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        渭河干流生態(tài)需水量保障措施分析

        2014-04-07 09:40:41龍正未
        陜西水利 2014年3期
        關(guān)鍵詞:華縣林家渭河

        龍正未

        (陜西省水利廳水資源管理辦公室 陜西 西安 710004)

        渭河流域?qū)儋Y源性缺水地區(qū),隨著流域內(nèi)經(jīng)濟社會快速發(fā)展,水資源供需矛盾日益突出,河道生態(tài)用水受到嚴重擠占,河流生態(tài)維系受到威脅。明確渭河干流的生態(tài)需水量及其保障措施是當前實施流域水生態(tài)保護與修復的基礎(chǔ)與核心。

        1 流域概況

        渭河是黃河第一大支流,發(fā)源于甘肅省渭源縣鳥鼠山,流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西三省,在陜西潼關(guān)注入黃河。渭河干流全長818km,流域總面積13.48萬km2,陜西省境內(nèi)河長502km,流域面積6.71萬km2。渭河寶雞峽以上為上游段,河長430km,河道狹窄,河谷川峽相間,水流湍急;寶雞峽至咸陽為中游段,河長180km,河道較寬,多沙洲,水流分散;咸陽至入黃口為下游段,河長208km,河道寬闊,比降較小,水流較緩,河道泥沙淤積。

        2 流域水生態(tài)現(xiàn)狀

        近年來渭河來水減少,干流林家村站近十年平均年徑流量16.61億m3,比多年平均年徑流量23.52億m3減少了近30%,且這一趨勢仍在繼續(xù)加劇。河道徑流量減少,低限流量不滿足,干支流相繼出現(xiàn)斷流。1997年枯水季節(jié),渭河下游華縣斷面第一次出現(xiàn)斷流,渭河沿岸大中城市普遍缺水。2003年6月,渭河西安臨潼至渭南華縣段60km河水斷流。2007年6月,涇河涇川縣境內(nèi)斷流70多天,斷流河段長達70km。而寶雞峽樞紐工程加壩加閘后,壩后至魏家堡渠首80多km渭河河道枯水期基本處于斷流狀態(tài),沿河23個抽水站因無法引水而報廢。由于流域水資源短缺,濕地面積銳減,保護區(qū)植被群落退化,濕地動物等受到威脅,濕地生態(tài)平衡受擾。同時,渭河又是一條多泥沙河流,含沙量達50kg/m3,多年平均來沙量3.41億t,伴隨河道來水減少和國民經(jīng)濟耗水量增加,渭河下游河道泥沙淤積嚴重。

        3 渭河生態(tài)需水量

        關(guān)于生態(tài)需水量,目前尚無一個統(tǒng)一公認的概念。一般來講,生態(tài)需水首先是針對一個確定的生態(tài)系統(tǒng),為了保障其一定時期內(nèi)生物群落正常的生長、發(fā)育、繁殖,以及生物群落所處環(huán)境水分平衡,所需要的水資源總量[1]。

        近年來,有關(guān)學者和科研機構(gòu)就渭河干流的生態(tài)需水和流量確定,開展了大量研究。國務院批復的《渭河流域重點治理規(guī)劃》中從維持河道基本形態(tài),保證一定基流量、稀釋自凈能力和基本的生態(tài)環(huán)境等方面考慮,確定渭河河道內(nèi)低限生態(tài)環(huán)境需水量,林家村、咸陽和華縣三個斷面非汛期(11月~6月)的低限 生 態(tài) 環(huán) 境 流 量 分 別 為 10m3/s、15m3/s、20m3/s,全年最小水量分別為2億m3、4.5億m3、7億m3。中國水科院和陜西省有關(guān)單位開展的渭河干流可調(diào)水量研究中,提出渭河干流非汛期三個不同標準的生態(tài)流量:一是極低生態(tài)流量,滿足河道過水斷面形態(tài)和魚類生存需要,林家村、咸陽和華縣三個斷面分別為 5.4m3/s、10m3/s,12m3/s;二是低限生態(tài)流量,相對滿足河道水流暢通和中途景觀需求,林家村、咸陽和華縣三個斷面分別為8.6m3/s、15.1m3/s,12m3/s;三是接近天然生態(tài)狀況的適宜流量,林家村、咸陽和華縣三個斷面分別為12.8m3/s、31.7m3/s、34.1m3/s。兩個研究成果低限生態(tài)流量華縣斷面一致,林家村、華縣斷面稍有差異,考慮到渭河徑流量減少的變化趨勢以及寶雞峽和交口灌區(qū)的灌溉影響,結(jié)合近年來渭河水量調(diào)度的實際,渭河林家村、咸陽和華縣三個斷面低限生態(tài)流量確定為8.6m3/s、15.1m3/s和 12m3/s較為合適。

        4 生態(tài)需水量保障措施

        4.1 現(xiàn)狀生態(tài)流量滿足情況

        經(jīng)對枯季242天歷史(1973年~2010年)流量的分析,林家村斷面低限生態(tài)流量8.6m3/s的平均破壞天數(shù)為175天,保證率為27.6%,多年平均缺水量1.11億m3。咸陽斷面低限生態(tài)流量15.1m3/s的平均破壞天數(shù)為50天,保證率為79.3%,多年平均缺水量0.28億m3。華縣斷面低限生態(tài)流量12m3/s的平均破壞天數(shù)為21天,保證率為91.4%,多年平均缺水量0.13億m3。

        可見,在現(xiàn)狀情況下,要達到低限生態(tài)流量保證率在90%以上,華縣斷面已基本實現(xiàn),咸陽斷面有一定難度,林家村斷面難度最大。

        4.2 保障措施

        4.2.1 加強對水庫的聯(lián)合調(diào)度

        渭河流域已建大型水庫5座,分別為馮家山水庫、羊毛灣水庫、石頭河水庫、金盆水庫和巴家咀水庫,其中巴家咀水庫位于甘肅省境內(nèi),其他4座水庫位于陜西省境內(nèi)。此外,在渭河干流上僅有一座寶雞峽水利樞紐,對渭河中下游的農(nóng)業(yè)灌溉、發(fā)電、防洪調(diào)洪起到了重要作用?;谖己恿饔騺硭攸c及水利工程分布情況,充分發(fā)揮渭河流域現(xiàn)有水庫群的綜合調(diào)度能力,是渭河干流生態(tài)補水的重要途徑。實施水庫群聯(lián)合調(diào)度可考慮兩種方案。一種方案是最小下泄流量限制,對于影響渭河干流水量過程的大中型水庫,分別制定其豐水期和枯水期的逐月最小下泄流量閾值,保障渭河干流流量控制指標。另一種方案是動態(tài)汛限水位設(shè)置,對于具有較大調(diào)蓄能力的大型水庫,在充分論證防洪風險的基礎(chǔ)上,將其對應的汛期細分為汛前、汛中、汛后,并分別制定不同的汛限水位,在保證水庫防洪安全、供水安全的前提下,設(shè)定生態(tài)用水調(diào)蓄庫容,最大限度發(fā)揮水庫的調(diào)蓄能力。

        4.2.2 合理調(diào)度發(fā)電引水

        由于社會發(fā)展和經(jīng)濟效益的需要,引水發(fā)電廣泛存在于水利樞紐的規(guī)劃和運行中。但是河道外引水發(fā)電直接影響著河道內(nèi)的流量變化過程,過度引水甚至造成河段脫水斷流。這一現(xiàn)象在渭河流域也十分明顯,從寶雞峽水利樞紐引水發(fā)電,到魏家堡下游入河,對于渭河干流林家村至魏家堡河段的流量過程造成了較大的影響。因此,應按照堅持基本生態(tài)用水優(yōu)先,合理安排農(nóng)灌和發(fā)電用水的原則,加強渭河水量調(diào)度,對寶雞峽渠首樞紐以下實行“非汛期水電站限制發(fā)電,汛期合理引水發(fā)電,并利用灌溉工程反向調(diào)節(jié)生態(tài)水”的措施,保證渭河干流生態(tài)流量。非汛期(11月至次年6月),寶雞峽引水系統(tǒng)的魏家堡、楊凌水電站停止運行,通過寶雞峽灌溉系統(tǒng)工程調(diào)蓄保證林家村斷面非灌溉期間下泄流量不低于8.6m3/s,這樣可以將渭河寶雞至武功段近100km的河道流量提高到8.6m3/s~20m3/s,基本滿足河道低限生態(tài)需水。在灌溉期間,如工程調(diào)蓄不能滿足時,林家村下泄流量減少至5.4m3/s,一旦遭遇特大干旱情況,可臨時減少到2m3/s,首先保障生活、生產(chǎn)用水安全。汛期(7月至10月),通過調(diào)蓄,在保證林家村斷面河道流量大于12.8m3/s(達到天然生態(tài)狀況適宜流量),魏家堡還原流量不小于23.5m3/s的情況下,魏家堡、楊凌水電站可合理引水發(fā)電。

        4.2.3 加快跨流域調(diào)水工程實施

        引漢濟渭調(diào)水工程是南水北調(diào)的骨干工程,年總調(diào)水量為15億m3。通過實施引漢濟渭調(diào)水工程,流域部分支流開發(fā)利用方案調(diào)整,地表水利用量減少;直接受水區(qū)地下水開采量減少,其中50%左右為地表水激發(fā)量,將回歸河道;引漢濟渭生活、工業(yè)供水量將有一部分回歸水量,三項合計年均為渭河干流增加水量7.94億m3,折合流量25m3/s[2]。因此,盡可能加快引漢濟渭、引紅濟石等跨流域調(diào)水工程建設(shè)進度,爭取早日通水,為西安、寶雞、咸陽、渭南、楊凌等城市及渭河沿岸工業(yè)園區(qū)供水,調(diào)整增加馮家山、石頭河、黑河水庫的下泄流量,提高流域經(jīng)濟社會用水安全與生態(tài)環(huán)境基流保障能力。此外,應積極實施引嘉濟清調(diào)水工程,增加渭河寶雞段的生態(tài)水量。

        4.2.4 實行最嚴格的水資源管理制度

        從長遠來看,還需創(chuàng)新渭河流域管理的體制機制,把最嚴格的水資源管理制度落在實處。一是強化流域用水總量控制,按照渭河流域水資源總體配置方案,嚴格控制超指標用水,保障流域枯水期低限生態(tài)流量。二是加大節(jié)水治污力度,強化計劃用水和定額管理,并且從源頭減排、過程控制、末端治理等多個環(huán)節(jié)加大水污染防治力度,在廢污水處理的基礎(chǔ)上進一步處理為再生水,并提高再生水利用率。三是加強水功能區(qū)管理,有效實施入河污染物總量控制,加大流域點源和非點源污染控制力度,結(jié)合渭河全線整治等工程,通過構(gòu)建生態(tài)護岸和防護林帶、實施水生植被恢復、底泥生態(tài)疏浚等措施,改善渭河水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。四是建立水生態(tài)補償制度。政府應建立水生態(tài)補償?shù)霓k法和基金,為生態(tài)水買單,在上游建設(shè)專用生態(tài)用水調(diào)蓄水庫,對限制發(fā)電的水電站和下泄生態(tài)水的水庫予以補償,以市場調(diào)節(jié)的方式增加渭河生態(tài)水量。陜西水利

        [1]施文軍,凌紅波.流域生態(tài)需水概念及估算方法評述[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2013,(8):31-36.

        [2]陜西省水利廳.陜西省引漢濟渭調(diào)水工程規(guī)劃報告[R].西安:陜西省水利廳,2006.

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