松遼流域重點跨省河流生態(tài)流量保障研究

張 宇，孟凡傲，李奕霖，呂 軍，王九九

(1.松遼水利委員會 松遼水資源保護科學研究所，吉林 長春 130021；2.吉林大學 新能源與環(huán)境學院，吉林 長春 130021)

河湖生態(tài)流量是維系河流、湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，需要保留在河湖內符合水質要求的流量(水量、水位)及其過程。保障河湖生態(tài)流量在河湖生態(tài)環(huán)境復蘇和生態(tài)清潔小流域綜合治理中發(fā)揮著基礎性作用，是推動新階段水利高質量發(fā)展、提升重要河流生態(tài)保護治理能力的重要任務[1]。

松遼流域位于我國東北部，包括遼寧、吉林、黑龍江三省，內蒙古自治區(qū)東部四盟(市)以及河北省承德市的一部分，流域面積約124.92萬km2，流域內河流冰封期較長，濕地資源具有顯著的地域性特征。松遼流域是我國重要的重工業(yè)基地、商品糧基地和林牧業(yè)基地，由于流域內三江平原等地區(qū)水土資源開發(fā)活動頻繁，產生了一系列生態(tài)環(huán)境問題，并且正在演變成全流域范圍的生態(tài)環(huán)境問題[2]。松遼流域由水資源開發(fā)利用引起的生態(tài)環(huán)境問題主要分為3類：以松花江流域為主的濕地生態(tài)系統(tǒng)退化問題，西遼河中上游地區(qū)荒漠化問題，遼河流域地下水超采、河道斷流問題。研究松遼流域生態(tài)需水，科學評估重點跨省河流生態(tài)流量保障狀況，查擺主要問題，有利于科學指導流域上下游、左右岸、干支流水資源合理配置，推動水生態(tài)環(huán)境質量持續(xù)改善和經濟社會高質量發(fā)展。

通過分析評估松遼流域12條重點跨省河流的主要控制斷面生態(tài)流量保障達標情況，探討松遼流域生態(tài)流量保障現(xiàn)狀，以期為流域綜合規(guī)劃和水資源管理工作提供支撐。

1 松遼流域河湖生態(tài)流量保障工作進展

近年來，國家高度重視河湖生態(tài)流量保障工作，先后印發(fā)了一系列文件，對生態(tài)流量保障工作提出了明確要求[3]。松遼流域圍繞編制生態(tài)流量保障實施方案、強化生態(tài)流量監(jiān)控、提升生態(tài)流量執(zhí)法監(jiān)管、規(guī)劃水資源開發(fā)利用等方面，持續(xù)推進河湖生態(tài)流量保障及監(jiān)督管理工作。

2018年，松遼流域啟動了河湖生態(tài)流量專項研究工作，開展流域內重要河流主要控制斷面的生態(tài)流量保障目標研究。2019年，確定了嫩江、第二松花江、東遼河等重點河湖基礎較好斷面的生態(tài)流量目標，并依據(jù)“一河一策”原則，制定調控保障方案。2020年，印發(fā)并實施了松花江干流(佳木斯以上)、拉林河、牡丹江、雅魯河、綽爾河、諾敏河、遼河干流、大凌河、柳河等跨省河流及倭肯河、烏裕爾河、穆棱河等省內河流的生態(tài)流量保障實施方案。2021年，印發(fā)并實施了西遼河、洮兒河、霍林河、音河、阿倫河等跨省河流生態(tài)流量保障實施方案，確定了渾河、太子河、伊通河、飲馬河、查干湖等省內河湖生態(tài)流量保障目標。此外，從2020年開始，同步開展重點河湖的生態(tài)流量日常監(jiān)測、預警、調度，全面開展生態(tài)流量保障情況監(jiān)督檢查工作，評估重要河湖生態(tài)流量保障情況。

2 松遼流域重點跨省河流生態(tài)流量保障評估

2.1 評估范圍

選取了松遼流域內嫩江、諾敏河、雅魯河、綽爾河、第二松花江、松花江干流、拉林河、牡丹江、東遼河、遼河干流、柳河、大凌河共12條重點跨省河流進行生態(tài)流量保障情況評估，收集整理每條河流的主要控制斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)，每條重點跨省河流的主要控制斷面基本情況見表1。由于綽爾河文得根壩下和大凌河白石水庫壩下2個主要控制斷面的相關配置工程尚未竣工，因此這2個控制斷面不參與此次評估。

表1 松遼流域12條重點跨省河流的主要控制斷面基本情況

2.2 評估方法

生態(tài)流量保障評估分為生態(tài)基流評估、基本生態(tài)水量評估和入海水量評估。在松遼流域12條重點跨省河流中，除柳河鬧德海水庫和新民把口站、綽爾河兩家子斷面進行基本生態(tài)水量評估，大凌河凌海水文站進行基本生態(tài)水量評估和入海水量評估外，其余22個控制斷面均進行生態(tài)基流評估。評估時間范圍為2021年全年，評估目標值來源于水利部確定的2021年重點河湖生態(tài)流量保障目標。

(1)生態(tài)基流評估方法。生態(tài)基流評估采用控制斷面日均流量，評估結果以全年日滿足程度為依據(jù)。全年日滿足程度是日均流量大于或等于生態(tài)基流目標值的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的比例，若全年日滿足程度大于或等于90%，則評估結果為合格；若小于90%，則評估結果為不合格。

(2)基本生態(tài)水量評估方法。基本生態(tài)水量評估采用分期水量(汛期、非汛期、冰凍期)，評估結果以分期水量的達標情況為依據(jù)。通過判定控制斷面在汛期、非汛期、冰凍期的下泄水量是否達到基本生態(tài)水量目標，評估達標情況。

(3)入海水量評估方法。入海水量評估采用年入海水量，通過判別全年入海水量是否達到不同頻率入海水量目標值，分析入海水量達標情況。

2.3 評估結果

(1)生態(tài)基流評估結果。共對22個控制斷面進行生態(tài)基流評估，其中17個控制斷面未達標天數(shù)為0 d，全年日滿足程度為100%，有5個控制斷面存在部分樣本未達到生態(tài)基流目標值的情況。這5個控制斷面分別是嫩江尼爾基水庫(全年日滿足程度為99.73%)，牡丹江鏡泊湖水庫(全年日滿足程度為90.72%)和蓮花水電站(全年日滿足程度為95.81%)，東遼河二龍山水庫(全年日滿足程度為99.45%)和王奔斷面(全年日滿足程度為99.45%)，全年日滿足程度均大于90%。因此22個控制斷面的生態(tài)基流評估結果均為合格。

(2)基本生態(tài)水量評估結果。共對4個控制斷面進行基本生態(tài)水量評估，其中柳河鬧德海水庫和新民把口站的冰凍期不參與評估。評估結果表明，綽爾河兩家子斷面和大凌河凌海斷面在汛期、非汛期、冰凍期的下泄水量均大于基本生態(tài)水量目標值，柳河鬧德海水庫和新民把口站在汛期、非汛期的下泄水量均大于基本生態(tài)水量目標值，因此4個控制斷面均達到基本生態(tài)水量目標。

(3)入海水量評估結果。大凌河凌海水文站的年入海水量為下泄水量減去下游農業(yè)用水量，即凌海灌區(qū)的引水量。大凌河凌海水文站2021年入海水量為113 201.4萬m3，高于不同頻率入海水量目標值。

3 松遼流域河湖生態(tài)流量保障情況分析

松遼流域重點跨省河流主要控制斷面生態(tài)流量達標情況見表2，在參與評估的26個主要控制斷面中，有21個斷面生態(tài)流量達標率為100%，占總數(shù)的80.77%，其余5個斷面的達標率也超過了90%，占總數(shù)的19.23%。

表2 松遼流域12條重點跨省河流生態(tài)流量達標情況

松花江流域水資源相對豐沛，遼河流域部分河流水資源短缺且開發(fā)利用程度較高，綜合考慮水資源稟賦、評估指標的達標難易程度、主要控制斷面生態(tài)流量的達標情況、水資源開發(fā)利用程度，發(fā)現(xiàn)松遼流域生態(tài)流量保障情況呈現(xiàn)松花江流域優(yōu)于遼河流域、干流優(yōu)于支流的特點。部分控制斷面生態(tài)流量未達標的原因主要有：河流冬季冰凍期長、季節(jié)性斷流、天然來水量減少等自然因素，水利工程調度運行制度不完善、生態(tài)流量泄放設施缺失、生態(tài)流量監(jiān)督管理不到位等人為因素。同時也會受到發(fā)電機組因檢修無法開閘放流、電廠設備故障等臨時因素影響。自松遼流域開展生態(tài)流量保障工作后，河湖生態(tài)流量保障情況大幅改善，例如東遼河流域2個主要控制斷面在1980—2016年生態(tài)基流全年日滿足程度不足90%，通過全面落實生態(tài)流量保障實施方案，2018年二龍山水庫新增東遼河生態(tài)補水后，東遼河生態(tài)流量達標率顯著提高。

松花江流域水資源相對豐富，但流域內水資源分布不均，總體呈現(xiàn)東多西少、北多南少、邊緣多腹地少的特點，與生產力布局不匹配，水資源供需矛盾日益突出[4]。水利工程的興建一定程度上解決了流域水資源分布不均的局面，但部分控制性工程由于建設年代較早，未配套建設生態(tài)流量專用泄放設施。此外，還存在部分重點河流未建立生態(tài)流量聯(lián)合調度機制和監(jiān)管體系、工程調度時未考慮下游沿河濕地生態(tài)用水和冷水性魚類棲息繁殖的敏感生態(tài)流量、部分河流無蓄水工程導致灌溉期農業(yè)與生態(tài)用水矛盾突出等問題。

遼河流域屬于資源型缺水地區(qū)，地表水資源量年際變化較大，大部分地區(qū)存在水資源過度開發(fā)問題，水生態(tài)系統(tǒng)脆弱[5]。流域內部分河流的生態(tài)流量泄放設施缺失，或由于建設年代較早，現(xiàn)行調度方式在冰凍期啟用輸水洞進(出)口閘門泄放時十分困難。此外，還存在部分灌區(qū)在灌溉期擠占河道內生態(tài)用水、工程調度時未考慮河口濕地生態(tài)用水、在建調水工程及河湖水系連通工程的生態(tài)補水效益尚未充分發(fā)揮等問題。

4 建 議

河湖生態(tài)流量保障工作是實行最嚴格水資源管理制度的重要內容，關系到生產、生活和生態(tài)用水的統(tǒng)籌協(xié)調，是一項涉及多部門、多領域、多環(huán)節(jié)的綜合性工作。建議統(tǒng)籌考慮松遼流域水資源稟賦差異大、供需矛盾突出的特點，按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，突出目標引領和問題導向，建立松遼流域重要河湖生態(tài)流量保障體系，完善生態(tài)流量泄放設施建設，提升生態(tài)流量監(jiān)測預警能力，嚴格生態(tài)流量保障的監(jiān)督管理，充分發(fā)揮河湖生態(tài)流量在水資源開發(fā)利用、配置調度的指導性作用，確保水資源安全和生態(tài)安全，全力支撐經濟社會高質量發(fā)展。