許 玉

(新疆博衍水利水電環(huán)境科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引 言

2016年黨中央印發(fā)的《長江經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出：“把保護和修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境擺在首要位置……努力建成上中下游相協(xié)調(diào)、人與自然和諧的綠色生態(tài)廊道”。2017年原環(huán)境保護部、國家發(fā)展改革委、水利部聯(lián)合印發(fā)《長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，以保護一江清水為主線，水資源、水生態(tài)、水環(huán)境三位一體統(tǒng)籌推進，強調(diào)貫徹“山水林田湖是一個生命共同體”理念，堅持保護優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的原則，統(tǒng)籌水陸，統(tǒng)籌上中下游，系統(tǒng)開展重點區(qū)域生態(tài)保護和修復(fù)。此后不僅是長江流域，全國水能開發(fā)的主要省市均開展了境內(nèi)水電開發(fā)工程排查工作，以期系統(tǒng)解決、恢復(fù)和改善水電開發(fā)造成的河道斷流、水體凈化能力下降、水生生態(tài)系統(tǒng)退化等生態(tài)環(huán)境損害問題[1]。

在水電工程環(huán)境保護措施體系中，生態(tài)流量泄放是維護河流生態(tài)系統(tǒng)健康和穩(wěn)定的最根本措施，需要在調(diào)查河流已有生態(tài)環(huán)境問題，考慮河流生態(tài)維持需求的基礎(chǔ)上合理確定。

1 生態(tài)流量的概念與保護對象類型

1.1 生態(tài)流量概念

生態(tài)流量是為維護河流水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能需保留在河道內(nèi)的流量、水量及過程要求，是修復(fù)河流生態(tài)、保障河流健康的重要支撐條件，其確定要以河流生態(tài)保護對象及其用水需求為出發(fā)點[2]。河流生態(tài)流量一般包括生態(tài)基流、分水期生態(tài)流量、敏感生態(tài)流量等。

(1)生態(tài)基流。生態(tài)基流是維持河流基本形態(tài)和生態(tài)功能，防止河道斷流、維持水體自凈能力，需保留在河道內(nèi)的最小流量。

(2)分水期生態(tài)流量。分水期生態(tài)流量是根據(jù)河流水資源條件及水文豐枯變化特點，對豐平枯等不同水期或不同時段分別確定的生態(tài)流量，有利于維持關(guān)鍵性物種的最小及適宜生境、促進河流生態(tài)廊道水流連續(xù)性、維護河湖水域空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等。

(3)敏感生態(tài)流量。敏感生態(tài)流量是指河流生態(tài)敏感區(qū)在敏感期內(nèi)維持正常生態(tài)功能所需的流量(水量)及其過程，主要針對重要濕地、河谷林草保護、重要水生生物棲息生境保護、河口生態(tài)保護及防潮壓咸等用水要求。

1.2 生態(tài)流量保護對象類型

河流生態(tài)保護對象包括河流生態(tài)廊道、敏感生態(tài)保護對象兩大類。其中，河流生態(tài)廊道功能維護主要是河流生態(tài)廊道基本形態(tài)和生態(tài)功能的保護或修復(fù)，包括水流連續(xù)性維持、水源涵養(yǎng)保護、水體自凈能力維持、退化河段生態(tài)修復(fù)等。敏感生態(tài)保護對象保護主要是重要生態(tài)敏感區(qū)及特殊生態(tài)保護對象的保護，包括魚類等棲息生境保護、重要濕地保護、河谷林草維持、涉水景觀維護、河口防潮壓咸、河道輸沙用水保障等[3]。

2 案例研究

2.1 西洱河水能開發(fā)與環(huán)境現(xiàn)狀

西洱河是洱海唯一天然出水河道，為漾濞江左岸支流，是連接洱海和漾濞江的天然通道，它在云南省大理市大觀邑附近接納洱海出湖水量后由東向西流經(jīng)大理市下關(guān)鎮(zhèn)天生橋、四十里橋、太邑等地，后沿漾濞縣境西流至平坡村附近注入漾濞江后匯入瀾滄江；河流全長23 km，河道大多穿行于深山峽谷之間，天然落差約610 m，河道坡降2.65%，其水文情勢主要受洱海出流和梯級電站發(fā)電運行引水的影響。

西洱河水能開發(fā)較早，在20世紀(jì)七八十年代左右就建有4座攔河引水式電站，首尾相接，依靠洱海向西洱河的泄水發(fā)電，曾是云南省境內(nèi)的重要電源點。2004年，云南省人民政府對《洱海保護條例》進行了修訂，將洱海最低運行水位提高至1 964.3 m，條例規(guī)定“洱海實行取水許可制度，堅持計劃用水、節(jié)約用水，保證城鄉(xiāng)生活用水，優(yōu)先安排農(nóng)業(yè)用水，合理分配工業(yè)用水和發(fā)電用水”。該條例修訂實施后，通過洱海與西洱河之間的出湖節(jié)制閘控制下泄水量，以保證洱海運行水位控制要求，導(dǎo)致洱海向西洱河泄水減少。西洱河各級電站均無生態(tài)流量泄放設(shè)施，電站以可引水量全部引入發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，造成各級電站壩址至電站廠房間河段斷流，形成約19 km的脫水河段，占西洱河總河長的81.5%。受洱海運行水位調(diào)控、出湖節(jié)制閘泄流量減少的影響，4級電站發(fā)電量也逐年減少。

水生生態(tài)方面，西洱河比降大、岸坡陡峻、水流湍急、落差集中使得漾濞江魚類很難上溯到西洱河棲息，對魚類形成了天然阻隔；而洱海向西洱河泄流又受控于出湖閘，上下堵截造成天然狀況下西洱河魚類資源不豐富。西洱河梯級電站均為引水式開發(fā)，未布設(shè)生態(tài)流量下泄設(shè)施，除汛期9—11月間的個別月份外，其余月份電站閘(壩)下均基本斷流，汛期水量也大量減少，形成了閘壩前壅水區(qū)—減脫水河段的格局，魚類生境嚴(yán)重惡化。

西洱河從出湖節(jié)制閘～西洱河一級電站攔河壩間河段水質(zhì)控制目標(biāo)為Ⅲ類，西洱河一級電站攔河壩～入漾濞江間河段水質(zhì)控制目標(biāo)為Ⅳ類?，F(xiàn)狀西洱河上段受洱海出水水質(zhì)影響，水質(zhì)良好；下段受大理城區(qū)及洱海周邊集鎮(zhèn)生活污水排入及河流流態(tài)流程惡化影響，水質(zhì)超標(biāo)。

2.2 西洱河下泄生態(tài)流量的確定

基于對西洱河現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境問題及生態(tài)保護的實際需求的調(diào)查，西洱河水生生境已嚴(yán)重受損，難以通過恢復(fù)河流水量達到重現(xiàn)水生生態(tài)系統(tǒng)；同時西洱河為峽谷深切河流，沿河無河谷林草分布。而大理市及周邊城鎮(zhèn)均將西洱河作為接納水體，故應(yīng)從恢復(fù)西洱河水體自凈能力、水質(zhì)達標(biāo)控制出發(fā)，估算西洱河生態(tài)流量的泄放要求。

2.2.1 計算邊界條件

(1)西洱河水質(zhì)控制目標(biāo)：西洱河主要污染源大理市污水處理廠、洱海環(huán)湖截污等工程的排口均位于一級電站攔河壩以下河段，根據(jù)《云南省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》擬定該河段水質(zhì)目標(biāo)為IV類，主要控制指標(biāo)為NH3_N、COD、TP。

(2)洱海出湖水質(zhì)條件：根據(jù)洱海水質(zhì)公報，總體上洱海1—4月均能滿足Ⅱ類水質(zhì)目標(biāo)，其余時段均有波動，可達到Ⅲ類水質(zhì)。

(3)西洱河污染負(fù)荷：西洱河入河污染負(fù)荷如表1所示。

表1 西洱河入河污染負(fù)荷

2.2.2 生態(tài)流量估算

根據(jù)上述邊界條件，從偏安全角度，采用零維完全混合模式，估算西洱河達到水質(zhì)控制目標(biāo)逐月所需最大水量，詳見表2。西洱河TP達標(biāo)所需水量最大，最大流量為8月的3.03 m3/s。

表2 西洱河水質(zhì)達標(biāo)流量計算

2.2.3 生態(tài)流量擬定

目前洱海下泄西洱河的徑流過程完全受出湖節(jié)制閘人為調(diào)控，已非天然出湖過程。根據(jù)洱海多年平均天然入湖徑流特性，6—11月入湖徑流量占全年的79.7%，為多水期；12月—次年5月入湖徑流量占全年的30.3%，為少水期。以現(xiàn)行環(huán)?；疽笥嬎阄鞫由鷳B(tài)流量控制要求為：6—11月下泄洱海出湖斷面多年平均流量的30%，8.13 m3/s；少水期12月—次年5月下泄洱海出湖斷面多年平均流量的10%，2.71 m3/s。

根據(jù)前述以水質(zhì)達標(biāo)為保護需求的西洱河下泄流量要求估算結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)行基本要求，從偏安全角度取上述計算成果的外包，即：建議取最大流量3.03 m3/s作為少水期12月—次年5月西洱河下泄流量控制要求(約占洱海出湖斷面多年平均流量的11%)；取洱海出湖斷面多年平均流量的30%，即8.13 m3/s作為多水期6—11月西洱河下泄流量要求。

3 結(jié) 語

水體水質(zhì)的維護在維系河流生態(tài)系統(tǒng)健康和水資源持續(xù)利用方面發(fā)揮著決定性作用，水質(zhì)達標(biāo)和恢復(fù)水體自凈能力是生態(tài)流量保護對象中最基本的類型之一，也是修復(fù)已建電站造成的生態(tài)環(huán)境損害的最基本手段。水電工程生態(tài)流量措施的保障，需要建設(shè)方和電力調(diào)度機構(gòu)統(tǒng)籌制定合理的流域梯級聯(lián)合調(diào)度方案，并采取改建已有泄水建筑物等措施予以落實。