的變差系數Cv（選用值）為0.45，年徑流的年際變化相對較大。卡浪溝呂克河春季（3-5月）徑流量占全年的24.83%，夏季（6-8月）占41.82%，秋季（9-11月）占19.68%，冬 季（12-2月）只 占13.66%。連續最大4個月徑流為5-8月，占全年徑流量的53.0%。其年內分配統計結果見表1。

此次采用卡浪溝呂克水文站1959年—2018年的實測徑流量資料，選取每年最小月平均流量值，換算成月徑流量，計算出各月平均徑流量，做頻率曲線。理論頻率曲線采用P-Ⅲ型曲線，頻率計算的均值采用60年年徑流量的算術平均值。Cv、Cs值采用適線法確定，并在適線時，主要考慮理論頻率與經驗點據擬合較好為原則。同時，也兼顧到統計參數的確定和推求最小月徑流量是否合理。通過計算，得到90%保證率的最小月徑流量。計算Q90月均流量占同時段多年平均流量百分比，用Tennant法比較卡浪溝呂克站Q90月均流量，確定卡浪溝呂克斷面生態流量目標值。卡浪溝呂克渠首Q90引水后下泄流量（按55%計算），計算卡浪溝呂克渠首Q90下泄流量占同時段多年平均流量百分比。確定卡浪溝呂克渠首下泄斷面確定生態流量目標值，用Tennant法比較卡浪溝呂克渠首下泄斷面目標值，計算結果見表2。項目區生活用水采用泉水，不從河道取水，下泄生態流量除6-9月平均流量少0.09m3/s（=0.88～0.79）外其他時段均超過生態流量目標值，對90%生活供水、75%工農業供水基本沒有影響。

1.4 現狀達標情況評價

研究采用卡浪溝呂克站近10年（2009年—2018年）的實測水文資料，對生態流量目標達標情況進行評價，與Tennant方法計算結果進行比較，卡浪溝呂克站斷面河道內生態環境狀況均達到最佳狀況。再減去木什明堯勒支渠渠首和卡浪溝呂克渠首引水量為卡浪溝呂克渠首下泄斷面流量，即為下泄斷面生態流量，見表3，評價卡浪溝呂克渠首下泄控制斷面生態流量目標：5月為中，4、6月為好，1、2月為非常好，3、10-12月為極好，7-9月為最佳，各月均可以滿足生態流量目標要求。

2.生態流量保障措施

2.1 生態流量調控措施

河道外經濟社會用水對控制斷面生態流量保障影響顯著的河流，應結合最嚴格水資源管理制度、取水許可等要求，確定主要控制斷面以上經濟社會用水標準，明確90%來水條件下河道外不同取水口取水量。河道內工程調度是指直接影響主要控制斷面生態流量保障狀況的水庫、水電站、閘壩等工程調度。對于涉及到通過外流域調水保障的，還應明確相應的調水總量、調水線路和調度時段安排。

通過上述的分析，疏附縣卡浪溝呂克河段河道外經濟社會用水對控制斷面生態流量保障影響不顯著；河道內無水庫，水電站工程調度，只有卡浪溝呂克渠首引水，是嚴格按分水比例取水，經分析計算90%來水條件下卡浪溝呂克渠首來水量為5642萬m3,引取水量為2539萬m3,下泄生態水量3103萬m3，用Tennant法比較分別是中、好以上。對應的最小生態水量可以滿足“三條紅線”用水總量控制要求，并且在90%頻率年對生活用水不造成大的影響，對工農業用水影響在可控范圍內，生態流量可以得到保障。

2.2 生態流量監控措施

卡浪溝呂克河上2個控制斷面的生態流量，其監測數據主要依托斷面所在的卡浪溝呂克水文站及卡浪溝呂克渠首工程下泄量監測獲取。監測內容應與生態流量目標相一致，主要包括流量、水量。考慮到卡浪溝呂克河監測信息化、自動化程度較低，監測頻次為旬監測。

2.3 生態流量預警機制

根據河流大小、調度方式、調控能力、監測能力、應急響應能力等，結合防汛抗旱預案等已有預警方案，卡浪溝呂克河預警層級分成3級。按照生態流量目標的百分比，設置相應預警層級的預警閾值。預警閾值的設置，應根據流域水資源豐枯變化特點、調控能力、保障要求等確定。原則上，預警流量的時長，應與生態流量保障情況考核評價時長一致，對有條件的斷面，預警流量的時長，可選取瞬時（與自動監測輸出頻次相應時長）小時等。當預警層級設置為3級時，預警閾值原則上可按照生態流量目標的120%、100%、80%等比列，設置藍色、橙色和紅色預警閾值，見表4。

根據預警層級，制定相應的生態流量預警措施。發布藍色預警時，可通過減少引水工程引水量，合理控制河道外生產用水。發布橙色預警時，可實施工程應急調度等措施；發布紅色預警時，可實施更為嚴格的工程調度和用水管控措施，必要時可實施相應的補水措施。

3.結語

對卡浪溝呂克河生態流量滿足程度及保障措施進行分析，是摸清卡浪溝呂克河生態流量基礎性臺賬，是加強卡浪溝呂克河生態流量管理的有利舉措。對生態流量的認識深度和管理的踐行力度，事關能否讓卡浪溝呂克河變成美麗河湖。在計算確定卡浪溝呂克河控制斷面生態流量目標的基礎上，采用1956年—2016年控制斷面系列月均及日均徑流數據，并分析了各控制斷面生態流量滿足程度及滿足程度偏低的原因。

“十四五”時期，卡浪溝呂克河生態流量管理工作要以維護河湖生態健康為目的，采用信息化等手段，加強生態流量保障的監督檢查，對發現問題進行及時、有效的處置。要建立河湖生態流量評估機制，將河湖生態流量保障納入最嚴格水資源管理制度考核，倒逼提高水資源集約節約利用水平，實現人與自然和諧共生。