姜長龍,田 琪,崔亞鋒,陸 超
(1.松遼委水文局嫩江水文水資源中心,黑龍江齊齊哈爾 161000;2.水利部松遼水利委員會(huì),吉林長春 130021;3.松遼水利委員會(huì)流域規(guī)劃與政策研究中心,吉林長春 130021;4.嫩江尼爾基水利水電有限責(zé)任公司,黑龍江齊齊哈爾 161005)
河湖生態(tài)流量是維系河湖生態(tài)功能,控制水資源開發(fā)強(qiáng)度的重要指標(biāo),是統(tǒng)籌生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水,優(yōu)化配置水資源的重要基礎(chǔ),事關(guān)水安全保障和生態(tài)文明建設(shè)大局。水利部近年來高度重視河湖生態(tài)流量保障工作,要求強(qiáng)化重要河湖生態(tài)流量管理,開展諾敏河生態(tài)流量保障目標(biāo)確定研究工作,對(duì)保障諾敏河流域河湖健康和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用,也是十分必要和迫切的。
諾敏河發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂倫春旗托扎敏鄉(xiāng)大興安嶺支脈西尼氣山東南麓,為嫩江中游右岸一級(jí)支流,流經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市和黑龍江省齊齊哈爾市,河流全長448 km,流域面積26 886 km2,河道平均比降0.85%。主要支流有畢拉河、格尼河、西瓦爾圖河等。流域地形總體上西北高、東南低,總體植被覆蓋率約為73%,中上游森林資源豐富,天然覆蓋率高,下游農(nóng)區(qū)坡耕地較多。
諾敏河流域處于寒溫帶大陸性半濕潤氣候區(qū)。流域多年平均降水量為491.3 mm,降水存在年內(nèi)分配不均的特點(diǎn),汛期6—9月降水量約占全年降水總量的81.6%,4—5月的降水量僅占全年降水總量的10.5%。流域多年平均水資源總量為47.99億m3,其中,地表水多年平均水資源量為45.89億m3,地下水多年平均資源量為1.54億m3。
諾敏河流域2019年本地水總供水量為6.35億m3,水資源開發(fā)利用程度為11.9%,其中,地表水供水4.84億m3,開發(fā)利用程度為9.3%,地下水供水1.82億m3。
根據(jù)諾敏河流域生態(tài)保護(hù)對(duì)象情況、水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布及生態(tài)流量下泄過程對(duì)下游生態(tài)的影響等,本著兼顧生態(tài)問題斷面和生態(tài)良好斷面原則,綜合考慮諾敏河干支流特點(diǎn)和現(xiàn)階段對(duì)諾敏流域水資源管理的要求,確定古城子水文站為控制斷面。
2.2.1 計(jì)算方法
1)Qp法
諾敏河徑流年內(nèi)分配極為不均,用Qp法分別計(jì)算冰凍期(12月至次年3月)和非冰凍期(4—9月)的數(shù)據(jù)。以選取的控制斷面節(jié)點(diǎn)長系列(n≥30年)每期天然平均流量為基礎(chǔ),用每期的最小值排頻,選擇每期不同頻率下的流量作為控制斷面的生態(tài)流量。
2)最枯月平均流量法
最枯月平均流量法是采用河流最小月平均實(shí)測(cè)流量的多年平均值作為河流的生態(tài)流量。本文中計(jì)算冰凍期、非冰凍期各期生態(tài)流量。
2.2.2 資料選取
徑流系列采用全國第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作1956—2000年天然流量及1980—2016年實(shí)測(cè)流量成果。
2.2.3 水文資料代表性分析
古城子水文站位于諾敏河流域下游,控制諾敏河流域面積的90.38%,以古城子站為代表站,進(jìn)行流域徑流系列代表性分析。繪制古城子站1956—2000年徑流系列差積曲線,見圖1。
圖1 古城子站年徑流系列差積曲線
古城子站年徑流系列差積曲線上升與下降交替出現(xiàn),即豐、枯水年交替出現(xiàn),豐、枯水基本平衡,呈現(xiàn)較完整的豐、平、枯水周期,說明該站1956—2000年45年徑流系列豐、平、枯水年周期代表性好,Cv值為0.52,Cs/Cv為2。
2.2.4 計(jì)算結(jié)果
通過Qp法、最枯月平均流量法分析計(jì)算各期生態(tài)流量,古城子斷面生態(tài)流量目標(biāo)見表1。
表1 古城子斷面生態(tài)流量目標(biāo)計(jì)算結(jié)果匯總表
采用古城子水文站1980—2016年實(shí)測(cè)日徑流進(jìn)行評(píng)價(jià),滿足程度為實(shí)測(cè)徑流量達(dá)到或超過基本生態(tài)流量的日數(shù)與實(shí)測(cè)總?cè)諗?shù)的比值。經(jīng)計(jì)算,各方案滿足程度見表2。
表2 古城子斷面實(shí)測(cè)徑流量滿足程度表
從計(jì)算結(jié)果來看,最枯月平均流量法保證率較低,均不足90%,生態(tài)流量指標(biāo)值設(shè)置較高,Qp保障程度大于90%,較為合理,因此選擇Qp法計(jì)算的生態(tài)流量指標(biāo)作為推薦方案。
1)加強(qiáng)生態(tài)水量調(diào)度。將生態(tài)水量調(diào)度納入流域水資源統(tǒng)一調(diào)度,加強(qiáng)對(duì)河道外取用水工程的管控,科學(xué)制定水量調(diào)度方案和年度調(diào)度計(jì)劃,保障河道內(nèi)生態(tài)水量目標(biāo)實(shí)現(xiàn),促進(jìn)河湖生態(tài)復(fù)蘇和生態(tài)保護(hù)。
2)加強(qiáng)控制斷面實(shí)時(shí)流量監(jiān)測(cè)和預(yù)警。完善諾敏河生態(tài)流量控制斷面的監(jiān)控站點(diǎn)建設(shè),對(duì)諾敏河生態(tài)流量主要控制斷面下泄水量、沿江主要取水口取退水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。建立生態(tài)水量預(yù)警機(jī)制,古城子斷面可設(shè)置生態(tài)水量預(yù)警,合理設(shè)置預(yù)警層級(jí)、預(yù)警閾值,制定合理的預(yù)警響應(yīng)措施。
3)加強(qiáng)監(jiān)督考核保障。為推動(dòng)諾敏河流域生態(tài)水量保障工作落到實(shí)處,開展諾敏河生態(tài)流量保障考核評(píng)估工作,定期組織開展生態(tài)流量監(jiān)督檢查工作,強(qiáng)化日常監(jiān)管。