渭河中游宝鸡市区段生态流量问题浅析

2020-01-05常春，常华

陕西水利 2020年7期

常春，常华

（1.宝鸡市渭河生态区保护中心，陕西宝鸡 721000；2.宝鸡市土地收购储备中心，陕西宝鸡 721000）

渭河发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，干流全长818 km，总流域面积13.5万km2。渭河宝鸡市境内流长224 km，流域面积1.329万km2。渭河宝鸡峡大坝至咸阳陇海铁路桥为中游段，全长171km，其中宝鸡市辖长101 km。渭河中游宝鸡市区及以下市域段经过2011年～2015年全线综合整治及其后持续至今的渭河生态区建设，渭河防洪、水污染防治、生态绿化等得到了极大改善和提升，但非汛期河道生态流量不足问题，仍然是困扰渭河中游特别是宝鸡市区段最大的生态问题。

1 生态流量的涵义及渭河中游宝鸡市区段生态流量确定

1.1 生态流量的涵义

在我国，专家学者对生态流量概念有不同称谓，生态需水量、生态基流、最小流量、最低生态水位等均是对这一概念相同或相近的表达。中国科学院院士刘昌明提出[1]，生态流量为河流、湿地或河口区域实现一定的目标所提供的水量，自然条件下，为维护生态系统的功能；人类活动影响下，是寻求各种水用途之间的最佳平衡，保持区域可持续发展。水利部长江委员会长江科学院陈进认为[2]，生态流量是维持河流生态环境与环境需要的最小流量，主要针对维持河流自然生态系统最基本的需求。西安理工大学周孝德认为[3]，生态基流是生态环境需水的一个组成部分，是为维持区域生态系统基本功能健康发展或改善生态环境质量所需要的一定水质要求下的适宜水量，在实际工作中，往往确定为最小流量。国际上，世界自然保护联盟提出，生态流量是在用水矛盾突出且用水量可调度的河流、湿地和沿海区域，为维护正常生态系统及功能所拥有的水量。

2020年4月24日，水利部印发《关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》，针对目前学术界、管理界等对河湖生态流量认识不一致，生态流量的概念内涵不同、术语表达多样等状况，对生态流量概念内涵做出了统一的界定，提出，河湖生态流量是指为了维系河流、湖泊等水生态系统的结构和功能，需要保留在河湖内符合水质要求的流量（水量、水位）及其过程。同时，指导意见也指出，确定生态流量应以保障河湖基本形态、基本栖息地、基本自净能力等基本生态保护对象，以及保护要求明确的重要生态敏感区、水生生物多样性、输沙、河口压咸等特殊生态保护对象用水需求为出发点。可见，生态流量是维系河湖生态多样性健康可持续的流量；是主要维持栖息地，保证水生生物产卵和洄游，维持河流正常生态演替和生物多样性水平，维持河流所需要的营养结构的河道内流量；是保持河道稳定的输沙流量，保持河湖水质要求的污染物降解量，维护河口咸淡平衡的流量。

1.2 生态流量的计算方法

根据水文历史资料的水文学方法，如7Q10法（具有长系列实测水文资料河流）、Tennant法（具有30年以上的实测水文资料）等；根据河道断面参数判断河流所需流量的水力学方法，如湿周法（河床稳定河流）、R2-CROSS法（河宽小于30 m的中小河流）以及将水力分析与生境评价相结合，基于生境适宜性评价和模拟的方法，如IFMI法以及栖息地模拟法，整体分析法（BBM）等。

1.3 渭河中游宝鸡市区段的生态流量确定

宝鸡文理学院靳美娟在《南水北调与水利科技》2014年第一期发表论文提出，在考虑生态基流，输砂需要和自净需要前提下，渭河宝鸡段生态用水总需求量为19.01亿m3。宝鸡文理学院张盼峰等经过分析计算，提出在宝鸡林家村断面基本生态需水量为2.7×108m3，输沙需水量为3.01×108m3，才能满足河道基本生态功能和河道冲淤平衡。

西安理工大学周孝德教授研究认为，渭河宝鸡段生态基流按最小月平均流量法为18.8 m3/s，按流速法为13.99 m3/s，按Tennant法为12.34 m3/s，按段首控制法（自净法）为16.4 m3/s。周孝德教授认为宝鸡生态流量至少应该达到10 m3/s。

《陕西省渭河流域综合治理规划》确定非汛期林家村断面最小流量应在10 m3/s以上，2020年渭河干流宝鸡以下河道基流量达 12 m3/s～35 m3/s。

2 渭河中游宝鸡市区段生态流量问题

2.1 渭河中游宝鸡市域特别是市区段生态流量不足

资料显示，林家村水文站实测渭河平均径流量1931年～1990年为25亿m3，汛期径流量占到总流量的57.5%；1991年～2000年，来水量锐减到13亿m3，从1995年起一直低于10亿m3；2000年～2019年，渭河多年平均径流量为11.49亿m3，最小径流量出现在2002年，为5.06亿m3。宝鸡峡引渭工程运行以来，枢纽年引水7.6亿m3左右，近年来留给河道内水量年不足3亿m3，而且大多集中在汛期。在非汛期，渭河中游的生态流量靠渭河左岸和秦岭北麓几条支流补充，在自然、人类活动影响下，渭河林家村以下河段多数年份有长达8个月时间断流，市区段由于缺乏基本流量，容污纳污能力急剧下降，特别是宝鸡峡魏家堡电站投运以后，渭河市区到眉县马家镇段断流时间更长，河道释污能力和自净能力下降，宝鸡市区段泥沙淤积，河床抬高。2011年至今，通过实施渭河全线整治工程、渭河生态区建设，虽然取得了显著效果，但河道生态流量问题依然突出。

2.2 生态流量不足对宝鸡自然社会环境造成深刻影响

河流是天然的生态廊道，具有极其重要的自然功能。河流与河滩、河岸植被一起，控制着水和矿物质养分的流动，为鱼类、鸟类、昆虫、小型哺乳动物以及各种植物提供良好的生存环境和迁移路径。城市河道具有保障人民生命财产安全的防洪功能，提供游览休息场所，感受自然的游憩功能，改善城市形象，展现优美景观的美学功能，满足人类各方面需求。河道自然、社会功能的实现，保证生态流量是最基本的条件。渭河中游宝鸡市域段生态流量不足，造成渭河水环境承载经济社会快速发展能力逐年下降。渭河自我调节自我修复能力降低，已不能满足维系河流生物多样性生态需要、纳污自净需求和输沙降淤的功能要求。渭河水量稀缺，除对河流本身自然生态环境以及局域气候产生影响外，也难以承载这条历史文化之河的盛名，更难以匹配这条城中之河对宝鸡建设国际化城市的目标定位。生态流量不足，对渭河宝鸡市域特别是市区段自然社会功能的实现影响深刻。

3 保障渭河中游宝鸡市区段生态流量的措施

3.1 加大节水力度，增加渭河干流生态流量

有研究表明，通过灌区节水改造和渠道清淤,宝鸡峡灌区可实现年节水3600万m3，对保障渭河生态基流有着十分重要的贡献作用。要在全社会加大节水宣传力度、加快推进运用节水技术、不断提高供水管网输水效率、全面推广中水回用技术，促进生产生活节水，从而减少对渭河其他支流取水量，增加渭河生态流量。

3.2 加强生态流量泄放管理，力争10 m3/s以上生态流量

2015年省政府做出决定，宝鸡峡枢纽给宝鸡渭河中游10 m3/s的常流量，解决渭河生态问题。按照《渭河流域水污染防治巩固提高三年行动方案》（2015年～2017年）生态流量指标，非汛期林家村断面每日下泄流量应不低于8 m3/s。按照2016年陕西省水利厅印发的《陕西省基于生态流量保障的水量调度方案》，“十三五”期间渭河上游林家村河道断面在上游拓石水文站来水25 m3/s及以上时，下泄流量5 m3/s～8 m3/s；上游来水小于25 m3/s时，通过宝鸡峡灌溉系统调节保证生态流量5 m3/s。按5 m3/s的下泄流量计算，每年宝鸡峡下泄渭河水量为1.5亿m3，难以满足生态环境用水的现实需要。

宝鸡峡塬上电站从林家村渠道引水是造成渭河干流宝鸡段生态基流不足的重要原因，宝鸡峡灌区用水量的多少直接影响渭河的生态基流。在渭河来水总体上不足的情况下，要解决渭河中游生态流量不足问题，既要加强生态流量泄放管理，落实好既定流量，彻底关闭魏家堡等水电站，将发电用水作为生态流量下泄渭河。

3.3 建设生态流量补偿工程

3.3.1 实施银洞峡引水工程

银洞峡水库引水工程，可以发挥供水、防洪、发电、旅游等多方面效益，尤其对渭河生态需水可以起到一定的保障作用。该工程自嘉陵江上游由隧道穿越秦岭将水调入清姜河，年可调节生态水量3000万m3以上。银洞峡水库引水工程实施后，可减轻宝鸡峡和冯家山水库对渭河宝鸡市区段生态流量补充压力。

3.3.2 建设通关河水库

2009年以前，宝鸡市水行政主管部门利用运五飞机从高空查看河流走势、生态植被，选了盘套石、四坪、张家山三处库址，提出在盘套石建设坝高75 m，库容5000多万m3～1亿m3水库，在水库左岸建设输水系统，把通关河水用管道渠道等形式，引入玉涧河或金陵河，补给市区段渭河生态流量。通关河水库工程可主要拦蓄通关河洪水资源，补给渭河北岸市区段渭河支流，使渭河市区段每年直接增加生态流量1亿m3。建设通关河水库及输水工程，切实增加渭河市区段生态流量，并可极大提升市区段渭河及其支流生态环境质量，且为市区增加一处备用水源，可谓一举多得。