京津冀地區六河五湖生態水量分析及補水措施探討

任涵璐，劉江俠

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

京津冀地區六河五湖生態水量分析及補水措施探討

任涵璐，劉江俠

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

國家京津冀協同發展戰略的實施，對該區域水生態環境安全提出了更高要求。通過分析六河五湖現狀生態水量滿足程度，按照優先使用當地地表水、加大使用非常規水、合理利用外調水的原則，結合相關規劃安排，提出六河五湖生態補水措施。

京津冀；六河五湖；生態水量；補水措施

京津冀地區是我國經濟最具活力、開放程度最高、創新能力最強、吸納人口最多的地區之一，國家京津冀協同發展戰略的實施對該區域水生態環境安全提出了更高要求。灤河、潮白河、北運河、永定河、大清河、南運河以及白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港（以下簡稱六河五湖）是京津冀地區重要的水源涵養區、生態屏障和生態廊道。《京津冀協同發展規劃綱要》提出京津冀協同發展生態環境保護要率先取得突破、實施六河五湖生態河流廊道治理的要求，目前，這些河湖存在水資源過度開發、河道斷流、湖泊萎縮等突出問題，河湖生態需水量能否滿足是推進河湖綜合治理與生態修復、改善區域生態環境、加快水生態文明建設的關鍵。

1 概況

灤河、潮白河、北運河、永定河、大清河、南運河（以下簡稱六河）以及白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港（以下簡稱五湖）均是海河流域的重要河流水系和湖泊，涉及北京、天津2個直轄市和河北省的8個地級市，2013年總人口8 280萬，占京津冀總人口的76%，城鎮人口5 754萬，城鎮化率69%，國內生產總值5.5萬億元，占京津冀國內生產總值的89%。

現狀京津冀六河五湖區域水資源總量為149.37億m3，其中地表水資源量為75.77億m3，區域人均水資源量僅173 m3，為流域人均水資源量270 m3的64%。區域總供用水量為162.24億m3，水資源開發利用率達到108%，地表水開發利用率為63%，超過了國際公認的40%的合理上限。

近年來，受降水量減少、人類活動和下墊面變化影響，六河五湖天然徑流量銳減，灤河、永定河、潮白河、北運河、大清河2000—2010年年均天然徑流量比1956—2000年系列年均減少54.1%。六河主要河段年均干涸141 d，年均斷流258 d。河道外用水需求的增加大量擠占河道內生態用水，加劇了河道生態水量短缺程度。受入湖水量減少影響，五湖水面面積不斷縮減，由20世紀50年代的1 143 km2縮減至現狀的282 km2，減少了75.3%。其中，南大港水面面積縮減程度最大，由20世紀50年代的210 km2縮減至現狀的27 km2，縮減幅度達到87.1%。

2 生態需水量及現狀生態滿足程度分析

2.1 生態需水量

為維持河流、湖泊等給定的生態環境保護目標所對應的生態環境功能不喪失，需要保留在河道內的最小水量即河道內基本生態環境需水量，也是河道內生態環境需水要求的下限值[1]。其確定的基本原則為：對于水體連通和生態環境維持功能的河段，要保障一定的生態基流，原則上可采用Tennant法估算，取多年平均天然徑流量的10%～30%作為生態水量，山區河流原則上取15%～30%，平原河流取10%～20%；對于水質凈化功能的河流，同水體連通功能河段，不考慮增加對污染物稀釋水量；對景觀環境功能的河段，采用草被的灌水量或所維持的水面部分用槽蓄法計算蒸發滲漏量；對于大量接納城市排水的河流，生態水量根據現狀實測水平確定。濕地生態規劃水量采用濕地最小生態需水量，該水量用生態水位法計算，考慮維持水生動植物生存條件的最低水位和水面，以蒸發滲漏損失為最小生態水量，現狀水位低于最低生態水位的濕地需一次性補水。

按照上述計算原則，以河段為單元，確定六河五湖生態需水量為18.54億m3，其中六河生態需水量13.27億m3、五湖生態需水量5.27億m3。六河五湖生態需水量，見表1—2。

表1 六河生態需水量

表2 五湖生態需水量

2.2 現狀生態滿足程度分析

在《海河流域綜合規劃（2012—2030年）》“三生”用水配置成果基礎上，采用1956—2010年系列，對各河系進行供用耗排水分析，計算各河流不同來水頻率可下泄水量，并對比生態需水量，分析六河生態滿足程度。

經分析，在95%來水頻率下，潮白河上游白河、潮河受人類活動影響較小，下游蘇莊以下河段有引泃入潮、運潮減河等工程引水匯入，生態水量滿足；北運河承接北京市大量的再生水，生態水量滿足；灤河山區段生態水量滿足，平原段河道內可下泄水量為3.36億m3，生態水量滿足程度80%。三者皆屬六河中生態水量狀況較好河流。

永定河流經河北、北京、天津等資源強度開發較大地區，受人類活動影響較大，95%來水頻率下洋河、桑干河、官廳水庫（入庫）和官廳水庫—三家店河段均有不同程度的缺水，可下泄水量分別為0.6億、0.59億、1.03億、0.17億m3，生態水量滿足程度分別為33%、56%、58%和93%。大清河北拒馬河和南拒馬河河段基本生態水量能夠滿足；白溝河可下泄水量0.22億m3，生態水量滿足程度僅32%；大清河干流和獨流減河特枯水年無可下泄水量，生態水量狀況較差。南運河是人工開挖河道，主要承擔宣泄洪水和外調水輸水通道的功能，河道內生態水量受外界條件影響較大，現狀可下泄生態水量幾乎沒有，生態水量滿足程度最低。

現狀五湖中僅七里海有0.2億m3的地表徑流匯入，生態水量滿足程度18%，白洋淀、衡水湖、北大港、南大港生態水量均不滿足。

3 生態補水思路

3.1 堅持節水優先，強化節水挖潛

嚴格用水管理，全面提高區域水資源利用效率，通過調整種植結構、發展高效節水灌溉、退減地表水灌區灌溉面積等措施，退還被擠占的河道生態用水。永定河上游、潮白河上游、大清河中游、灤河中下游繼續推進大中型灌區節水改造，全面實施田間高效節水灌溉，提高灌區的用水效率。

3.2 加大污水處理規模，注重使用再生水

結合區域城市發展規劃，加大污水處理力度，提高再生水利用率，在滿足河流水功能區水質要求條件下，增加再生水用于河道內的生態水量。進一步提高北京、天津、張家口、承德等城市污水處理水平與處理程度，擴大再生水處理規模，以增加北運河、潮白新河、洋河、永定河（三家店以下）的生態水量。

3.3 合理利用外調水，提高生態用水保障程度

對于通過節水降耗、再生水利用等當地挖潛措施后仍不能滿足生態用水要求的河段和湖泊，如桑干河、永定河、白洋淀等，利用萬家寨引黃、南水北調、引黃入冀補淀等調水工程在特枯水年實施應急補水。同時，利用外調水置換當地地表水，退還被擠占的河湖生態用水。對于南運河、衡水湖、北大港等作為南水北調東、中線的輸水和調蓄工程，利用南水北調水量來滿足其生態用水需求，既發揮了輸水工程作用，又滿足其生態用水需求。

3.4 加強河系溝通，優化河湖生態調度

在保證防洪、供水安全的前提下，以自然水網為依托，以人工連通為紐帶，構建六河五湖補水水網體系。完善引岳濟淀工程體系，相機實施岳城水庫向衡水湖、南大港補水；利用引黃入冀補淀工程，同時結合當地河庫溝通補水工程向白洋淀補水；天津市構建七里海—海河干流—獨流減河水網。其它河湖通過閘壩、水庫優化調度以及河系之間的相機調度，實現枯水年下泄生態基流、滿足河道內生態的基本需求，豐水年或汛期攔截瀝澇水、增加河道蓄水水面。

4 補水措施

4.1 六河補水措施

（1）灤河。灤河生態需水量4.21億m3。灤河山區段當地地表徑流量可滿足生態需水量；灤河平原段通過合理調度潘家口、大黑汀、桃林口水庫下泄水量來滿足生態用水需求，同時實施灤河下游灌區續建配套與節水改造，減少農業用水，增加河道內生態用水。

（2）潮白河。潮白河生態需水量1.38億m3。潮白河白河段、潮河段當地的下泄水量可滿足生態用水要求；潮白河密云水庫—東堡村（運潮減河入口）段城市段通過上游密云水庫生態調度以及南水北調向潮白河地下水源地補水措施，增加河道的生態基流量；潮白（新）河東堡村—寧車沽段由北運河經北關分洪閘向潮白河下泄水量1.5億m3，滿足生態需水量。

（3）北運河。北運河生態需水量1.53億m3。北運河徑流量大部分來自北京市城市排水及雨洪水，95%年份可下泄4.25億m3，滿足生態需水量。

（4）永定河。永定河生態需水量2.60億m3，生態水量滿足程度僅為33%。永定河生態水量主要通過流域內節水和流域外補水兩種措施來滿足。流域內節水主要是加大生活節水、工業節水和農業節水力度，其中農業節水包括永定河山區退減地表灌區灌溉面積、高效節水和繼續實施大中型灌區續建配套與節水改造項目，通過農業節水措施，可壓減農業灌溉用水量1.41億m3，從而增加河道徑流量。在實施節水措施的基礎上，通過萬家寨引黃補水1.00億m3，增加河道生態水量，保障上游洋河、桑干河河道內基本生態用水需求。永定河三家店以下河段通過北京市小紅門再生水補水0.75億m3。

（5）大清河。大清河生態需水量2.89億m3。北拒馬河段、南拒馬河段滿足生態用水需求；小清河（白溝河）段主要通過加大涿州市、房山區再生水利用程度，增加再生水入河量來保障生態用水需求；大清河干流段可通過加大引黃入冀補淀的水量，從白洋淀放水0.63億m3，來滿足大清河干流的生態用水需求；獨流減河一是利用天津市區、靜海縣污水處理廠的再生水約0.47億m3非汛期回灌入其下游寬河槽濕地，二是通過天津市規劃建設的南部水循環體系（海河干流—獨流減河）向其補水，年循環供水量1.1億m3，此外可通過已建北水南調工程攔蓄雨洪水，經金鐘河防潮閘—金鐘河—新地河—袁家河—海河干流—洪泥河調至其寬深槽補水。

（6）南運河。南運河生態需水量0.66億m3。通過加強四女寺樞紐生態調度、利用引黃工程或南水北調中線邯滄干渠相機補水，保障南運河生態水量。

4.2 五湖補水措施

（1）白洋淀。白洋淀生態需水量2.09億m3。白洋淀生態補水以引黃入冀補淀和大清河上游補水為主，大清河上游下泄1.5億～2.0億m3，引黃入冀補淀工程實施后每年可向白洋淀生態補水2億m3。

（2）衡水湖。衡水湖生態需水量0.51億m3。南水北調東線二期工程實施前，通過補水滿足衡水湖生態需求：衛千引水渠線路（即位山引黃線路）從衛運河、黃河引水至衡水湖東湖，平均每年凈入湖水量為0.44億m3；利用崗黃水庫應急補水線路、引岳濟淀線路、南水北調邯滄干渠相機引水，保障衡水湖生態用水。同時，衡水湖作為南水北調中、東線調蓄水庫，中線向衡水湖補水0.5億～1.2億m3，東線分配衡水湖水量約2.2億m3，生態水量可進一步得到保障。

（3）七里海。七里海生態需水量1.08億m3。七里海濕地位于潮白新河兩岸，可利用潮白新河、青龍灣減河來水補充。枯水年潮白新河來水為0.2億m3，其余缺水利用天津市區及周邊地區再生水和天津市規劃建設的北部水循環體系進行補水。其中，北部水循環體系（海河干流—七里海）由青排渠從永定新河提水經青龍灣故道向西七里海補水，經津唐運河補充金鐘河、新開河，其輸水規模為10 m3/s。

（4）北大港。北大港生態需水量2.16億m3。北大港水庫現為天津市應急引黃的調蓄工程，引黃入庫輸水線路設計流量為40 m3/s，2000年后引黃入庫水量累計達24.5億m3，2012年后未實施引黃補水，生態水量不足。天津市擬對北大港水庫實施東、西分庫治理，西庫作為南水北調東線調蓄水庫，在南水北調東線工程通水以前，可利用天津市雨洪水0.34億m3及引黃濟津1億m3進行生態補水；在南水北調東線工程通水以后，利用引黃濟津、引灤工程以及南水北調東線工程來水，滿足西庫的生態用水需求。東庫為城市河湖環境用水水源地，水源主要為周邊瀝澇水、西庫棄水。

（5）南大港。南大港生態需水量0.47億m3。利用位山引黃線路進行補水，此外可利用南水北調中線邯滄干渠工程，通過抬高南排河朱莊蓄水閘水位向南大港補水0.47億～1.10億m3。

5 結語

六河五湖生態需水量為18.54億m3，在95%來水頻率情況下10.86億m3的生態缺水量主要是通過雨洪水和再生水、農業節水、生態調度水、引黃水以及南水北調水來滿足。其中，雨洪水和再生水保障程度較高，農業節水需保證管理到位，南水北調東線二期、萬家寨引黃向永定河補水等工程屬尚未實施工程，水量保障存在一定的不確定性。建議借助國家京津冀協同發展戰略實施的有利契機，抓緊落實各項生態補水措施，提高六河五湖生態水量保障程度。

[1]SL/Z 712-2014，河湖生態環境需水計算規范[S].

山西大水網辛安泉供水改擴建工程主體全部完工

9月28日，山西大水網辛安泉供水改擴建工程主體完工通水，順利通過驗收。此次驗收是辛安泉供水改擴建工程建設過程中的重要里程碑，也是大水網四大骨干工程中首個通過完工通水驗收的項目。

辛安泉供水改擴建工程位于長治市，是大水網“兩縱十橫”的第五橫。工程設計年供水量1.58億m3，供水線路全長165.28 km，其中管線長148.13 km、隧洞長17.15 km，沿線布置泵站9座、調蓄水池9座。工程建成后，將有效保護辛安泉泉域生態環境，改善辛安泉出流狀況，并向長治市黎城縣、平順縣、潞城市、屯留縣、城區、郊區、長治縣、壺關縣和襄垣縣等9個縣（市、區）提供農業灌溉、農村人畜飲水、城市生活和工業生產用水，為緩解當地工程性缺水發揮重要作用。

工程于2012年8月開工建設，2017年8月主體工程全部完工，具備完工通水驗收條件。此次驗收工程包括總干線20 km、潞城支線20 km、襄垣支線35 km和5座泵站，將向長治的9個縣（市、區）供水。工程通過驗收后，將由施工建設階段全面轉入運行管理階段。

（摘自2017年10月10日水利部網）

TV213.4

A

1004-7328（2017）05-0004-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.002

2017—05—21

國家重點研發計劃（2016YFC0401406）

任涵璐（1987—），女，碩士，工程師，主要從事水利科技咨詢工作。