江苏省平原水网区河湖生态水位确定探索与实践

盖永伟 蒋 咏 胡晓雨

（江苏省水资源服务中心，江苏 南京 210029）

水是生态系统的控制要素，河湖是生态空间的重要组成。《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》中均明确提出，在水资源开发利用、调度过程中应维护江河的合理流量和湖泊、水库以及地下水的合理水位，维护水体的生态功能。2019年水利部办公厅印发《2019年重点河湖生态流量（水量）研究及保障工作方案的通知》，根据我国河湖水资源水生态特点，提出对一批重点河湖断面制定生态流量保障目标。2020年水利部颁布《关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》，明确河湖生态流量是指“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”，同时提出了河湖生态流量保障工作的目标任务。江苏历来重视河湖生态系统建设，把河湖生态流量保障工作作为水资源管理与河湖生态保护治理的重要内容，在面向新时期生态文明建设和高质量发展过程中，围绕新要求，积极推进生态流量保障工作的探索与实践。

1 根据江苏区域特点，以生态水位作为河湖生态流量表征指标

1.1 区域特点

我国地势西高东低，西部多为山地、高原和盆地，东部多为平原和丘陵；河流众多且分布不均，河流密度总体呈南方高北方低、东部高西部低的趋势，在我国东部形成了地势平坦、河流众多的平原水网地区。江苏地处我国东部长江、淮河流域下游，境内河湖众多、水网密布，水域面积占全省面积的16.9%。同时，水利工程体系相对完善，大部分河道具有防洪排涝与抗旱供水等综合功能，且受闸坝等水利工程控制。江苏属于典型的平原水网地区，水系结构具有相互连通、比降较小、水量交换频繁和水动力不足的特点，河道坡降处于0.1‰～1.0‰之间[1]，水流平缓、波动性小，湖泊水位稳定、变化幅度小。为满足供水、灌溉、航运和防洪排涝的需求，河湖水位受到人工调节，实行分级控制。

1.2 前期研究

近十几年来，江苏针对河湖生态流量保障工作开展了大量分析研究，对淮北地区沂河、沭河等丘陵山区骨干河道分汛期和非汛期提出了生态基流，对黄沙港、新洋港、斗龙港等主要海港通道提出了冲淤保港生态需水量，对西塘河、太蟢运河等平原水网区内的骨干河道提出了生态水位，对太湖、洪泽湖、固城湖等重点湖泊提出了生态水位，对陡湖湿地、大丰麋鹿湿地等重点湿地提出了生物栖息地需水量和补给地下水需水量，为江苏省水资源调度提供了重要依据。2018年，江苏开展了重点河湖生态基流与水位方案研究，选取12条重点河道和10个重点湖泊为典型，用Qp法、湿周法等方法开展了生态基流与水位计算，并与近10年河湖实测资料进行对比验证。上述研究为平原水网地区生态水位确定和保障工作打下了坚实的技术基础。

1.3 名录确定

根据水利部重点河湖生态流量保障工作的要求，从江苏省723条骨干河道名录、江苏省湖泊保护名录和大中型水库名录中，筛选出了流域面积大于100km2的河道15条、常年水域面积10km2以上的湖泊10个、大型水库1座，开展生态流量确定工作，具体名录见表1。这26条（个）河湖生态地位突出，有重要湿地、水产种质资源保护区等生态功能区，均为江苏省内跨地市级行政区的河湖，流域范围涵盖了江苏大部分区域。2021年，江苏发布了涵盖13个设区市的共计148条（个）跨区（县）骨干河道、重点湖泊、大中型水库名录，要求各地开展河湖生态水位制定工作。省、市两级生态流量保障名录中的河湖均位于平原水网地区，河流纵横交织连接，水流流速缓慢，水流往复流动，水位变化不显著，流向、流态变化不定，若采用生态流量表征水网地区维系河湖生态功能所需要的水量及其过程，难以核算，更难以进行监管和保障。鉴于平原水网地区河湖较多，参考生态水位是对湖泊湿地等流动缓慢或不流动水域生态需水的特定表达，充分考虑流动缓慢的特点和水位监测的可行性，提出采用生态水位作为江苏平原水网地区河湖生态流量的表征指标，开展省、市两级重点河湖生态水位确定与保障实施方案制定。

表1 江苏省全国生态流量保障重点河湖名录（2020—2022年）

根据平原水网特点和地表水资源分区，选取了地处淮河流域下游的里下河腹部区和太湖流域下游的阳澄淀泖区作为具有典型代表性的平原水网片区，开展省级片区生态水位确定研究；根据相关规划和苏州市河网水利分区习惯，选取了苏州市新沙区、虞西区、滨湖区、阳澄区、淀泖区和浦南区，作为代表性的片区，开展市级片区生态水位确定研究。

2 根据数据资料情况，科学选择断面和方法，计算河湖生态水位

2.1 断面确定

在河湖生态水位计算过程中，首先要确定具有河湖生态水位代表性的控制断面。断面选择主要遵循以下原则：选择河湖重要控制断面；选择河湖上重要大中型水利枢纽控制断面；选择重要水生生物栖息地及湿地等敏感水域控制断面；选择便于监测的水文断面。根据河湖生态保护对象，选择跨行政区断面，入海、入干流、入尾闾断面，重要生态敏感区控制断面，主要控制性水工程断面等作为河湖生态水位控制断面，优先选择有水文监测资料的断面作为相应河湖生态水位控制断面。根据上述原则，确定了26条河湖的水位控制断面，见表2。

表2 江苏省重点河湖生态水位和预警阈值

2.2 方法比选

在河湖生态流量（水位）计算方法中，水文学法提出时间较早，方法较成熟，因此，本次计算选用水文学法。《河湖生态环境需水计算规范》（SL/T 712—2021）给出了河湖生态流量（水位）的计算方法，主要有Qp法、近10年最枯月平均水位法、湖泊形态分析法、最小生物空间法、最低生态水位法等[2]。充分考虑江苏平原水网地区特点和江苏近30年来的水利工况变化情况，选用水文学法中的Qp法进行分析计算。Qp法是以长系列（N≥30年）天然月平均流量、月平均水位或净流量为基础，用每年的最枯月排频，选择不同保证率下的最枯月平均流量、月平均水位或月径流量作为基本生态环境需水量的最小值。频率P根据河湖水资源开发利用程度、规模、来水情况等实际情况确定，宜取P=90%或P=95%。不同河湖对系列资料的时间长度要求不同，且各流域的水文特性也不同，因此，可以选择最枯月、最枯旬、最枯日或瞬时最小流量进行计算。

2.3 水位计算

考虑江苏近30年来的工况变化以及工程调度变化，江苏重点河湖生态水位计算选取1990—2020年系列水文资料更能反映现状实际情况，也更贴近区域水资源需求和水利工程常规水资源调度。在具体分析计算时，采用每年的最低月、旬、日均水位，利用Qp法分别计算90%、95%、99%保证率下的水位。同时对比分析近10年最枯月均水位，结合最低通航保证水位和水生生物保护区需求水位，湖库参考死水位，综合分析确定26条重点河湖生态水位，基面统一采用废黄河基面和吴淞基面，具体计算结果见表2。里下河腹部区和阳澄淀泖区分别选取了区域内16个和9个水位站点进行分析研究[3]，通过片区代表站的水位空间分析和站点相关性分析，同步考虑相关规划、调度方案等，选取能够有效反映区域水位变化的代表站的水位作为片区最低生态水位值，里下河腹部区选取兴化和永兴（射）两个代表站点的水位作为最低生态水位值，阳澄淀泖区选取湘城和陈墓两个代表站点的水位作为最低生态水位值。

江苏重点河湖生态水位值，综合考虑了河湖水位实际监测和水位波动情况，其中：多数河湖选择Qp法的P=90%保证率下的最低日均水位作为参考水位，最后确定最低生态水位；苏南运河（镇江段）和灌河属于感潮河段，选择Qp法的P=90%保证率下的最低日低潮位2.90m和-1.85m作为最低生态水位；洪泽湖和骆马湖考虑现状水位与近10年实际水位关系以及死水位，选择死水位11.30m和20.50m作为最低生态水位。

3 根据河湖生态需求，建立生态水位保障机制和监测管控体系

3.1 制定保障实施方案

江苏按照“一河（湖）一案”的原则，在生态水位确定的基础上，结合河湖水量分配方案、水量调度方案，制定了26条（个）省级重点河湖的生态水位保障实施方案。明确了预警等级、预警阈值（具体见表2）、预警发布和预警解除要求的生态水位预警方案，提出了工程调度方案、河道内外用水管控要求、应急调度方案等保障管理措施，明确了责任主体和考核评估要求。

3.2 开展监测预警评估

2021年，江苏制定了《生态水位（流量）评估技术指南（试行）》，建立了河湖生态水位保障监测评估机制，建设了江苏省重点河湖生态水位流量管控系统，实时监测26条省级重点河湖水位，实现生态水位常态化监测。根据水位变化情况，强化预警与管控机制，在触发预警水位时，加强用水计划管理，统筹保障城乡居民生活、重要工业和生态用水需求。

3.3 开展统一调度管理

将河湖生态水位保障纳入区域水资源统一配置，科学制定水资源配置方案、河湖水量调度方案和调度计划，对水资源实行统一调度管理。对因过量取用水对河湖生态造成严重影响，导致生态水位未达到保障目标要求的，采取限制取用水、加大水量下泄等措施，确保达到生态水位目标。

4 打造幸福河湖，走出一条具有江苏特色的生态水位保障之路

4.1 完善工程保障体系

江苏充分发挥水利优势，通过构建完善的调水工程体系，推进河湖水系连通建设，持续优化配置调度，不断提高生态流量（水位）保障程度。持续优化跨流域引调水工程调度体系，在江水北调、南水北调、江水东引、引江济太等调水工程体系保障下，面对2022年的干旱天气，累计引江水107亿m3，既保障了220万hm2水稻高峰期用水需求，又保障了沿线和受水区的河湖生态用水安全；持续推进国家水网工程体系建设，实施新沟河、新孟河和走马塘等区域调水引流工程，形成太湖两河进水、两河出水的引排格局，陆续实施南水北调东线一期、泰州引江河二期以及南京秦淮河综合整治、苏州西塘河引水、东太湖整治、宿迁古黄河治理等工程，进一步提升区域河湖生态水位保障水平[4]。

4.2 建立监督考核机制

2019年，江苏出台全省最严格水资源管理制度考核实施方案，将生态水位确定和保障工作作为最严格水资源管理制度考核的重要内容，同步将生态水位保障工作纳入各级河长湖长工作目标任务，加强监督检查和督导，压实保障责任，复苏河湖生态环境，切实保障河湖基本生态用水。

4.3 打造幸福河湖示范

江苏有序推进重点河湖生态水位确定保障工作，围绕“防洪保安全、优质水资源、健康水生态、宜居水环境、先进水文化”的幸福河湖建设目标，更大力度、更高水平地推进生态河湖建设，将生态水位的管控与保障作为重要手段，开展省、市、县三级河湖生态状况评估，着力打造选树生态河湖样板和幸福河湖示范，提高人民群众的幸福感、获得感。

5 结语

生态水位是维系河湖生态功能和控制水资源开发强度的重要指标，本文针对江苏平原水网地区河湖的水文属性、水动力特性及可获得的水文实测资料条件等，考虑1990年以来的水利工程变化情况，选择Qp法分析计算生态水位，综合考虑最低通航水位、湖库死水位等，确定了江苏26条重点河湖最低生态水位。同时江苏开展了分片区的生态水位探索研究，从省级片区和市级片区两个层面分析研究提出片区的最低生态水位值，具有典型的地方特色和较强的示范意义。但在水位分析计算过程中发现，综合考虑不同河段物理特征、水生生物种类及其目标物种需求，分段河流水量水质管理及生态水位-流量内涵关系转换，以及水文过程不确定性等多因素的平原水网地区生态水位计算分析方法有待进一步的探索研究。