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关于生态流量的认识和思考


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中央高度重视生态文明建设,提出绿水青山就是金山银山,要求“共抓大保护”。我国生态流量涉及河流的气候地形地貌条件、区域经济社会发展阶段和经济结构、河湖管理、水库水电站建设运行、社会管理执行力、基础理论和计算方法研究等方面,是一个十分复杂的问题,需要系统研究、出台政策措施、强化生态调度、加强监督管理。



产生缘由


河湖本身不存在生态流量问题,因为水生动植物本来就是根据河湖生境而自然产生、成长和繁衍。但长期以来,由于人类在河湖内外用水需求日益增加,不断占用自然生态系统依赖的河湖水量,从而出现了所谓的生态流量问题。国内外有许多因生态需水得不到满足而给地区经济、社会、环境带来突出的生态问题或造成生态灾难的典型案



例:黄河下游在1972至1998年的27年间,有21年断流,导致河道生态严重受损;淮河及洪泽湖3次干涸,南四湖也多次见底,周边地区的生产、生活及环境受到较大影响;塔里木河下游曾因常年断流造成大片胡杨林死亡,黑河下游断流也导致东、西居延海干涸。中亚地区因大规模灌溉使锡尔河、阿姆河流入咸海的水量锐减,导致咸海湖面面积减少80%以上,造成严重的生态灾难。



基本概念


我国现有的有关文件或技术标准中提及到生态流量概念,但都未见到标准术语或定义;专家层面众说纷纭,没有达成一致意见和形成统一的概念或定义,但承认有狭义和广义之分,即分为河湖内与河湖内外。

刘昌明

中国科学院刘昌明院士                                                    




如2009年,中国科学院刘昌明院士提出,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,是维护其生态系统的功能。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。

陈进

水利部长江委长江科学研究院教高                                    




2005年,水利部长江委长江科学研究院陈进教高认为,生态流量是维持河流生态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要(狭义概念)。狭义生态流量加上下游人们生产、生活和环境需要的小流量(广义概念)。澳大利亚、南非等国家定义为,维持河流生态完整性和生物多样性的流量状况,或生态流量是留给河流自身用水需求的水量。

世界自然保护联盟                                                            




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,为维护正常的生态系统及功能所拥有的水量2007年在澳大利亚召开的国际环境流量大会发布的《布里斯班宣言》中,把环境流量定义为“维持淡水、河口生态系统以及依赖于这些生态系统的人类宜居环境所需要的水流数量、过程和质量”。


综上可见,生态流量是维系河湖生物多样性健康可持续的流量,保持河道形态稳定的输沙流量,保持河湖水质要求的污染物降解流量,维持河口咸淡平衡的流量等。目前,各行业的技术标准在表达形式上也呈现出多元化:生态需水量(含最小、适宜生态流量)、生态环境需水量、生态基流、敏感生态需水、最小流量、最低生态水位,可以说是各取所需。



计算方法


据不完全统计,目前研究提出的生态流量的计算方法有200多种,大致可分为水文学方法、水力学方法、水文-生物分析法、生境模拟法以及综合评价法等5大类。虽以水文学方法中的Tennant法、月(年)保证率法等因原理简单、计算快速,在国内外实践中应用最为普遍。但各种方法的计算结果差异很大,有的高达数倍。




总体要求
《水法》提出

“协调好生活、生产经营和生态环境用水”的原则要求,“在干旱和半干旱地区开发、利用水资源,应当充分考虑生态环境用水需要”的要求等。

《水污染防治法》明确

“开发、利用和调节、调度水资源时,应当统筹兼顾,维持江河的合理流量和湖泊、水库以及地下水体的合理水位,保障基本生态用水,维护水体的生态功能”。

《水利改革发展“十三五”规划》要求

“科学确定重要江河湖泊生态流量和生态水位,将生态用水纳入流域水资源统一配置和管理”。



基本判断



第一,我国生态流量在主要经济大国中处于中等水平。据世界银行2014年统计,主要经济国家水资源开发利用率为:英国5.7%、法国15.1%、美国17.2%、土耳其18.5%、日本18.9%、墨西哥19.7%、中国21.6%、意大利29.4%、德国30.8%、西班牙33.6%、南非34%、韩国45%、印度52.6%。考虑到我国人口规模和经济结构,尤其粮食安全压力使我国的灌溉面积成为世界第一,控制在21.6%的水平已是很不容易的。


第二,我国北方大部分地区生态流量保障程度令人堪忧。北方一些流域及区域的经济社会发展规模已超出了水资源承载能力,海河流域水资源严重短缺,开发利用率超过110%;黄河流域的汾河、沁河等部分支流经常断流,生态流量在枯水期尤其难以保障;塔里木河、黑河、石羊河等内陆河始终存在天然绿洲与人工绿洲的争水矛盾。


第三,我国南方生态流量保障程度从干流到支流大幅递减。三峡工程初设规定的最小航运流量为5080 m³/s,而实际调度中最小下泄流量均在6000 m³/s以上,远大于宜昌断面最枯月多年平均流量4100m³/s;因都江堰大量引水,岷江金马河段枯水期仅能保留3~5个流量的生态基流,远远达不到最小生态流量。部分中小河流的水库、水电站已不能满足河流最小生态流量要求。



主要成效



一是科学确定全国和流域的生态水量。2010年11月,国务院批复的《全国水资源综合规划》,第一次提出我国2030年水资源利用上限为7000亿m³,约占我国水资源总量的25%,从规划角度把75%的水资源量留给生态。2012-2013年,国务院批复的长江、黄河等七大流域综合规划,进一步突出了生态环境需水量的配置。


二是认真实施最严格水资源管理制度。严格用水总量控制,大力推进节水型社会建设,2011-2016年的全国用水总量分别为6107、6131、6183、6095、6103、6040亿m³,呈现出微波动下零增长态势,远低于规划的2015年用水总量6350亿m³的阶段性控制目标。


三是大力推动生态脆弱河流生态修复。水利部党组始终高举生态建设旗帜,组织实施了黄河水资源统一调度和调水调沙,保证了黄河不断流;完成塔里木河、黑河、石羊河生态综合治理,奏响了一曲“绿色凯歌”;主动向扎龙、向海等湿地开展生态补水,扎龙曾萎缩到不足100km²的湿地重新恢复到2000km²,到处呈现绿色生机;积极实施引江补太调水工程,为太湖水环境综合治理和改善做出重要贡献。


四是不断加大环境执法与督查力度。按照中央部署,对可能或造成不利生态环境影响的水利水电项目,严格环评和督查。如今年中办、国办《关于甘肃祁连山国家级自然保护区生态环境问题的通报》指出:“部分水电设施违法建设、违规运行。当地在祁连山区域黑河、石羊河、疏勒河等流域高强度开发水电项目,共建有水电站150余座,其中42座位于保护区内,存在违规审批、未批先建、手续不全等问题。由于在设计、建设、运行中对生态流量考虑不足,导致下游河段出现减水甚至断流现象,水生态系统遭到严重破坏”。


五是越来越重视保障河湖生态流量。各地认真贯彻中央关于生态文明建设要求,积极落实其目标与任务。《辽宁省水能资源开发利用管理条例》,四川省政府《关于加强2.5万千瓦以下小水电工程开发建设管理的意见》《关于进一步加强和规范水电建设管理的意见》,都要求各开发单位从水电开发前期、项目建设过程、工程竣工验收等各阶段确保河流生态流量。福建省在全国率先安装最小生态下泄流量的在线监控装置。



存在问题



第一,我国维持河流生态流量的客观条件相对不利。水资源时空分布的严重不均,南方60%以上的降雨集中在汛期,北方更是70%以上,但是灌溉用水、城乡和工业供水不会因为枯水季节而减少,枯水季节经济社会用水与生态需水产生严重矛盾。水资源空间分布与生产力布局严重不匹配,使北方以19%的水资源量支撑着我国经济社会发展的半壁江山,许多北方地区水资源承载能力难以承受经济社会发展规模,产生了大量的水生态赤字,使北方许多河流,如海河流域、黄河诸多支流、淮河左岸部分支流、辽河干流和右岸支流等面临严重的水生态损害。


第二,我国河流的拦蓄水工程远高于世界其他国家。世界上主要大江大河的河流密度是相近的,比如每万平方公里分布流域面积50km²以上的河流,我国长江流域是59.8条、美国的密西西比河57.2条、南美洲的亚马逊河是59.2条、欧洲的多瑙河是59.5条、非洲的刚果河是58.1条。但由于我国的人口、经济结构和发展速度对水资源的需求,在密度相近的河流上我国建设了远比其他国家更多的拦蓄水建筑物。根据第一次全国水利普查成果,我国江河上建有水库97895座、水电站46696座(与水库有重复)、河道节制闸55133座,如果不坚持生态优先的原则和实施科学的生态调度,将对河湖产生较大的不利的生态影响。


第三,水库、水电站对河流生态流量影响更大。年调节和多年调节水库对河流具有更强的径流调节能力,可调蓄雨洪资源,以丰补歉,保障经济社会用水需求。但南、北方中小河流上的多年调节水库,蓄满率相对较低,即便是丰水年,因水库惜水而少放或不放生态流量的现象仍相当普遍。南方中小河流上的大量中小水电站,建设年代较早,往往没有下泄生态流量的放流设施,枯水期难以下泄足够的生态流量。尤其是引水式水电站,对河流生态影响更大。


第四,河流生物敏感期生态需水未得到有效保障。水库和水电站的调度运行方式对生物生长敏感时段的生态需水总体考虑不足。除长江三峡水利枢纽等少数水库针对鱼类产卵期塑造“人造洪峰”,开展生态流量调度试验外,多数水库水电站没有在敏感时段实施生态流量调度;西北内陆河主要生态保护对象为河谷林带、下游绿洲和尾闾湖泊湿地等,主要靠汛期漫滩洪水维持特有的生态系统,但内陆河如叶尔羌河、和田河、开都-孔雀河、疏勒河等,汛期大部分洪水被就近拦截进入灌区,河谷林草等生态系统的生态用水得不到保障。


第五,生态流量保障缺乏有效措施和有力监管。因历史上种种原因和长期的重建轻管,大多数水库、水电站没有设置专门的生态流量下泄设施;生态流量管理、监控和执法缺乏法律法规依据,存在着监管主体不明确、责任不落实不到位、管理体制机制不健全及监测监管薄弱等突出问题,导致生态流量问题长期存在。


第六,生态流量理论基础不完善,基础研究不足。对生态流量概念内涵上认识不统一,界定生态流量的要求不统一;现有的各行业技术标准不一致,即便是水利行业,计算方法繁多,适用性及筛选不足、计算结果差异大,与跨学科、跨行业的特点极不相符;生态系统需水规律及制约机制、河流生态系统对水文过程需求、生态系统演变与径流条件变化响应关系、河流栖息地模型及适宜度标准、湿地生态需水及演变机理、水库生态调度理论及调度技术、流域水资源变化的生态响应关系、分区域生态流量差异化及计算标系等研究均不太系统与完整,有的还处于探索、起步阶段。



对策建议



一是积极推动河湖生态流量保障入法。着手修订相关法律法规,适时开展《水法》修订工作,及时修订《河道管理条例》,加快修订《水库调度通则》,将生态流量保障纳入河长制工作中,在法律法规制度框架下明确河湖生态流量管理与监督的总体要求、责任主体、目标任务等相关内容,以适应新形势下我国生态文明建设的迫切需要。


二是尽快出台保障河湖生态流量指导意见。由水利部牵头联合有关部委,尽快制定出台保障河湖生态流量工作的指导意见,明确各级地方政府、流域管理机构的主体责任;组织编制《全国主要河流生态流量保障规划(或方案)》,按照南方、东北、华北和西北内陆河地区等四大片区,确定不同类型河湖生态流量保障目标和主要任务,加快建设生态流量泄放和监控设施;研究出台《全国主要河湖重要控制断面生态流量(水位)管理清单》,落实地方政府和流域机构监管责任,实行清单管理。


三是着力创新推进生态流量保障体制机制。建立由水利部门牵头的沟通协调、议事决策和争端解决的部际联席协商长效机制;积极探索生态流量保障的生态补偿机制,确定补偿主客体、补偿内容、补偿标准等,形成激励与处罚机制;发布《全国主要河湖生态流量状况年度报告》,实行信息公开,鼓励社会公众参与和监督。


四是加快建立小水电绿色改造补偿机制。许多上个世纪建设的小水电站未设置生态流量泄放设施,导致部分水电站发电用水和生态用水存在冲突。随着社会对生态系统的服务功能提出更高要求,对现有水电站实施“改造、限制、退出”,到达生态效益和发电效益的双赢。但全国小水电数量众多,改造成本巨大,企业单纯为生态对水电站进行改造积极性不高,而仅依靠财政补贴将不同程度的增加财政负担,急需研究出台综合补偿政策,调动企业绿色“改造”小水电的积极性,努力加快绿色小水电建设步伐。


五是努力构建全国统一的生态流量监测网络。强化部门协调与合作,建立全国统一的江河湖库生态流量监测平台,加强对生态流量的在线监测与实时管理。积极利用新一代智能技术,加快推动智慧水利建设,建立或升级完善水库智能化调度功能,选取年调节和多年调节的水库、且生态系统功能近期能够改善或恢复的河流,开展智慧水库管理调度试点,全面实施生态调度,持续提高水库下游的河湖生态流量保障程度。


六是全面加强生态流量理论和方法等基础研究。在系统梳理分析现有生态流量基本概念的基础上,进一步深化研究并提出能够达成共识的生态流量定义、概念和内涵;针对不同的河流生态系统特点和保护对象、不同的生物生长敏感时期等,加强基础理论和计算方法研究;科学制定全国适用的生态流量技术标准,比较和筛选国内外计算方法,使之更简洁、准确、实用,能够指导各类型河湖的生态流量确定,为生态流量保障与管理提供坚实的理论基础。此外,要把河湖生态流量问题调查作为第三次全国水资源调查评价的重要内容,进行一次全面诊断,系统的、定量的掌握我国河流天然生态流量状况、江河拦蓄工程对河湖生态流量的影响、江河拦蓄工程对河湖生态流量影响的时空分布等情况,为因河(湖)施策提供科学依据。




来源:《水利发展研究》2017年第11期

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