尼洋河生態(tài)流量(水量)保障實(shí)施方案研究

顧立忠,蔡云強(qiáng),德吉央宗，次吉拉姆

(1.廣東省第九批援藏工作隊(duì)，西藏 林芝 860003；2.林芝市水利局，西藏 林芝 860000；3.廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣州 510635；4.上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200335)

尼洋河流域既是生態(tài)環(huán)境優(yōu)良區(qū)，也是生態(tài)環(huán)境脆弱和敏感區(qū)[1-4]。區(qū)域內(nèi)總體不缺水，屬于豐水地區(qū)，但局部地區(qū)受自然條件和供水工程不足的影響，存在工程性缺水、抵御自然災(zāi)害(特別是干旱)能力不強(qiáng)的問(wèn)題。目前，流域內(nèi)生態(tài)流量監(jiān)管基礎(chǔ)比較薄弱，監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制亟待建立與完善，監(jiān)管執(zhí)法力度亟需加強(qiáng)。因此，通過(guò)合理確定尼洋河生態(tài)流量保障目標(biāo)，摸清尼洋河生態(tài)流量保障情況，制定尼洋河主要控制斷面流量(水量)目標(biāo)和調(diào)度方案十分必要，為進(jìn)一步明確保障責(zé)任主體、監(jiān)管責(zé)任主體和考核辦法，解決目前流域生態(tài)流量監(jiān)管在評(píng)估、監(jiān)測(cè)、考核、保障等方面存在的突出問(wèn)題，提供技術(shù)支撐。

1 流域概況

1.1 自然地理

尼洋河發(fā)源于念青唐古拉山南麓的錯(cuò)木拉冰川湖，源頭海拔高程約5 000 m，自西向東一路流經(jīng)藏東南區(qū)域，于巴宜區(qū)匯集米拉山支流，最終在米林縣境內(nèi)于古村左岸匯入雅魯藏布江，出口海拔高程為 2 920 m。整條水域自上而下依次流經(jīng)工布江達(dá)縣和巴宜區(qū)，東南方向分別接鄰色季拉山和郭喀拉日居，西北方向相望拉薩河流域和易貢藏布水系[4-8]。干流全長(zhǎng)為 286 km，總落差為2 080 m，流域面積為1.78萬(wàn)km2，河口多年平均流量為550 m3/s，多年平均徑流量為173.55億m3，水量居雅魯藏布江流域五大支流第2位[10-11]。

1.2 水資源利用開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

流域徑流充沛，水資源豐富，多年平均地表水資源量為173.55億m3，多年平均地下水資源量為38.37億m3(尼洋河水資源量分布見(jiàn)表1)。

表1 尼洋河水資源量分布

尼洋河流域供水工程主要包括巴宜城區(qū)供水、工布江達(dá)縣城供水、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水及農(nóng)村供水，均從尼洋河支流取水。流域內(nèi)主要取用水戶(hù)16個(gè)，其中工布江達(dá)縣6個(gè)，巴宜區(qū)10個(gè)。2020年，尼洋河流域有效灌溉面積為7 154.80 hm2，其中中型灌區(qū)面積為2 586.47 hm2，小型灌區(qū)面積4 568.33 hm2，灌溉用水總量為0.846 8億m3，其中耕地0.730 4億m3，林地0.020 4億 m3，牧草地0.096億m3。

2020年，工布江達(dá)縣和巴宜區(qū)用水情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2～表5所示。

表2 公共供水企業(yè)統(tǒng)計(jì)

表3 取用水戶(hù)統(tǒng)計(jì)

表4 流域內(nèi)農(nóng)業(yè)用水統(tǒng)計(jì)

表5 工布江達(dá)縣和巴宜區(qū)用水統(tǒng)計(jì) 億m3

1.3 生態(tài)敏感區(qū)

流域內(nèi)分布有西藏工布自治區(qū)級(jí)自然保護(hù)區(qū)、林芝巨柏自然保護(hù)區(qū)、雅尼濕地、巴松措濕地公園以及太昭古城、林則獼猴園和世界柏樹(shù)王園林等，河流兩岸林地為國(guó)家和地方公益林，生態(tài)環(huán)境敏感，需水量需得到保障。

1.4 魚(yú)類(lèi)棲息地

流域內(nèi)分布有尼洋河匯口和巴河匯口魚(yú)類(lèi)棲息地保護(hù)區(qū)。其中，尼洋河匯口魚(yú)類(lèi)棲息地保護(hù)區(qū)，位于尼洋河入雅江匯口至匯口上游18 km河段，該河段河道呈游蕩型分布，河道主流擺動(dòng)幅度較大，支溝眾多，河灘地發(fā)育，為裂腹魚(yú)類(lèi)提供了良好的產(chǎn)卵場(chǎng)和索餌場(chǎng)，是重要的土著魚(yú)類(lèi)棲息地；巴河匯口魚(yú)類(lèi)棲息地保護(hù)區(qū)，位于巴河-尼洋河匯口附近1.7 km巴河河段和2 km尼洋河河段。該河段江心洲、灘地分布較多，是裂腹魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵較為集中的水域，同時(shí)生藻類(lèi)、浮游生物豐富，也為幼魚(yú)提供了良好的索餌場(chǎng)。流域內(nèi)還建有老虎嘴、多布魚(yú)類(lèi)增殖放流站，擬新建尼西魚(yú)類(lèi)增殖放流站，對(duì)尖裸鯉、拉薩裂腹魚(yú)、異齒裂腹魚(yú)等進(jìn)行增殖放流。

2 生態(tài)流量(水量)保障實(shí)施方案總體思路

根據(jù)流域特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，尼洋河生態(tài)流量(水量)實(shí)施在收集整理已有成果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析尼洋河流域概況，確定尼洋河主要控制斷面生態(tài)流量(水量)目標(biāo)，提出主要控制斷面生態(tài)流量(水量)調(diào)度方案[11]，輔助以相應(yīng)保障措施，為建立目標(biāo)科學(xué)、配置合理、調(diào)度優(yōu)化、監(jiān)測(cè)規(guī)范、監(jiān)管有力的重要河湖生態(tài)流量(水量)保障方案體系提供技術(shù)支撐(見(jiàn)圖1)[12]。

圖1 尼洋河生態(tài)流量(水量)預(yù)警調(diào)度技術(shù)路線(xiàn)

3 控制斷面的選擇和確定

3.1 考核斷面

尼洋河干流現(xiàn)有工布江達(dá)站、更張(二)站、八一水位站三個(gè)水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)斷面及環(huán)保國(guó)控水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面。工布江達(dá)站為上游控制性測(cè)站，考慮流域上游段無(wú)大中型灌區(qū)及水利水電工程，僅有少量的生產(chǎn)生活用水，河道來(lái)水基本為天然情況；更張(二)站位于尼洋河與巴河匯口下游，處工布江達(dá)縣與巴宜區(qū)分界處，斷面可控制尼洋河上游及主要支流巴河來(lái)水，鄰近巴河匯口為魚(yú)類(lèi)棲息地保護(hù)區(qū)；八一水位站斷面位于八及曲與尼洋河匯口處，為尼洋河把口站；環(huán)保國(guó)控?cái)嗝嫖挥诹种ツ嵫蠛酉掠?1 000 m，為水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面，無(wú)流量和水位信息。綜上，選取更張(二)站和八一水位站為考核斷面。

3.2 管理斷面

管理斷面主要考慮重要支流匯入，根據(jù)支流水文站點(diǎn)分布情況，確定工布江達(dá)站、巴河橋站、多布水電站共 3 個(gè)斷面為尼洋河生態(tài)流量(水量)管理斷面.各控制斷面分布情況見(jiàn)圖2。

圖2 尼洋河生態(tài)流量(水量)保障控制斷面方案示意

4 生態(tài)流量(水量)目標(biāo)值和調(diào)度方案確定

采用《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》(SL/Z712—2014)中Qp法、Tennant法對(duì)生態(tài)流量成果進(jìn)行復(fù)核。原則上，對(duì)豐枯變化劇烈、工程調(diào)控能力較弱的主要控制斷面，可以采用Qp法(p取90或95)，其他斷面可以采用Tennant法(比例取10%～20%)。根據(jù)尼洋河流域水資源條件、工程調(diào)控能力、生態(tài)保護(hù)重要性等因素，確定尼洋河生態(tài)流量(水量)目標(biāo)的評(píng)價(jià)時(shí)段以日均值，設(shè)計(jì)保證率取 90%。根據(jù)尼洋河工布江達(dá)站及更張站1980—2016 年水文系列為依據(jù)，采用水文比擬法推算至各控制斷面(成果見(jiàn)表6)。

表6 尼洋河流域水文站設(shè)計(jì)徑流成果 m3/s

4.1 生態(tài)流量(水量)目標(biāo)值

4.1.1考核斷面

因尼洋河流域豐枯變化劇烈(月平均流量最大值與最小值之比達(dá)20.6倍)，故生態(tài)流量(水量)采用Qp法確定(p取值95%)。更張(二)站控制斷面為現(xiàn)有水文站斷面，依據(jù)日流量過(guò)程做流量歷時(shí)曲線(xiàn)，取Q95%作為生態(tài)流量(水量)選擇標(biāo)準(zhǔn)。八一水文站斷面日平均流量以更張(二)站為依據(jù)站采用水文比擬法計(jì)算，生態(tài)基流以日流量過(guò)程做流量歷時(shí)曲線(xiàn)，取Q95%作為生態(tài)流量(水量)選擇標(biāo)準(zhǔn)，確定尼洋河考核斷面生態(tài)流量(水量)成果(見(jiàn)表7所示)。

表7 尼洋河考核斷面生態(tài)流量目標(biāo)成果 m3/s

4.1.2管理斷面

管理斷面流量(水量)管理目標(biāo)選取原則：已有生態(tài)流量批復(fù)成果的，直接采用，采用外包法確定。對(duì)于水利工程的控制斷面，原則上按照已批復(fù)的環(huán)評(píng)要求確定生態(tài)流量(水量)目標(biāo)(見(jiàn)表8所示)。

表8 尼洋河管理斷面流量(水量)管理目標(biāo)值 m3/s

4.2 結(jié)果分析

尼洋河流域汛期6—9月，非汛期為10—5月，豐枯變化明顯，汛期水量較大，非汛期徑流量小。生態(tài)流量(水量)成果基本反映了河流水文特征和水生態(tài)系統(tǒng)需水特征，尼洋河考核斷面生態(tài)基流占多年平均流量約12.2%。為對(duì)已確定的生態(tài)流量滿(mǎn)足程度進(jìn)行分析，選擇不同頻率典型年(10%、25%、50%、75%、90%)實(shí)測(cè)日流量數(shù)據(jù)與生態(tài)流量對(duì)比，根據(jù)收集計(jì)算的更張(二)站、八一水文站 2 個(gè)考核斷面不同保證率日徑流數(shù)據(jù)，按生態(tài)基流進(jìn)行滿(mǎn)足程度評(píng)價(jià)，分析結(jié)果表明超過(guò) 90%保證率斷面天然徑流滿(mǎn)足生態(tài)流量考核指標(biāo)。尼洋河考核斷面生態(tài)流量(水量)分期比例和可行性分析情況見(jiàn)表9、表10。

表9 尼洋河考核斷面生態(tài)流量(水量)分期比例 %

表10 尼洋河考核斷面生態(tài)流量(水量)可行性分析

4.3 生態(tài)流量(水量)調(diào)度方案

4.3.1調(diào)度目標(biāo)

在符合流域水資源總體配置、流域水量分配方案及保證工程安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制斷面上游控制性水工程調(diào)度和河道外經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水管控，保障河道內(nèi)更張(二)站、八一水文站斷面 2 個(gè)考核斷面生態(tài)流量(水量)目標(biāo)要求，維護(hù)河流健康和良好生態(tài)環(huán)境。

4.3.2調(diào)度原則

1)統(tǒng)籌生活、生態(tài)環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及航運(yùn)等用水需求，兼顧尼洋河流域內(nèi)上下游、左右岸和有關(guān)地區(qū)的利益，優(yōu)先滿(mǎn)足城鄉(xiāng)生活用水，保障基本生態(tài)用水，發(fā)揮水資源多種功能。

2)流域水量調(diào)度服從防洪調(diào)度，生態(tài)流量(水量)、水力發(fā)電、供水、灌溉、航運(yùn)等調(diào)度應(yīng)服從流域水量統(tǒng)一調(diào)度；區(qū)域水量調(diào)度服從流域水量調(diào)度，保障流域河流基本生態(tài)用水，維護(hù)流域河流生態(tài)安全。

3)重要斷面以上河道外用水嚴(yán)格實(shí)行區(qū)間用水總量控制。

4)已建水利水電工程按環(huán)境影響評(píng)價(jià)和取水許可批復(fù)等相關(guān)要求下泄最小下泄流量。

4.3.3調(diào)度方案

1)更張(二)站斷面

更張(二)站為尼洋河中上游流量控制站，尼洋河中上游干流段既無(wú)水利水電工程又無(wú)大型灌區(qū)，支流巴河上建有沖久水庫(kù)、雪卡電站以及老虎嘴電站。沖久水庫(kù)庫(kù)區(qū)即為巴松措湖，水庫(kù)樞紐不設(shè)閘門(mén)控制，自由溢流；雪卡和老虎嘴水電站為日調(diào)節(jié)電站，調(diào)節(jié)庫(kù)容為700萬(wàn)m3，因此巴河上建有的水庫(kù)和電站對(duì)巴河干流下游巴河橋水文站來(lái)水影響較小，更張(二)站斷面來(lái)水基本為天然情況。將水電站下泄生態(tài)水量納入水電站日常運(yùn)行管理，加大電站下泄生態(tài)流量的監(jiān)管力度，避免電站引水等造成壩址下游河段減水甚至脫水，優(yōu)化水電站的運(yùn)行方式，確保水電站下泄生態(tài)流量，保持河道水流自然連續(xù)性?？菟攴輰?shí)際來(lái)水量小于下泄生態(tài)流量時(shí)，電調(diào)服從水調(diào)，機(jī)組運(yùn)行時(shí)通過(guò)發(fā)電負(fù)荷控制下泄流量，機(jī)組全停時(shí)開(kāi)啟生態(tài)放水孔，保證來(lái)水全部下泄。

當(dāng)更張(二)站控制斷面來(lái)水達(dá)到58.3 m3/s且預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步降低至48.6 m3/s 時(shí)，可采取河道外用水管控措施，嚴(yán)格控制河道外社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水，按保障生活、基本生態(tài)用水、生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉用水的供水次序供水，先限制或暫停灌區(qū)用水，其次控制河道外生產(chǎn)用水，同一供水次序級(jí)別用水戶(hù)按同等比例縮減取水量。通過(guò)以上措施控制更張(二)斷面流量盡快恢復(fù)至生態(tài)基流。

2)八一水文站斷面

八一水文站斷面為尼洋河把口站，斷面來(lái)水主要受多布電站下泄流量及區(qū)間來(lái)水控制。多布電站壩址控制流域面積為15 734 km2，電站總庫(kù)容為0.85億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容為0.13億m3，電站最小下泄流量不小于56.1 m3/s，運(yùn)行期間11月至第2年9月不調(diào)峰，保持尼洋河天然徑流狀態(tài)，10月進(jìn)行日調(diào)節(jié)，日內(nèi)下泄總流量和天然流量持平。若遇特枯年份，預(yù)計(jì)八一水文站斷面來(lái)水可能降低至 64.0 m3/s 時(shí)，亦采用嚴(yán)格控制河道外社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水，按保障生活、基本生態(tài)用水、生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉用水的供水次序供水，先限制或暫停灌區(qū)用水，其次控制河道外生產(chǎn)用水，同一供水次序級(jí)別用水戶(hù)按同等比例縮減取水量。通過(guò)以上措施控制八一水文站斷面流量盡快恢復(fù)至生態(tài)基流64.0 m3/s。

5 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)流量(水量)的保障需制定相應(yīng)的保障措施，由工布江達(dá)站、更張(二)站、八一水位站3個(gè)水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)斷面及環(huán)保國(guó)控水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面確定水文流量目標(biāo)，結(jié)合農(nóng)業(yè)和工業(yè)多方面用水需求確定調(diào)度方案。當(dāng)更張(二)站控制斷面來(lái)水達(dá)到58.3 m3/s且預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步降低至48.6 m3/s 時(shí)，通過(guò)河道外用水管控措施，依次保證生活、生態(tài)、農(nóng)業(yè)等方面用水，盡快恢復(fù)生基流。當(dāng)遇特枯年份，斷面來(lái)水可能降低至64.0 m3/s時(shí)，八一水文站亦采用河道外嚴(yán)格控制直至恢復(fù)至生態(tài)基流64.0 m3/s，結(jié)果表明超過(guò) 90%保證率斷面天然徑流滿(mǎn)足生態(tài)流量考核指標(biāo)。并且應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)責(zé)任分工，實(shí)施統(tǒng)一調(diào)度，加強(qiáng)取用水管控，推進(jìn)監(jiān)控體系建設(shè)，健全工作機(jī)制，強(qiáng)化協(xié)調(diào)協(xié)商，強(qiáng)化監(jiān)督檢查，嚴(yán)格考核問(wèn)責(zé)，確保尼洋河流域生態(tài)健康。