江蘇省平原水網區河湖生態水位確定探索與實踐

蓋永偉 蔣 詠 胡曉雨

（江蘇省水資源服務中心，江蘇 南京 210029）

水是生態系統的控制要素，河湖是生態空間的重要組成。《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國水污染防治法》中均明確提出，在水資源開發利用、調度過程中應維護江河的合理流量和湖泊、水庫以及地下水的合理水位，維護水體的生態功能。2019年水利部辦公廳印發《2019年重點河湖生態流量（水量）研究及保障工作方案的通知》，根據我國河湖水資源水生態特點，提出對一批重點河湖斷面制定生態流量保障目標。2020年水利部頒布《關于做好河湖生態流量確定和保障工作的指導意見》，明確河湖生態流量是指“為了維系河流、湖泊等水生態系統的結構和功能，需要保留在河湖內符合水質要求的流量（水量、水位）及其過程”，同時提出了河湖生態流量保障工作的目標任務。江蘇歷來重視河湖生態系統建設，把河湖生態流量保障工作作為水資源管理與河湖生態保護治理的重要內容，在面向新時期生態文明建設和高質量發展過程中，圍繞新要求，積極推進生態流量保障工作的探索與實踐。

1 根據江蘇區域特點，以生態水位作為河湖生態流量表征指標

1.1 區域特點

我國地勢西高東低，西部多為山地、高原和盆地，東部多為平原和丘陵；河流眾多且分布不均，河流密度總體呈南方高北方低、東部高西部低的趨勢，在我國東部形成了地勢平坦、河流眾多的平原水網地區。江蘇地處我國東部長江、淮河流域下游，境內河湖眾多、水網密布，水域面積占全省面積的16.9%。同時，水利工程體系相對完善，大部分河道具有防洪排澇與抗旱供水等綜合功能，且受閘壩等水利工程控制。江蘇屬于典型的平原水網地區，水系結構具有相互連通、比降較小、水量交換頻繁和水動力不足的特點，河道坡降處于0.1‰～1.0‰之間[1]，水流平緩、波動性小，湖泊水位穩定、變化幅度小。為滿足供水、灌溉、航運和防洪排澇的需求，河湖水位受到人工調節，實行分級控制。

1.2 前期研究

近十幾年來，江蘇針對河湖生態流量保障工作開展了大量分析研究，對淮北地區沂河、沭河等丘陵山區骨干河道分汛期和非汛期提出了生態基流，對黃沙港、新洋港、斗龍港等主要海港通道提出了沖淤保港生態需水量，對西塘河、太蟢運河等平原水網區內的骨干河道提出了生態水位，對太湖、洪澤湖、固城湖等重點湖泊提出了生態水位，對陡湖濕地、大豐麋鹿濕地等重點濕地提出了生物棲息地需水量和補給地下水需水量，為江蘇省水資源調度提供了重要依據。2018年，江蘇開展了重點河湖生態基流與水位方案研究，選取12條重點河道和10個重點湖泊為典型，用Qp法、濕周法等方法開展了生態基流與水位計算，并與近10年河湖實測資料進行對比驗證。上述研究為平原水網地區生態水位確定和保障工作打下了堅實的技術基礎。

1.3 名錄確定

根據水利部重點河湖生態流量保障工作的要求，從江蘇省723條骨干河道名錄、江蘇省湖泊保護名錄和大中型水庫名錄中，篩選出了流域面積大于100km2的河道15條、常年水域面積10km2以上的湖泊10個、大型水庫1座，開展生態流量確定工作，具體名錄見表1。這26條（個）河湖生態地位突出，有重要濕地、水產種質資源保護區等生態功能區，均為江蘇省內跨地市級行政區的河湖，流域范圍涵蓋了江蘇大部分區域。2021年，江蘇發布了涵蓋13個設區市的共計148條（個）跨區（縣）骨干河道、重點湖泊、大中型水庫名錄，要求各地開展河湖生態水位制定工作。省、市兩級生態流量保障名錄中的河湖均位于平原水網地區，河流縱橫交織連接，水流流速緩慢，水流往復流動，水位變化不顯著，流向、流態變化不定，若采用生態流量表征水網地區維系河湖生態功能所需要的水量及其過程，難以核算，更難以進行監管和保障。鑒于平原水網地區河湖較多，參考生態水位是對湖泊濕地等流動緩慢或不流動水域生態需水的特定表達，充分考慮流動緩慢的特點和水位監測的可行性，提出采用生態水位作為江蘇平原水網地區河湖生態流量的表征指標，開展省、市兩級重點河湖生態水位確定與保障實施方案制定。

表1 江蘇省全國生態流量保障重點河湖名錄（2020—2022年）

根據平原水網特點和地表水資源分區，選取了地處淮河流域下游的里下河腹部區和太湖流域下游的陽澄淀泖區作為具有典型代表性的平原水網片區，開展省級片區生態水位確定研究；根據相關規劃和蘇州市河網水利分區習慣，選取了蘇州市新沙區、虞西區、濱湖區、陽澄區、淀泖區和浦南區，作為代表性的片區，開展市級片區生態水位確定研究。

2 根據數據資料情況，科學選擇斷面和方法，計算河湖生態水位

2.1 斷面確定

在河湖生態水位計算過程中，首先要確定具有河湖生態水位代表性的控制斷面。斷面選擇主要遵循以下原則：選擇河湖重要控制斷面；選擇河湖上重要大中型水利樞紐控制斷面；選擇重要水生生物棲息地及濕地等敏感水域控制斷面；選擇便于監測的水文斷面。根據河湖生態保護對象，選擇跨行政區斷面，入海、入干流、入尾閭斷面，重要生態敏感區控制斷面，主要控制性水工程斷面等作為河湖生態水位控制斷面，優先選擇有水文監測資料的斷面作為相應河湖生態水位控制斷面。根據上述原則，確定了26條河湖的水位控制斷面，見表2。

表2 江蘇省重點河湖生態水位和預警閾值

2.2 方法比選

在河湖生態流量（水位）計算方法中，水文學法提出時間較早，方法較成熟，因此，本次計算選用水文學法?！逗雍鷳B環境需水計算規范》（SL/T 712—2021）給出了河湖生態流量（水位）的計算方法，主要有Qp法、近10年最枯月平均水位法、湖泊形態分析法、最小生物空間法、最低生態水位法等[2]。充分考慮江蘇平原水網地區特點和江蘇近30年來的水利工況變化情況，選用水文學法中的Qp法進行分析計算。Qp法是以長系列（N≥30年）天然月平均流量、月平均水位或凈流量為基礎，用每年的最枯月排頻，選擇不同保證率下的最枯月平均流量、月平均水位或月徑流量作為基本生態環境需水量的最小值。頻率P根據河湖水資源開發利用程度、規模、來水情況等實際情況確定，宜取P=90%或P=95%。不同河湖對系列資料的時間長度要求不同，且各流域的水文特性也不同，因此，可以選擇最枯月、最枯旬、最枯日或瞬時最小流量進行計算。

2.3 水位計算

考慮江蘇近30年來的工況變化以及工程調度變化，江蘇重點河湖生態水位計算選取1990—2020年系列水文資料更能反映現狀實際情況，也更貼近區域水資源需求和水利工程常規水資源調度。在具體分析計算時，采用每年的最低月、旬、日均水位，利用Qp法分別計算90%、95%、99%保證率下的水位。同時對比分析近10年最枯月均水位，結合最低通航保證水位和水生生物保護區需求水位，湖庫參考死水位，綜合分析確定26條重點河湖生態水位，基面統一采用廢黃河基面和吳淞基面，具體計算結果見表2。里下河腹部區和陽澄淀泖區分別選取了區域內16個和9個水位站點進行分析研究[3]，通過片區代表站的水位空間分析和站點相關性分析，同步考慮相關規劃、調度方案等，選取能夠有效反映區域水位變化的代表站的水位作為片區最低生態水位值，里下河腹部區選取興化和永興（射）兩個代表站點的水位作為最低生態水位值，陽澄淀泖區選取湘城和陳墓兩個代表站點的水位作為最低生態水位值。

江蘇重點河湖生態水位值，綜合考慮了河湖水位實際監測和水位波動情況，其中：多數河湖選擇Qp法的P=90%保證率下的最低日均水位作為參考水位，最后確定最低生態水位；蘇南運河（鎮江段）和灌河屬于感潮河段，選擇Qp法的P=90%保證率下的最低日低潮位2.90m和-1.85m作為最低生態水位；洪澤湖和駱馬湖考慮現狀水位與近10年實際水位關系以及死水位，選擇死水位11.30m和20.50m作為最低生態水位。

3 根據河湖生態需求，建立生態水位保障機制和監測管控體系

3.1 制定保障實施方案

江蘇按照“一河（湖）一案”的原則，在生態水位確定的基礎上，結合河湖水量分配方案、水量調度方案，制定了26條（個）省級重點河湖的生態水位保障實施方案。明確了預警等級、預警閾值（具體見表2）、預警發布和預警解除要求的生態水位預警方案，提出了工程調度方案、河道內外用水管控要求、應急調度方案等保障管理措施，明確了責任主體和考核評估要求。

3.2 開展監測預警評估

2021年，江蘇制定了《生態水位（流量）評估技術指南（試行）》，建立了河湖生態水位保障監測評估機制，建設了江蘇省重點河湖生態水位流量管控系統，實時監測26條省級重點河湖水位，實現生態水位常態化監測。根據水位變化情況，強化預警與管控機制，在觸發預警水位時，加強用水計劃管理，統籌保障城鄉居民生活、重要工業和生態用水需求。

3.3 開展統一調度管理

將河湖生態水位保障納入區域水資源統一配置，科學制定水資源配置方案、河湖水量調度方案和調度計劃，對水資源實行統一調度管理。對因過量取用水對河湖生態造成嚴重影響，導致生態水位未達到保障目標要求的，采取限制取用水、加大水量下泄等措施，確保達到生態水位目標。

4 打造幸福河湖，走出一條具有江蘇特色的生態水位保障之路

4.1 完善工程保障體系

江蘇充分發揮水利優勢，通過構建完善的調水工程體系，推進河湖水系連通建設，持續優化配置調度，不斷提高生態流量（水位）保障程度。持續優化跨流域引調水工程調度體系，在江水北調、南水北調、江水東引、引江濟太等調水工程體系保障下，面對2022年的干旱天氣，累計引江水107億m3，既保障了220萬hm2水稻高峰期用水需求，又保障了沿線和受水區的河湖生態用水安全；持續推進國家水網工程體系建設，實施新溝河、新孟河和走馬塘等區域調水引流工程，形成太湖兩河進水、兩河出水的引排格局，陸續實施南水北調東線一期、泰州引江河二期以及南京秦淮河綜合整治、蘇州西塘河引水、東太湖整治、宿遷古黃河治理等工程，進一步提升區域河湖生態水位保障水平[4]。

4.2 建立監督考核機制

2019年，江蘇出臺全省最嚴格水資源管理制度考核實施方案，將生態水位確定和保障工作作為最嚴格水資源管理制度考核的重要內容，同步將生態水位保障工作納入各級河長湖長工作目標任務，加強監督檢查和督導，壓實保障責任，復蘇河湖生態環境，切實保障河湖基本生態用水。

4.3 打造幸福河湖示范

江蘇有序推進重點河湖生態水位確定保障工作，圍繞“防洪保安全、優質水資源、健康水生態、宜居水環境、先進水文化”的幸福河湖建設目標，更大力度、更高水平地推進生態河湖建設，將生態水位的管控與保障作為重要手段，開展省、市、縣三級河湖生態狀況評估，著力打造選樹生態河湖樣板和幸福河湖示范，提高人民群眾的幸福感、獲得感。

5 結語

生態水位是維系河湖生態功能和控制水資源開發強度的重要指標，本文針對江蘇平原水網地區河湖的水文屬性、水動力特性及可獲得的水文實測資料條件等，考慮1990年以來的水利工程變化情況，選擇Qp法分析計算生態水位，綜合考慮最低通航水位、湖庫死水位等，確定了江蘇26條重點河湖最低生態水位。同時江蘇開展了分片區的生態水位探索研究，從省級片區和市級片區兩個層面分析研究提出片區的最低生態水位值，具有典型的地方特色和較強的示范意義。但在水位分析計算過程中發現，綜合考慮不同河段物理特征、水生生物種類及其目標物種需求，分段河流水量水質管理及生態水位-流量內涵關系轉換，以及水文過程不確定性等多因素的平原水網地區生態水位計算分析方法有待進一步的探索研究。