顾立忠,蔡云强,德吉央宗,次吉拉姆
(1.广东省第九批援藏工作队,西藏 林芝 860003;2.林芝市水利局,西藏 林芝 860000;3.广东省水利水电科学研究院,广州 510635;4.上海勘测设计研究院有限公司,上海 200335)
尼洋河流域既是生态环境优良区,也是生态环境脆弱和敏感区[1-4]。区域内总体不缺水,属于丰水地区,但局部地区受自然条件和供水工程不足的影响,存在工程性缺水、抵御自然灾害(特别是干旱)能力不强的问题。目前,流域内生态流量监管基础比较薄弱,监测预警机制亟待建立与完善,监管执法力度亟需加强。因此,通过合理确定尼洋河生态流量保障目标,摸清尼洋河生态流量保障情况,制定尼洋河主要控制断面流量(水量)目标和调度方案十分必要,为进一步明确保障责任主体、监管责任主体和考核办法,解决目前流域生态流量监管在评估、监测、考核、保障等方面存在的突出问题,提供技术支撑。
尼洋河发源于念青唐古拉山南麓的错木拉冰川湖,源头海拔高程约5 000 m,自西向东一路流经藏东南区域,于巴宜区汇集米拉山支流,最终在米林县境内于古村左岸汇入雅鲁藏布江,出口海拔高程为 2 920 m。整条水域自上而下依次流经工布江达县和巴宜区,东南方向分别接邻色季拉山和郭喀拉日居,西北方向相望拉萨河流域和易贡藏布水系[4-8]。干流全长为 286 km,总落差为2 080 m,流域面积为1.78万km2,河口多年平均流量为550 m3/s,多年平均径流量为173.55亿m3,水量居雅鲁藏布江流域五大支流第2位[10-11]。
流域径流充沛,水资源丰富,多年平均地表水资源量为173.55亿m3,多年平均地下水资源量为38.37亿m3(尼洋河水资源量分布见表1)。
表1 尼洋河水资源量分布
尼洋河流域供水工程主要包括巴宜城区供水、工布江达县城供水、各乡镇供水及农村供水,均从尼洋河支流取水。流域内主要取用水户16个,其中工布江达县6个,巴宜区10个。2020年,尼洋河流域有效灌溉面积为7 154.80 hm2,其中中型灌区面积为2 586.47 hm2,小型灌区面积4 568.33 hm2,灌溉用水总量为0.846 8亿m3,其中耕地0.730 4亿m3,林地0.020 4亿 m3,牧草地0.096亿m3。
2020年,工布江达县和巴宜区用水情况统计见表2~表5所示。
表2 公共供水企业统计
表3 取用水户统计
表4 流域内农业用水统计
表5 工布江达县和巴宜区用水统计 亿m3
流域内分布有西藏工布自治区级自然保护区、林芝巨柏自然保护区、雅尼湿地、巴松措湿地公园以及太昭古城、林则猕猴园和世界柏树王园林等,河流两岸林地为国家和地方公益林,生态环境敏感,需水量需得到保障。
流域内分布有尼洋河汇口和巴河汇口鱼类栖息地保护区。其中,尼洋河汇口鱼类栖息地保护区,位于尼洋河入雅江汇口至汇口上游18 km河段,该河段河道呈游荡型分布,河道主流摆动幅度较大,支沟众多,河滩地发育,为裂腹鱼类提供了良好的产卵场和索饵场,是重要的土著鱼类栖息地;巴河汇口鱼类栖息地保护区,位于巴河-尼洋河汇口附近1.7 km巴河河段和2 km尼洋河河段。该河段江心洲、滩地分布较多,是裂腹鱼类产卵较为集中的水域,同时生藻类、浮游生物丰富,也为幼鱼提供了良好的索饵场。流域内还建有老虎嘴、多布鱼类增殖放流站,拟新建尼西鱼类增殖放流站,对尖裸鲤、拉萨裂腹鱼、异齿裂腹鱼等进行增殖放流。
根据流域特点和经济社会发展需求,尼洋河生态流量(水量)实施在收集整理已有成果的基础上,系统分析尼洋河流域概况,确定尼洋河主要控制断面生态流量(水量)目标,提出主要控制断面生态流量(水量)调度方案[11],辅助以相应保障措施,为建立目标科学、配置合理、调度优化、监测规范、监管有力的重要河湖生态流量(水量)保障方案体系提供技术支撑(见图1)[12]。
图1 尼洋河生态流量(水量)预警调度技术路线
尼洋河干流现有工布江达站、更张(二)站、八一水位站三个水文监测点断面及环保国控水质监测断面。工布江达站为上游控制性测站,考虑流域上游段无大中型灌区及水利水电工程,仅有少量的生产生活用水,河道来水基本为天然情况;更张(二)站位于尼洋河与巴河汇口下游,处工布江达县与巴宜区分界处,断面可控制尼洋河上游及主要支流巴河来水,邻近巴河汇口为鱼类栖息地保护区;八一水位站断面位于八及曲与尼洋河汇口处,为尼洋河把口站;环保国控断面位于林芝尼洋河下游 1 000 m,为水质监测断面,无流量和水位信息。综上,选取更张(二)站和八一水位站为考核断面。
管理断面主要考虑重要支流汇入,根据支流水文站点分布情况,确定工布江达站、巴河桥站、多布水电站共 3 个断面为尼洋河生态流量(水量)管理断面.各控制断面分布情况见图2。
图2 尼洋河生态流量(水量)保障控制断面方案示意
采用《河湖生态环境需水计算规范》(SL/Z712—2014)中Qp法、Tennant法对生态流量成果进行复核。原则上,对丰枯变化剧烈、工程调控能力较弱的主要控制断面,可以采用Qp法(p取90或95),其他断面可以采用Tennant法(比例取10%~20%)。根据尼洋河流域水资源条件、工程调控能力、生态保护重要性等因素,确定尼洋河生态流量(水量)目标的评价时段以日均值,设计保证率取 90%。根据尼洋河工布江达站及更张站1980—2016 年水文系列为依据,采用水文比拟法推算至各控制断面(成果见表6)。
表6 尼洋河流域水文站设计径流成果 m3/s
4.1.1考核断面
因尼洋河流域丰枯变化剧烈(月平均流量最大值与最小值之比达20.6倍),故生态流量(水量)采用Qp法确定(p取值95%)。更张(二)站控制断面为现有水文站断面,依据日流量过程做流量历时曲线,取Q95%作为生态流量(水量)选择标准。八一水文站断面日平均流量以更张(二)站为依据站采用水文比拟法计算,生态基流以日流量过程做流量历时曲线,取Q95%作为生态流量(水量)选择标准,确定尼洋河考核断面生态流量(水量)成果(见表7所示)。
表7 尼洋河考核断面生态流量目标成果 m3/s
4.1.2管理断面
管理断面流量(水量)管理目标选取原则:已有生态流量批复成果的,直接采用,采用外包法确定。对于水利工程的控制断面,原则上按照已批复的环评要求确定生态流量(水量)目标(见表8所示)。
表8 尼洋河管理断面流量(水量)管理目标值 m3/s
尼洋河流域汛期6—9月,非汛期为10—5月,丰枯变化明显,汛期水量较大,非汛期径流量小。生态流量(水量)成果基本反映了河流水文特征和水生态系统需水特征,尼洋河考核断面生态基流占多年平均流量约12.2%。为对已确定的生态流量满足程度进行分析,选择不同频率典型年(10%、25%、50%、75%、90%)实测日流量数据与生态流量对比,根据收集计算的更张(二)站、八一水文站 2 个考核断面不同保证率日径流数据,按生态基流进行满足程度评价,分析结果表明超过 90%保证率断面天然径流满足生态流量考核指标。尼洋河考核断面生态流量(水量)分期比例和可行性分析情况见表9、表10。
表9 尼洋河考核断面生态流量(水量)分期比例 %
表10 尼洋河考核断面生态流量(水量)可行性分析
4.3.1调度目标
在符合流域水资源总体配置、流域水量分配方案及保证工程安全运行的基础上,通过控制断面上游控制性水工程调度和河道外经济社会用水管控,保障河道内更张(二)站、八一水文站断面 2 个考核断面生态流量(水量)目标要求,维护河流健康和良好生态环境。
4.3.2调度原则
1)统筹生活、生态环境、工业、农业以及航运等用水需求,兼顾尼洋河流域内上下游、左右岸和有关地区的利益,优先满足城乡生活用水,保障基本生态用水,发挥水资源多种功能。
2)流域水量调度服从防洪调度,生态流量(水量)、水力发电、供水、灌溉、航运等调度应服从流域水量统一调度;区域水量调度服从流域水量调度,保障流域河流基本生态用水,维护流域河流生态安全。
3)重要断面以上河道外用水严格实行区间用水总量控制。
4)已建水利水电工程按环境影响评价和取水许可批复等相关要求下泄最小下泄流量。
4.3.3调度方案
1)更张(二)站断面
更张(二)站为尼洋河中上游流量控制站,尼洋河中上游干流段既无水利水电工程又无大型灌区,支流巴河上建有冲久水库、雪卡电站以及老虎嘴电站。冲久水库库区即为巴松措湖,水库枢纽不设闸门控制,自由溢流;雪卡和老虎嘴水电站为日调节电站,调节库容为700万m3,因此巴河上建有的水库和电站对巴河干流下游巴河桥水文站来水影响较小,更张(二)站断面来水基本为天然情况。将水电站下泄生态水量纳入水电站日常运行管理,加大电站下泄生态流量的监管力度,避免电站引水等造成坝址下游河段减水甚至脱水,优化水电站的运行方式,确保水电站下泄生态流量,保持河道水流自然连续性。枯水年份实际来水量小于下泄生态流量时,电调服从水调,机组运行时通过发电负荷控制下泄流量,机组全停时开启生态放水孔,保证来水全部下泄。
当更张(二)站控制断面来水达到58.3 m3/s且预计会进一步降低至48.6 m3/s 时,可采取河道外用水管控措施,严格控制河道外社会经济用水,按保障生活、基本生态用水、生产、农业灌溉用水的供水次序供水,先限制或暂停灌区用水,其次控制河道外生产用水,同一供水次序级别用水户按同等比例缩减取水量。通过以上措施控制更张(二)断面流量尽快恢复至生态基流。
2)八一水文站断面
八一水文站断面为尼洋河把口站,断面来水主要受多布电站下泄流量及区间来水控制。多布电站坝址控制流域面积为15 734 km2,电站总库容为0.85亿m3,调节库容为0.13亿m3,电站最小下泄流量不小于56.1 m3/s,运行期间11月至第2年9月不调峰,保持尼洋河天然径流状态,10月进行日调节,日内下泄总流量和天然流量持平。若遇特枯年份,预计八一水文站断面来水可能降低至 64.0 m3/s 时,亦采用严格控制河道外社会经济用水,按保障生活、基本生态用水、生产、农业灌溉用水的供水次序供水,先限制或暂停灌区用水,其次控制河道外生产用水,同一供水次序级别用水户按同等比例缩减取水量。通过以上措施控制八一水文站断面流量尽快恢复至生态基流64.0 m3/s。
生态流量(水量)的保障需制定相应的保障措施,由工布江达站、更张(二)站、八一水位站3个水文监测点断面及环保国控水质监测断面确定水文流量目标,结合农业和工业多方面用水需求确定调度方案。当更张(二)站控制断面来水达到58.3 m3/s且预计会进一步降低至48.6 m3/s 时,通过河道外用水管控措施,依次保证生活、生态、农业等方面用水,尽快恢复生基流。当遇特枯年份,断面来水可能降低至64.0 m3/s时,八一水文站亦采用河道外严格控制直至恢复至生态基流64.0 m3/s,结果表明超过 90%保证率断面天然径流满足生态流量考核指标。并且应进一步加强组织领导,落实责任分工,实施统一调度,加强取用水管控,推进监控体系建设,健全工作机制,强化协调协商,强化监督检查,严格考核问责,确保尼洋河流域生态健康。