京津冀地区六河五湖生态水量分析及补水措施探讨

任涵璐，刘江侠

（海河水利委员会科技咨询中心，天津 300170）

京津冀地区六河五湖生态水量分析及补水措施探讨

任涵璐，刘江侠

（海河水利委员会科技咨询中心，天津 300170）

国家京津冀协同发展战略的实施，对该区域水生态环境安全提出了更高要求。通过分析六河五湖现状生态水量满足程度，按照优先使用当地地表水、加大使用非常规水、合理利用外调水的原则，结合相关规划安排，提出六河五湖生态补水措施。

京津冀；六河五湖；生态水量；补水措施

京津冀地区是我国经济最具活力、开放程度最高、创新能力最强、吸纳人口最多的地区之一，国家京津冀协同发展战略的实施对该区域水生态环境安全提出了更高要求。滦河、潮白河、北运河、永定河、大清河、南运河以及白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港（以下简称六河五湖）是京津冀地区重要的水源涵养区、生态屏障和生态廊道。《京津冀协同发展规划纲要》提出京津冀协同发展生态环境保护要率先取得突破、实施六河五湖生态河流廊道治理的要求，目前，这些河湖存在水资源过度开发、河道断流、湖泊萎缩等突出问题，河湖生态需水量能否满足是推进河湖综合治理与生态修复、改善区域生态环境、加快水生态文明建设的关键。

1 概况

滦河、潮白河、北运河、永定河、大清河、南运河（以下简称六河）以及白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港（以下简称五湖）均是海河流域的重要河流水系和湖泊，涉及北京、天津2个直辖市和河北省的8个地级市，2013年总人口8 280万，占京津冀总人口的76%，城镇人口5 754万，城镇化率69%，国内生产总值5.5万亿元，占京津冀国内生产总值的89%。

现状京津冀六河五湖区域水资源总量为149.37亿m3，其中地表水资源量为75.77亿m3，区域人均水资源量仅173 m3，为流域人均水资源量270 m3的64%。区域总供用水量为162.24亿m3，水资源开发利用率达到108%，地表水开发利用率为63%，超过了国际公认的40%的合理上限。

近年来，受降水量减少、人类活动和下垫面变化影响，六河五湖天然径流量锐减，滦河、永定河、潮白河、北运河、大清河2000—2010年年均天然径流量比1956—2000年系列年均减少54.1%。六河主要河段年均干涸141 d，年均断流258 d。河道外用水需求的增加大量挤占河道内生态用水，加剧了河道生态水量短缺程度。受入湖水量减少影响，五湖水面面积不断缩减，由20世纪50年代的1 143 km2缩减至现状的282 km2，减少了75.3%。其中，南大港水面面积缩减程度最大，由20世纪50年代的210 km2缩减至现状的27 km2，缩减幅度达到87.1%。

2 生态需水量及现状生态满足程度分析

2.1 生态需水量

为维持河流、湖泊等给定的生态环境保护目标所对应的生态环境功能不丧失，需要保留在河道内的最小水量即河道内基本生态环境需水量，也是河道内生态环境需水要求的下限值[1]。其确定的基本原则为：对于水体连通和生态环境维持功能的河段，要保障一定的生态基流，原则上可采用Tennant法估算，取多年平均天然径流量的10%～30%作为生态水量，山区河流原则上取15%～30%，平原河流取10%～20%；对于水质净化功能的河流，同水体连通功能河段，不考虑增加对污染物稀释水量；对景观环境功能的河段，采用草被的灌水量或所维持的水面部分用槽蓄法计算蒸发渗漏量；对于大量接纳城市排水的河流，生态水量根据现状实测水平确定。湿地生态规划水量采用湿地最小生态需水量，该水量用生态水位法计算，考虑维持水生动植物生存条件的最低水位和水面，以蒸发渗漏损失为最小生态水量，现状水位低于最低生态水位的湿地需一次性补水。

按照上述计算原则，以河段为单元，确定六河五湖生态需水量为18.54亿m3，其中六河生态需水量13.27亿m3、五湖生态需水量5.27亿m3。六河五湖生态需水量，见表1—2。

表1 六河生态需水量

表2 五湖生态需水量

2.2 现状生态满足程度分析

在《海河流域综合规划（2012—2030年）》“三生”用水配置成果基础上，采用1956—2010年系列，对各河系进行供用耗排水分析，计算各河流不同来水频率可下泄水量，并对比生态需水量，分析六河生态满足程度。

经分析，在95%来水频率下，潮白河上游白河、潮河受人类活动影响较小，下游苏庄以下河段有引泃入潮、运潮减河等工程引水汇入，生态水量满足；北运河承接北京市大量的再生水，生态水量满足；滦河山区段生态水量满足，平原段河道内可下泄水量为3.36亿m3，生态水量满足程度80%。三者皆属六河中生态水量状况较好河流。

永定河流经河北、北京、天津等资源强度开发较大地区，受人类活动影响较大，95%来水频率下洋河、桑干河、官厅水库（入库）和官厅水库—三家店河段均有不同程度的缺水，可下泄水量分别为0.6亿、0.59亿、1.03亿、0.17亿m3，生态水量满足程度分别为33%、56%、58%和93%。大清河北拒马河和南拒马河河段基本生态水量能够满足；白沟河可下泄水量0.22亿m3，生态水量满足程度仅32%；大清河干流和独流减河特枯水年无可下泄水量，生态水量状况较差。南运河是人工开挖河道，主要承担宣泄洪水和外调水输水通道的功能，河道内生态水量受外界条件影响较大，现状可下泄生态水量几乎没有，生态水量满足程度最低。

现状五湖中仅七里海有0.2亿m3的地表径流汇入，生态水量满足程度18%，白洋淀、衡水湖、北大港、南大港生态水量均不满足。

3 生态补水思路

3.1 坚持节水优先，强化节水挖潜

严格用水管理，全面提高区域水资源利用效率，通过调整种植结构、发展高效节水灌溉、退减地表水灌区灌溉面积等措施，退还被挤占的河道生态用水。永定河上游、潮白河上游、大清河中游、滦河中下游继续推进大中型灌区节水改造，全面实施田间高效节水灌溉，提高灌区的用水效率。

3.2 加大污水处理规模，注重使用再生水

结合区域城市发展规划，加大污水处理力度，提高再生水利用率，在满足河流水功能区水质要求条件下，增加再生水用于河道内的生态水量。进一步提高北京、天津、张家口、承德等城市污水处理水平与处理程度，扩大再生水处理规模，以增加北运河、潮白新河、洋河、永定河（三家店以下）的生态水量。

3.3 合理利用外调水，提高生态用水保障程度

对于通过节水降耗、再生水利用等当地挖潜措施后仍不能满足生态用水要求的河段和湖泊，如桑干河、永定河、白洋淀等，利用万家寨引黄、南水北调、引黄入冀补淀等调水工程在特枯水年实施应急补水。同时，利用外调水置换当地地表水，退还被挤占的河湖生态用水。对于南运河、衡水湖、北大港等作为南水北调东、中线的输水和调蓄工程，利用南水北调水量来满足其生态用水需求，既发挥了输水工程作用，又满足其生态用水需求。

3.4 加强河系沟通，优化河湖生态调度

在保证防洪、供水安全的前提下，以自然水网为依托，以人工连通为纽带，构建六河五湖补水水网体系。完善引岳济淀工程体系，相机实施岳城水库向衡水湖、南大港补水；利用引黄入冀补淀工程，同时结合当地河库沟通补水工程向白洋淀补水；天津市构建七里海—海河干流—独流减河水网。其它河湖通过闸坝、水库优化调度以及河系之间的相机调度，实现枯水年下泄生态基流、满足河道内生态的基本需求，丰水年或汛期拦截沥涝水、增加河道蓄水水面。

4 补水措施

4.1 六河补水措施

（1）滦河。滦河生态需水量4.21亿m3。滦河山区段当地地表径流量可满足生态需水量；滦河平原段通过合理调度潘家口、大黑汀、桃林口水库下泄水量来满足生态用水需求，同时实施滦河下游灌区续建配套与节水改造，减少农业用水，增加河道内生态用水。

（2）潮白河。潮白河生态需水量1.38亿m3。潮白河白河段、潮河段当地的下泄水量可满足生态用水要求；潮白河密云水库—东堡村（运潮减河入口）段城市段通过上游密云水库生态调度以及南水北调向潮白河地下水源地补水措施，增加河道的生态基流量；潮白（新）河东堡村—宁车沽段由北运河经北关分洪闸向潮白河下泄水量1.5亿m3，满足生态需水量。

（3）北运河。北运河生态需水量1.53亿m3。北运河径流量大部分来自北京市城市排水及雨洪水，95%年份可下泄4.25亿m3，满足生态需水量。

（4）永定河。永定河生态需水量2.60亿m3，生态水量满足程度仅为33%。永定河生态水量主要通过流域内节水和流域外补水两种措施来满足。流域内节水主要是加大生活节水、工业节水和农业节水力度，其中农业节水包括永定河山区退减地表灌区灌溉面积、高效节水和继续实施大中型灌区续建配套与节水改造项目，通过农业节水措施，可压减农业灌溉用水量1.41亿m3，从而增加河道径流量。在实施节水措施的基础上，通过万家寨引黄补水1.00亿m3，增加河道生态水量，保障上游洋河、桑干河河道内基本生态用水需求。永定河三家店以下河段通过北京市小红门再生水补水0.75亿m3。

（5）大清河。大清河生态需水量2.89亿m3。北拒马河段、南拒马河段满足生态用水需求；小清河（白沟河）段主要通过加大涿州市、房山区再生水利用程度，增加再生水入河量来保障生态用水需求；大清河干流段可通过加大引黄入冀补淀的水量，从白洋淀放水0.63亿m3，来满足大清河干流的生态用水需求；独流减河一是利用天津市区、静海县污水处理厂的再生水约0.47亿m3非汛期回灌入其下游宽河槽湿地，二是通过天津市规划建设的南部水循环体系（海河干流—独流减河）向其补水，年循环供水量1.1亿m3，此外可通过已建北水南调工程拦蓄雨洪水，经金钟河防潮闸—金钟河—新地河—袁家河—海河干流—洪泥河调至其宽深槽补水。

（6）南运河。南运河生态需水量0.66亿m3。通过加强四女寺枢纽生态调度、利用引黄工程或南水北调中线邯沧干渠相机补水，保障南运河生态水量。

4.2 五湖补水措施

（1）白洋淀。白洋淀生态需水量2.09亿m3。白洋淀生态补水以引黄入冀补淀和大清河上游补水为主，大清河上游下泄1.5亿～2.0亿m3，引黄入冀补淀工程实施后每年可向白洋淀生态补水2亿m3。

（2）衡水湖。衡水湖生态需水量0.51亿m3。南水北调东线二期工程实施前，通过补水满足衡水湖生态需求：卫千引水渠线路（即位山引黄线路）从卫运河、黄河引水至衡水湖东湖，平均每年净入湖水量为0.44亿m3；利用岗黄水库应急补水线路、引岳济淀线路、南水北调邯沧干渠相机引水，保障衡水湖生态用水。同时，衡水湖作为南水北调中、东线调蓄水库，中线向衡水湖补水0.5亿～1.2亿m3，东线分配衡水湖水量约2.2亿m3，生态水量可进一步得到保障。

（3）七里海。七里海生态需水量1.08亿m3。七里海湿地位于潮白新河两岸，可利用潮白新河、青龙湾减河来水补充。枯水年潮白新河来水为0.2亿m3，其余缺水利用天津市区及周边地区再生水和天津市规划建设的北部水循环体系进行补水。其中，北部水循环体系（海河干流—七里海）由青排渠从永定新河提水经青龙湾故道向西七里海补水，经津唐运河补充金钟河、新开河，其输水规模为10 m3/s。

（4）北大港。北大港生态需水量2.16亿m3。北大港水库现为天津市应急引黄的调蓄工程，引黄入库输水线路设计流量为40 m3/s，2000年后引黄入库水量累计达24.5亿m3，2012年后未实施引黄补水，生态水量不足。天津市拟对北大港水库实施东、西分库治理，西库作为南水北调东线调蓄水库，在南水北调东线工程通水以前，可利用天津市雨洪水0.34亿m3及引黄济津1亿m3进行生态补水；在南水北调东线工程通水以后，利用引黄济津、引滦工程以及南水北调东线工程来水，满足西库的生态用水需求。东库为城市河湖环境用水水源地，水源主要为周边沥涝水、西库弃水。

（5）南大港。南大港生态需水量0.47亿m3。利用位山引黄线路进行补水，此外可利用南水北调中线邯沧干渠工程，通过抬高南排河朱庄蓄水闸水位向南大港补水0.47亿～1.10亿m3。

5 结语

六河五湖生态需水量为18.54亿m3，在95%来水频率情况下10.86亿m3的生态缺水量主要是通过雨洪水和再生水、农业节水、生态调度水、引黄水以及南水北调水来满足。其中，雨洪水和再生水保障程度较高，农业节水需保证管理到位，南水北调东线二期、万家寨引黄向永定河补水等工程属尚未实施工程，水量保障存在一定的不确定性。建议借助国家京津冀协同发展战略实施的有利契机，抓紧落实各项生态补水措施，提高六河五湖生态水量保障程度。

[1]SL/Z 712-2014，河湖生态环境需水计算规范[S].

山西大水网辛安泉供水改扩建工程主体全部完工

9月28日，山西大水网辛安泉供水改扩建工程主体完工通水，顺利通过验收。此次验收是辛安泉供水改扩建工程建设过程中的重要里程碑，也是大水网四大骨干工程中首个通过完工通水验收的项目。

辛安泉供水改扩建工程位于长治市，是大水网“两纵十横”的第五横。工程设计年供水量1.58亿m3，供水线路全长165.28 km，其中管线长148.13 km、隧洞长17.15 km，沿线布置泵站9座、调蓄水池9座。工程建成后，将有效保护辛安泉泉域生态环境，改善辛安泉出流状况，并向长治市黎城县、平顺县、潞城市、屯留县、城区、郊区、长治县、壶关县和襄垣县等9个县（市、区）提供农业灌溉、农村人畜饮水、城市生活和工业生产用水，为缓解当地工程性缺水发挥重要作用。

工程于2012年8月开工建设，2017年8月主体工程全部完工，具备完工通水验收条件。此次验收工程包括总干线20 km、潞城支线20 km、襄垣支线35 km和5座泵站，将向长治的9个县（市、区）供水。工程通过验收后，将由施工建设阶段全面转入运行管理阶段。

（摘自2017年10月10日水利部网）

TV213.4

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1004-7328（2017）05-0004-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.002

2017—05—21

国家重点研发计划（2016YFC0401406）

任涵璐（1987—），女，硕士，工程师，主要从事水利科技咨询工作。