辽河流域环境流量管理现状与需求

赵长亮

(辽宁省大连水文局，辽宁 大连 116028)

0 引 言

辽河流域属于北方季节性河流，在水文年中具有明显的枯水期和冰封期，因而已有研究对不同水期的环境流量均使用了不同的计算方法和阈值。其中具有代表性的研究成果有南科院的水力学法研究和中国环科院的栖息地法研究。

1 研究方法

1.1 水力学法

在理论和应用上较为完整开展了分区、分期的生态流量研究。该项目是进行全国分区的生态流量研究，根据全国7大流域的水文、气象以及生态特征，首先将全国分为4个生态流量分区。其中辽河流域属于半干旱、半湿润区，水质现状在各分区中最差，且径流受水利工程控制程度较高，生态流量的核心是维持河道一定程度的径流量，保证河道水质不再恶化[1]。

其次，该研究将一个水文年进行分期，并进行了生态标准河流划分，对各时期的生态需水进行了定义。根据辽河流域水文学特征与河流形态学特征的关系、水文学特征与水生生物学特征的关系，以及洪水对河道输沙、造床等功能的影响，该研究将生态需水分为最小生态需水、适宜生态需水以及洪水期生态需水分别进行研究，认为最小生态需水是保持河流尽可能大的规模的最小流量；适宜生态需水是维持水生生物的繁衍条件和适度规模的最经济水量；而洪水期生态需水是在一定程度上维持河道与河漫滩、河流湿地等重要生境横向连通性的最小流量[2]。与生态需水定义相对应，在一个水文年中，4-6月汛期前的鱼类产卵期，使用适宜生态流量；7-8月或9月汛期，使用洪水期生态流量；剩余月份使用最小生态流量。生态标准河流划分状况见表1。

表1 生态标准河流分析

对上述3种生态需水类型，其计算方法各不相同。最小生态需水根据湿周法的原理，假设河床形态相对稳定，将流量与湿周进行无量纲处理后，将流量-湿周关系曲线拐点处对应的流量作为最小生态流量。在拐点以下，每减少一个单位的流量，湿周或水面宽度的损失量将显著增加，河床特征将严重受损；而在拐点以上，流量的变化引起的河床形态变化不大。

洪水期生态需水根据控制断面系列水文数据，确定漫滩水位；再根据建立的控制断面水位-流量关系确定平滩流量作为一次洪水期生态流量。辽河流域水文过程的年内变化较大，水量主要集中在洪水期；同时在洪水期内，水量又主要集中在几个洪水过程中，实际情况下，一个洪水期内只有一次或者数次出现平滩流量，因此对洪水期的生态需水不作最小流量要求，只需要维持一次或数次持续一个短时间段的平滩流量。对于出现的次数、每次持续的时间长度以及出现的时机需要根据该流域具体的生态要求，比如河流湿地的生态水文结构或者其主要物种的水分生理特征等生态学需求进行确定。辽、浑、太控制断面最小、适宜生态流量估算成果见表2。

表2 辽河流域最小、适宜生态流量计算

2.2 栖息地法

在太子河流域开展了生态流量的研究，该研究首先对太子河现有鱼类组成进行了详细调查，综合分析得到鱼类栖息地对水量的需求。其次，根据太子河流域鱼类主要鱼类物种不同生活史阶段对栖息地环境需求的季节差异性，结合有关研究，确定4-6月为鱼类洄游与产卵期，7-9月为育幼期，9-11月为洄游期，12-3月为避冬期。因此需采用水深、过水面积2个指标计算[3]。

在确定了各个计算指标后，根据相关研究，定性确定流速、水面宽率、水深、湿周率和过水面积的最小适宜性标准分别为0.2m/s、60%、0.3m和70%和30%；然后根据控制断面的多年流量-水位关系，以外包法估算了各控制断面不同时期的最小生态流量。太子河最小生态流量估算成果见表3。

3 辽河流域环境流量控制指标

在我国生产建设项目规划和设计中，对环境流量在环境保护中的重要性的认识经历了逐渐深化的过程[4]。在法律、法规层面，对环境流量的法律、法规保障正处于逐渐完善的过程中。整体来说，目前环境流量的法律保障体系还没有建立，环境流量阈值缺乏统一的，经过法律、法规保障体系确认的标准。

表3 浑河、太子河最小生态流量

国家环境保护部下发的“水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)”要求水电水利新建项目必须按照该指南规定的生态流量计算方法，确定最小下泄生态流量阈值，并要有工程保障措施。该指南的下发在法规层面上为生态流量保障提供了依据，但不足的是指南中提出的方法在我国的适应性不足，尤其是北方季节性河流中应用时，存在枯水期生态流量过高的问题[5]。

在国家标准水域纳污能力计算规程中，间接为生态流量提供了阈值标准的确定方法，水域纳污能力的设计水文条件是保障水域水质达标的生态流量阈值。

另外，在现行的水利行业导则，“建设项目水资源论证导则”中也对生态流量保障提出了一些限制性规定。同时规定建设项目取水应保证河流生态用水量的根本需求，建设项目在生态脆弱地区取水量不得进一步加剧生态系统的恶化。当建设项目的取水量或取水量占可用于水源的水的比例很大时，必须定量分析取水量对河流生态基础流量的影响。为了示范水利调蓄等水利水电项目，有必要对下游水文形势进行分析，同时提出最小流量以满足下游生态保护的需要，建设项目取水对重要和敏感水功能区的水资源会产生影响，并可能导致水生态问题或影响具有重要生态节水目标的地区，需进行生态调查和需水量专题分析[6]。在生态调查和生态需水量计算的基础上，有必要对因取水引起的水域生态问题进行分析。

4 水资源管理制度

为了解决我国严重的水资源问题，国务院发布了《关于实施严格水资源管理制度的意见》，并提出了全面部署和实施该制度的具体安排，是指导当前和今后一个时期我国水资源工作的纲领性文件。实行最严格的水资源管理制度是水资源管理领域的一次重大制度创新与变革，是适应我国水资源与经济社会发展形势变化提出的新的要求。实现最严格的水资源管理制度的任务就是建立全面用水控制制度，用水效率控制制度，建立水功能区限制污染系统，建立水资源管理责任制和考核制度。

4.1 建立总用水控制系统

建立水资源开发利用红线，狠抓重大河流调水方案，建立总耗水量控制指标体系，加强规划和项目建设，水资源示范，国民经济和社会发展规划，编制城市总体规划，重大建设项目布局。它符合当地的水资源条件和防洪要求。严格执行建设项目水资源论证制度，杜绝一切未经许可的建设和生产，严格取水许可证审核管理，对于用水总量达到或超过控制指标的地区，建设项目将暂停新增取水，对于取水总量接近控制指标的区域，限制新增取水量。严格的地下水管理和保护，尽快核实并宣布禁止开采和限制开采的范围，逐步减少地下水超采量，实现开采的平衡。加强水资源统一调度，协调生活，生产和生态环境用水，完善水资源调度方案，应急调度方案[7]。建立健全国家水权制度，充分利用市场机制优化水资源配置。

4.2 建立节水控制系统

建立节水红线，坚决遏制水资源浪费，在经济社会发展，大规模生产和生活的全过程中开展节水工作。加快发展区域，建立工业和用水产品用水效率指标体系的建设，加强用水定额和用水计划管理，对已达到一定规模的用水户实施重点监控，严格限制水资源匮乏地区高耗水工业项目的建设。快实施节水技术改造，全面加强企业节水管理，建设节水示范工程，推广农业高效节水技术。掌握强制性节水标准，尽快淘汰不符合节水标准的用水工艺，设备和产品。

4.3 建立水功能区以限制污染系统

建立水功能区，限制污染红线，严格核实水域是否受到污染，严格控制排入河道的污水总量。各级政府要把污染总量控制作为水污染防治工作的重要依据，明确责任，落实措施。对于水功能区内污染物排放量已超过污染物排放总量的地区，限制新的进水口和污水排入河流的许可。建立水功能区水质评价体系，完善监测预警的监督管理体系，加强水源保护，依法划定饮用水源保护区，加强饮用水源应急管理，建立水生态补偿机制。

4.4 建立水资源管理责任与考核制度

县级以上地方人民政府主要负责人负责本行政区域的水资源管理和保护工作。严格执行水资源管理考核制度，水行政主管部门会同有关部门考虑实施各地区水资源开发利用与保护的主要指标，评估结果提交给主管部门，作为对地方政府有关领导干部进行综合评估的重要依据，加强水质监测能力建设，为加强监督评估提供技术支持。

4.5 最严格的水资源管理系统

辽河流域平均地表水资源量为97.77亿m3，地表水供水量为46.31亿m3，地表水开发利用率为47%。其中，柳河口以上开发利用率为32%，柳河口以下开发利用率为96%，柳河口上、下平均开发利用率为46%。太子河及大辽河干流开发利用率为56%；浑河地表水开发利用率为39%。详见表4。

表4 流域地表水资源开发利用程度分析

但总体而言，最严格水资源管理制度没有提出环境流量的具体要求，而是为提高生态环境用水量提供了调控的方向，如提高农灌用水的有效利用系数，促进城市污水处理率等，但环境流量的保障难度比落实最严格水资源管理制度还要艰巨[9-11]。

5 结 语

针对辽河流域的以上科技需求，是实施最严格的水资源管理制度和流域总容量管理的业务要求，为开展辽河流域环境流量关键技术研究与应用示范、辽河流域总容量关键技术研究与应用示范，辽河流域水质水量联合调度关键技术研究与应用示范，辽河自然生态系统修复工程布局优化调整的关键技术与应用示范等4个方面的研究提供技术支持，为辽河流域水污染防治和水生态保护管理提供支持，为流域生态容量控制和减污管理技术体系的环境流量和容量总量控制管理提供通用技术支持。