海河流域重要河湖生态水量现状调查评价

2020-10-24 04:44高金强李文君
水资源开发与管理 2020年9期
关键词:入海海河河湖

石 维 高金强 李文君

(1.水利部海河水利委员会水资源保护科学研究所,天津 300170;2.生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局,天津 300170)

河湖生态水量是指维护河流、湖泊、湿地生态系统结构和生态功能,维持其生物生存基本生境条件所需要的水量(流量、水位)。保障河湖生态水量,是严守生态环境保护底线、严控水资源开发利用上限的基本要求。海河流域水资源开发利用过度,一些水利水电工程调度运行未充分重视生态流量保障要求,导致了河流减水甚至断流、湖泊及湿地萎缩、入海水量减少、水生态系统退化等问题,已成为河湖保护和管理工作的明显短板。

本文以2013年国务院批复的《海河流域综合规划(2012—2030年)》(以下简称《综合规划》)和2016年国家发展和改革委员会、水利部和国家林业局联合印发的《永定河综合治理与生态修复总体方案》(以下简称《永定河方案》)中规划的河湖生态水量目标为依据,开展重要河湖生态水量保障情况调查评估工作,旨在摸清重要河湖生态水量满足度状况以及存在的主要问题,为加快补齐河湖生态环境保护短板、维系河湖生态系统健康、保障水安全、建设生态文明提供参考。

1 评价范围及水资源状况

1.1 评价范围

《综合规划》涉及15条山区河流、24条平原河流共39个断面以及13个湿地;《永定河方案》涉及4条河流共7个断面。扣除重复断面和缺少实测资料的永定新河防潮闸及良相坡湿地,本次评价涉及15条山区河流、24条平原河流,共41个断面和12个湿地。

1.2 水资源状况

海河流域2012—2016年平均降水量为541mm,相当于1956—2000年水文系列的平水年;平均地表水资源量为164亿m3,相当于1956—2000年水文系列的枯水年。其中,2012年海河流域出现了“7·21”暴雨,2016年出现了“7·19”暴雨,引发局部洪水,具体情况见表1。

表1 海河流域2012—2016年天然来水情况

2 生态水量满足状况评价

2.1 评价方法

评价河湖生态水量既有总量要求又有过程要求。因此本次调查评价从总量和过程两方面评价生态水量满足程度。

河流生态水量总量满足度评价,采用2012—2016年实测径流资料,分别评价5年实测径流均值以及逐年度生态水量满足程度。

河流生态水量过程满足度评价,采用2012—2016年月径流资料,逐月评价生态水量满足程度。由于《综合规划》和《永定河方案》仅给出了年生态水量目标,未细化到月过程目标,本次评价根据海河流域汛期径流量占全年径流量的70%、非汛期径流量占全年径流量的30%的特点,将年生态水量目标按丰枯季分摊到每个月,作为月过程水量目标。

湿地生态满足度评价,采用2012—2016年实测水面资料,评价近5年实测水面均值及逐年度生态水面满足度。

河口生态水量满足度采用入海水量进行评价,以水资源二级区为评价单元,根据2012—2016年实测入海资料,评价5年入海水量均值和逐年度入海水量满足度。

根据以上评价方法,满足度100%为优,80%~100%为良,60%~80%为中,50%~60%为差,小于50%为劣。

2.2 评价结果

2.2.1 河流生态水量满足度评价结果

2012—2016年河流生态水量总量满足度为中等,但过程满足度为劣。

5年实测径流均值满足度评价结果中,41个评价断面中有26个断面满足生态水量目标要求,满足度为63%,评价等级为中。其中山区断面满足度为75%,等级为中;平原满足度为56%,等级为差。山区好于平原。

逐年度生态水量满足度评价结果中,41个评价断面平均满足度为58%,等级为差,接近中。实测年径流量达到或超过规划生态水量的情况为:5年全部满足的断面13个,占比32%;4年满足的断面5个,占比12%;3年满足的断面6个,占比15%;2年满足的断面3个,占比7%;1年满足的断面5个,占比12%;5年全部不满足的断面9个,占比22%。山区断面平均满足度为68%,等级为中;平原平均满足度为48%,等级为劣。山区优于平原。

2012—2016年逐月实测径流满足度评价结果中,41个评价断面平均满足度为47%,等级为劣。其中山区断面满足度为63%,等级为中;平原满足度为30%,等级为劣。山区明显优于平原。

海河流域河流生态水量满足状况评价结果见表2、表3。

表2 山区河流生态水量满足状况评价成果

表3 平原河流生态水量满足状况评价成果

续表

2.2.2 湿地生态水量满足度评价结果

2012—2016年实测水面均值满足度评价结果中,12个湿地有6个满足生态水面目标要求,满足度为50%,评价等级为差。

逐年度生态水面满足度评价结果中,12个湿地平均满足度为46%,等级为劣。其中,4年全部满足的湿地4个,占比33%,分别为青甸洼、黄庄洼、白洋淀和衡水湖;3年满足的湿地2个,占比17%,为团泊洼和北大港;其余6个湿地4年全部不满足,占比50%,分别为七里海、大黄堡洼、永年洼、大浪淀、南大港和恩县洼。

海河流域平原主要湿地近5年实测水面面积满足度评价结果见表4。

表4 海河流域平原主要湿地实测水面面积满足度评价结果

2.2.3 入海水量满足度评价结果

2012—2016年入海水量均值满足度评价结果为,全流域和各水资源二级区入海水量均远超年入海水量的目标要求。

2012—2016年逐年满足度评价结果中,除滦河及冀东沿海入海水量年度满足度为60%外,海河北系、海河南系和徒骇马颊河入海水量年度满足度均为100%。

海河流域入海水量满足度评价结果见表5。

表5 海河流域入海水量满足度评价结果

3 评价结果讨论

海河流域2012—2016年平均降水量接近平水年,但平均地表水资源量仅相当于枯水年。

与《综合规划》的现状年2005年相比,海河流域重要河湖生态水量满足度总体较差,但局部有改善趋势。其中河流水量总量5年平均为“中”,逐年为“差”,月过程为“劣”。湿地5年平均为“差”,逐年为“劣”。入海水量5年平均为“优”,逐年为“良”。

河流生态水量:总量满足度为中等,过程满足度为劣。5年均值满足度为63%,评价等级为中等,山区好于平原;逐年满足度为58%,评价等级为差,接近中等,山区优于平原。逐月满足度为47%,评价为劣,山区明显优于平原。24条平原河流年均干涸长度较2005年减少了37%。

12个主要湿地的生态水面:5年均值满足度为50%,评价等级为差。逐年满足度为46%,评价等级为劣。平均水面面积较2005年增加了31%(主要是白洋淀、黄庄洼、青甸洼等增加幅度较大),超过规划目标14%。

入海水量:2012—2016年5年均值全流域和各水资源二级区均远超目标要求。逐年满足度,除滦河及冀东沿海外的其他河系和各水资源二级区均达到目标要求。

4 生态水量保障存在的主要问题及建议

4.1 存在的主要问题

近年来,流域管理机构和各省区市通过水资源优化调度、生态应急补水、南水北调通水后的水源置换和地下水压采以及非常规水利用等工作,使海河流域水生态得到局部改善,24条平原河流年均干涸长度较2005年减少了37%,白洋淀、黄庄洼、青甸洼等湿地水面面积大幅增加,但目前流域生态水量满足度总体仍然较差。

4.1.1 流域遭遇连续枯水年,生态水量总量严重不足

《综合规划》提出的生态修复目标是以1956—2000年水文系列为基础进行计算的,1956—2000年多年平均地表水资源量为216亿m3。受气候变化与下垫面变化的影响,海河流域自1999年以后出现连续枯水年,1999—2016年平均地表水资源量只有127亿m3,较1956—2000年减少了41%,而2012—2016年平均地表水资源量为164亿m3,较1956—2000年减少24%,来水量减少使生态修复目标的实现难度大大提高。

4.1.2 部分水利工程生态功能缺失,补偿机制不健全,导致生态水量过程得不到保障

海河流域主要河系基本上建有山前控制性水利工程,使下游平原河流成为人为控制性河道,河流自然属性遭到破坏。同时,水利工程建设年代早,设计时未考虑生态下泄水量目标,泄流设施缺失,调度运行规则不尽合理,加之上下游补偿机制尚未建立,导致了下游平原河流生态水量过程得不到有效保障。

4.1.3 南水北调调水规模未达目标,生态水源受限

《综合规划》提出的生态修复目标是以2020年南水北调东中线一期,2030年南水北调东中线二、三期通水为前提的。南水北调中线一期规划调入海河流域的水量为62.0亿m3,东线一期为3.8亿m3,东线和中线一期工程分别于2013年底和2014年底通水。受配套工程未完全建成等因素影响,2015年9月至2016年10月,中线一期调入海河流域的水量为24.0亿m3,远未达到规划调水量,受水区的地表水源替代和地下水压采还没有完全到位,对生态水量目标的实现造成一定影响。

4.2 建议

4.2.1 复核细化生态水量目标

目前,《综合规划》提出的海河流域规划的河流生态水量仅有年总量目标,与国家生态文明建设以及京津冀协同发展、雄安新区发展战略对生态环境提出的更高要求还有差距,因此需根据新要求对生态水量目标值进行复核,并细化生态水量过程。

4.2.2 加强生态用水配置与保障工作

以《综合规划》《永定河方案》水资源配置成果为基础,以优先保障河道内生态用水、重点保障湿地生态水面为目标,明确生态水量配置对象顺序;统筹考虑当地水、外调水、非常规水等多种配置水源,合理配置生态水量;在常规水量配置手段无法满足生态的需求情况下,对重点恢复和保障目标进行应急补(调)水,维持河湖生态。

4.2.3 增加水利工程生态保障功能

将生态水量保障增列为水利工程调度目标,与防洪、供水、发电并重,调整调度规程,针对不同保障目标,分级分类提出河湖生态水量调度和管理规程。

对泄流设施缺失的水利工程,分类鉴别,加强泄流设施改(新)建。具备条件的,做好改(新)建方案,开展工程改造;对暂不具备条件的,提出改(新)建要求,适时进行改造。

4.2.4 进一步加强生态流量监管能力建设

建设生态水量监控平台,建立集水源、水库(闸)、保障对象于一体的重要河湖生态水量信息监测网络体系,结合现有的调度管理系统,集成搭建生态水量监测预警平台。进一步开展重要河湖生态水量调度与保障方案制定工作,做到一河(湖)一策。开展永定河和大清河生态水量保障与管理试点工作。

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