刘兆孝,王 孟,李 斐,邓志民,邓 瑞
(水利部长江水利委员会长江水资源保护科学研究所,430051,武汉)
生态流量是维系河湖生态系统结构和功能、提升河湖生态系统质量和稳定的基础。 保障河湖生态流量是强化水资源管理和加快推进生态文明建设的有力举措,是推动新阶段水利高质量发展、提升重要江河生态保护治理能力的重要任务。 《中华人民共和国长江保护法》明确,国家加强长江流域生态用水保障;《水利部关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》要求,到2025 年,生态流量管理措施全面落实,长江干流及主要支流生态流量得到有力保障。长江保护法出台以及水利部关于生态流量管理的部署安排夯实了生态流量在新发展阶段治水管水工作中的基础性地位,为推进建立水资源刚性约束制度以及新阶段长江水资源保护管理工作开展提供了坚实有力的支撑。
近年,长江流域水资源保护和生态流量保障工作稳步推进,在生态流量全覆盖方案、 生态流量现状调查、生态流量目标确定、生态流量保障方案编制、生态流量调度保障和生态流量监测监控等重点工作上取得突出成效,长江流域生态流量保障和管理体系已基本建立。 在深入推进新阶段水利高质量发展的关键时期,在全面分析长江流域生态流量形势和要求、现阶段生态流量保障工作存在问题的基础上,提出长江流域生态流量保障的总体思路和工作建议,为进一步推进长江流域河湖生态流量管理,健全长江流域水资源与水生态环境保护体系提供技术支撑。
2021 年施行的长江保护法将长江干流、重要支流和重要湖泊生态用水保障要求提高到前所未有的高度,明确要求建立生态流量标准体系、加强河湖生态流量管控,保证河湖基本生态用水需求,保障枯水期和鱼类产卵期生态流量等,还特别明确了水利水电、航运枢纽等工程应将生态用水调度纳入日常运行调度规程的法律规定和相关处罚措施。2018 年出台的水利部“三定”方案明确,水利部负责指导河湖生态流量水量管理工作。2020 年中办、国办印发《中央和国家机关有关部门生态环境保护责任清单》,明确水利部负责统筹生态环境用水, 指导河湖生态流量水量管理职责。 为落实要求,水利部积极推进生态流量相关研究工作,出台了一系列关于生态流量保障的相关文件, 明确到2025 年生态流量管理措施全面落实, 长江干流及主要支流生态流量得到有力保障, 重要湖泊生态水位得到有效维持, 为生态流量工作指明了主攻方向、战略目标和重点任务,对加快形成以生态流量为核心的水资源保护管理总体布局提供了根本遵循。
长江流域河湖水系众多,水资源总体丰富, 但降水年内分配不均,年际变化较大,不同水系河流径流变化特征差异明显。 生态节律决定于生态水文过程,长江流域不同河湖水文特征和过程差异较大,生态节律呈现多样性,导致不同河湖控制断面生态流量确定复杂多变。 长江流域水利水电工程、取用水工程、闸坝等分布密集,水资源开发利用率约为20%。 部分河流水利水电开发改变了河流天然的水动力条件和水文过程,造成水生生境的片段化,导致生境格局改变。 不同河流水资源开发利用率差异较大,河流属性变化较大, 纵向连通性下降、横向连通性受阻,河湖连通性差,部分河流生境破碎化,增加了生态流量确定的难度。
长江流域生物物种丰富多样,生态敏感区保护物种种类多、 数量大、分布广泛,从源头到河口、从支流到干流均有分布,是我国生态保护的重点流域。 生态保护对象、生境类型多样,生态需水要求复杂多变,主要以加强重要湖泊湿地、珍稀特有鱼类生境、洄游鱼类“三场”等敏感生态保护目标以及流域或区域供水安全、水华预防及河口压咸等水环境质量改善的生态需水为主。 然而敏感生态需水确定需科学合理分析和长期观测评估,工作复杂、难度大。
近年,长江流域生态流量保障工作逐步推进。 有序确定生态流量保障目标,2019—2021 年长江流域确定了85 条跨省重点河湖131 个主要控制断面生态流量(水位)保障目标,并经水利部印发实施。 科学制定《长江流域第一批重点河湖生态流量保障实施方案(试行)》并予以印发实施,基本实现长江流域生态流量全覆盖。 依托流域报汛水情信息平台,初步建立了长江流域生态流量监管平台,实现了长江流域第一、 二批重点河湖62个控制断面生态流量的实时监测预警, 掌握了62 个控制断面生态流量保障情况。 持续开展三峡水库以及长江上游水库群、汉江丹江口等水库生态调度试验, 有效促进川渝河段、宜昌—监利江段、汉江中下游“四大家鱼”和特定鱼类的自然繁殖。
随着长江保护法出台和新发展阶段水利高质量发展的深入, 亟须提升流域生态保护治理能力。现阶段,流域生态流量保障管理存在如下问题。
长江流域水利水电工程众多,但尚未全面开展生态流量现状调查摸底,生态流量现状调查等基础工作与管理要求还有较大差距,生态流量管理台账缺失,管理基础薄弱。 长江流域敏感生态区众多,不同的保护对象生态需水特性不同,当前水生态监测资料有限, 部分断面水文资料缺乏,或无水利工程、水文站,缺乏长序列监测资料,如何根据河段特点合理确定生态流量保护目标,是当前生态流量目标确定的重点、难点问题。
当前,生态流量计算分析方法众多, 每种方法都有其生态学理论基础, 但对于各方法的适用性不明确。实践中一般取多年平均流量的10%或Q90值确定控制断面生态流量保障目标,或按照近十年日均满足程度达90%的考核目标反推生态基流。然而,长江流域河流水系众多,直接套用某种或少数几种方法计算长江流域生态流量目标,无法充分反映长江流域多泥沙、季节性明显、流量变化大的河流特征,以及几何形态显著影响等因素,与河流的自然属性及梯级开发利用情况等社会属性衔接不紧密,也与当前日益提高的精细化管理要求不匹配。
现有的水工程调度方案主要围绕保障供水安全、 防洪安全等开展,工程调度方案不尽合理,对河湖生态流量保障程度不够重视,造成局部河段枯水期生态流量难以保证。 部分水电工程未建设专门的生态流量下泄设施,电网线路检修或机组检修期间导致下泄生态流量不能满足要求。 部分断面由于灌溉用水等挤占生态环境需水,导致河流生态流量难以得到保障。 生态流量调度管理体制和机制不健全,监控手段不完备,水工程未按生态水量要求泄放最小下泄流量,导致生态流量难以满足要求。
生态流量监测预警机制不完善。部分水利水电工程生态流量泄放设施附近虽然安装了视频监控设施,但计量设施和网络传输系统不完备,无法准确界定生态流量的泄放是否达到管理目标要求。 目前的监控主要依靠水文站点, 支流站网密度较小,无法实现监控断面的全覆盖,评价结果无法全面反映流域河道内的流量实际情况。 预警等级及其响应措施均没有统一的规定,且预警阈值确定方法及报送流程也不尽相同,难以满足全面动态监控流域内控制断面生态流量保障情况的管理需求。
生态流量管理制度建设需完善。长江流域内各地生态流量监管主要通过水资源论证和取水许可制度进行管理,重要断面生态流量考核机制亟须建立。 流域和区域之间、部门之间缺乏生态流量监管协调联动,尚未形成高效的监管合力;生态流量考核评估机制尚不成熟,亟须强化生态流量满足程度考核,依托最严格水资源管理和河长制考核监管,夯实生态流量的刚性约束。
严格遵循生态优先、绿色发展的原则,践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路,以维护河湖生态系统功能为目标,坚持人水和谐绿色发展、 合理统筹 “三生”用水、分区分类分步推进、落实责任严格监管的原则,着力推进长江生态流量标准体系制定、生态流量管控指标确定、水工程生态水量调度保障措施落实、生态流量监督管理等四方面重点工作,形成长江河湖生态流量保障目标明确、 监管有力的管理保障体系, 实现长江河湖生态流量的科学、有效监管,维护流域河湖健康生态。
根据长江流域水资源禀赋条件、生态节律及其保护要求、 年内年际水文过程、 水资源开发利用程度与调控能力等特征, 加快长江流域生态流量标准体系研究, 进一步规范长江流域生态流量保障目标确定、 水工程生态流量保障、监控预警机制及考核评估。
在长江流域已批复重点河湖生态流量保障目标断面基础上,针对河湖自然生态状况、生态功能、保护需求与开发现状,因地制宜、分区分类推进河湖生态流量控制断面管控指标确定,深化长江流域生态流量管理全覆盖,为全面把控流域生态流量保障提供基础。
以河湖控制断面与保障目标为基础, 加快推进生态流量保障方案编制和落实,推动水资源统一调度,将生态水量纳入年度水量调度计划, 保证河湖基本生态用水需求, 保障枯水期和鱼类产卵期生态流量、 重要湖泊水量和水位,保障长江河口咸淡水平衡。
建立健全生态流量监测预警机制,强化主要控制断面与水工程生态流量监测,完善长江流域生态流量监管平台。 健全长江生态流量管理体制机制,强化日常监督执法,推进信息化建设,强化科技支撑,加快建立目标合理、责任明确、保障有力、监管有效的河湖生态流量保障管理体系。
以维护河湖生态系统功能为目标,形成长江河湖生态流量保障目标明确、 监管有力的管理保障体系,实现长江河湖生态流量的科学、有效监管,维护流域河湖健康生态。 为此提出下一步工作建议:
确定长江流域生态流量目标核算方法。 根据河湖资源禀赋、生态节律及其生态保护对象要求、水资源开发利用程度与调控能力等特征,明确分水期制定生态流量目标、敏感生态需水的技术要求,指导各类型河湖的生态流量确定,对生态需水计算方法的尺度、适用条件、体现流域差异性的参数等进行统一化、标准化。
建立河湖生态流量调度、监控和考核方法技术体系。 依据水利部河湖生态流量管理指导意见,基于长江流域水工程调度、取水许可、水量调度等管理实践, 提出河湖生态流量调度、取用水管理、监测监控和评估考核方法体系。
开展重点河湖及其主要控制断面基本情况调查,有序复核已建水利水电工程生态流量,重点调查典型水工程生态水量专用泄放设施设置情况、 专用泄放设施实际运行状况,以及敏感生态保护对象及其生态需求,断面上游水工程、取水户、下游生态保护对象及位置关系,进一步摸清流域生态流量信息“家底”。 全面评估河湖生态流量保障及监管现状,掌握长江流域生态流量保障基本情况。 在长江流域已批复重点河湖生态流量保障目标断面基础上,因地制宜、分区分类分步推进重点河湖生态流量控制断面管控指标确定。
健全长江流域生态流量监管平台,加强流域枯水期生态流量监测监控与报送频次,建立监测、评估、管理数据中心,集成信息汇集与存储、信息服务和支撑应用。 完善水文监测设施设备, 重点加强河流枯水期和低水流量监测,加快监测设施的升级改造,提高低水流量监测精度和自动化水平,建立健全生态流量信息报送制度。
建立健全河道内涉水工程生态流量管控体系,将生态流量纳入长江流域全覆盖水监控系统,实现信息采集自动化和实时化、信息传输网络化和互通化、 信息存储标准化和集成化、信息应用智能化和科学化。 合理确定预警等级和预警响应措施,建立科学合理的监测预警响应机制。
落实水工程运行调度措施。 以保障生态流量目标为硬约束,干支流水利水电工程运行管理单位应依据流域水量调度方案和批准的年度水量调度计划, 合理安排工程的调度运行, 落实工程要求的最小下泄流量。水利水电工程应将生态用水调度纳入水工程日常运行调度规程,建立常规生态调度机制, 重点保障枯水期及鱼类繁殖期等特殊时期下游基本生态用水需求。 加强重大跨流域引调水工程生态调控的顶层设计、 已有工程优化调度方式,加强水工程运行管理。
加强生态流量监督考核与问责。组织开展生态流量监督检查和问题整改督导,强化地方各级政府责任,严格考核评估和监督, 开展生态流量月度评估和年度考核工作。贯彻《中华人民共和国长江保护法》《水利部长江水利委员会河湖生态流量监督管理办法(试行)》, 落实生态流量管控责任,完善流域生态流量监管机制。
加快推进不同生态保护对象生态流量目标需求研究,多目标生态流量保障措施研究,基于供水安全、水华风险防控、长江河口压咸等水环境保护的水库生态调度优化及其效果评估研究,湖泊生态水位确定方法研究,生态流量保障目标优化方案研究等基础科研。推进科研平台及配套设施建设,深化与有关科研院所、 企业在生态流量重大科研项目上的联合攻关。 ■