長江流域生態流量滿足程度及其保障措施研究

鄧志民 李斐 鄧瑞 劉金珍 張登成

摘要：

保障和管理河湖生態流量是加強水資源開發利用管控的基本要求，是實施“長江大保護”和“高質量發展”的重要內容。采用Qp法、Tennant法等生態流量計算方法，結合流域綜合規劃、水量分配方案、環評批復及取水許可等已有成果，計算確定長江流域重要河流控制斷面的生態流量;采用1956～2016年控制斷面長序列月均及日均徑流數據，分析各控制斷面生態流量滿足程度。結果表明：長江流域重要河流主要控制斷面除彭山、日喀則、海埂、宜昌斷面月均生態流量滿足程度較低，分別為87.6%、92.1%、92.1%和74.9%以外，其余控制斷面生態流量月均滿足程度均高于95.0%;各控制斷面的日均生態流量滿足程度均高于90.0%，采用2012～2016年近5 a的日均數據分析可知，清江高壩洲和撫河李家渡2個控制斷面生態流量日均滿足程度低于90.0%，分別為88.0%和85.0%，主要原因是天然來水偏枯及上游水利工程調度管理監管不嚴。根據分析結果，從健全法規體系、強化工程生態調度、完善監測體系、加強監督檢查及科學研究等方面提出了長江流域片生態流量保障措施，可為流域水資源保護監督管理提供參考依據。

關 鍵 詞：

長江流域片; 生態流量; 滿足程度; 保障措施

中圖法分類號： TV213.4

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.012

0 引 言

生態基流是為維護河湖等水生態系統功能不喪失，需要保留的底限流量（水量、水位、水深）過程中的最小值[1]。保障河湖生態流量是加強水資源開發利用管控、推進河湖生態保護修復的基本要求，事關生態文明建設和水利改革發展的全局。生態流量保障與管理工作備受關注。李原園等[2]分析了新時期河湖生態流量確定與保障工作的若干思考，提出了不同區域不同類型河湖生態流量確定的準則;張建永等[3]研究了全國主要河湖生態需水保障對策;王曉紅等[4]研究了綠色水利水電工程規劃建設中的生態流量保障措施;王建平等[5]研究了河湖生態保障的認識與思考，總結分析了中國生態流量管理的現狀與成效，提出了對策建議。長江是中國水資源配置的重要戰略水源地、水電開發的主要基地、重要魚類資源及珍稀水生生物的天然寶庫。保障長江流域生態流量，是貫徹落實長江經濟帶高質量發展的重要舉措。諸多學者對長江流域生態流量管理現狀及存在的問題進行了研究。楊謙[6-7]梳理了長江流域生態流量管理工作成效，分析了生態流量監管存在的問題，提出了長江流域生態流量管理的建議和舉措;涂敏等[8]針對長江流域生態流量存在的主要問題，提出了相關工作建議;李英海等[9]以溪洛渡-向家壩水庫為例開展了基于生態流量需求的梯級水庫汛末蓄水調度研究;王鴻翔等[10]選取湘江（湘潭）為控制性斷面，采用生態流量年內展布法和IHA-RVA法，研究提出湘潭斷面最小生態流量為639.6 m3/s，適宜生態流量為983.4 m3/s;孟帆[11]針對廣東省生態流量保障工作面臨的壓力與挑戰，梳理了近年來保障生態流量工作成效，提出以生態流量保障工作為牽引，促進廣東幸福河湖建設，保障區域高質量發展。由此可見，生態流量保障管理作為維持河湖生態環境健康、滿足人民群眾日益增長的優美生態環境需要的重要內容，是當前及今后一段時期河湖保護管理的重要措施之一，其重要性已被社會公眾普遍認可。

以長江流域片（不含太湖）為研究對象，提出控制斷面選取原則，確定長江流域片生態流量控制斷面名錄，根據生態流量計算規程規范，采用1956～2016年長序列流量數據，計算確定長江流域片控制斷面生態流量（水位），分析各控制斷面月均、日均生態流量滿足程度及其成因，提出相應的生態流量保障措施，為流域水資源保護與監管提供決策依據。

1 控制斷面選取

1.1 斷面選取原則

控制斷面的選取遵循以下原則：① 代表性原則。斷面設置力求少而精，選取的斷面應具有很好的代表性，可以較好地反映區域水文水資源和生態環境狀況。② 充分利用資料原則。控制斷面盡量利用現有的監測斷面，以便取得相應水文和生態環境資料。③ 與工程控制結合原則。控制斷面盡量與重點水利水電工程相結合，以突出工程生態調度的可調控性。④ 重點控制原則，長江流域選取流域面積在1萬km2以上跨省河流和5萬km2以上重要支流在下游設置控制斷面并對長江干流入海口水域設置控制斷面;對西南諸河如拉薩河等水資源開發利用程度較高的河流設置控制斷面。

1.2 控制斷面確定

基于上述選擇原則，結合重要河湖基本情況，選取54條河流和4個湖泊共58個控制斷面，涉及流域內34條重要河湖（30條河流，4個湖泊），如表1所列。

2 生態流量計算方法

2.1 生態流量

基于長江流域綜合規劃（2012～2030年）、水量分配方案、取水許可、環評批復等已有成果，采用SL/Z 712-2014《河湖生態環境需水計算規范》中Qp法、Tennant法等方法對生態流量成果進行復核確定。① 已有成果的斷面：對比分析1956～2000年和1980～2016年兩個水文系列徑流數據，若變化不大（幅度小于10%），采用已有成果或上游控制性工程環評批復等成果;若變化較大（幅度大于10%），則復核分析原成果的合理性。② 新增斷面（無相關成果）：以斷面所在水文站1956～2000年長系列資料為基礎，采用相關方法進行核算，并結合干支流、上下游相關成果分析其合理性。

2.2 生態水位

根據湖泊生態環境狀況和歷史水文資料，主要采用天然水位資料法，結合湖泊形態分析和生物最小空間需求法，同時參考《洞庭湖鄱陽湖綜合治理與保護措施方案》等成果，綜合確定洞庭湖、鄱陽湖的生態水位。

3 生態流量確定

根據上述生態流量計算方法，計算確定長江流域重要河湖奔子欄、宜昌等58個控制斷面生態流量，由于部分斷面生態流量目標值較為敏感，僅列出大部分控制斷面生態流量值，如表2所列。滇池海埂控制斷面的水位為1885.5 m，巢湖忠廟控制斷面的水位為6.8 m。

4 生態流量滿足程度分析

4.1 計算方法

重要河湖生態流量滿足狀況采用月均滿足程度和日均滿足程度進行評價。月均滿足程度為月均流量大于等于生態基流的月數占1956～2016年長系列總月數（732）的比值。依據《水利部辦公廳關于開展重要河湖生態水量調查工作的通知》要求，日均滿足程度為日均流量大于等于生態基流的天數占2012～2016年長系列總天數（1 827 d）的比值。

根據長江流域片水資源條件、工程調控能力、生態保護重要性等因素，結合水利部水利水電規劃設計總院《關于印發2019年重點河湖生態流量（水量）保障實施方案編制及實施有關技術要求的通知》要求，確定長江流域片重要河湖生態流量（水位）目標的設計保證率為90%。

4.2 滿足程度分析

4.2.1 月均滿足程度分析

根據控制斷面1956～2016年長序列實測月均水文數據，分析各控制斷面月均生態流量滿足情況。經分析可知：除了日喀則、宜昌控制斷面月均生態流量滿足程度低于90.0%（分別為87.6%和74.9%）以及彭山、海埂控制斷面月均生態流量滿足程度低于95.0%（均為92.1%）以外，其余控制斷面均能達95.0%以上。主要原因為：① 日喀則控制斷面由于受上游用水影響，1958～2004年的1～5月實測來水較小，但2012～2016年月均生態流量滿足程度達到100%;② 宜昌控制斷面主要受上游三峽水庫建設運行的影響，三峽水庫運行后（2008～2016年），月均生態流量滿足程度達95.0%以上;③ 彭山斷面由于外江用水量增大，枯水期通過都江堰進入金馬河的水量較少，紫坪鋪電站建成運行后，2012～2016年月均生態流量滿足程度達到99.9%;④ 海埂控制斷面主要是受2001～2010年滇池水位持續走低的影響，但牛欄江-滇池補水工程實施后水位基本滿足要求，2012～2016年月均流量滿足程度達到100%。

4.2.2 日均滿足程度分析

通過收集奔子欄、宜昌、武勝、黃家港、城陵磯、湖口等23個控制斷面（見表1）1956～2016年日均水文數據，經分析可知：除了宜昌控制斷面日均生態流量滿足程度為73.6%外，其余各控制斷面均高于90.0%，且石鼓和小河壩2個控制斷面的滿足程度為100%。宜昌斷面日均生態流量滿足程度較低，主要受三峽水庫建設運行的影響，三峽水庫建庫后（2008～2016年）日均生態流量滿足程度達94.6%。根據近5 a（2012～2016年）日均水文數據分析可知，清江高壩洲和撫河李家渡2個控制斷面日均生態流量滿足程度低于90.0%，分別為88.0%和85.0%。初步分析原因為2015年11～12月、2016年10～12月天然來水偏枯及高壩洲水電站未按要求泄放生態流量;撫河李家渡斷面由于受上游焦石壩等工程的影響，將河道水量引至贛撫平原灌區進行灌溉，從而擠占下游生態用水，導致生態流量難以滿足要求。

5 生態流量保障措施

長江流域片生態流量保障重點以保障河流生態基流為基礎，統籌好防洪、興利與生態的關系，協調好上游與下游、河流與湖泊等水體生態環境需水量的關系。為保障河流生態流量，分別從法規體系、工程調度、監測評估、監督檢查、科技支撐等方面提出保障思路，形成河湖生態流量須保障（有規定有要求）、能保障（有措施有手段），并能夠監督考核的保障體系，為水資源保護管理提供科學依據。

5.1 推動生態流量管理法規體系建設

建立健全生態流量管理的法規體系建設，明確保障生態用水在水資源開發利用和節約保護中的地位，出臺流域生態流量監督管理辦法等規范性文件，明確流域與區域間的生態流量管理職責，提出考核要求，為生態流量管理奠定法律基礎。

5.2 加強水利工程生態調度

以流域為單元，統籌協調流域上下游、干支流，結合水資源開發情況，建立以水庫、水電站、閘壩、取水口等水利工程為主的流域生態調度方案，明確調度目標及相應的調度管理要求，結合最嚴格水資源管理制度、取水許可等，確定主要控制斷面以上經濟社會用水管控要求。加強岷江、沱江、漢江等主要支流以及金沙江下游已建梯級電站的生態調度。

5.3 完善生態流量監測體系

在現有水文站網基礎上，優化監測站點布局，采用互聯網、云計算、大數據、物聯網等技術手段，建立健全長江流域片生態流量監管平臺，明確監測方式、監測內容、監測頻次及報送機制，重點加強清江高壩洲和撫河李家渡等控制斷面上游水利工程下泄流量的監控;建立視頻監控及提升枯水期生態流量監測監控能力。

5.4 強化生態流量監督檢查

建立日常監督檢查和專項監督檢查相結合的監督檢查制度，加強撫河焦石壩、清江高壩洲、隔河巖、水布埡等水利工程生態流量泄放情況的監督檢查，將河湖生態流量保障情況納入最嚴格水資源管理制度考核，制定長江流域片生態流量保障情況月報、年報等通報制度，建立公眾監督平臺，接受社會公眾監督。

5.5 加強科學研究技術支撐

針對河流水文條件、生態特征和開發利用程度、工程調控能力，研究長江流域片河流分類分區生態流量計算方法，進一步完善生態流量計算方法標準體系;進一步加強鄱陽湖、洞庭湖等湖泊生態水位及保障研究，以及中華鱘等重要物種生態需水過程研究;加強流域生態流量監控體系建設和生態水量（流量）考核評估，為水資源保護管理提供科學依據。

6 結 語

開展長江流域生態流量滿足程度及保障措施分析是摸清長江生態流量基礎性臺賬，夯實長江生態流量管理的有利舉措，對生態流量的認識深度和管理的踐行力度事關長江河湖改善和美麗長江的實現程度。本文在計算確定長江流域重要河流控制斷面生態流量目標的基礎上，采用1956～2016年控制斷面長序列月均及日均徑流數據，分析了各控制斷面生態流量滿足程度及滿足程度偏低的原因，提出了加強長江流域生態流量保障的建議措施。十四五時期，中國首部流域性法律出臺實施，水利改革發展也邁入了新發展階段，長江流域生態流量管理工作需要以維護長江河湖生態健康為目的，嚴格落實《長江保護法》有關生態流量管控要求，逐步建立起以生態流量目標管控為抓手的水資源剛性約束體系，倒逼提高水資源集約節約利用水平，實現長江人與自然和諧共生。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國水利部.水利部關于印發第一批重點河湖生態流量保障目標的函[R].北京：中華人民共和國水利部，2020.

[2] 李原園，廖文根，趙鐘楠，等.新時期河湖生態流量確定與保障工作的若干思考[J].中國水利，2019（17）：13-16.

[3] 張建永，王曉紅，楊晴，等.全國主要河湖生態需水保障對策研究[J].中國水利，2017（23）：8-11.

[4] 王曉紅，張建永，廖文根，等.綠色水利水電工程規劃建設中的生態流量保障措施研究[J].環境保護，2018，46（3）：60-64.

[5] 王建平，李發鵬，孫嘉.關于河湖生態流量保障的認識與思考[J].水利經濟，2019（4）：9-12.

[6] 楊謙.加強長江流域生態流量管理的建議和舉措[J].長江技術經濟，2020，4（1）：1-5.

[7] 楊謙.推薦生態流量管理全覆蓋 維護長江健康水生態[J].中國水利，2020（15）：40-43.

[8] 涂敏，易燃.長江流域生態流量管理實踐及建議[J].中國水利，2019（17）：64-66，61.

[9] 李英海，夏青青，張琪，等.考慮生態流量需求的梯級水庫汛末蓄水調度研究：以溪洛渡-向家壩水庫為例[J].人民長江，2019，50（8）：217-223.

[10] 王鴻翔，桑明崎，查胡飛，等.基于生態水文學法的湘江生態流量研究[J].人民長江，2019，50（8）：70-73.

[11] 孟帆.強化生態流量保障 建設廣東幸福河湖[J].中國水利，2020（15）：72-74.

（編輯：謝玲嫻）

引用本文：

鄧志民，李斐，鄧瑞，等.

長江流域生態流量滿足程度及其保障措施研究

[J].人民長江，2021，52（7）：71-75.

Study on satisfaction degree of ecological flow and its guarantee measures

in Changjiang River Basin

DENG Zhimin，LI Fei，DENG Rui，LIU Jinzhen，ZHANG Dengcheng

（Changjiang Water Resources Protection Institute，Wuhan 430051，China）

Abstract：

Guaranteeing and managing the ecological flow of rivers and lakes are the basic requirement of strengthening the control of water resources development and utilization，and are important contents of implementing “The majorprotection of the Changjiang River” and “The high-quality development”.Combined with the research findings of the comprehensive regulation，the water quantity allocation scheme，the environmental impact assessment documents and the water license of the Changjiang River basin，Qp method and Tennant method were applied to determine the ecological flows of important monitoring sections in the Changjiang River Basin.Long term monthly and daily mean runoff data from 1956 to 2016 were used to analyze the satisfaction degree of ecological flow in each monitoring section.The results indicated that the monthly average satisfaction degrees of the monitoring sections were higher than 95%，except for Pengshan，Rikaze，Haigeng and Yichang，the monthly average satisfaction degrees of which were 87.6%，92.1%，92.1% and 74.9%，respectively.According to the analysis of average daily data from 2012 to 2016，the average daily satisfaction degree of ecological flow of each monitoring section was higher than 90%，except for Gaobazhou （88.0%） in Qingjiang River and Lijiadu （85.0%） in Fuhe River.This might be due to the less-than-normal rainfall and the poor supervision on the dispatch of the upstream water conservancy projects.Finally，in order to provide references for the supervision and management of water resources in the Changjiang River Basin，we suggested measures to guarantee the ecological flow of the Changjiang River Basin from the perspectives of improving the legal system，strengthening ecological engineering scheduling，improving the monitoring system，reinforcing supervision，inspection and scientific research.

Key words：

Changjiang River Basin;ecological flow;satisfaction degree;guarantee measures