已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障思路研究

張建永，黃錦輝，孫 翀，史曉新，畢守海，諸葛亦斯

(1.水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院，北京 100120；2.水利部水資源管理司，北京 100053；3.中國水利水電科學研究院，北京 100048)

河流生命的核心是水，命脈在于流動，河湖生態(tài)流量保障是維持河湖生命及其流動性的重要措施之一。水利水電工程在水資源調(diào)配、改善河湖生態(tài)環(huán)境及保障防洪安全與經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展方面具有重要作用；但同時，受水資源過度開發(fā)利用、水利水電工程運行調(diào)度不合理、監(jiān)管不到位等影響，部分水利水電工程生態(tài)流量泄放不足甚至導致脫水斷流，危及河湖健康生命。

根據(jù)全國第一次水利普查成果，全國共有水庫98002座，其中大型水庫756座，中型水庫3938座；共有水電站46758座，其中大型水電站142座，中型477座，此外還有數(shù)量眾多的攔河閘壩等。我國已建水利水電工程不僅數(shù)量多、分布廣，且其工程類型、規(guī)模、任務(wù)功能多樣，建設(shè)年代各異，管理主體復(fù)雜，特別是一些建設(shè)年代較早的水利水電工程未明確生態(tài)流量泄放要求，調(diào)度管理制度不健全，泄放設(shè)施和監(jiān)管措施不完善，生態(tài)用水保障歷史欠賬較多，不同程度影響了河湖生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮；另外，部分已具有生態(tài)流量目標的水利水電工程，存在著相關(guān)審批文件規(guī)定要求不一致、與國家江河戰(zhàn)略生態(tài)保護要求不相符或生態(tài)流量滿足程度不高等諸多問題。

黨的十八大以來，國家大力推進生態(tài)文明建設(shè)，部署實施“江河戰(zhàn)略”，對生態(tài)流量保障和監(jiān)管高度重視。《水法》《水污染防治法》《長江保護法》《黃河保護法》等法律法規(guī)以及水利部《關(guān)于做好河湖生態(tài)流量確定和保障工作的指導意見》等文件，均對已建水利水電工程生態(tài)流量保障提出明確要求。有序推進已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障工作，是依法履行生態(tài)流量管理職能、落實工程生態(tài)流量保障責任、健全河湖生態(tài)流量監(jiān)管體系的重要舉措；是重塑和保持河流健康生命形態(tài)、加快復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境、推動生態(tài)文明建設(shè)的必然要求；是優(yōu)化水資源開發(fā)利用方式，補齊水利水電工程生態(tài)保護短板，推動水利高質(zhì)量發(fā)展的重要方面。近期，水利部印發(fā)《已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障先行先試工作方案》，要求有序推進已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障工作，合理核定生態(tài)流量目標，加快復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境。

1 總體思路與技術(shù)路線

全面踐行習近平“十六字”治水思路，遵循河湖自然規(guī)律和生態(tài)規(guī)律，落實復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境要求，以保障河湖生態(tài)流量、改善河湖生態(tài)系統(tǒng)功能為主線，合理核定已建水利水電工程生態(tài)流量目標，明確生態(tài)流量調(diào)度管理要求、完善生態(tài)流量泄放設(shè)施、強化監(jiān)測預(yù)警和監(jiān)督管理，提升生態(tài)流量保障水平，讓河流恢復(fù)生命，流域重現(xiàn)生機。

已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障需遵循以下原則：一是統(tǒng)籌兼顧，保護生態(tài)。統(tǒng)籌流域干支流和上下游，統(tǒng)籌水資源、水環(huán)境、水生態(tài)治理，統(tǒng)籌生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水配置，結(jié)合河湖生態(tài)功能定位和生態(tài)保護目標，合理確定工程生態(tài)流量目標。二是問題導向，突出重點。分析已建工程生態(tài)流量保障存在的短板和問題，處理好開發(fā)與保護、當前與長遠、需要與可能的關(guān)系，完善生態(tài)流量保障措施。三是分類施策，循序推進。根據(jù)不同類型工程的開發(fā)任務(wù)及調(diào)控性能等，因地制宜、分類施策、因庫施策，有序推進已建工程生態(tài)流量核定與保障工作。四是落實責任，嚴格監(jiān)管。建立健全工程生態(tài)流量保障責任體系，嚴格監(jiān)督管理，做到生態(tài)流量保障目標明確、泄放設(shè)施完善、監(jiān)管制度健全。

考慮重點河湖生態(tài)保護重要性及其復(fù)蘇緊迫性，結(jié)合已建工程分布特點、調(diào)配能力、實施條件和可操作性等條件，重點圍繞已批復(fù)生態(tài)流量保障目標的171條(個)跨省河湖和415條(個)省內(nèi)重點河湖開展核定工作，必要時可選取生態(tài)地位突出、生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇需求迫切、具有典型意義的其他河湖。圍繞已建水利水電工程生態(tài)流量核定和保障的主要內(nèi)容和工作環(huán)節(jié)，提出已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障技術(shù)路線，如圖1所示。

圖1 已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障技術(shù)路線示意圖

2 工程影響河段生態(tài)保護目標及用水需求分析

針對開展生態(tài)流量核定工作的河湖水系及已建工程，充分利用已有相關(guān)成果和數(shù)據(jù)，開展調(diào)查分析，主要內(nèi)容包括河湖水資源條件及保護狀況、已建工程特性和運行狀況、生態(tài)流量審批和保障狀況，對尚未確定或需重新核定生態(tài)流量目標的工程，調(diào)查分析工程影響河段范圍、生態(tài)保護目標及用水需求等。

(1)工程影響河段調(diào)查范圍。結(jié)合已建工程特性和影響特點，綜合考慮工程調(diào)蓄及調(diào)度運行對下游河段水資源、水文情勢及水生態(tài)的影響程度、下游梯級銜接情況與區(qū)間產(chǎn)匯流條件，分析確定工程影響的河段范圍。若工程下游分布有調(diào)節(jié)能力較強的控制性工程，可將下游工程的回水末端作為該工程影響范圍下邊界；當影響范圍涉及重要生態(tài)敏感區(qū)時，宜將調(diào)查范圍延伸至生態(tài)敏感區(qū)下邊界。

(2)生態(tài)保護目標及其用水需求。結(jié)合不同河段的生態(tài)功能定位和保護要求，分析受工程影響的河湖生態(tài)保護目標、主要生態(tài)保護對象及用水需求，體現(xiàn)多目標協(xié)同保護的要求。調(diào)查分析工程影響范圍內(nèi)的河湖基本形態(tài)維護、基本水生生境維持、基本水質(zhì)自凈能力保障等基本生態(tài)功能及用水需求；調(diào)查分析重要魚類“三場”、重要濕地、涉水景觀、河谷林草等特殊敏感生態(tài)保護對象的空間分布、規(guī)模和生境條件維護要求。若工程影響河段范圍內(nèi)容涉及河口咸潮上溯、地下水超采區(qū)的，還需分析河口壓咸、地下水回補要求。

(3)敏感生態(tài)保護對象生態(tài)水文過程需求。對重要魚類“三場”、重要濕地、河谷林草等敏感生態(tài)保護對象，結(jié)合影響河段的水文及徑流特性、河道斷面形態(tài)、河床底質(zhì)類型及河道深潭、淺灘分布特征等，選取具有代表性的典型河段或斷面，充分考慮保護對象的生態(tài)習性及其不同生活史階段，分析其生態(tài)水文過程需求。

3 已建水利水電工程生態(tài)流量目標核定

已建水利水電工程生態(tài)流量包括生態(tài)基流或年內(nèi)不同時段生態(tài)流量、敏感期生態(tài)流量、生態(tài)水量、生態(tài)水位等不同組成，可根據(jù)水利水電工程特性和河湖生態(tài)保護需求合理選定。針對尚未確定和已具有生態(tài)流量目標等不同情形，統(tǒng)籌生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水配置，綜合確定生態(tài)流量目標，并分析其可達性、協(xié)調(diào)性和合理性。

3.1 尚未確定生態(tài)流量目標的工程

根據(jù)工程所在河湖水資源條件、徑流豐枯特性、生態(tài)保護需求，合理確定生態(tài)流量計算與分析斷面，選擇合適的計算方法計算生態(tài)流量，并進行水量平衡和可達性分析，綜合確定生態(tài)流量目標。

(1)合理確定生態(tài)流量計算與分析斷面。結(jié)合工程布置特點，針對壩址、閘址、主要取水斷面等工程斷面開展生態(tài)流量核定。結(jié)合受工程影響的河段范圍和河湖生態(tài)保護對象分布，分析河湖生態(tài)流量控制斷面、重要水文測站、重要生態(tài)敏感區(qū)等分布情況，合理設(shè)置生態(tài)流量分析斷面，開展生態(tài)流量分析計算，為工程斷面生態(tài)流量核定提供支撐。

(2)合理確定工程生態(tài)流量組成與分期。結(jié)合河湖類型及徑流豐枯特性、開發(fā)狀況及生態(tài)保護要求等，合理確定工程生態(tài)流量組成與不同時段。對于常年流水河流上的工程，需確定生態(tài)基流或年內(nèi)不同時段生態(tài)流量；工程影響范圍內(nèi)分布有重要魚類“三場”、重要濕地等敏感生態(tài)保護對象的，還需結(jié)合工程影響程度和生態(tài)保護要求，分析確定敏感期生態(tài)流量；對于天然季節(jié)性河流上的工程，可根據(jù)來水條件確定豐水期生態(tài)流量(水量)；對于平原河網(wǎng)、湖泊上的攔河閘壩工程，可結(jié)合河湖生態(tài)功能維護需求確定生態(tài)水位(水量)。根據(jù)工程所在河湖天然水文過程及豐枯特性，確定工程不同時段生態(tài)流量，一般河流可分全年、汛期和非汛期。

(3)選擇合適的計算方法。根據(jù)工程特性及影響特點、水文特征及徑流豐枯特性，生態(tài)保護對象及用水需求，參照生態(tài)流量計算的相關(guān)技術(shù)標準，結(jié)合不同計算方法的適用條件和數(shù)據(jù)獲取情況，盡可能采用多種方法計算生態(tài)流量，對比分析各計算結(jié)果。統(tǒng)籌不同生態(tài)保護對象及分析斷面的生態(tài)流量計算成果，考慮各成果的不同組成和不同時段，原則上取外包確定生態(tài)流量。

(4)可達性和協(xié)調(diào)性分析。統(tǒng)籌考慮工程斷面徑流特性、工程任務(wù)功能和調(diào)節(jié)性能，在優(yōu)先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水的基礎(chǔ)上，切實保障基本生態(tài)用水，統(tǒng)籌其他用水要求，分析生態(tài)流量泄放對工程原有任務(wù)和功能影響，開展水量平衡計算，分析生態(tài)流量目標的可達性及其與河湖控制斷面生態(tài)流量目標的協(xié)調(diào)性，綜合確定工程生態(tài)流量目標。

3.2 已具有生態(tài)流量目標的工程

工程生態(tài)流量審批涉及水利、生態(tài)環(huán)境等不同行業(yè)主管部門，且不同流域區(qū)域、不同建設(shè)年代的生態(tài)流量確定標準及方法差異較大，需分析各審批文件規(guī)定生態(tài)流量目標的一致性、協(xié)調(diào)性和合理性。

(1)各審批文件規(guī)定的生態(tài)流量目標一致，且符合國家江河戰(zhàn)略生態(tài)保護要求及重點河湖生態(tài)流量保障目標的，按原批復(fù)執(zhí)行。各審批文件規(guī)定的生態(tài)流量目標不一致，但生態(tài)流量滿足程度均較好，滿足河流生態(tài)保護要求的，原則上按批復(fù)較大值執(zhí)行。水利部已頒布的重點河湖生態(tài)流量保障目標中已包括的工程斷面生態(tài)流量目標，原則上按頒布的生態(tài)流量目標執(zhí)行。

(2)各審批文件已規(guī)定的生態(tài)流量目標不一致需結(jié)合水資源條件和生態(tài)保護要求變化，分析生態(tài)流量目標的協(xié)調(diào)性和合理性，結(jié)合實際情況提出生態(tài)流量優(yōu)化調(diào)整意見。一是各行政文件批復(fù)的年代較早、規(guī)定的生態(tài)流量目標偏低，與國家江河戰(zhàn)略生態(tài)保護要求不相符合或與重點河湖生態(tài)流量保障目標不相協(xié)調(diào)的，可結(jié)合生態(tài)保護新要求重新核定工程生態(tài)流量目標。二是工程建成以來所在河湖水資源條件發(fā)生較大變化、上游徑流衰減嚴重或水資源供需矛盾突出，導致已審批規(guī)定的生態(tài)流量長期無法滿足，通過采取工程調(diào)度優(yōu)化、取用水限制及生態(tài)用水退還等措施，仍無法有效保障生態(tài)流量的，可結(jié)合生態(tài)用水擠占情況，統(tǒng)籌提出分階段生態(tài)流量目標或重新核定生態(tài)流量目標。

(3)合理性和協(xié)調(diào)性分析。從河湖生態(tài)系統(tǒng)整體性和流域系統(tǒng)性出發(fā)，統(tǒng)籌考慮流域區(qū)域水資源配置條件、工程調(diào)節(jié)性能及調(diào)度運行、上游來流情況及區(qū)間支流匯入、工程取水許可審批等因素，進行水量平衡分析，分析本次核定的工程生態(tài)流量目標與重點河湖主要控制斷面生態(tài)流量保障目標、上下游不同工程生態(tài)流量目標之間的協(xié)調(diào)性。在已建工程生態(tài)流量核定基礎(chǔ)上，分析已批復(fù)最小下泄流量指標的合理性。

4 生態(tài)流量保障對策措施

根據(jù)核定的工程生態(tài)流量目標，結(jié)合河湖水資源條件、開發(fā)利用現(xiàn)狀及工程任務(wù)功能重要次序等因素，協(xié)調(diào)生態(tài)流量泄放與工程主要任務(wù)功能的關(guān)系，提出已建工程生態(tài)流量保障措施。

4.1 加強生態(tài)流量調(diào)度管理

在保證已建水利水電工程閘壩安全運行、服從防洪總體安排、保障城鄉(xiāng)居民生活用水安全的前提下，協(xié)調(diào)已建工程生態(tài)流量調(diào)度與防洪抗旱調(diào)度、興利調(diào)度的關(guān)系，優(yōu)化工程運行調(diào)度方式，合理安排下泄流量(水量)及過程。結(jié)合已建水利水電工程開發(fā)任務(wù)和特性、上下游梯級條件、工程運行方式，提出生態(tài)流量調(diào)度方式和相應(yīng)控制條件。工程管理單位應(yīng)當將生態(tài)流量和最小下泄流量控制指標納入工程日常運行調(diào)度規(guī)程，建立生態(tài)流量調(diào)度機制。具有梯級水庫群聯(lián)合生態(tài)流量調(diào)度要求的已建工程，需建立健全與干支流其他水庫的聯(lián)合調(diào)度或協(xié)作機制。嚴格水資源消耗總量和強度雙控，加強水資源用途管制。對擠占生態(tài)用水的工程，需優(yōu)化調(diào)整工程任務(wù)功能，壓減不合理用水。

4.2 完善生態(tài)流量泄放設(shè)施

根據(jù)已建水利水電工程的布置特點、運行調(diào)度方式和調(diào)節(jié)能力，選擇合適的生態(tài)流量泄放設(shè)施進行生態(tài)流量泄放，保障安全、穩(wěn)定、足額下泄生態(tài)流量，且滿足水庫正常運行最低水位時泄放生態(tài)基流的需要。明確生態(tài)流量泄放設(shè)施開啟及關(guān)閉的條件、運行時間及控制運用要求。對缺少生態(tài)流量泄放設(shè)施或現(xiàn)有泄放設(shè)施無法滿足生態(tài)流量泄放要求的，需制定生態(tài)流量泄放設(shè)施改造或新建方案。對引水式電站導致的壩下減水脫流段，需完善電站壩址生態(tài)流量泄放設(shè)施，必要時開展壩下河道整治和生態(tài)修復(fù)等，維持河道基本形態(tài)和水流連續(xù)性。

4.3 實施生態(tài)流量監(jiān)測預(yù)警

生態(tài)流量泄放監(jiān)控包括生態(tài)流量泄放過程監(jiān)控和下游取水斷面下泄流量過程監(jiān)控，并根據(jù)需要開展生態(tài)保護對象保障效果監(jiān)測。結(jié)合河流特點及生態(tài)流量泄放方式，合理確定生態(tài)流量監(jiān)測斷面，明確監(jiān)測單位、監(jiān)測項目和監(jiān)測頻次，選擇適宜的測量方法。完善工程下泄流量計量和監(jiān)控設(shè)施設(shè)備，有條件的已建水利水電工程，應(yīng)進行生態(tài)流量自動在線監(jiān)測和視頻監(jiān)視。考慮工程來水條件及取用水狀況、生態(tài)保護要求和監(jiān)測能力等，加強生態(tài)流量監(jiān)測預(yù)警，明確預(yù)警等級及預(yù)警閾值，制定相應(yīng)預(yù)警預(yù)案。

4.4 強化生態(tài)流量監(jiān)督管理

建立健全生態(tài)流量保障與監(jiān)管責任體系，明確工程生態(tài)流量泄放、監(jiān)測、調(diào)度、監(jiān)管的責任主體，嚴格生態(tài)流量監(jiān)督管理。嚴格取水許可管理和建設(shè)項目環(huán)評審批，將水利水電工程按要求泄放生態(tài)流量作為取水許可審批和監(jiān)管、項目環(huán)評審批和水資源調(diào)度管理的前提條件，確保水利水電工程生態(tài)流量泄放落實到位。建立健全由水行政主管部門牽頭，多部門參與的部門協(xié)調(diào)協(xié)作機制，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不同部門間的管控政策和監(jiān)管要求。建立健全生態(tài)流量監(jiān)督考核機制，考慮生態(tài)流量滿足程度、保障措施實施及監(jiān)測預(yù)警等工作狀況，分區(qū)制定差異化考核辦法。開展生態(tài)流量泄放動態(tài)管控和生態(tài)流量調(diào)度效果監(jiān)測評估，發(fā)布評估報告，實行信息公開，鼓勵社會公眾監(jiān)督生態(tài)流量保障情況。

5 結(jié)論與建議

推進已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障工作，對加強重要江河湖庫生態(tài)保護治理，促進河湖休養(yǎng)生息具有十分重要的意義。已建水利水電工程生態(tài)流量核定與保障工作涉及不同行政區(qū)域和行業(yè)管理部門，涉及工程服務(wù)功能和相關(guān)利益的優(yōu)化調(diào)整，情況復(fù)雜，政策性強，建議加強各方面水資源開發(fā)權(quán)益的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加快開展先行先試和探索實踐，為全面加強已建工程生態(tài)流量管理提供經(jīng)驗示范。