苏 训
(水利部珠江水利委员会,510611,广州)
珠江流域地处华南经济圈、西南经济圈和东盟经济圈的交汇处,濒临港澳、面向亚太,是国内乃至亚太最活跃的经济区之一。 改革开放以来,随着经济高速发展,城镇化和工业化进程不断加快,当地对水资源的开发利用强度不断加大,导致河流生态环境问题日益凸显,新老水问题相互交织, 成为经济社会发展的瓶颈。
河湖生态流量是控制水资源开发强度、 维护河流健康的重要基础,保障河湖生态流量事关河湖健康、国家水安全保障,事关生态文明建设大局和高质量发展。 但由于我国河流众多,自然条件差异大,涉水问题复杂多变,加强河湖生态流量管理仍面临
挑战,诸多问题亟待解决。
珠江地处我国华南和西南,有西江、北江、东江、红河等主要水系,多年平均水资源量5 200 多亿m3, 在国内仅次于长江。 珠江虽然水资源总量丰沛,水生态环境总体较好,但依然存在部分河流生态流量保障不足的问题。 主要由三方面原因所致。
一是水工程建设带来的影响。 早期建设的水工程,受当时的科学认知与时代背景所限,不具备生态流量泄放设施,在枯水季节容易导致引水河段或下游河道出现减脱水现象。 尤其是山区小水电密集分布,枯水期为了蓄水发电,往往无法保障应有的生态流量下泄要求,使原生的溪流生境严重破碎化。
二是水资源开发利用挤占河流生态流量。 珠江水资源时空分布极为不均,汛期径流量约占年径流量的80%,上游及支流丰枯变化剧烈, 部分河流水资源开发利用强度较高, 生态流量在一定程度上被挤占, 导致水环境自净能力锐减,河流生态系统受到破坏。
三是珠江生态资源丰富,但生态需水问题尚未摸清。 资料表明,珠江流域共记录鱼类613 种,其中特有种类224 种。 珠江既是青、草、鲢、鳙“四大家鱼”等重要经济鱼类的天然种质资源库,更是诸多珍稀水生生物的避难所, 其中珍稀濒危鱼类物种众多,已列入《中国濒危动物红皮书鱼类》的共23种,列入《中国物种红色名录第一卷》的共60 种。 但目前这些生态物种资源需水尚未摸清,给保护带来了一定困难。
面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,党的十八大作出 “大力推进生态文明建设”的战略决策,要求把生态文明建设放在突出地位, 融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程。党的十九大把“坚持人与自然和谐共生” 纳入新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略, 指出“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”,奠定了我国新时代生态文明建设的新格局。 习近平总书记“9·18”“1·03”重要讲话又进一步系统阐述了生态保护与高质量发展的重大意义,强调“要坚持绿水青山就是金山银山的理念”“共同抓好大保护,协同推进大治理”。 河湖生态流量保障是维护河流健康,建设生态文明的重要内容,社会公众已普遍认可。 因此切实抓好河湖生态流量保障十分必要,更是迫在眉睫。
近年来,为加强珠江河湖生态流量管控,水利部珠江水利委员会(以下简称珠江委)认真贯彻习近平总书记关于治水工作的重要论述精神, 紧紧围绕“水利工程补短板、水利行业强监管”总基调,在河湖生态流量目标制定、生态流量研究和调度保障方面开展了一系列工作,取得了明显成效。
珠江河湖生态流量目标制定主要分不同层次进行。
宏观层面, 在编制流域综合规划、水资源综合规划、水资源保护规划时,制定了梧州、石角、博罗等30余条(个)河流(湖泊)控制断面枯水期生态流量(水位)控制指标,部分河流控制断面还提出压咸流量指标,初步建立起流域生态流量管控指标体系。
中观层面, 在跨省河流水量分配、重要河湖生态流量目标确定工作中,研究提出河湖主要控制断面生态流量目标。 近年来,珠江委按照水利部安排, 先后开展了3 批12 条跨省河流水量分配,2 批18 条河流生态流量保障目标确定工作。 目前,水利部已批复6 条重点跨省河流13 个重要控制断面生态流量保障目标。
微观层面,在水工程建设项目取水许可管理中,严格把关最小生态下泄流量制定,要求建设项目水资源论证报告书要明确提出工程最小生态下泄流量、下泄保障和监测措施,并在取水工程验收时核验。
(1)西江干流鱼类繁殖敏感期生态需水保障研究
西江作为珠江水系重要干流,天生桥一级、龙滩、岩滩等水电梯级开发带来了显著的经济社会效益,同时也对流域水文情势、水生态系统产生了一定影响。 特别是西江干流鱼类产卵场数量大幅度减少,各江段鱼类早期资源量逐年减少,“四大家鱼”数量锐减、个体日趋小型化。为此,珠江委开展了西江干流鱼类繁殖期生态需水保障研究工作,重点开展了鱼类资源与水文情势的关系、“四大家鱼”和广东鲂产卵场相关断面高中低流量过程要求、生态调度主要控制指标、特征鱼类敏感期生态调度模型、调度效果评价指标体系研究,为后续实施西江鱼类繁殖期调度奠定了坚实的基础。
(2)石灰岩地区生态流量研究
珠江流域上游分布有大面积的石灰岩地形,特殊的地貌特征及水文地质条件导致河道内生态流量的确定较为复杂。 针对该问题,珠江委组织开展了基于水资源论证的珠江石灰岩地区生态流量研究,探索石灰岩地区河道生态流量计算方法与取值标准,为石灰岩地区项目取水许可管理提供技术支撑。 该研究以黄泥河流域为试点, 选择妥者等8 个控制断面,采用水文学、水力学、生境模拟等多种方法,分析计算典型断面生态流量,研究得出黄泥河流域生态流量整体取值范围为多年平均流量的8%~18%较为合理的结论。
(3)珠江河湖生态水量(流量)研究
2018 年,珠江委按照水利部安排部署,组织开展了珠江河湖生态水量(流量)研究工作。 基于珠江水资源实际和特点, 结合第三次全国水资源调查评价阶段成果,选取西江、北江、东江、珠江三角洲、韩江、南渡江等12 条河流的19 个控制断面和抚仙湖1 个湖泊水位控制站,研究生态流量(水位)目标。在明确珠江重要河湖功能定位、生态保护对象和保护修复要求的基础上, 科学分析珠江河湖生态流量保障要求,研究提出保障对策措施,是一次系统的生态流量研究工作。
(1)西江鱼类繁殖期试验调度
自2016 年开始, 珠江委连续4年组织开展西江干流鱼类繁殖期水量调度试验,取得了多方面成效。 主要体现在几个方面:一是调度期间实施同步生态监测,对西江干流及主要支流10 余个控制断面的鱼类卵苗量、成(亲)鱼、水温、流速、产卵场洲滩植被等指标进行监测, 积累了第一手基础数据, 总体把握了鱼类较大规模集中产卵的江段分布。 二是通过调度提升了敏感期天然洪水的日涨率、涨幅,延长了涨水历时, 为鱼类繁殖营造了适宜的生态水文过程, 使得关键断面的鱼类早期资源量规模产生了明显的响应,维持了西江鱼类繁殖规模。
监测表明,2016 年6 月调度期间,西江三江口、武宣等断面在调度涨水期间多日出现卵苗峰值, 特别是6月20 日封开断面“四大家鱼”在大湟江口洪峰之后出现10 亿尾以上的较大规模苗汛。 三是进一步摸清了西江代表性鱼类“四大家鱼”和广东鲂繁殖对水温、流速、涨水过程、产卵场水动力条件的需求, 并提出了水库生态调度不同流量级的目标流量过程, 为西江骨干水库群多目标综合调度提供了技术支撑。
(2)重点河流生态流量保障调度试点
2019 年珠江委以东江和韩江为试点,开展生态流量保障实施方案研究,提出生态流量监测、预警和调度保障等措施,并将其落实在跨省河流年度水量调度计划中执行,有力地保障了主要控制断面生态流量目标满足管控要求。 尤其是当年韩江流域枯水期长时间来水偏少,缺水情势严重,省界控制断面生态流量出现预警,下游用水十分紧张。 珠江委通过加强水文预报,及时会商研判,向福建棉花滩水电站和广东长潭、合水、益塘、青溪水电站(水库)下达了两次水量调度实时调令,有力地保障了韩江流域供水和生态安全。
珠江委长期以来高度重视生态流量保障工作,对维护珠江河湖健康、推动流域生态文明建设发挥了积极作用。但也要看到,目前生态流量目标制定、 监管和保障工作还存在诸多问题和困难,需要在后续工作中研究解决。
水法、 水污染防治法等确立了河湖生态流量保障的法律地位, 但相关规定过于原则,可操作性不强,各项保障工作难以落地实施。另外,生态流量保障需要实施水量统一调度, 涉及对水库、水电站、航电枢纽等运行规则的调整,且这些工程分属电力、交通等部门管理,协调难度大,迫切需要立法来为水量调度提供制度保障。
我国生态流量研究起步较晚,生态流量指标选取、目标确定还存在诸多科学问题需要解决。 一是生态敏感保护目标分布情况调查及需水特性研究不充分,针对生态敏感保护目标需水规律深入研究几于空白。 二是生态流量目标确定技术方法不规范,据统计,生态流量已有的计算方法多达200 种以上,相同河流采用不同方法,计算结果相差甚远,方法的适用性需进一步研究。 三是生态流量目标保证率概念不明确,原则上生态基流设计保证率不低于90%, 从不同时间、空间尺度都可以有不同的理解,相应的保障要求相差甚远。
(1)工程调控能力不足
珠江流域干流的工程调控能力较强, 但上游与支流的部分区域、流域片其他河流等建设的大型水利工程少,工程调控能力相对较弱。 因此,在水资源时空分布不均的情况下,部分地区在枯水期难免出现经济社会用水挤占河道生态用水的情况。
(2)水工程落实生态流量下泄困难
早期建设的水电站,尤其是引水式电站,受资源开发理念、技术、政策等因素制约,未装设生态流量泄放设施,无法下泄生态水量。部分建设较晚的水电站,项目环境影响评价报告书、水资源论证报告书审批时虽然明确了生态流量下放要求, 但客观上存在生态流量下泄与实际发电效益之间的矛盾, 一些私营业主往往为了自身经济效益最大化, 而不愿装设生态流量泄放水设施, 或者装有生态流量下放设施,但未按要求运行。
(3)生态流量保障调度技术水平有待进一步提高
水量调度是生态流量保障的关键措施。 做好水量调度,首先要加强水文预报。 由于人类取用水影响和水利工程的修建改变了流域下垫面和产流、汇流过程,也改变了流域水资源的空间分布,给水文预报带来了困难,全球气候变化也使水文预报面临挑战。另外, 水量调度往往涉及水库群优化调度,由于水库群调度具有多阶段、多变量、多目标和多约束等特点,在此基础上还要考虑上下游水库的水力联系和补偿等问题,其决策过程十分复杂,是当前水量调度面临的难点。
一方面, 现有的监测手段不足,甚至一些大中型水利水电工程也尚未设置生态流量泄放监控设施,无法对水工程下泄生态流量进行实时监控,少放或不放生态流量现象时有发生。 另一方面,已建的水文监测站网体系,还远不能满足河湖生态流量监测监控需要,尤其是流域内的中小河流、重要生态敏感区河段等水文测站偏少;部分流域内已建水文测站受后期修建水利工程水位顶托的影响,难以准确测流,甚至完全丧失作用。 此外,流域内已建水文测站隶属不同管理部门,部门之间监测数据尚不能实现共享,对生态流量监控也带来影响。
一是部门间的协调机制未建立。河湖生态流量保障是一项系统工作,涉及水利、生态环境、自然资源、交通、电力等多部门。 各部门在生态流量管理方面存在交叉和目标不一致的问题,部门之间也未实现联动和协作,影响了生态流量保障工作的开展。
二是数据报送机制不完善。 做好生态流量保障, 需要及时掌握水文测站、水库、水电站、闸坝水量下泄和重大引调水工程取水监测数据, 目前这些数据尚未全部接入国家水资源监控系统, 也不能及时完整地报送至监管单位,在一定程度上影响了工作效能。
三是评估考核机制不健全。 按照水利部要求,生态流量保障将纳入河长制和最严格水资源管理制度考核,但具体考核指标、对象、方式、程序和评估标准不明确。
河湖生态流量管理在国内还处于起步阶段, 各项工作仍有待进一步完善。为进一步加强河湖生态流量监管,维护河湖健康,提出以下几点建议。
一是加强法律法规和制度建设。推动水法修订,制定有关配套管理制度和细则, 提高河湖生态流量保障要求。明确生态流量监管分级管理责任、违法处罚措施。 加快推进《珠江水量调度条例》立法,为珠江河湖生态流量保障需要实施的水量调度提供法律保障。
二是强化流域水资源统一调度。首先要加强水文预测预报,提高预报精度,指导调度计划制定。 其次要以保障生态流量目标作为硬约束,从全流域角度统筹考虑, 合理配置水资源,科学制定江河流域水量调度方案和调度计划。 再次要优化水库群调度,提高调度技术水平,充分发挥水库水电站的调节作用。
三是加强监测预警能力建设。 充分利用智能信息化手段,加快建设全天候水资源监测体系, 逐步实现对河湖省界、重要控制断面、水库水电站、航运枢纽、 拦河闸坝工程水量下泄以及重要引调水工程、 取水户取水运行在线监控。 根据河流大小、调度方式、调控能力、 监测能力、 应急响应能力等,建立完善河湖生态流量预警机制。
四是强化生态流量监管。 采用信息化等手段, 建立包括日常监督、线上监督、靶向监督的流域生态流量监督工作体系,加强对水工程生态流量下泄、调度指令执行、主要断面生态流量目标保障情况监督检查,对发现的问题进行处置。
五是推动水工程生态流量下泄。对新建、改建和扩建的水工程,要严格审批和验收,督促生态流量下泄。对已建水工程不满足生态流量泄放要求的, 应推进增设生态发电小机组或增设必要的泄放设施、 改进调度运行方式。对中小河流,要研究建立小水电退出机制,恢复河道天然流量。
六是加强科技研究。 进一步深入开展生态敏感区需水、生态流量目标确定方法、监测预警、水库群优化调度、 评估技术体系等方面的科技研究,建立健全河湖生态流量确定和保障的技术标准体系、制度。