陳 暉，劉 達(dá)，雷洪成，譚 超

(1.廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣東 廣州 510635；2.河口水利技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510635；3.廣東省水動(dòng)力學(xué)應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510635)

1 研究背景

在習(xí)近平總書記生態(tài)文明思想指導(dǎo)下，綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念深入人心。建設(shè)美麗中國，加快生態(tài)文明體制改革，中國的生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展期。2019年9月18日，習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上發(fā)出了“讓黃河成為造福人民的幸福河”的偉大號(hào)召。確保河道不斷流是“幸福河”的重要任務(wù)，把確定河湖生態(tài)流量作為水資源保護(hù)與利用的基礎(chǔ)性工作，以水而定、量水而行，才能合理開發(fā)管控用水，進(jìn)而優(yōu)化配置水資源，實(shí)現(xiàn)流域的健康發(fā)展。

保障河湖生態(tài)流量作為習(xí)近平總書記生態(tài)文明思想中構(gòu)建幸福生活的重要實(shí)踐，是近期水利部工作的重要內(nèi)容。水利部將全國重點(diǎn)河湖生態(tài)流量(水量)管控作為2019年度“水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的重點(diǎn)工作，于2019年3月啟動(dòng)了重點(diǎn)河湖生態(tài)流量研究及保障工作并相繼印發(fā)文件，要求對(duì)生態(tài)流量進(jìn)行深入研究、管控監(jiān)督，并將其作為最嚴(yán)格水資源管理制度的重要考核內(nèi)容。2020年印發(fā)的《2020年水資源管理工作要點(diǎn)》(辦資管〔2020〕73號(hào))，要求制定出臺(tái)生態(tài)流量管理政策措施，同時(shí)確定一批重點(diǎn)河湖生態(tài)流量目標(biāo)并抓好落地實(shí)施。

近30 a來，廣東省水資源的外部環(huán)境與內(nèi)部條件均發(fā)生了巨大的變化，高強(qiáng)度人類活動(dòng)導(dǎo)致部分河流水資源的數(shù)量、質(zhì)量、可利用量及其時(shí)空分布均發(fā)生了一定程度的變化，加之人們對(duì)良好水生態(tài)環(huán)境需求的不斷增長，保障生態(tài)流量成為貫徹落實(shí)習(xí)近平“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”新時(shí)期十六字治水方針，推進(jìn)生態(tài)文明的必然要求。廣東省積極推進(jìn)省內(nèi)各地市開展生態(tài)流量管控工作，要求2020年底前分期分批確定主要江河生態(tài)流量(水位)，作為流域水量調(diào)度的重要參考[1-2]。

2 生態(tài)流量定義與計(jì)算

2.1 生態(tài)流量定義

生態(tài)流量并非我國首創(chuàng)，而是舶來詞匯。生態(tài)流量的雛形最早可以追溯到19世紀(jì)，水庫通過放水產(chǎn)生的“補(bǔ)償流”來維持下游村莊生活、養(yǎng)殖和航運(yùn)[3]。而早期生態(tài)流量的概念大多著重于最低限度的流量，從而稀釋排放到河流里的污染物以保持河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[4]。雖然國內(nèi)學(xué)者將“Environmental flow”和“Ecological flow”均翻譯為生態(tài)流量，但“Environmental flow”則是國外學(xué)者更常用的詞匯。根據(jù)維基百科網(wǎng)，對(duì)“Environmental flow”定義為“the quantity， timing， and quality of water flows required to sustain freshwater and estuarine ecosystems and the human livelihoods and well being that depend on these ecosystems”即維持淡水和河口生態(tài)環(huán)境以及依賴于這些生態(tài)系統(tǒng)的人類健康生活和生產(chǎn)所需要的水質(zhì)水量。而目前國內(nèi)關(guān)于生態(tài)流量的定義也尚未統(tǒng)一，《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》將河湖生態(tài)流量定義：為維系河流、湖泊、沼澤等水生態(tài)系統(tǒng)的完整性、系統(tǒng)性、穩(wěn)定性等生態(tài)保護(hù)目標(biāo)，保障人類生存與發(fā)展合理的用水需求，需要保留在河流、湖泊、沼澤內(nèi)的流量(水量、水位、水深)及其過程[5]。《水電工程生態(tài)流量計(jì)算規(guī)范》則從工程角度出發(fā)，將生態(tài)流量定義為滿足水電工程下游河段保護(hù)目標(biāo)生態(tài)需水基本要求的流量及過程[6]。

水規(guī)總院2019的技術(shù)文件中確定了生態(tài)流量的概念口徑：生態(tài)流量(水量)包括基本生態(tài)流量(水量)和目標(biāo)生態(tài)流量(水量)。其中，基本生態(tài)流量(水量)包括生態(tài)基流、敏感期生態(tài)流量(水量)、不同時(shí)段生態(tài)流量(水量)、全年生態(tài)流量(水量)等不同指標(biāo)。不同時(shí)段可包括逐月，或汛期、非汛期等時(shí)段，對(duì)于東北等封凍期較長的地區(qū)還應(yīng)包括冰凍期。工作以生態(tài)流量(水量)中的生態(tài)基流作為主要考核指標(biāo)。

按照“先粗后細(xì)，先易后難”的原則，廣東省目前生態(tài)流量的確定仍參考水利部試點(diǎn)河湖生態(tài)流量保障的做法，生態(tài)流量口徑為生態(tài)基流。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高生態(tài)流量保障，在分析研判中提出最小下泄流量，是指同時(shí)滿足各河段河道內(nèi)和河道外所有用水需求的流量，包括生態(tài)基流、航運(yùn)流量、壓咸流量以及城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水等需求。

2.2 生態(tài)流量計(jì)算與確定

對(duì)于河道生態(tài)流量的計(jì)算研究始于20世紀(jì)40年代。2003年Tharme將統(tǒng)計(jì)的207種生態(tài)流量計(jì)算方法劃歸為水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法和整體分析法四大類型[4]。水力學(xué)法是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，也將其稱為“歷史流量法”或者“統(tǒng)計(jì)學(xué)法”[7]，主要是基于歷史流量資料推算河道的生態(tài)流量。其評(píng)價(jià)指標(biāo)也相對(duì)較多(超過61種[4])，目前較為常用的方法主要有Tennant法(蒙大拿法)、Q90法(90%保證率法)以及基本流量法等。水力學(xué)法則主要研究將水力學(xué)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過分析流量與相關(guān)水生動(dòng)植物棲息地指示因子的相關(guān)關(guān)系，從而確定生態(tài)流量，考慮濕周隨流量的變化是最為常用的。棲息地法則通過考慮物種所需要的水力條件，將水生生物的物理生境進(jìn)行量化，進(jìn)而確定生物可接受的流量。而最為全面復(fù)雜的方法則是整體法，也稱綜合法。該方法從研究區(qū)域整體的生態(tài)環(huán)境出發(fā)，綜合水質(zhì)水量、生物群落、泥沙沖淤、地貌演變，甚至是景觀，進(jìn)而綜合分析確定滿足河道需水要求的流量[8]。

現(xiàn)階段廣東省生態(tài)流量確定宜按照“先粗后細(xì)，先易后難”原則，采取Tennant法、90%保證率法等通行方法。綜合考慮流域內(nèi)重要生態(tài)敏感區(qū)和保護(hù)對(duì)象、現(xiàn)有大中型水庫等可調(diào)度水利工程分布、水資源開發(fā)利用程度等流域?qū)嶋H，確定生態(tài)流量目標(biāo)。例如流域內(nèi)有省級(jí)及以上水生生物自然保護(hù)區(qū)、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)等重要生態(tài)敏感區(qū)的，則需重點(diǎn)保障，應(yīng)取計(jì)算成果的外包值作為目標(biāo)生態(tài)流量；而對(duì)于供需矛盾較大、用水較為緊張的粵東、粵西地區(qū)，若流域內(nèi)無生態(tài)敏感區(qū)等生態(tài)需求時(shí)，則可取多種計(jì)算結(jié)果中的較小值作為目標(biāo)生態(tài)流量。

3 廣東省生態(tài)流量保障形勢

廣東省屬于東亞季風(fēng)區(qū)，降雨充沛。境內(nèi)主要水系以珠江的西江、東江、北江和三角洲水系以及韓江、鑒江水系組成，并具有眾多獨(dú)流入海河流。在豐沛的水資源背后，廣東省卻面臨著水資源季節(jié)差異大、人均水資源量偏低、水資源開發(fā)程度高、水質(zhì)污染嚴(yán)重等諸多問題，生態(tài)流量保障壓力較大。

廣東省維持河流生態(tài)流量的客觀條件相對(duì)不利。廣東省雖然具備較為豐富的雨熱資源，但降雨年內(nèi)和空間分配均極度不均衡[9-10]。約80%的降雨集中在汛期，而這一時(shí)期往往是廣東省防汛的重要時(shí)期，水庫需提前排空庫容、降雨時(shí)也要充分泄洪以保證水利工程運(yùn)行安全。因此，汛期水量大部分被排泄入海，成為無法存儲(chǔ)利用的部分。而枯季又往往存在生活、灌溉和生產(chǎn)用水需求矛盾，20%的來水量往往無以支撐相應(yīng)的水量需求，從而導(dǎo)致生態(tài)流量被嚴(yán)重?cái)D占。廣東省內(nèi)年降雨量在空間上分布也很不均勻，既有年均降雨量在1 800～2 600 mm的蓮花山脈東南迎風(fēng)坡降雨高值區(qū)，也有年均降雨量不足全省平均降雨量7成的雷州半島[11]。珠三角9市GDP占全省8成左右，但水資源總量僅占全省約3成，水資源空間分布與生產(chǎn)力布局嚴(yán)重不匹配。廣東省各區(qū)域典型站降雨統(tǒng)計(jì)見表1所示；廣東省地級(jí)行政區(qū)多年平均水資源量占比見圖1所示。

表1 廣東省各區(qū)域典型站降雨量統(tǒng)計(jì) mm

注：資料據(jù)廣東省第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果

廣東省生態(tài)流量保證程度從干流到支流大幅度減弱。自2008年起，廣東省水利廳組織省各流域局先后通過開展流域水量調(diào)度管控生態(tài)流量，東江、北江、韓江以及鑒江流域所確定的控制斷面生態(tài)流量控制目標(biāo)均得到了保障。根據(jù)第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果，廣東省流域面積大于100 km2的河流，其干流生態(tài)流量滿足程度均高于90%。但與此同時(shí)，隨著近幾十年廣東省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，大量支流河道被部分或完全渠化，自然河流轉(zhuǎn)變?yōu)榘胩烊缓恿骰蛉斯た刂频暮恿?。位于粵東西北的山區(qū)河流往往建有大量引水發(fā)電式閘壩，導(dǎo)致部分河段間歇性脫水或完全脫水；而珠三角地區(qū)各河涌，受網(wǎng)河感潮影響顯著，往往在河口建有擋潮閘或節(jié)制閘，導(dǎo)致內(nèi)河涌水動(dòng)力條件變差，水體交換速度低，生態(tài)流量無法得到保障。

廣東省保障河湖生態(tài)流量工作尚處于起步階段。廣東省雖然很早就開始了生態(tài)流量的實(shí)踐，但大多的工作仍維持在生態(tài)流量的確定和計(jì)算方面，而對(duì)于生態(tài)流量的監(jiān)管則相對(duì)缺失。目前既沒有開展針對(duì)性的監(jiān)測監(jiān)控，對(duì)生態(tài)流量的管理也缺乏具體的法律法規(guī)的支撐。

保障生態(tài)流量是生態(tài)文明建設(shè)的必然要求。習(xí)近平總書記在2018年全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上指出，“生態(tài)興，則文明興；生態(tài)衰，則文明衰”，把生態(tài)文明上升到中華民族偉大復(fù)興和中華民族永續(xù)發(fā)展的高度，要把解決突出生態(tài)環(huán)境問題作為民生優(yōu)先領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)“清水綠岸、魚翔淺底”的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。而隨著粵港澳大灣區(qū)的建設(shè)，水安全也成為大灣區(qū)建設(shè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，與日俱增的資源環(huán)境壓力促使大灣區(qū)對(duì)生態(tài)流量管控提出更強(qiáng)烈、更明確的需求。亟需圍繞大力提升高強(qiáng)度水資源開發(fā)環(huán)境下特大城市群的生態(tài)保障，緊緊抓住“生態(tài)流量”確定與管控，全力提高粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)安全保障水平。隨著“綠水青山就是金山銀山”等生態(tài)文明建設(shè)理念逐漸深入人心，人們對(duì)享受以確保河湖生態(tài)流量為基本需求的美好生態(tài)環(huán)境愿景越來越強(qiáng)烈，緩解經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水與生態(tài)用水之間的矛盾，是當(dāng)前及今后水利改革發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)之一。因此，切實(shí)做好廣東省生態(tài)流量保障工作，合理安排閘壩下泄水量和泄流時(shí)段，逐步完善生態(tài)流量監(jiān)控體系，保障河湖基本生態(tài)用水需求，更是迫在眉睫。

4 廣東省生態(tài)流量目標(biāo)與任務(wù)

河湖生態(tài)流量管理是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，需要多部門長期通力合作。目前，河湖生態(tài)流量管理已經(jīng)成為廣東省水資源管理的核心工作，確定我省生態(tài)流量管控重點(diǎn)河湖名錄及管控目標(biāo)，編制第一批重點(diǎn)河湖生態(tài)流量管控實(shí)施方案是當(dāng)前一階段的重點(diǎn)工作，進(jìn)而逐步建立生態(tài)流量調(diào)度與監(jiān)管體系，使重要河湖生態(tài)流量得到有效保障。爭取到2022年基本建立全省河湖生態(tài)流量管控體系，有效落實(shí)生態(tài)流量管控措施，并使生態(tài)流量基本得到保障。

確定廣東省實(shí)施生態(tài)流量管控的重點(diǎn)河湖名錄。將我省已開展或即將開展水量分配方案的流域、重要跨行政區(qū)河流、水污染攻堅(jiān)重要河流、生態(tài)敏感重要河流、重要區(qū)域(粵港澳大灣區(qū)、深圳先行示范區(qū))內(nèi)重要河流列入實(shí)施生態(tài)流量管控的重點(diǎn)河湖名錄。在重點(diǎn)河湖名錄范圍內(nèi)，選擇基礎(chǔ)條件好的河流先行開展試點(diǎn)工作，分期分批推進(jìn)重點(diǎn)河湖名錄內(nèi)生態(tài)流量管控工作。通過試點(diǎn)工作積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，逐步建立全省河湖生態(tài)流量管控體系。

建立河湖生態(tài)流量管控制度。將實(shí)施生態(tài)流量管控工作納入全面推行河長制湖長制工作范圍和考核內(nèi)容，納入最嚴(yán)格水資源管理制度考核。制定河湖生態(tài)流量管控辦法，明確管控對(duì)象、管控范圍、責(zé)任主體、目標(biāo)要求、管控措施等，建立實(shí)施情況評(píng)估機(jī)制。加強(qiáng)生態(tài)流量管控地方立法研究，推進(jìn)完善有關(guān)法規(guī)體系。

建立河湖生態(tài)流量管控技術(shù)體系。通過制定廣東省生態(tài)流量管控技術(shù)指南(準(zhǔn)則)，用于指導(dǎo)合理確定廣東省生態(tài)流量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)則和管控要求，并在此基礎(chǔ)上建立以流域生態(tài)流量管控為總目標(biāo)的分級(jí)管理技術(shù)體系。

建立河湖生態(tài)流量監(jiān)測體系。河流重要斷面的監(jiān)測是落實(shí)生態(tài)流量計(jì)算、預(yù)警、管控的關(guān)鍵，是及時(shí)判斷生態(tài)流量管控指標(biāo)和水量分配指標(biāo)是否得到滿足的核心依據(jù)，是合理評(píng)價(jià)河流開發(fā)利用強(qiáng)度的基礎(chǔ)。結(jié)合水文站網(wǎng)布局、國家水資源監(jiān)控系統(tǒng)及流域水資源監(jiān)測體系建設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)生態(tài)流量監(jiān)測數(shù)據(jù)共享和動(dòng)態(tài)更新，逐步建立生態(tài)流量監(jiān)測預(yù)警信息發(fā)布機(jī)制。

5 展望

研究適合廣東省生態(tài)流量的技術(shù)方法。目前，國內(nèi)外學(xué)者在河流生態(tài)流量研究方面已經(jīng)開展許多工作，逐步形成了水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法及整體分析法等四大類計(jì)算方法。不同理論方法有其自身的適用條件和適用范圍，各種方法實(shí)質(zhì)上的不同將影響到計(jì)算結(jié)果，為生態(tài)流量管控工作帶來不便及不確定性。因此，亟需根據(jù)廣東省河湖生態(tài)特性、生態(tài)需水要求等實(shí)際情況，研究確定符合我省河湖特性的生態(tài)流量相關(guān)理論方法，因地制宜開展生態(tài)流量精細(xì)化調(diào)度研究，出臺(tái)廣東省生態(tài)流量管控技術(shù)指南(準(zhǔn)則)，指導(dǎo)我省不同類型河湖生態(tài)流量的確定及管控工作。

建立健全生態(tài)流量法律法規(guī)體系。雖然我國《中華人民共和國水法》《中華人民共和國水污染防治法》等有關(guān)法律法規(guī)明確了生態(tài)環(huán)境用水或生態(tài)用水的法律地位，但大多屬于原則性規(guī)定，對(duì)生態(tài)流量的確定、保障、監(jiān)督等相關(guān)責(zé)任主體及程序等均未做出安排，缺少配套細(xì)化的相關(guān)規(guī)章制度，未建立部門間的河湖生態(tài)流量保障協(xié)同機(jī)制，操作性不強(qiáng)，不利于指導(dǎo)各地貫徹執(zhí)行。而從廣東省層面上來看，還尚未有明確的生態(tài)流量管理的制度和措施，也缺少專門的法規(guī)或政策性文件，完善的生態(tài)流量法規(guī)政策體系還有待進(jìn)一步建立。