王立明，閻戰(zhàn)友

（水利部海河水利委員會(huì)，300170，天津）

實(shí)施江河流域水量統(tǒng)一調(diào)度，是水法確立的水資源管理重要制度，是落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，合理配置和有效保護(hù)水資源，加強(qiáng)水生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵措施。

永定河流域水資源匱乏、時(shí)空分布不均、年際變化大，水資源開(kāi)發(fā)利用率高達(dá)97%，平原段1996年以后完全干涸，河流生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化。水利部2003年開(kāi)始組織實(shí)施永定河水量統(tǒng)一調(diào)度，逐步緩解了首都北京水資源緊張狀況，2020年春季永定河平原段重新全線通水，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

一、永定河水量調(diào)度階段劃分

永定河水量調(diào)度可以劃分為兩個(gè)階段：

第一階段（2003—2015年），以緩解首都北京水資源緊張狀況為調(diào)度目標(biāo)。2001年5月，國(guó)務(wù)院批復(fù)了《21世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃（2001—2005年）》（國(guó)函〔2001〕53號(hào)）。為保障首都北京供水安全，促進(jìn)流域水資源合理配置，提升水資源利用效率和節(jié)水水平，2003年水利部海河水利委員會(huì)開(kāi)始組織實(shí)施永定河上游地區(qū)水量集中統(tǒng)一調(diào)度，由山西省冊(cè)田水庫(kù)、河北省友誼水庫(kù)等大中型水庫(kù)向北京市官?gòu)d水庫(kù)集中輸水。

第二階段（2016年以后），以永定河生態(tài)水量保障為調(diào)度目標(biāo)。2016年12月，國(guó)家發(fā)展改革委、水利部、國(guó)家林業(yè)局聯(lián)合印發(fā)《永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)總體方案》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《總體方案》），實(shí)施流域綜合治理與生態(tài)修復(fù)，建設(shè)綠色生態(tài)河流廊道，將永定河逐步恢復(fù)成為“流動(dòng)的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”，推動(dòng)京津冀協(xié)同發(fā)展在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突破。自2017年開(kāi)始，在海河水利委員會(huì)的組織協(xié)調(diào)下加大了上游山西、河北向下游官?gòu)d水庫(kù)集中輸水量，2019年實(shí)施了萬(wàn)家寨引黃生態(tài)補(bǔ)水。

二、永定河水量調(diào)度

1.第一階段調(diào)度實(shí)施情況

（1）實(shí)施背景

20世紀(jì)80年代以來(lái)，海河流域降水量整體偏少，首都北京遭遇連續(xù)枯水年。作為北京市重要的地表水源地，官?gòu)d水庫(kù)和密云水庫(kù)來(lái)水量不斷減少。隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，用水需求不斷增長(zhǎng)，上下游省市之間用水矛盾日益尖銳。為解決水資源緊缺矛盾，保障首都北京供水安全，以有限的水資源支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，在加快規(guī)劃工程項(xiàng)目實(shí)施的同時(shí)，通過(guò)水量調(diào)度協(xié)調(diào)永定河省際水量分配。

（2）實(shí)施效果

2003年山西省冊(cè)田水庫(kù)首次向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水，2004年河北省壺流河水庫(kù)開(kāi)始向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水，首次實(shí)現(xiàn)了桑干河的水資源統(tǒng)一調(diào)度；2005年河北省友誼水庫(kù)首次向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水，實(shí)現(xiàn)了永定河上游地區(qū)的水資源統(tǒng)一調(diào)度。

這一階段，除2009年、2011年和2012年，由于上游地區(qū)干旱缺水，未安排上游山西省和河北省向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水外，其他各年份均實(shí)施了水量調(diào)度，集中輸水時(shí)間一般集中在10—11月份。到2015年，永定河上游地區(qū)山西省和河北省向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水5.35億m3，其中山西省輸水3.47億m3、河北省輸水1.88億m3，官?gòu)d水庫(kù)實(shí)際收水3.37億m3，占入庫(kù)水量的23.2%，在南水北調(diào)中線工程通水前，對(duì)緩解首都北京水資源緊缺狀況，保障首都供水安全發(fā)揮了重要作用。

2003—2015年上游地區(qū)向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水情況見(jiàn)圖1。

圖1 2003—2015年上游地區(qū)向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水情況統(tǒng)計(jì)

（3）水量分配方案

為進(jìn)一步規(guī)范永定河干流用水秩序，促進(jìn)流域水資源合理配置，加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理，2007年國(guó)務(wù)院批復(fù)了《永定河干流水量分配方案》（國(guó)函〔2007〕135號(hào)）。作為這一階段的標(biāo)志性成果之一，方案明確了永定河干流水量分配原則、上游山西省和河北省不同來(lái)水頻率下的水量分配意見(jiàn)、水量核定方法和保障措施，為做好流域水資源統(tǒng)一調(diào)度奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)為保障首都供水安全和流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展奠定了法律基礎(chǔ)。

2.第二階段調(diào)度實(shí)施情況

（1）實(shí)施背景

推動(dòng)京津冀協(xié)同發(fā)展，是黨中央、國(guó)務(wù)院作出的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略決策，《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出推進(jìn)永定河等“六河五湖”生態(tài)治理與修復(fù)。永定河是京津冀區(qū)域重要水源涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)屏障和生態(tài)廊道。先行開(kāi)展永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)，打造綠色生態(tài)河流廊道，是京津冀協(xié)同發(fā)展在生態(tài)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突破的著力點(diǎn)，對(duì)改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有重要的引領(lǐng)示范作用。

（2）生態(tài)水量目標(biāo)

永定河生態(tài)問(wèn)題的核心是生態(tài)水量短缺?！犊傮w方案》以永定河“山區(qū)段維持良好生境功能、平原段恢復(fù)水體連通和景觀環(huán)境功能、濱海段維持一定入海水量”的生態(tài)功能定位為基礎(chǔ)，按照“流動(dòng)的河”的目標(biāo)，確定永定河生態(tài)水量目標(biāo)為2.6億m3（以三家店斷面計(jì)），各主要控制站生態(tài)水量目標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 永定河各主要控制站生態(tài)水量目標(biāo)

（3）生態(tài)水量保障協(xié)議

2018年12月，在永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)部省協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組指導(dǎo)下，海河水利委員會(huì)與京津冀晉四?。ㄖ陛犑校┧ㄋ畡?wù)）廳（局）、永定河流域投資有限公司共同簽署《永定河生態(tài)用水保障合作協(xié)議》，協(xié)議明確了主要任務(wù)、生態(tài)水量目標(biāo)、水量調(diào)度管理，以及各方職責(zé)分工。這份協(xié)議是我國(guó)流域生態(tài)治理為保障河流生態(tài)用水而專(zhuān)門(mén)簽訂的第一份協(xié)議，為切實(shí)保障永定河生態(tài)用水奠定了基礎(chǔ)。

（4）實(shí)施效果

為保障永定河各主要控制站達(dá)到生態(tài)水量目標(biāo)，結(jié)合不同降水條件下山西省、河北省出境斷面水量要求，2017年開(kāi)始永定河生態(tài)水量調(diào)度探索與實(shí)踐，逐步由常規(guī)水資源調(diào)度向生態(tài)水量調(diào)度轉(zhuǎn)變。在調(diào)度時(shí)間上，增加了春季集中輸水，為水庫(kù)下游河流岸邊帶植被關(guān)鍵生長(zhǎng)期提供必要的水源；在調(diào)度水源上，充分利用當(dāng)?shù)貜搅鳎m時(shí)利用萬(wàn)家寨引黃北干線富余供水規(guī)模向桑干河、永定河生態(tài)補(bǔ)水；在調(diào)度方式上，利用補(bǔ)水沿線大中型水庫(kù)開(kāi)展多水源、多水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，集中向官?gòu)d水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水，為下游三家店斷面過(guò)水量實(shí)現(xiàn)2.6億m3的目標(biāo)提供保障。

2017—2019年適時(shí)加大生態(tài)水量調(diào)度力度，通過(guò)集中輸水和萬(wàn)家寨引黃北干線生態(tài)補(bǔ)水5.1億m3，在上游地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目未達(dá)效前，逐步保障冊(cè)田水庫(kù)、石匣里和響水堡3個(gè)控制站達(dá)到生態(tài)水量目標(biāo)，累計(jì)入官?gòu)d水庫(kù)水量2.89億m3，占官?gòu)d水庫(kù)入庫(kù)總水量的38.2%，2019年年末官?gòu)d水庫(kù)蓄水量5.10億m3，為2020年永定河平原段實(shí)現(xiàn)通水至首都新機(jī)場(chǎng)段的目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。2017—2019年各控制站生態(tài)水量滿足情況見(jiàn)表2。2017—2019年官?gòu)d水庫(kù)入庫(kù)水量對(duì)比見(jiàn)圖2。

①桑干河

2018年冊(cè)田水庫(kù)向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水1.18億m3，考慮到河道春季生態(tài)敏感期用水需求，結(jié)合水庫(kù)蓄水情況，安排春季輸水4 986萬(wàn)m3，這是桑干河首次實(shí)現(xiàn)春季生態(tài)水量調(diào)度，春季集中輸水滿足了下游河北省陽(yáng)原桑干河國(guó)家濕地公園、涿鹿桑干河國(guó)家濕地公園的生態(tài)用水需求，保障了濕地植被根莖萌發(fā)需水流量過(guò)程，促進(jìn)了河漫灘的蘆葦、香蒲以及兩側(cè)分布的羊草、苔草等低濕地植被恢復(fù)。

表2 2017—2019年各控制站生態(tài)水量滿足情況

圖2 2017—2019年官?gòu)d水庫(kù)入庫(kù)水量對(duì)比

2019年開(kāi)始探索引黃生態(tài)補(bǔ)水與本地徑流統(tǒng)籌調(diào)度，通過(guò)引黃北干線生態(tài)補(bǔ)水1.94億m3，其中安排春季補(bǔ)水1億m3，秋季補(bǔ)水0.94億m3，是永定河歷史上首次跨流域生態(tài)補(bǔ)水。引黃生態(tài)補(bǔ)水經(jīng)冊(cè)田水庫(kù)調(diào)蓄1.28億m3，入官?gòu)d水庫(kù)9 352萬(wàn)m3，有效保障了桑干河全年不斷流。生態(tài)補(bǔ)水途經(jīng)的太平窯水庫(kù)、東榆林水庫(kù)、桑干河省級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū)、桑干河國(guó)家濕地公園等重要生態(tài)節(jié)點(diǎn)和敏感區(qū)，是我國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)南北遷徙的重要通道和驛站，補(bǔ)水有效促進(jìn)了桑干河沿線生物多樣性保護(hù)與生境恢復(fù)。

②洋河

2019年友誼水庫(kù)向官?gòu)d水庫(kù)集中輸水2 460萬(wàn)m3，安排春季輸水1 613萬(wàn)m3，實(shí)現(xiàn)洋河首次春季生態(tài)水量調(diào)度。友誼水庫(kù)出庫(kù)流量控制在5 m3/s，至官?gòu)d水庫(kù)162 km，平均沿途每公里補(bǔ)充周邊地下水4.43萬(wàn)m3。輸水途經(jīng)的響水堡水庫(kù)，是河北黃羊?yàn)┦〖?jí)自然保護(hù)區(qū)緩沖區(qū)，屬于干旱與半濕潤(rùn)交錯(cuò)帶的生態(tài)敏感區(qū)域，水庫(kù)調(diào)蓄水量約1 100萬(wàn)m3，有效補(bǔ)充了濕地生態(tài)系統(tǒng)敏感期生態(tài)用水。

③永定河

通過(guò)上游地區(qū)集中輸水和生態(tài)補(bǔ)水，2019年年初官?gòu)d水庫(kù)蓄水量5.33億m3，具備向下游河道生態(tài)補(bǔ)水的條件。自3月13日至9月30日官?gòu)d水庫(kù)向下游河道生態(tài)補(bǔ)水3.09億m3，通過(guò)三家店控制站向永定河平原河段補(bǔ)水1.32億m3，過(guò)盧溝橋攔河閘水量0.6億m3，水頭最終到達(dá)黃良鐵路橋南800 m，距離盧溝橋16 km。根據(jù)調(diào)查，此次官?gòu)d水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水補(bǔ)充山峽段周邊地下水1.03億m3，三家店至盧溝橋河道兩側(cè)10 km范圍內(nèi)地下水水位平均回升3.8 m，3 km范圍內(nèi)地下水水位平均回升7.1 m，最高回升12.5 m；盧溝橋以下兩側(cè)3 km范圍內(nèi)地下水水位平均回升0.4 m。2019年永定河生態(tài)補(bǔ)水情況見(jiàn)圖3。

圖3 2019年永定河生態(tài)補(bǔ)水示意圖

三、永定河生態(tài)水量調(diào)度展望

合治理與生態(tài)修復(fù)的重要工作之一。

1.總體思路

永定河的水文情勢(shì)、生態(tài)保護(hù)要求、水資源開(kāi)發(fā)利用程度與調(diào)控能力，給生態(tài)水量調(diào)度帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，科學(xué)有序推進(jìn)生態(tài)水量保障，是永定河綜

基于永定河各主要控制站生態(tài)水量目標(biāo)，以官?gòu)d水庫(kù)為控制性節(jié)點(diǎn)，依托上游冊(cè)田水庫(kù)、友誼水庫(kù)等大中型水庫(kù)以及萬(wàn)家寨引黃北干線補(bǔ)水，建立不同時(shí)空尺度上的生態(tài)水量調(diào)度模型，結(jié)合年際豐枯來(lái)水特征和年內(nèi)汛期非汛期的生態(tài)用水，開(kāi)展年際和年內(nèi)不同時(shí)間尺度上的生態(tài)用水過(guò)程調(diào)度。在空間上，重點(diǎn)考慮官?gòu)d水庫(kù)上下游、桑干河和洋河干支流不同來(lái)水格局下的生態(tài)調(diào)度；在工程控制上，重點(diǎn)考慮官?gòu)d水庫(kù)及上游大中型水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度、河道內(nèi)外的閘壩控制工程的優(yōu)化調(diào)度；在目標(biāo)上，重點(diǎn)考慮上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水和河流生態(tài)的用水總量及其用水過(guò)程的調(diào)度。最終形成永定河流域空間上的上下統(tǒng)籌、時(shí)間上的年際年內(nèi)統(tǒng)籌的生態(tài)水量調(diào)度方案。

2.主要問(wèn)題

受水文地質(zhì)條件和地下水超采等因素影響，永定河官?gòu)d山峽段和平原段滲漏嚴(yán)重，周邊地下水虧空尚未完全彌補(bǔ)，按照地表地下立體修復(fù)的原則，平原段生態(tài)需水量明顯增加。2019年官?gòu)d水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水3.09億m3，三家店累計(jì)收水量2.06億m3，山峽段區(qū)間損失量1.03億m3，平均日損失量51.2萬(wàn)m3。因此，下游平原河段的生態(tài)水量保障是今后永定河生態(tài)水量調(diào)度的重點(diǎn)。如何提高三家店斷面生態(tài)水量保障程度，同時(shí)協(xié)調(diào)好上游地區(qū)農(nóng)業(yè)用水與生態(tài)用水之間的矛盾、提高集中生態(tài)補(bǔ)水效率，是永定河生態(tài)水量調(diào)度的難點(diǎn)。

3.努力方向

水源保障方面，隨著《總體方案》的逐步實(shí)施，永定河上游新增農(nóng)業(yè)節(jié)水能力逐漸達(dá)效，在利用官?gòu)d水庫(kù)調(diào)蓄生態(tài)水量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步挖掘冊(cè)田水庫(kù)、友誼水庫(kù)、響水堡水庫(kù)等水庫(kù)調(diào)節(jié)潛力，增加可用生態(tài)水量的調(diào)蓄，科學(xué)統(tǒng)籌萬(wàn)家寨引黃北干線供水規(guī)模，提高向永定河生態(tài)補(bǔ)水量；輸水效率方面，永定河及主要支流桑干河、洋河均存在不同程度的滲漏，需要科學(xué)分析河流入滲機(jī)制及規(guī)律，通過(guò)優(yōu)化輸水方案，提高集中輸水效率；生態(tài)效益方面，在維持河流基本生態(tài)功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步保證生態(tài)敏感區(qū)、生態(tài)敏感期需水以及短時(shí)期高流量的脈沖過(guò)程。因此，永定河生態(tài)水量調(diào)度應(yīng)在分析河流下滲規(guī)律及生態(tài)需水內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，以生態(tài)補(bǔ)水量、集中補(bǔ)水效率、河流生態(tài)效益作為調(diào)度目標(biāo)，通過(guò)多水源多水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度，構(gòu)建永定河生態(tài)水量調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益最大化，促進(jìn)永定河生態(tài)保護(hù)與修復(fù)。

四、生態(tài)水量保障措施

1.發(fā)揮水資源的最大剛性約束作用

堅(jiān)持“節(jié)水優(yōu)先”，堅(jiān)持“以水定地”，充分發(fā)揮水資源的最大剛性約束作用，加快推進(jìn)《永定河流域農(nóng)業(yè)節(jié)水工程實(shí)施推進(jìn)方案》的實(shí)施，在新增農(nóng)業(yè)節(jié)水能力1.41億m3的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大官?gòu)d水庫(kù)上游地區(qū)大中型灌區(qū)高效節(jié)水和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)施范圍，實(shí)施非農(nóng)作物替代，退耕還水，降低農(nóng)業(yè)用水總量。

2.制定生態(tài)水量調(diào)度管理辦法

根據(jù)《總體方案》《永定河干流水量分配方案》《永定河生態(tài)用水保障合作協(xié)議》，以河流生態(tài)水量保障為目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮當(dāng)?shù)貜搅鳌⒃偕?、引黃水等多種水源，結(jié)合現(xiàn)有水資源調(diào)度和防洪調(diào)度，制定永定河水量調(diào)度管理辦法，進(jìn)一步強(qiáng)化流域水量的統(tǒng)一調(diào)度和管理。

3.強(qiáng)化生態(tài)水量管控責(zé)任

在發(fā)揮流域管理機(jī)構(gòu)生態(tài)水量調(diào)度作用的同時(shí)，充分調(diào)動(dòng)流域各級(jí)政府在生態(tài)水量保障工作中的積極性，把生態(tài)水量管控工作納入沿河區(qū)縣的最嚴(yán)格水資源管理制度、各級(jí)河湖長(zhǎng)制考核評(píng)價(jià)體系，明確取水退水管控權(quán)責(zé)，形成“上下協(xié)同、分工協(xié)作、責(zé)任明確、齊抓共管”的生態(tài)水量管控責(zé)任體系。