全国主要河湖生态需水保障对策研究

张建永，王晓红，杨 晴，朱党生，廖文根，史晓新

（水利部水利水电规划设计总院，100120，北京）

全国主要河湖生态需水保障对策研究

张建永，王晓红，杨 晴，朱党生，廖文根，史晓新

（水利部水利水电规划设计总院，100120，北京）

加强河湖生态需水保障是保护水生态空间、维护河湖健康的重要内容。在梳理河湖生态需水相关概念基础上，明确了全国主要河湖生态需水保障的控制断面和目标，分析了生态需水满足程度及存在的主要问题，构建了主要河湖生态需水保障措施体系，针对全国水资源一级区提出了分区域生态需水保障的具体措施。

主要河湖；生态需水；保障；措施体系

我国水法、水污染防治法明确规定，国务院有关部门和县级以上地方人民政府在开发、利用和调节、调度水资源时，应当注意维持江河的合理流量和湖泊、水库以及地下水的合理水位，维护水体的自然净化能力。2015年，中共中央、国务院发布了《关于加快推进生态文明建设的意见》和《生态文明体制改革总体方案》，把江河湖泊保护摆在重要位置。2012年以来，国务院相继印发了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》《水污染防治行动计划》等一系列文件，对加强生态需水保障提出明确要求。

结合全国水资源保护规划编制，在《全国水资源综合规划》、七大流域及重要支流综合规划、重大水工程前期规划设计及环境影响评价等成果基础上，合理确定全国主要河湖生态需水保障控制断面和目标，系统研究生态需水保障的对策措施，对促进江河湖泊休养生息、推动水生态文明建设意义重大。

一、生态需水的相关概念

自20世纪中后期以来，我国学者对“生态需水”的相关概念开展了大量研究，在引入了国外生态需水核算方法 （重点是河道内生态需水）的同时，也积极探索适合我国国情的生态需水核算方法。有关生态流量的概念和技术方法已纳入水利行业标准和规范，如《建设项目水资源论证导则》《河湖生态环境需水计算规范》《河湖生态保护与修复规划导则》《绿色小水电评价标准》等。

生态需水主要指维护河流、湖泊、湿地生态系统的基本结构和重要功能，维持生物生存的基本生境条件所需要的水量及流量过程，包括河道生态基流、敏感生态需水、河道内最基本生态需水量等。

生态基流是维持河流基本生态功能，防止河道断流、避免水生生物群落遭受不可逆破坏的河道内最小流量。受河流所处自然地理环境影响，水生生物的生长在河流多水期及少水期对生态水量的适应条件有所不同，因此生态基流条件可按多水期和少水期进行划分。对于湖泊湿地，可采用维持湖泊湿地生态系统基本结构与重要功能完整的最低生态水位作为基本生态需水要求。

敏感生态需水是指维持河湖生态敏感区正常生态功能的需水量及流量过程；在多沙河流，一般还要同时考虑防治河流淤积的输沙水量及流量过程。敏感生态需水只考虑生态保护对象在敏感期内的生态需水。对于非敏感区，或者敏感区的非敏感期，可只考虑河流生态基流要求。生态需水敏感区可分为四类：Ⅰ为有重要保护意义的河流湿地及由河水为主要补给源的河谷林；Ⅱ为河流直接连通的湖泊；Ⅲ为河口；Ⅳ为土著、特有、珍稀濒危等重要水生生物栖息地，或者重要经济鱼类“三场”分布区等。

最小生态需水量是指维持生态系统的基本结构和重要功能所需的最小水量，强调维持生态系统动态平衡的临界水量，可通过生态基流、敏感生态需水等需水过程的外包线加以确定。对北方地区部分水资源短缺、现状断流或有水无流的河段以及季节性河流，根据水资源条件和生态保护要求，重点提出有生态保护要求河段的最小生态需水量要求。

二、我国河湖生态需水保障控制断面和保护目标确定

1.河湖范围及控制断面确定

在以往规划工作的基础上，结合我国主要河湖水系分布，在全国范围内选取180条重要河流、43个湖泊和湿地开展生态用水保障目标确定和满足状况评价，涵盖了我国大江大河干流及主要支流、重要湖泊湿地、河口及省际边界等重要水域。选取重要水文控制断面、重要大中型水利枢纽断面、重要水生生境及湿地等敏感水域控制断面等共计308个控制断面，作为生态需水保障控制断面，其中河流断面265个，湖泊湿地断面43个。

2.生态需水目标确定

受季风气候和地形地貌影响，我国大多数河流地表水资源年内年际变化大，不同区域河流的水资源量、水文过程、水资源开发利用程度及水质现状存在较大差异；同时不同类型河流的水生态系统结构和功能状况、主要保护对象和保护需求也不尽相同，由此带来不同河流的生态基流、敏感生态需水等保障要求也存在明显差异。考虑不同流域水资源禀赋条件、开发利用特点、河流生态系统服务功能及保护目标等，首先根据河流的生态系统特征，确定各生态保护目标的需水过程要求；然后从流域水资源量利用角度进行生态需水量及生态需水过程配置，因地制宜、综合协调确定全国主要河湖308个控制断面的生态需水目标。

对南方地区，生态基流不应小于90%保证率最枯月平均流量和多年平均天然径流量的10%两者之间的外包值，也可采用Tennant法取多年平均天然径流量的20%～30%或以上。对北方地区，生态基流可划分少水期和多水期分别确定，一般情况下，少水期生态基流应不低于多年平均天然径流量的10%；多水期生态基流可按多年平均天然径流量20%～30%确定。在确定生态基流的基础上，还需分析是否有敏感生态需水的保障要求，以各项生态需水过程外包线确定生态需水量及过程要求。全国主要河湖生态需水目标分类统计见表1所示。

表1 全国主要河湖生态需水目标分类统计情况

三、生态需水满足程度评价及存在问题分析

1.生态需水满足程度评价方法

生态基流、敏感生态需水的满足状况采用年内河道实测月均流量（水量）与生态基流或敏感生态需水目标流量（水量）的比值a来进行判断，分为“良”“中”“差”三个级别，分别对应满足、基本满足、不满足三种状况。当全年各月a值均大于或等于1时，生态需水满足程度评价为“良”；当全年多数（80%）以上月份a值大于或等于1，其他月份a值小于1但均大于或等于0.8时，生态需水满足程度评价为“中”；其他情形则评价为“差”。

2.我国主要河湖控制断面生态需水满足状况

按照上述方法，对我国主要河湖控制断面生态需水满足状况进行评价，在277个生态流量（包含生态基流、生态水位及河道最小生态需水量）控制断面中，满足程度为“良”的有167个，占比60.3%，主要分布在长江流域、珠江流域、东南诸河以及北方大江大河上游河段；满足程度为“差”的有46个，占比16.6%，主要分布在辽河流域、海河流域、淮河流域、黄河流域以及西北内陆河，如嫩江干流、西辽河、东辽河、浑河、滦河、北运河、永定河、汾河、党河、疏勒河及石羊河等。总体上，我国南方地区河流的生态流量满足程度较好，北方地区河流的满足程度较差。

在83个敏感生态需水控制断面中，敏感生态需水满足程度为“良”的有30个，占比36.1%；满足程度为“差”的有23个，占比27.7%。敏感生态需水满足程度较高的河流或河段主要分布在长江流域、珠江流域以及北方松花江流域、黄河流域的上游河段；敏感生态需水满足程度较低的河流主要分布在海河流域以及松花江流域、辽河流域和黄河区下游河湖湿地等。

3.生态需水保障存在问题分析

我国人口众多，对水安全保障的要求高。水工程建设改变了水资源的时空分布，不同程度地影响河流形态、生物群落及其生境等诸多方面。受水资源自然禀赋与经济社会发展双重压力的影响，生态需水保障不足问题呈现区域差异化与覆盖范围扩大化、成因多样化与问题复杂化、多部门管理职能交叉与监管能力不足并存的现象。突出表现为：一是流域内水资源总量不足，造成经济社会发展用水与河湖生态用水矛盾突出；二是工程建设方案不尽合理 （如生态流量泄放工程设施不完善，引水式电站多），造成河流连通性差、局部河段枯水期生态流量难以保证；三是生态流量调度管理体制和机制不健全、监控手段不完备，生态流量保障方案难以落实等。

我国黄淮海地区长期累积性过度开发导致相关地区生态环境退化严重，大量河段呈现有水无流或者干涸断流状况。西北地区生态环境脆弱，塔里木河、黑河、石羊河等内陆河流水资源开发利用程度超过100%，出现下游河道断流、湖泊湿地萎缩、绿洲退化等严重生态环境问题。松辽流域一些地区由于经济社会用水挤占生态环境用水，部分河段出现河流流量减少和湿地退化等。

我国南方地区水资源总体丰沛，河道内生态需水总体满足状况较好。但干支流控制性水利枢纽、梯级水电开发、引调水等工程建设，特别是部分河流电站采取引水式开发方式并调峰运行，改变了河流、湖泊原有的自然水文节律和水流特性，导致许多地区出现河流流量减少甚至脱流，对江河湖库的水生生物生境和生物多样性等造成不利影响。

四、主要河湖生态需水保障对策措施

1.建立生态需水保障措施体系

为切实维护河湖生态用水需求，当前迫切需要在水资源配置与管理工作中，树立水生态与水环境保护的新理念，将主要河湖生态保护目标所需的生态需水纳入江河流域水资源配置总体考虑中，将生态需水保障措施纳入水安全保障措施体系中。为落实生态需水保障要求，建立水资源优化配置体系、闸坝生态流量调度体系、重要断面监控体系、责任考核体系。

（1）水资源优化配置体系

充分考虑流域和区域水资源承载能力，统筹防洪、供水、生态、航运、发电等功能，合理配置生活、生产、生态用水。实施水资源消耗总量和强度双控，合理确定水土资源开发规模，优化调整产业结构，强化高效节水灌溉，开展污水处理回用和再生水利用等，防止水资源过度开发利用，逐步退还被挤占的生态环境用水。强化水资源使用权用途管制制度，严控无序调水和人造水景工程，保障公益性河湖生态用水需求。合理调整缺水地区农业种植结构和布局，试行退地减水，在地表水过度开发问题较严重且农业用水量比较大的地区，适当减少用水量较大的农作物种植面积等。对生态过载和污染严重的重点河湖，在提高节水治污和再生水利用水平的同时，因地制宜实施必要的跨流域、跨区域调水及水系连通工程，增强河湖连通性，提高重点地区和重点河湖的水资源水环境承载能力。

（2）闸坝生态流量调度体系

强化流域水资源统一调度和管理，增加主要河流枯水期径流量，保障重点保护河段、湖泊、湿地及河口生态用水并改善水环境。完善水库、水电站和拦河闸坝的水量调度管理方案，将生态流量保障纳入水量调度方案与调度计划。实施长江三峡及上中游干支流控制性水库群、黄河干流梯级水库群、淮河流域支流水库与干流闸坝群等大江大河的水库、闸坝水量联合调度，合理安排闸坝下泄水量和泄流过程。完善塔里木河、黑河、石羊河等水资源短缺河流的水量统一调度，加强对沿河取水口的取水计量和管理，减少河道外水资源消耗量。

（3）重要断面生态流量监控体系

结合国家水文站点、水库枢纽、闸坝工程布局，在重要控制断面建设生态流量在线监测设施，监测数据纳入水资源监控系统，强化生态流量（水位）的常态化监测和管控。建立健全河湖生态需水确定的程序，统一技术标准。建立生态流量（水位）监测预警与管控机制。建立水市场和水权交易机制。持续进行水文、生态监测，详细分析水文、生态监测数据，评估改善水文条件后的生态效果，推行适应性管理策略。

（4）生态需水保障责任考核体系

因地制宜、合理核定主要河湖、重要湿地及河口的生态需水目标，明确闸坝下泄水量和泄流时段要求。建立生态需水目标责任制，发布主要河湖及重要水生生境生态需水保障名录，明确主要控制断面生态需水保障要求，落实责任主体和监管部门。针对闸坝调度管理制度、生态流量泄放设施等存在的问题进行核查，制定生态用水保障方案，相关工作情况纳入最严格水资源管理制度和水污染防治行动计划绩效考核和责任追究。

2.大江大河生态需水保障措施

结合分区水资源承载能力和开发利用特点，统筹考虑生态需水保障的具体措施。

（1）松花江流域

加强流域水资源合理调配，利用周边河流水资源增强水资源承载能力；加强松嫩平原、三江平原大中型灌区节水改造，逐步退还被挤占的生态用水；实施尼尔基水库、丰满水库等重要控制性枢纽联合调度，保证主要控制断面河道内生态流量，维护冷水鱼类栖息生境；强化河源区引水工程水量调度管理，研究细化水库生态流量下泄的具体要求；在通盘考虑区域水资源配置方案时，将区域内的扎龙、查干湖、科尔沁、龙凤、莫莫格、向海等重要湿地生态补水纳入供水目标，保障湿地生态水量。

（2）辽河流域

对于水资源承载能力较低的西辽河流域，严格控制高耗水产业发展，大力开展农业节水，优化用水结构，减少地下水开采，保障区域生态功能不退化，修复生态严重受损的重要河段。结合区域大型引调水工程的水资源调配能力，加强流域内桓仁、大伙房、清河、白石、观音阁、二龙山、参窝和汤河等大型水库水资源调度管理，保障东辽河王奔、辽河干流辽中、浑河大伙房水库等控制断面的生态流量，提高重要河口湿地的生态用水保障能力，并对卧龙湖、双台子河口、辽河干流、大小凌河扇地进行补水。对区域内尚无生态流量泄放设施的水库、水电站等拦河闸坝，补建生态流量泄放和监控设施。

（3）海河流域

强化用水总量控制、节水型社会建设，控制使用地下水，大力提高污水处理再生回用；加快南水北调中线一期工程配套设施建设和使用效率，退还目前被挤占的22亿m3河道内生态环境用水量。严格控制流域与区域地下水开采总量，大幅度退减超采区地下水开采量，减少地下水开发利用程度较高和生态环境脆弱地区的地下水开采量，遏制地下水环境严重恶化的局面。统筹太行山东侧山区水库与华北平原地下水之间的水资源联合调度管理，使河流实现季节性过水，保障山区河流下泄一定的生态水量，采取多种措施修复严重受损的河道生态环境。在合理利用南水北调中线、引黄入冀补淀、引黄济津等工程条件，增加枯水年调水量提高水资源承载能力的同时，进行平原河系之间的水量相机调配，满足“六河五湖”生态用水量要求，逐步实现重点河流不断流。对于长年断流、沙化严重且没有补水条件的河流，以河道基本环境功能作为优先修复目标，实施植草绿化或者封河育草，形成绿色景观带。

（4）黄河流域

完善流域水资源统一管理和调度，严格水资源消耗总量和强度双控，对渭河、汾河等生态环境用水保障程度较低的河流，逐步退还被挤占的河湖生态环境用水。强化黄河干流与支流、上游与下游水资源、地表水与地下水统一管理体系，注重黄河干流调水调沙调度管理，保证黄河干流不断流及河口生态水量要求。通过古贤等重大水利工程建设，进一步构建和完善黄河水量统一调控体系，提高生态环境用水保障程度。在确保黄河防洪、供水安全前提下，尽可能满足沿河河漫滩湿地植被生长所需水分条件和鱼类栖息所需水流条件。增强重要支流的生态环境保护监管，确保水电站下泄生态流量。开展黄河流域生态流量调度试点。

（5）淮河流域

以保障河道生态流量、改善水环境为目标，结合南水北调中线和东线工程、引黄工程、引江济淮工程及苏北引江工程，加强流域水资源统一调度，维护流域内主要河湖基本生态环境用水需求。优化流域重要闸坝调度规则，加强蚌埠闸、临淮岗等闸坝调度管理，维系淮河干流及沿淮主要湖洼湿地的生态用水要求。完善沙颍河、涡河、淠河、史河等主要支流的水量和水质调度管理，综合考虑来水水量和水质因素，合理安排下泄水量，避免造成污水集中下泄。实施引江济淮工程，从长江中下游枞阳闸、凤凰颈闸引水，经巢湖沿淮河北岸主要支流向淮北及豫东平原供水，退还该地区被挤占的河道内生态用水。开展淮河流域生态流量调度试点。

（6）长江流域及西南诸河

建立三峡工程、金沙江干流等长江上游干支流已建梯级电站的水资源调度管理体系，实施干支流控制性水利水电工程的联合调度，保障中下游河湖湿地、水生生物繁殖等生态用水要求。对长江中游区干支流水源工程、引调水工程进行统一调配，增强长江干流与沿江鄱阳湖、洞庭湖等湖泊湿地的连通，在控制中下游湖泊湿地面积萎缩趋势的同时，满足河段内自然保护区、湿地、鱼类栖息地等敏感区域及长江入海口的生态水量要求。实施必要的湖泊补水工程，改善湖泊水体水动力条件，保护和修复滇池、巢湖、太湖等湿地生态系统，改善湖泊水环境。加强岷江、沱江、汉江、湘江、赣江等主要支流以及澜沧江、怒江已建梯级电站的生态调度管理，进一步研究生态流量调度方案，完善生态流量泄放和监控设施。

（7）珠江流域及东南诸河

建立全流域水量统一调度管理体系，提高对中下游地区及主要支流的水资源调控能力，保障梧州、石角、博罗等主要控制断面的枯水流量。北江主要通过乐昌峡、飞来峡等水库联合调度，东江合理调整新丰江、枫树坝等水库功能，韩江主要加强棉花滩、高陂及河口五闸调度，西江通过天生桥一级、龙滩、百色、大藤峡、飞来峡等水利工程联合调度，保障河道内生态用水。制订枯水期水量调度方案，保证枯水期及枯水年珠江三角洲地区河道内生态环境用水和河口压咸流量。

加强钱塘江、闽江、九龙江、晋江、木兰溪等流域的水资源合理调配和上中游水库联合调度，保障河口生态环境用水，改善重点地区和城市的水生态状况。按照“退出、限制、调整”等方式加强小水电管理，完善小水电退出管理，加快推进绿色小水电建设，落实生态流量泄放及监控设施建设、限制季节性运行以及调整运行方式等，建立生态电价机制。

（8）西北诸河

加强上游山区水源涵养保护，根据水资源承载能力，合理控制水土资源开发规模，必要时实施退地减水，优化调整产业结构。强化节水型社会和节水型灌区建设，严格控制地下水开采，逐步退还被挤占的生态环境用水。实施流域水资源统一调度管理，对已建水利枢纽实施生态调度，必要时塑造人工洪水集中下泄水量，保障下游河道以及尾闾湿地生态用水要求。对已完成山区水库建设的河流，要有效退出平原水库，减少蒸发损失，提高水资源利用效率。加强流域水量分配、取水计量和监管，落实生态需水保障绩效考核和责任追究制度。

五、建 议

为加快推动河湖生态需水保障工作，建议水利等相关部门研究制定关于加强生态流量保障的指导性文件；结合相关规划，明确主要河湖生态需水保障控制断面，科学确定生态保护目标和功能定位，统筹协调分批分期制定河湖生态需水目标和生态调度方案；开展生态需水满足程度评估和生态流量泄放问题核查；结合最严格水资源管理制度、水污染防治行动计划及全面推行河长制等工作，建立健全河湖生态需水保障的绩效考核和责任追究制度等。

[1]严登华，王浩，王芳，等.我国生态需水研究体系及关键研究命题初探[J].水利学报，2007，38（3）.

[2]陈伟，朱党生.水工设计手册（第3卷）：征地移民、环境保护和水土保持[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

[3]水利部水利水电规划设计总院.关于印发水工程规划设计生态指标体系与应用指导意见的通知 （水总环移〔2010〕248 号）[R].2010.

[4]水利部水利水电规划设计总院.全国水资源保护规划技术大纲[R].北京：水利部水利水电规划设计总院，2012.

[5]朱党生，等.河流开发与流域生态安全[M].北京：中国水利水电出版社，2012.

[6]董哲仁，张晶，赵进勇.环境流理论进展述评[J].水利学报，2017，48（6）.

Study on safeguard measures of ecological water demand for major rivers and lakes in China//

Zhang Jianyong,

Wang Xiaohong,Yang Qing,Zhu Dangsheng,Liao Wengen,Shi Xiaoxin

Safeguard ecological water demand of rivers and lakes is an important part of protecting the aquatic ecological space and maintaining the health of rivers and lakes.On the basis of discussing the concepts related with ecological water demand of rivers and lakes,the authors make clear of the control sections and the goal of ecological water demand for the major rivers and lakes in China,analyze the satisfaction degree and the main problems of ecological water demand,construct safeguard measures system of ecological water demand for the major rivers and lakes and put forward some concrete safeguard measures of ecological water demand for grade-I water resource regions in China.

key rivers and lakes;ecological water demand;safeguard;measures system

TV213.4

B

1000-1123（2017）23-0008-04

2017-11-10

张建永，教授级高级工程师，主要从事水资源与水环境保护规划研究工作。

责任编辑 轩 玮