松辽流域重点跨省河流生态流量保障研究
2022-10-12孟凡傲李奕霖王九九
张 宇,孟凡傲,李奕霖,吕 军,王九九
(1.松辽水利委员会 松辽水资源保护科学研究所,吉林 长春 130021;2.吉林大学 新能源与环境学院,吉林 长春 130021)
河湖生态流量是维系河流、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。保障河湖生态流量在河湖生态环境复苏和生态清洁小流域综合治理中发挥着基础性作用,是推动新阶段水利高质量发展、提升重要河流生态保护治理能力的重要任务[1]。
松辽流域位于我国东北部,包括辽宁、吉林、黑龙江三省,内蒙古自治区东部四盟(市)以及河北省承德市的一部分,流域面积约124.92万km2,流域内河流冰封期较长,湿地资源具有显著的地域性特征。松辽流域是我国重要的重工业基地、商品粮基地和林牧业基地,由于流域内三江平原等地区水土资源开发活动频繁,产生了一系列生态环境问题,并且正在演变成全流域范围的生态环境问题[2]。松辽流域由水资源开发利用引起的生态环境问题主要分为3类:以松花江流域为主的湿地生态系统退化问题,西辽河中上游地区荒漠化问题,辽河流域地下水超采、河道断流问题。研究松辽流域生态需水,科学评估重点跨省河流生态流量保障状况,查摆主要问题,有利于科学指导流域上下游、左右岸、干支流水资源合理配置,推动水生态环境质量持续改善和经济社会高质量发展。
通过分析评估松辽流域12条重点跨省河流的主要控制断面生态流量保障达标情况,探讨松辽流域生态流量保障现状,以期为流域综合规划和水资源管理工作提供支撑。
1 松辽流域河湖生态流量保障工作进展
近年来,国家高度重视河湖生态流量保障工作,先后印发了一系列文件,对生态流量保障工作提出了明确要求[3]。松辽流域围绕编制生态流量保障实施方案、强化生态流量监控、提升生态流量执法监管、规划水资源开发利用等方面,持续推进河湖生态流量保障及监督管理工作。
2018年,松辽流域启动了河湖生态流量专项研究工作,开展流域内重要河流主要控制断面的生态流量保障目标研究。2019年,确定了嫩江、第二松花江、东辽河等重点河湖基础较好断面的生态流量目标,并依据“一河一策”原则,制定调控保障方案。2020年,印发并实施了松花江干流(佳木斯以上)、拉林河、牡丹江、雅鲁河、绰尔河、诺敏河、辽河干流、大凌河、柳河等跨省河流及倭肯河、乌裕尔河、穆棱河等省内河流的生态流量保障实施方案。2021年,印发并实施了西辽河、洮儿河、霍林河、音河、阿伦河等跨省河流生态流量保障实施方案,确定了浑河、太子河、伊通河、饮马河、查干湖等省内河湖生态流量保障目标。此外,从2020年开始,同步开展重点河湖的生态流量日常监测、预警、调度,全面开展生态流量保障情况监督检查工作,评估重要河湖生态流量保障情况。
2 松辽流域重点跨省河流生态流量保障评估
2.1 评估范围
选取了松辽流域内嫩江、诺敏河、雅鲁河、绰尔河、第二松花江、松花江干流、拉林河、牡丹江、东辽河、辽河干流、柳河、大凌河共12条重点跨省河流进行生态流量保障情况评估,收集整理每条河流的主要控制断面监测数据,每条重点跨省河流的主要控制断面基本情况见表1。由于绰尔河文得根坝下和大凌河白石水库坝下2个主要控制断面的相关配置工程尚未竣工,因此这2个控制断面不参与此次评估。
表1 松辽流域12条重点跨省河流的主要控制断面基本情况
2.2 评估方法
生态流量保障评估分为生态基流评估、基本生态水量评估和入海水量评估。在松辽流域12条重点跨省河流中,除柳河闹德海水库和新民把口站、绰尔河两家子断面进行基本生态水量评估,大凌河凌海水文站进行基本生态水量评估和入海水量评估外,其余22个控制断面均进行生态基流评估。评估时间范围为2021年全年,评估目标值来源于水利部确定的2021年重点河湖生态流量保障目标。
(1)生态基流评估方法。生态基流评估采用控制断面日均流量,评估结果以全年日满足程度为依据。全年日满足程度是日均流量大于或等于生态基流目标值的样本数占总样本数的比例,若全年日满足程度大于或等于90%,则评估结果为合格;若小于90%,则评估结果为不合格。
(2)基本生态水量评估方法。基本生态水量评估采用分期水量(汛期、非汛期、冰冻期),评估结果以分期水量的达标情况为依据。通过判定控制断面在汛期、非汛期、冰冻期的下泄水量是否达到基本生态水量目标,评估达标情况。
(3)入海水量评估方法。入海水量评估采用年入海水量,通过判别全年入海水量是否达到不同频率入海水量目标值,分析入海水量达标情况。
2.3 评估结果
(1)生态基流评估结果。共对22个控制断面进行生态基流评估,其中17个控制断面未达标天数为0 d,全年日满足程度为100%,有5个控制断面存在部分样本未达到生态基流目标值的情况。这5个控制断面分别是嫩江尼尔基水库(全年日满足程度为99.73%),牡丹江镜泊湖水库(全年日满足程度为90.72%)和莲花水电站(全年日满足程度为95.81%),东辽河二龙山水库(全年日满足程度为99.45%)和王奔断面(全年日满足程度为99.45%),全年日满足程度均大于90%。因此22个控制断面的生态基流评估结果均为合格。
(2)基本生态水量评估结果。共对4个控制断面进行基本生态水量评估,其中柳河闹德海水库和新民把口站的冰冻期不参与评估。评估结果表明,绰尔河两家子断面和大凌河凌海断面在汛期、非汛期、冰冻期的下泄水量均大于基本生态水量目标值,柳河闹德海水库和新民把口站在汛期、非汛期的下泄水量均大于基本生态水量目标值,因此4个控制断面均达到基本生态水量目标。
(3)入海水量评估结果。大凌河凌海水文站的年入海水量为下泄水量减去下游农业用水量,即凌海灌区的引水量。大凌河凌海水文站2021年入海水量为113 201.4万m3,高于不同频率入海水量目标值。
3 松辽流域河湖生态流量保障情况分析
松辽流域重点跨省河流主要控制断面生态流量达标情况见表2,在参与评估的26个主要控制断面中,有21个断面生态流量达标率为100%,占总数的80.77%,其余5个断面的达标率也超过了90%,占总数的19.23%。
表2 松辽流域12条重点跨省河流生态流量达标情况
松花江流域水资源相对丰沛,辽河流域部分河流水资源短缺且开发利用程度较高,综合考虑水资源禀赋、评估指标的达标难易程度、主要控制断面生态流量的达标情况、水资源开发利用程度,发现松辽流域生态流量保障情况呈现松花江流域优于辽河流域、干流优于支流的特点。部分控制断面生态流量未达标的原因主要有:河流冬季冰冻期长、季节性断流、天然来水量减少等自然因素,水利工程调度运行制度不完善、生态流量泄放设施缺失、生态流量监督管理不到位等人为因素。同时也会受到发电机组因检修无法开闸放流、电厂设备故障等临时因素影响。自松辽流域开展生态流量保障工作后,河湖生态流量保障情况大幅改善,例如东辽河流域2个主要控制断面在1980—2016年生态基流全年日满足程度不足90%,通过全面落实生态流量保障实施方案,2018年二龙山水库新增东辽河生态补水后,东辽河生态流量达标率显著提高。
松花江流域水资源相对丰富,但流域内水资源分布不均,总体呈现东多西少、北多南少、边缘多腹地少的特点,与生产力布局不匹配,水资源供需矛盾日益突出[4]。水利工程的兴建一定程度上解决了流域水资源分布不均的局面,但部分控制性工程由于建设年代较早,未配套建设生态流量专用泄放设施。此外,还存在部分重点河流未建立生态流量联合调度机制和监管体系、工程调度时未考虑下游沿河湿地生态用水和冷水性鱼类栖息繁殖的敏感生态流量、部分河流无蓄水工程导致灌溉期农业与生态用水矛盾突出等问题。
辽河流域属于资源型缺水地区,地表水资源量年际变化较大,大部分地区存在水资源过度开发问题,水生态系统脆弱[5]。流域内部分河流的生态流量泄放设施缺失,或由于建设年代较早,现行调度方式在冰冻期启用输水洞进(出)口闸门泄放时十分困难。此外,还存在部分灌区在灌溉期挤占河道内生态用水、工程调度时未考虑河口湿地生态用水、在建调水工程及河湖水系连通工程的生态补水效益尚未充分发挥等问题。
4 建 议
河湖生态流量保障工作是实行最严格水资源管理制度的重要内容,关系到生产、生活和生态用水的统筹协调,是一项涉及多部门、多领域、多环节的综合性工作。建议统筹考虑松辽流域水资源禀赋差异大、供需矛盾突出的特点,按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,突出目标引领和问题导向,建立松辽流域重要河湖生态流量保障体系,完善生态流量泄放设施建设,提升生态流量监测预警能力,严格生态流量保障的监督管理,充分发挥河湖生态流量在水资源开发利用、配置调度的指导性作用,确保水资源安全和生态安全,全力支撑经济社会高质量发展。