李麗江

(遼寧省大伙房水庫(kù)管理局渾河閘管理處，沈陽(yáng)110115)

1 水庫(kù)傳統(tǒng)調(diào)度模式及其弊端

水庫(kù)調(diào)度是指在確保水庫(kù)大壩安全的前提下，以水庫(kù)現(xiàn)狀、管理辦法、工作任務(wù)、水文水情、氣象預(yù)報(bào)等為依據(jù)實(shí)施有計(jì)劃、有針對(duì)性的蓄水和放水操作，以此完成對(duì)水庫(kù)水量的科學(xué)調(diào)節(jié)，讓有限的水資源得到最為合理的運(yùn)用，使水庫(kù)在防洪、灌溉、供水、抗旱等方面的作用得到充分發(fā)揮，最終使社會(huì)各領(lǐng)域的實(shí)際需求得到最大限度的滿足。

在以往的工作中，興利和防洪是水庫(kù)調(diào)度最主要也是最常見(jiàn)目的，在實(shí)現(xiàn)興利、防洪目標(biāo)的基礎(chǔ)上，部分水庫(kù)還會(huì)兼顧航運(yùn)、旅游、水產(chǎn)品養(yǎng)殖等功能，僅圍繞下游河道水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)而進(jìn)行的水庫(kù)調(diào)度比較少見(jiàn)，致使相當(dāng)一部分大壩下游河道因缺水而出現(xiàn)生態(tài)失衡、環(huán)境惡化等問(wèn)題?？偟膩?lái)講，水庫(kù)傳統(tǒng)調(diào)度模式的缺陷主要有以下2 個(gè)方面:

1)對(duì)水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注程度明顯不足。大部分水庫(kù)都將主要精力放在水庫(kù)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的更好實(shí)現(xiàn)方面，基于這一理念，最大程度的蓄水灌溉成為了一種普遍選擇。

受此影響，水庫(kù)下游河道的水量常年保持恒定狀態(tài)，原有的豐枯水期變化徹底消失，不僅容易引起下游河道的干枯和石漠化問(wèn)題，而且還會(huì)給河道內(nèi)生物的生長(zhǎng)和繁衍帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響，下游水生態(tài)環(huán)境因此遭到巨大破壞。除此之外，水庫(kù)的來(lái)水截蓄作用還會(huì)在相當(dāng)程度上增加下游河段水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的發(fā)生幾率，進(jìn)而造成水質(zhì)污染。

2)不同水庫(kù)間缺乏統(tǒng)一的調(diào)度管理。在同一流域內(nèi)進(jìn)行水庫(kù)的梯級(jí)建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前水利事業(yè)的一種常態(tài)，對(duì)于水庫(kù)調(diào)度管理工作的要求也較以往發(fā)生了巨大的變化。

當(dāng)時(shí)就目前的實(shí)際情況來(lái)看，部分處于同一流域內(nèi)的水庫(kù)尚未實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度管理，仍然按照以往的工作方式獨(dú)自進(jìn)行運(yùn)行調(diào)度。在新形勢(shì)下，這種傳統(tǒng)的調(diào)度方法不僅會(huì)造成水資源的不必要浪費(fèi)，而且還容易引起用水沖突等問(wèn)題［1－3］。

2 水庫(kù)生態(tài)調(diào)度及其原則

從廣義上講，水庫(kù)的生態(tài)調(diào)度是指在不影響水庫(kù)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，將生態(tài)效益擺到最高位置，所用調(diào)度辦法應(yīng)在滿足水庫(kù)水生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展要求的同時(shí)彌補(bǔ)以往產(chǎn)生的負(fù)面影響。

從狹義上講，水庫(kù)的生態(tài)調(diào)度是指在實(shí)現(xiàn)水庫(kù)經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)上兼顧水庫(kù)生態(tài)效益的調(diào)度方式。

在政府大力提倡社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境和諧發(fā)展的時(shí)代背景下，水庫(kù)調(diào)度部門(mén)應(yīng)提高對(duì)流域內(nèi)水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的重視程度，通過(guò)構(gòu)建高效合理的生態(tài)調(diào)度管理模式使流域內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)處于可持續(xù)發(fā)展的良好狀態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，水庫(kù)在構(gòu)建生態(tài)調(diào)度管理模式時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下6 項(xiàng)原則:

1)流域內(nèi)各類(lèi)生物生存所必需的水量要求應(yīng)得到充分滿足。

2)流域內(nèi)各類(lèi)生物對(duì)水生態(tài)環(huán)境的最低要求應(yīng)得到充分滿足。

3)以“排渾蓄清”原則為依據(jù)，采取切實(shí)有效的措施控制水庫(kù)淤積。

4)流域內(nèi)各生態(tài)因素的變化幅度應(yīng)與流域處于自然狀態(tài)時(shí)相當(dāng)。

5)以流域自然洪水量為依據(jù)保持相應(yīng)的模擬洪水。

6)流域內(nèi)關(guān)鍵區(qū)域的用水需求必須得到滿足，同時(shí)也應(yīng)具備一定的應(yīng)對(duì)水資源突發(fā)事件的能力。

3 水庫(kù)生態(tài)調(diào)度的方法

水庫(kù)傳統(tǒng)調(diào)度方式主要以防洪抗旱作為目的，對(duì)下游生態(tài)安全和環(huán)境問(wèn)題的考慮較少。以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這種做法極易引起如地下水位下降、水質(zhì)惡化、河道石漠化等破壞兩岸居民生存環(huán)境的問(wèn)題，所以必須在了解問(wèn)題產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，對(duì)生態(tài)調(diào)度的理念和方法進(jìn)行分析和研究［4］。

1)需水總量調(diào)度，即以保證下游河道生態(tài)需水量為目標(biāo)的調(diào)度方式，該方法能夠讓水庫(kù)下游河道的生態(tài)流量保持在合理水平，對(duì)于消除用水矛盾也具有一定的作用。

2)洪水調(diào)度，即通過(guò)下游河道的“模擬洪水”為水生物的繁衍提供有利條件，除此之外，該調(diào)度方法對(duì)于防止河道淤積或沖刷、平衡河道泥沙含量也具有一定的作用。

3)泥沙調(diào)度，即依據(jù)“排渾蓄清”原則對(duì)水庫(kù)水位進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，可有效減少水庫(kù)淤積問(wèn)題的出現(xiàn)。

4)水質(zhì)調(diào)度，即以防止如水華、水體富營(yíng)養(yǎng)化等水質(zhì)惡化問(wèn)題為目的的水庫(kù)調(diào)度，對(duì)減輕河道污染具有積極作用［5］。

4 水庫(kù)生態(tài)調(diào)度的理念和方法

水庫(kù)生態(tài)調(diào)度的基本理念是以人水和諧發(fā)展為宗旨，以滿足水庫(kù)流域內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展為目的，統(tǒng)籌防洪、抗旱和水生態(tài)安全，使水庫(kù)對(duì)所在流域水生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響被壓縮在最低限度，同時(shí)逐步恢復(fù)水庫(kù)流域內(nèi)的水生態(tài)系統(tǒng)。以側(cè)重點(diǎn)為依據(jù)，可將實(shí)際工作中的水庫(kù)生態(tài)調(diào)度方法劃分為以下4 類(lèi):

4.1 重點(diǎn)考慮流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境的保護(hù)

通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方法實(shí)現(xiàn)生態(tài)用水合理排放，以此避免如水華、水體富營(yíng)養(yǎng)化等水質(zhì)惡化問(wèn)題，減少水庫(kù)調(diào)度對(duì)流域內(nèi)水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，為流域水生態(tài)環(huán)境提供充分保護(hù)，最終使其處于可持續(xù)發(fā)展的理想狀態(tài)。

其中，“生態(tài)用水合理排放”是指保護(hù)流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境、防止其進(jìn)一步惡化所對(duì)應(yīng)的水生態(tài)系統(tǒng)用水量，根據(jù)效果的不同，可將其劃分為最低生態(tài)用水量、適宜生態(tài)用水量以及最佳生態(tài)用水量三種類(lèi)型。簡(jiǎn)單的講，想要使流域內(nèi)的水生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)，就要讓下游河道內(nèi)水量不低于最低生態(tài)用水量［6］。

4.2 重點(diǎn)考慮流域內(nèi)生態(tài)資源的保護(hù)

以水文水情的變化和流域內(nèi)水生生物的繁衍習(xí)性為依據(jù)，通過(guò)科學(xué)合理、切實(shí)可行的人為調(diào)節(jié)模擬洪水過(guò)程，以此滿足生活在水庫(kù)下游河道中的水生動(dòng)物繁衍需求。

水庫(kù)大壩建成并投入運(yùn)行后，河道在自然狀態(tài)下的水文水情必將發(fā)生巨大改變，由于部分水生生物的生活習(xí)性與原有的水文水情存在緊密聯(lián)系，因此這種變化將對(duì)其生存和繁衍產(chǎn)生不可忽視的影響。

在這種情況下，想要使流域內(nèi)生物資源得到有效保護(hù)，就必須對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度方式所造成的“下游河道常年流水量處于恒定狀態(tài)”進(jìn)行改善。為此，調(diào)度人員應(yīng)結(jié)合本地實(shí)際情況對(duì)大壩的泄水模式進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)人工模擬洪水過(guò)程的方式使河道原有的水文生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)，進(jìn)而為河道生物的生存繁衍創(chuàng)造所必需的外部環(huán)境［7－8］。

4.3 重點(diǎn)考慮泥沙淤積

泥沙淤積問(wèn)題的存在將帶來(lái)上游河床抬高、水庫(kù)蓄水總量下降的問(wèn)題，為此，調(diào)度人員應(yīng)依據(jù)“排渾蓄清”原則對(duì)水庫(kù)的運(yùn)行水位進(jìn)行調(diào)整，以此降低入庫(kù)泥沙量，避免或消除泥沙淤積問(wèn)題。

在水庫(kù)大壩建成投運(yùn)后，上游回水面積會(huì)因?yàn)樗痪€的升高而不斷擴(kuò)大，水庫(kù)上游來(lái)水流速放緩，河道水流的挾沙能力隨之下滑，進(jìn)而引起水庫(kù)大壩內(nèi)泥沙淤積的問(wèn)題。從以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，泥沙淤積一方面會(huì)對(duì)水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響，另一方面也會(huì)引起一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。生態(tài)調(diào)度以“排渾蓄清”原則為依據(jù)，通過(guò)采取如調(diào)節(jié)水庫(kù)泄水流量等針對(duì)性措施來(lái)調(diào)整大壩放水的含沙量和流量過(guò)程，不僅有利于消除水庫(kù)的泥沙淤積，同時(shí)也可保證下游河道的輸沙流量，對(duì)于避免河道萎縮斷流等問(wèn)題的出現(xiàn)具有積極作用。

4.4 重點(diǎn)考慮下游濕地的保護(hù)

濕地生態(tài)系統(tǒng)是一種獨(dú)特的水生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)也是大量動(dòng)植物的棲居地，具有重要的科學(xué)和生態(tài)價(jià)值。在以保護(hù)下游濕地為重點(diǎn)的情況下，調(diào)度人員應(yīng)依據(jù)流域內(nèi)濕地的特點(diǎn)對(duì)排水總量、含沙量等進(jìn)行季節(jié)性的調(diào)整，通過(guò)人工模擬流域自然狀態(tài)的方式消除水庫(kù)調(diào)度對(duì)濕地系統(tǒng)的不良影響［9］。

濕地系統(tǒng)雖然僅占全球面積的6%，但卻為全球20%以上的生物資源提供生存環(huán)境，對(duì)保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定發(fā)揮著不可替代的重要作用。在水庫(kù)建成投運(yùn)后，河道的水沙比例將發(fā)生巨大的變化，進(jìn)而打破天然濕地原有的水沙補(bǔ)給規(guī)則。為此，水庫(kù)調(diào)度應(yīng)以下游濕地的特點(diǎn)為依據(jù)，通過(guò)人工模擬的方式還原濕地在自然狀態(tài)下的水沙補(bǔ)給規(guī)則，以此將水庫(kù)對(duì)濕地的負(fù)面影響降到最低。

5 水庫(kù)生態(tài)調(diào)度實(shí)例分析

在長(zhǎng)江荊江段，進(jìn)入繁衍季節(jié)的四大家魚(yú)僅會(huì)在洪水上漲時(shí)產(chǎn)卵，而三峽大壩對(duì)上游洪水的攔蓄作用使下游自然洪水基本消失，荊江段四大家魚(yú)因此無(wú)法出現(xiàn)產(chǎn)卵繁衍行為。為解決這一問(wèn)題，三峽水庫(kù)在充分了解四大家魚(yú)繁衍習(xí)性的基礎(chǔ)上，結(jié)合水庫(kù)水文水情變化，通過(guò)調(diào)節(jié)排水總量和時(shí)間的方式人工模擬洪水過(guò)程，有效消除了水庫(kù)建設(shè)對(duì)四大家魚(yú)產(chǎn)卵繁衍的負(fù)面影響［10］。

在以往的枯水時(shí)節(jié)，漢江中下游經(jīng)常出現(xiàn)水華問(wèn)題，但隨著丹江口水庫(kù)蓄水調(diào)節(jié)能力的不斷增強(qiáng)以及引江濟(jì)漢工程聯(lián)合調(diào)度的開(kāi)展，漢江下游枯水時(shí)節(jié)的河道水量有效增加，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題也得到了有效解決，水華爆發(fā)的次數(shù)和規(guī)模較以往大幅減少。

通過(guò)以上兩個(gè)實(shí)例我們可以清楚的看到，生態(tài)調(diào)度在消除水庫(kù)對(duì)下游水生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響方面具有積極作用，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的逐步恢復(fù)具有重要意義。

6 結(jié) 語(yǔ)

本文從保護(hù)水庫(kù)下游流域水生態(tài)系統(tǒng)、滿足其可持續(xù)發(fā)展要求的角度出發(fā)，對(duì)生態(tài)調(diào)度的重要作用以及水庫(kù)調(diào)度和運(yùn)行管理中所應(yīng)采取的生態(tài)調(diào)度措施進(jìn)行了分析和討論。文章認(rèn)為，在新形勢(shì)下，水庫(kù)調(diào)度部門(mén)應(yīng)在重視社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，對(duì)生態(tài)效益給予應(yīng)有關(guān)注，通過(guò)生態(tài)調(diào)度的方法保證下游流域水生態(tài)環(huán)境的安全和健康，消除或減少水庫(kù)對(duì)水生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，最終開(kāi)創(chuàng)人與自然和諧發(fā)展的良好局面。

［1］王俊娜，董哲仁，等.美國(guó)的水庫(kù)生態(tài)調(diào)度實(shí)踐［J］.水利水電技術(shù)，2011(01):15－20.

［2］陳進(jìn)，李清清.三峽水庫(kù)試驗(yàn)性運(yùn)行期生態(tài)調(diào)度效果評(píng)價(jià)［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2015(04):1－6.

［3］龍愛(ài)華，楊志峰，等.基于流域水資源合理配置的塔里木河流域生態(tài)調(diào)度研究［J］.冰川凍土，2013(06):1600－1609.

［4］徐薇，蔡玉鵬，等.大型水庫(kù)生態(tài)調(diào)度實(shí)踐及展望［J］.人民長(zhǎng)江，2014(15):22－26.

［5］劉銘，魯春霞，等.中國(guó)水利工程的生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)調(diào)度研究［J］.資源科學(xué)，2011(08):1418－1421.

［6］徐楊，常福宣，陳進(jìn)，黃薇.水庫(kù)生態(tài)調(diào)度研究綜述［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2008(06):21－22.

［7］蔡其華.充分考慮河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)因素完善水庫(kù)調(diào)度方式［J］.中國(guó)水利，2006(02):101－105.

［8］董哲仁.筑壩河流的生態(tài)補(bǔ)償［J］.中國(guó)工程科學(xué)，2006(01):54－56.

［9］董哲仁.水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［J］.水利水電技術(shù)，2003(07):98－99.

［10］柯福恩，危起偉，羅俊德，楊文華.三峽工程對(duì)長(zhǎng)江漁業(yè)資源的影響與補(bǔ)救措施［J］.淡水漁業(yè)，1994(01):24－27.