楊易軍 高 歌 徐 炯 杜 微

黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，黑龍江 齊齊哈爾 161005

0 引言

作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，濕地在保護(hù)物種多樣性、調(diào)節(jié)局部氣候及維持水文特性等方面發(fā)揮著不可替代的作用［1］。扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)扎龍）作為國(guó)際重要濕地，在生物學(xué)保護(hù)領(lǐng)域的成就舉世矚目。然而進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，受全球氣候變化及人類(lèi)生產(chǎn)、生活等因素影響，扎龍濕地出現(xiàn)水資源短缺、服務(wù)功能喪失、水質(zhì)惡化及生態(tài)系統(tǒng)退化等問(wèn)題，導(dǎo)致珍稀水禽的保護(hù)受?chē)?yán)重缺水、棲息地面積減小等影響。為了充分發(fā)揮濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，2001年，扎龍啟動(dòng)濕地應(yīng)急補(bǔ)水行動(dòng)，在國(guó)家和省、市政府的積極呼吁與推動(dòng)下，以烏裕爾河流域?yàn)榛締卧?，全面統(tǒng)籌中部引嫩工程多措并舉向扎龍濕地補(bǔ)水，并于2009 年正式建立濕地長(zhǎng)效補(bǔ)水機(jī)制。截至2023年，扎龍濕地已累計(jì)補(bǔ)水約31 億m3，在一定程度上緩解了扎龍濕地缺水現(xiàn)狀，鶴類(lèi)、雁鴨等水禽數(shù)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，棲息地的生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好［2］。為提升扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水效益，筆者基于以往扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)補(bǔ)水路徑、點(diǎn)位、管理及監(jiān)測(cè)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，剖析生態(tài)補(bǔ)水存在的問(wèn)題，提出扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水建議。

1 扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水現(xiàn)狀

1.1 配置水量保持穩(wěn)定

2001—2023 年，扎龍濕地累計(jì)生態(tài)補(bǔ)水總量近31 億m3，逐年補(bǔ)水體量、指標(biāo)保持穩(wěn)定。在黑龍江省人民政府的高度重視與宏觀統(tǒng)籌下，組織相關(guān)部門(mén)相繼在2009 年、2012 年、2017 年召開(kāi)扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水協(xié)調(diào)會(huì)議，明確了補(bǔ)水資金來(lái)源、協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)職責(zé)及資金撥付形式等具體事項(xiàng)。其中，黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局依據(jù)各方監(jiān)測(cè)調(diào)研實(shí)際情況提報(bào)補(bǔ)水申請(qǐng)，經(jīng)黑龍江省林業(yè)和草原局審核后，通過(guò)黑龍江省中部引嫩工程和江東灌澇區(qū)管護(hù)中心依托中部引嫩總干渠第二節(jié)制閘一次補(bǔ)水、東升水庫(kù)泄水閘二次泄水形式開(kāi)展生態(tài)補(bǔ)水工作。20 多年來(lái)，扎龍濕地年均生態(tài)補(bǔ)水量超過(guò)1 億m3，為扎龍濕地生態(tài)環(huán)境改善做出了突出貢獻(xiàn)。2013—2022 年扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水情況見(jiàn)圖1。

圖1 2013—2022年扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水情況

1.2 補(bǔ)水效益成績(jī)顯著

扎龍濕地位于烏雙流域下游地帶，水資源天然稟賦較差且供需矛盾突出，依靠當(dāng)?shù)亟邓?、地表徑流難以保障濕地生態(tài)用水需求。自建立濕地長(zhǎng)效補(bǔ)水機(jī)制以來(lái)，嫩江徑流通過(guò)中部引嫩總干渠一次補(bǔ)水、東升水庫(kù)二次泄水，極大程度緩解了扎龍濕地的缺水情況，補(bǔ)水成效顯著。經(jīng)實(shí)地調(diào)研及查閱相關(guān)資料，生態(tài)補(bǔ)水后扎龍濕地水系連通性得到一定加強(qiáng)［3］，核心區(qū)內(nèi)野生丹頂鶴種群與營(yíng)巢數(shù)量趨于穩(wěn)定［4］，水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步改善［5］，濕地生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)功能與原始性保持良好。2019—2023 年扎龍濕地野生丹頂鶴種群與營(yíng)巢情況見(jiàn)圖2。其中，2023 年度鳥(niǎo)類(lèi)地面調(diào)查已全部完成，秋季時(shí)鳥(niǎo)類(lèi)離開(kāi)扎龍保護(hù)區(qū)向南遷徙，因此年度鳥(niǎo)類(lèi)監(jiān)測(cè)完整數(shù)據(jù)只有春、夏（營(yíng)巢）、秋3 個(gè)季度。

圖2 2019—2023年扎龍濕地野生丹頂鶴種群與營(yíng)巢情況

1.3 科研成果持續(xù)轉(zhuǎn)化

近十年來(lái)，為持續(xù)推進(jìn)扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水科研課題研究項(xiàng)目，黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局積極與各大高校、科研院所謀求課題合作，多次組建扎龍生態(tài)補(bǔ)水專(zhuān)項(xiàng)科研團(tuán)隊(duì)，在扎龍濕地補(bǔ)水前后的水環(huán)境特征變化、生態(tài)修復(fù)效果及野生動(dòng)植物棲息地狀況等方面開(kāi)展科學(xué)研究。截至2022 年，黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局工作人員相繼參與署名發(fā)表學(xué)術(shù)文章40 余篇、碩博論文15 篇及完成科研課題5 項(xiàng)，其中部分科研成果已經(jīng)應(yīng)用于生態(tài)補(bǔ)水實(shí)踐工作，為扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水提供了源源不斷的科學(xué)論據(jù)。

2 扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水存在的問(wèn)題

2.1 補(bǔ)水機(jī)制亟待完善

依照扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水三次協(xié)調(diào)會(huì)議紀(jì)要指示精神，盡管確定了各職能部門(mén)相應(yīng)權(quán)責(zé)，但是生態(tài)補(bǔ)水時(shí)間、路徑、點(diǎn)位及水量等由黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局與黑龍江省中部引嫩工程和江東灌澇區(qū)管護(hù)中心具體確定執(zhí)行，缺少一定的生態(tài)補(bǔ)水常態(tài)化工作標(biāo)準(zhǔn)流程。此外，負(fù)責(zé)實(shí)施一次補(bǔ)水的中部引嫩總干渠與二次泄水的東升水庫(kù)同時(shí)承擔(dān)城鎮(zhèn)供水、工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉及蓄洪泄洪等多項(xiàng)職能，生態(tài)補(bǔ)水調(diào)度環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，對(duì)干渠、水庫(kù)供補(bǔ)水運(yùn)行安全等要求較高，特別是春季濕地補(bǔ)水需要讓路農(nóng)業(yè)用水，給生態(tài)補(bǔ)水需量造成一定挑戰(zhàn)［6］。

2.2 補(bǔ)水路徑、點(diǎn)位有待優(yōu)化

當(dāng)前，扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水時(shí)段主要集中在夏末秋初或秋末冬初，通過(guò)中部引嫩工程一次補(bǔ)水、東升水庫(kù)二次泄水形式開(kāi)展。傳統(tǒng)的生態(tài)補(bǔ)水方案充分利用了東升水庫(kù)大泄水體量的顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)烏裕爾河?xùn)|支即九道溝子小流域的生態(tài)補(bǔ)水體量較大，但是考慮到烏裕爾河?xùn)|、西支水力聯(lián)結(jié)較為薄弱，僅依賴三里三—趙凱一線漫溢水量很難對(duì)烏裕爾河西支水量進(jìn)行有效補(bǔ)充。雖然可以通過(guò)加大排泄水量來(lái)增加西支補(bǔ)水體量，但是西支地勢(shì)要整體高于東支0.5 m 左右，存在一定阻水阻滯壓力。因此，僅依靠東升水庫(kù)西、中、東泄水閘這一補(bǔ)水點(diǎn)位及補(bǔ)水路徑，很難達(dá)到補(bǔ)水體量在核心區(qū)內(nèi)完全散溢的根本目的。

2.3 補(bǔ)水計(jì)量管理水平偏低

目前，扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水體量的監(jiān)測(cè)計(jì)量主要依賴中部引嫩總干渠第二節(jié)制閘計(jì)量設(shè)備所得數(shù)據(jù)。實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該監(jiān)測(cè)設(shè)備的水頭追蹤技術(shù)與過(guò)閘流量監(jiān)測(cè)方法比較傳統(tǒng)，對(duì)于遙感、無(wú)人監(jiān)測(cè)等地理測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用較少；受到水文測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)斷面局限，對(duì)東升水庫(kù)二次泄水閘并沒(méi)有配備常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備。此外，受監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)不足與第三方監(jiān)測(cè)單位變動(dòng)等客觀條件影響，黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局未構(gòu)建切實(shí)有效的生態(tài)補(bǔ)水監(jiān)測(cè)體系，嚴(yán)重影響扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水達(dá)到科學(xué)管理、精準(zhǔn)計(jì)量的目標(biāo)任務(wù)。

2.4 補(bǔ)水資源供需矛盾突出

扎龍濕地處于烏雙流域下游地帶，中上游建有大中型水庫(kù)9座（東升水庫(kù)、工農(nóng)水庫(kù)、鬧龍河水庫(kù)、先鋒水庫(kù)、玉崗水庫(kù)、宏偉水庫(kù)、泰西河上游水庫(kù)、陽(yáng)春水庫(kù)及躍進(jìn)水庫(kù)）、攔河閘壩5座（趙光農(nóng)場(chǎng)攔河閘、東勝渠首攔河閘、新生渠首攔河閘、躍進(jìn)水庫(kù)攔河閘、小泉子灌區(qū)攔河壩）、中北引干渠2 條（中部引嫩總干渠、北部引嫩總干渠）及泡沼10 余處，烏裕爾河近60%的徑流水量被截留［7］；雙陽(yáng)河為季節(jié)性河流，對(duì)于濕地水量補(bǔ)充不顯著；烏裕爾河干流上僅有一座控制性調(diào)蓄工程，即東升水庫(kù)，其緊鄰核心區(qū)邊界，無(wú)法對(duì)流域中上游用水進(jìn)行調(diào)蓄控制；如遇枯水年份烏裕爾河水進(jìn)入保護(hù)區(qū)水量發(fā)生銳減，而擴(kuò)大的水量缺口則必須通過(guò)中引工程引嫩江水進(jìn)行補(bǔ)充，加大了生態(tài)補(bǔ)水的現(xiàn)實(shí)壓力。

3 扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水建議

3.1 深化數(shù)據(jù)共享，完善補(bǔ)水協(xié)調(diào)機(jī)制

為進(jìn)一步嚴(yán)格補(bǔ)水計(jì)劃管理，實(shí)施補(bǔ)水有效科學(xué)監(jiān)管，繼續(xù)堅(jiān)持“引水有計(jì)劃、補(bǔ)水有方案”的生態(tài)補(bǔ)水執(zhí)行與監(jiān)管模式，在此建議成立由黑龍江省林業(yè)和草原局濕地管理處、黑龍江省扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、黑龍江省中部引嫩工程和江東灌澇區(qū)管護(hù)中心組成的三方生態(tài)補(bǔ)水監(jiān)管協(xié)調(diào)執(zhí)行委員會(huì)。其主要職能是在補(bǔ)水前制訂補(bǔ)水計(jì)劃方案、補(bǔ)水中加強(qiáng)取用水量數(shù)據(jù)公開(kāi)共享、補(bǔ)水后完善調(diào)研和會(huì)議相關(guān)文字影像資料，由黑龍江省林業(yè)和草原局濕地管理處牽頭，全面把握生態(tài)補(bǔ)水整體節(jié)奏，嚴(yán)格制訂調(diào)度管理程序，確保引嫩水量調(diào)配通暢、補(bǔ)水秩序安全平穩(wěn)，進(jìn)而全面推進(jìn)扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水工作精細(xì)化、規(guī)范化。

3.2 優(yōu)化路徑點(diǎn)位，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水量效提升

經(jīng)筆者實(shí)地調(diào)研考察，在扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水年度總量剛性約束情境下，依據(jù)扎龍濕地水資源的時(shí)空分布，結(jié)合天然水、嫩江引水補(bǔ)給水源的相對(duì)位置與水情聯(lián)結(jié)，擬采取分段式、多元路徑點(diǎn)位的優(yōu)化補(bǔ)水方案。

3.2.1 補(bǔ)水時(shí)間

10 月末至翌年4 月中下旬為扎龍河流封凍期，該時(shí)段無(wú)法進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水，按照此計(jì)算，則5月至10月初可以進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水：①5 月至7 月初為農(nóng)業(yè)用水高峰期，且為野生丹頂鶴等鳥(niǎo)類(lèi)繁殖季節(jié)，可以在該時(shí)段進(jìn)行小體量、低頻次補(bǔ)水；②7 月下旬至8 月上旬降雨比較集中，可少補(bǔ)或不補(bǔ)水；③8 月下旬至9 月中旬區(qū)域水位較為平穩(wěn)，為保證核心區(qū)水量充盈（至少應(yīng)有10 cm水深長(zhǎng)時(shí)段覆蓋），可以進(jìn)行大體量放水；④9 月下旬至10 月初為鳥(niǎo)類(lèi)遷徙高峰時(shí)段，較高水位不利于遷徙鳥(niǎo)類(lèi)棲息停歇，可以適當(dāng)降低補(bǔ)水體量。扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水時(shí)段見(jiàn)圖3。

圖3 扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水時(shí)段示意圖

3.2.2 補(bǔ)水點(diǎn)位

實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入扎龍濕地的水體主要為烏裕爾河水、嫩江引水及東升水庫(kù)蓄水；烏裕爾河?xùn)|西分支經(jīng)由趙三亮子閘、東升水庫(kù)東泄水閘進(jìn)入扎龍，八支干、九支干水量亦比較大，但受限渠道排水路徑，對(duì)于扎龍濕地補(bǔ)水作用不大；七支干、銀水彎閘建設(shè)規(guī)格較小，水體承泄流量不大；克欽排干多匯集至克欽湖，排泄至馬圈泡子后水量迅速減少；翁海排干渠內(nèi)水體運(yùn)行約33 km 即進(jìn)入扎龍濕地，并可匯集克欽排干、八支干渠部分水量共同排泄至老毛窩棚一帶，但是水體運(yùn)行渠道涉及旱田、水田區(qū)域較為密集，因此，該渠道補(bǔ)水時(shí)間應(yīng)避開(kāi)農(nóng)業(yè)退水，以免造成生態(tài)補(bǔ)水水質(zhì)下降情況發(fā)生。

根據(jù)上述考察結(jié)果，建議將承泄水量較大的東升水庫(kù)西、中、東泄水閘作為生態(tài)補(bǔ)水主要補(bǔ)水點(diǎn)位，將趙三亮子閘、翁海樞紐節(jié)制閘作為輔助補(bǔ)水點(diǎn)位。

3.2.3 補(bǔ)水路徑

東支承泄補(bǔ)水路徑：經(jīng)東升水庫(kù)西、中、東泄水閘承泄水量，經(jīng)黎明亮子、林齊村向南直至后地房子—當(dāng)奈屯一線，并逐漸漫溢至三里三—趙凱以西地帶［8］。

西支承泄補(bǔ)水路徑：主要經(jīng)趙三亮子閘、翁海排干及八支干承泄水量，經(jīng)獾洞崗、石家店、塘土崗子向西南直至九間房—肯可一線，并逐漸漫溢至濱洲鐵路以南地帶。實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前趙三亮子閘規(guī)模不大，僅有單門(mén)小高度提升下泄水量，因此，建議擴(kuò)建趙三亮子閘，并以生態(tài)補(bǔ)償形式將獾洞崗北—綏滿高速南、林齊村北農(nóng)田征收，進(jìn)一步拓寬烏裕爾河西支生態(tài)通道水文聯(lián)結(jié)。此外，石家店前往塘土崗子的道路為硬質(zhì)填土路面，水體僅有幾處涵洞流經(jīng)通道，嚴(yán)重阻滯了烏裕爾河承泄水量。因此，建議將八支干馬圈崗處開(kāi)辟一條與烏裕爾河西支聯(lián)結(jié)通道，以嫩江引水來(lái)補(bǔ)充西支水流體量；經(jīng)遙感二次解譯，翁海排干在中部引嫩干渠高程為151 m，水體流經(jīng)老毛窩棚一帶高程已降為144 m，十分符合應(yīng)急補(bǔ)水專(zhuān)用通道，可參與5月至7月初的小體量、低頻次補(bǔ)水活動(dòng)。扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水路徑見(jiàn)圖4。

圖4 扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水路徑調(diào)度示意圖

3.3 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)管理，強(qiáng)化補(bǔ)水計(jì)量管控

為提升扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與權(quán)威性，強(qiáng)化生態(tài)補(bǔ)水計(jì)量管理規(guī)范并顯著提升水量監(jiān)測(cè)管理水平，未來(lái)將以補(bǔ)水專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)及濕地保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目課題作為雙線資金支持，結(jié)合扎龍常規(guī)科研監(jiān)測(cè)小組并聯(lián)合專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)第三方機(jī)構(gòu)開(kāi)展生態(tài)補(bǔ)水監(jiān)測(cè)管理有關(guān)工作。以實(shí)際生態(tài)補(bǔ)水實(shí)踐情況為基礎(chǔ)，按照補(bǔ)水量控制與標(biāo)準(zhǔn)制定整體性補(bǔ)水監(jiān)測(cè)管理體系，運(yùn)用更多的物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等高新地理信息技術(shù)，在九道溝子小流域、烏裕爾河西中段布設(shè)一定數(shù)量的智能化水位與流速動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，進(jìn)而利用LMPIWD 模型將動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域點(diǎn)面掃描，形成較為精準(zhǔn)的補(bǔ)水監(jiān)測(cè)三維模型［9］。此外，生態(tài)補(bǔ)水監(jiān)測(cè)人員可依據(jù)補(bǔ)水區(qū)域劃分成相應(yīng)的水量統(tǒng)計(jì)小組，并明確補(bǔ)水前、補(bǔ)水中及補(bǔ)水后的定量化責(zé)任目標(biāo)，在生態(tài)補(bǔ)水流程中以周為單位對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)塊開(kāi)展數(shù)據(jù)上報(bào)，且在第三方專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)參與組織下形成具有精準(zhǔn)性、權(quán)威性的補(bǔ)水計(jì)量專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)報(bào)告，進(jìn)而顯著提升生態(tài)補(bǔ)水監(jiān)測(cè)工作效率與質(zhì)量，進(jìn)一步強(qiáng)化補(bǔ)水計(jì)量管控工作。

3.4 保證“兩線一面”，加強(qiáng)補(bǔ)水需量調(diào)度

基于扎龍濕地生態(tài)補(bǔ)水現(xiàn)狀，新時(shí)期生態(tài)補(bǔ)水總體支撐框架思路為“兩線一面”。其中，“兩線”是指烏裕爾河下游地表徑流補(bǔ)給生命線、中部引嫩總干渠補(bǔ)水徑流通道；“一面”則為維系核心區(qū)7 萬(wàn)hm2長(zhǎng)時(shí)段被淺表水面覆蓋，確保濕地生境不發(fā)生退化。為保證天然來(lái)水與人工引水符合生態(tài)補(bǔ)水編制計(jì)劃，則必須強(qiáng)化自然徑流、引嫩徑流水資源的科學(xué)調(diào)度，在此建議成立烏裕爾河水量調(diào)度協(xié)調(diào)工作委員會(huì)，明確烏裕爾河水量調(diào)度中各縣（市、區(qū)）行政管理部門(mén)的管理權(quán)限，特別是要穩(wěn)定扎龍濕地的年度需水總量，建立完善的烏裕爾河干流水資源調(diào)度會(huì)商機(jī)制，依據(jù)龍安橋水文站實(shí)時(shí)水情同步結(jié)合氣象資料增強(qiáng)烏裕爾河干流的水量徑流預(yù)測(cè)、預(yù)判能力，全面提升科學(xué)調(diào)配水資源能力。