羅 昊,周雪欣
(珠江水資源保護科學研究所,廣東 廣州 510611)
水資源的開發利用和水利水電工程調度運行改變了河流天然徑流的時空分布,由此引發水動力條件變化、泥沙沖淤以及魚類等水生生物生境改變,對河湖生態功能產生顯著影響。2019年,黃河、長江流域地表水資源開發利用率分別達到39%和19%,流域水利水電梯級徑流調節效應逐步顯現。與此同時,黃河下游生態流量偏低、河口濕地萎縮,長江流域生物完整性退化等生態問題逐漸突出[1]。當前我國主要江河流域控制性水利水電梯級陸續建成運行,流域生態調度已初具實施條件,本文在對我國生態調度研究與實踐現狀調查的基礎上,提出科學實施生態調度保障敏感生態需水的對策建議,可為流域管理決策提供依據。
據統計,在生態環境部近期批復的20項重大水利樞紐工程環評文件中,均提出在汛期或魚類敏感期按較高的目標泄放生態流量,約占壩址多年平均天然徑流量的30%。奮斗、李家巖、土溪口、霍口、馱英、夾巖等水利樞紐提出在魚類繁殖期制造2~3次人造洪峰,為魚類產卵提供信號;那棱格勒樞紐考慮下游綠洲生態用水需求,提出在6月、9月分別制造1次人造洪峰;毛俊、大石峽等水利樞紐提出后續開展生態調度研究。長江經濟帶大中型水電項目中,有14個項目環評階段提出了開展生態調度相關研究要求,其中9個項目啟動了相關研究,僅溪洛渡、向家壩水電站實施了生態調度,總體仍處于探索階段。
自2017年起,長江流域溪洛渡、向家壩、三峽水電站開展了聯合生態調度試驗,期間長江上游宜賓、江津斷面監測魚卵總量逐年增高[2]。2018年6月,漢江中下游丹江口、王甫洲、崔家營、興隆樞紐聯合開展了針對產漂流性卵魚類的生態調度,為魚類產卵和上溯創造了適宜的外部條件。2016年至今,珠江流域連續3年實施西江干流魚類繁殖期水量調度試驗,通過優化調度龍灘、巖灘、橋鞏、紅花等主要水電梯級,調節西江干支流控制斷面洪水過程,有效改善魚類繁衍生境條件。
此外,為減輕泥沙淤積,黃河三門峽、萬家寨、小浪底,長江三峽等水利樞紐開展了調水調沙[3];為保障供水水質安全,珠江流域實施壓咸補淡應急調度;為保護濕地功能,白洋淀濕地擇機啟動應急補水;為維護干旱區沿河植被,塔里木河實施生態應急輸水等,均效果顯著。
2019年,水利部選取全國21個重點河湖的49個重要斷面,組織開展了河湖生態流量的研究、調度和監管[4],以保障基本生態流量為主要任務。由流域管理機構根據河湖來水情勢,在水量調度計劃制定與實施過程中,組織落實主要控制性水利水電工程下泄流量、重要引調水工程取水水量等管控要求,建立生態流量監測預警機制。至2020年底,共制定公布了215個重點河湖生態流量保障目標[5],并印發實施了《關于做好河湖生態流量確定和保障工作的指導意見》,進一步強化生態流量目標確定與監督管理。
上述生態調度研究與實踐取得了一定的經驗和成效,但在當前生態調度工作實際中,仍存在以下問題。
一是基本生態流量保障和生態調度區分不清。當前主要開展的基本生態流量調度保障是流域水量統一調度的組成部分,需要在滿足生活用水的前提下,統籌考慮生態、生產用水需求,保護河湖基本的生態功能。而生態調度則主要針對特定的生態敏感目標和功能需求,以優先保護和修復河湖重要生態功能為主要原則,主要利用有調節能力的控制性工程實施,對流域區域水資源配置格局的影響較小。
二是生態調度監督管理權責不清。根據《水法》《黃河水量調度條例》等要求,國家和地方水行政主管部門負責水資源的統一管理和監督工作。水行政主管部門和生態環境部門依據各自職責,對生態流量進行監管。而生態調度作為保護和修復河湖生態系統的重要舉措,當前仍主要處于水利水電工程環保措施層面。近期實施的《長江保護法》提出,“國務院水行政主管部門有關流域管理機構應當將生態水量納入年度水量調度計劃,保障魚類產卵期生態流量,保障長江河口咸淡水平衡”。該法為生態調度明確了管理和監督主體,但相關配套的政策和制度等方面仍較為欠缺。
當前生態調度目標主要關注敏感期魚類產卵繁殖需求,對河湖水沙輸送、棲息地改善、生物多樣性維持、植被濕地保護、河口壓咸、景觀營造等功能需水考慮不足,敏感目標識別不全,生態水文響應基礎研究薄弱。水利水電工程前期未開展有針對性的調查研究,提出的魚類產卵期流量目標多由經驗性的水文學方法確定,敏感期簡單按來水流量下泄,缺少生態學依據。生態調度以制造人造洪峰為主,但對起漲流量、洪峰流量、洪峰頻次、漲幅過程等要求不清,調度方案缺乏系統的理論指導和生態驗證。
梯級水庫調度常側重于社會經濟效益,對保障河湖重要生態功能作用發揮不足,梯級多目標調度優化不夠[6]。目前生態調度主要作為梯級開發的生態影響減緩措施,以及應對自然災害或生態災難的應急措施,主動利用生態調度緩解河湖萎縮、連通不暢、濕地退化,修復河湖關鍵生態功能的長效機制尚未建立。生態調度多由單個工程提出并實施,流域統一的聯合調度機制尚未形成,生態調度的效果和可持續性受到嚴重制約。
一是明確重要河湖敏感目標和保護要求。針對不同類型河湖特性,結合流域生態環境特點及敏感目標分布情況,明確河湖及河段的生態功能定位和保護對象,分析識別保護要求。
二是系統深化水文變化的生態響應機理研究。選取重點流域和典型區域,開展魚類早期資源、棲息地、植被濕地等調查觀測及水文同步測驗,研究水文和生態的響應關系。
三是研究分區分類的敏感生態需水確定方法。研究不同區域魚類產卵繁殖、棲息地保護、植被濕地生長等不同類型敏感生態需水確定的準則和方法[7],提出敏感期關鍵水文過程的指標閾值,增強方法的科學性和適用性。
一是合理確定生態調度的綜合目標。根據河湖生態功能定位,以河湖健康及流域整體水生態環境的改善和修復為總體目標,以河湖重要生態功能的有效發揮為具體目標,確定能滿足各類敏感目標要求的控制斷面敏感生態需水。
二是科學制定生態調度實施方案。根據河湖水資源稟賦與開發現狀,選取具有調節能力、控制性的流域,設計安全科學的聯合生態調度方案,制定生態調度監測與管控措施。對于應急補水生態調度,還應結合水文預報,提出預警方案。
三是開展重點流域生態調度和監管。可選擇七大水系干流中下游為重點流域,由流域管理機構協調地方有關部門和工程管理單位開展聯合生態調度,保障調度期間控制性水利水電梯級下泄流量,通過加強生態調度研究試驗、效果監測與系統評估,統籌強化監督管理。
一是積極謀劃將生態調度納入有關法律法規,明確水行政主管部門負責生態調度工作的管理和監督,建立流域上下游、干支流統一協調的生態調度長效工作機制。二是出臺有關生態調度實施的管理要求和獎勵政策,加強對生態調度工作的激勵和指導。三是制定關于河湖敏感生態需水目標確定、生態調度實施方案編制的技術指南和評價標準,進一步規范生態調度活動。
科學實施生態調度、保障敏感生態需水是化解水生態危機,推進生態文明建設的迫切需求,對維護國家水安全、生態安全、戰略安全具有重要意義。目前我國水利水電梯級生態調度研究有序開展,重點流域聯合調度初見成效,但在生態調度實際工作過程中,仍存在角色和定位不明確、生態調度目標不清晰、流域長效機制尚未建立等問題。下階段需要重點加強敏感生態需水調查研究,科學選取并優化調度指標,實施流域多目標聯合生態調度,強化監督管理政策保障。從頂層設計入手,積極踐行十六字治水思路,加大力度統籌強化生態調度,切實保障流域河湖水生態安全。