2021年12月，水利部印發(fā)《水利部關(guān)于復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境的指導(dǎo)意見（水資管〔2021〕393號）》，明確了復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境的主要目標(biāo)，系統(tǒng)部署了各項任務(wù)措施，其中保障河湖生態(tài)流量是六項重點任務(wù)之一。由于河湖水體的流動性，生態(tài)流量保障在河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。本文以“自然-社會”二元水循環(huán)視角，對河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇內(nèi)涵與生態(tài)流量保障的作用進行了深入解析，分析了我國重點河湖生態(tài)流量保障現(xiàn)狀與存在問題，從減小社會水循環(huán)干擾與增強自然水循環(huán)保障能力兩個方面，提出了加強生態(tài)流量保障、促進河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇的路徑。一、河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇內(nèi)涵與生態(tài)流量保障作用造成河湖萎縮與生態(tài)環(huán)境退化的根本原因是社會水循環(huán)取水、排污、筑壩、修堤等各項擾動的幅度超過了自然水循環(huán)的自我調(diào)節(jié)和承受能力。2020年，全國取用水總量5812.9億m3，占當(dāng)年全國水資源總量的18.39%。雖然總體占比不高，但由于水資源本底條件和取用水量時空分布的不均，會在部分流域和區(qū)域?qū)ψ匀凰h(huán)造成巨大影響。根據(jù)《2020中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》，當(dāng)年全國共處理城市污水559.2億m3，污水處理率97.08%，也意味著至少有16.3億m3的城市生活污水未經(jīng)處理就直接排放入河，而集中處理的城市污水，即使按照一級A標(biāo)準(zhǔn)排放，對于河流來說仍是巨大污染源；全國有工業(yè)廢水治理設(shè)施69200套，處理能力17195萬t/d，折合年工業(yè)廢水排放量約628億m3；2020年全國水稻、玉米、小麥三大糧食作物的化肥利用率為40.2%，農(nóng)藥利用率為40.6%，即有接近6成的全國化肥、農(nóng)藥施用量（2020年全國化肥產(chǎn)量5496萬t、農(nóng)藥原藥產(chǎn)量214.8萬t）滯留土壤層，其中相當(dāng)大一部分將伴隨農(nóng)田退水、坡面產(chǎn)匯流進入河湖水體；畜禽糞污綜合利用率75.0%，此外還有大量的農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理就直接排放。在取用水和污染物排放之外，全國9.8萬座水庫、1.6萬座規(guī)模以上引水式水電站、9.7萬座規(guī)模以上水閘對水流的連通性造成巨大影響；城市化、農(nóng)業(yè)開墾和堤防建設(shè)對于河湖水域空間也造成大量擠占。在此形勢下，河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇主要包含兩方面內(nèi)涵，一是河湖空間基底的保護恢復(fù)，也就是“盛水的盆”；二是空間基底之上水體或水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，也就是“盆中的水”。其中，河湖空間基底恢復(fù)又可分為適宜水域空間面積和良好水域空間結(jié)構(gòu)兩個方面；水體恢復(fù)可分為充足水量和良好水質(zhì)兩個方面。適宜水域空間面積指“盛水的盆”要足夠大，能夠有效容納和蓄滯汛期洪水，化解 “人水爭地”的矛盾。良好的水域空間結(jié)構(gòu)指“盛水的盆”質(zhì)量要高，包括“深潭-淺灘-灘地”結(jié)構(gòu)要合理，以提供適宜的水陸交錯帶生境，緩沖和降解入河湖污染物；“天然-人工”與“保護-開發(fā)”比例要適宜，以預(yù)留充足的天然生境，保護自然水生態(tài)系統(tǒng)；水域縱向、橫向和垂向連通性要高，以維系水循環(huán)的物質(zhì)、能量、信息傳遞和生物遷徙功能。對于“盆中的水”，也包括量和質(zhì)兩個方面。其中水量復(fù)蘇包括河湖儲水量的復(fù)蘇與流水量的復(fù)蘇。河湖儲水量的復(fù)蘇是一次性的，而流水量的復(fù)蘇則需要長期保持。對于河湖萎縮嚴(yán)重的區(qū)域，短期內(nèi)看重以水面面積為表征的儲水量復(fù)蘇，長期視野下，動態(tài)更新的流水量復(fù)蘇更為關(guān)鍵。而流水量的復(fù)蘇，也就是常說的生態(tài)流量，則又可以分為生態(tài)基流和敏感生態(tài)需水兩大部分。需要指出的是，對于地表河湖來說，無論是儲水量還是流水量的復(fù)蘇，都要以地下水恢復(fù)至合理水位，形成良性的地表-地下水補給排泄關(guān)系為前提。而水質(zhì)的復(fù)蘇，一方面是盡量減小污染物的入河，維持良好水質(zhì)；另一方面在部分水體，特別是梯級水電開發(fā)河段，需要重視梯級電站對生源要素層層攔截導(dǎo)致的河流“貧營養(yǎng)”問題，若水體過于貧瘠將導(dǎo)致河道水生生物食物鏈斷裂，進而影響水生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性。在河湖生態(tài)復(fù)蘇各個維度內(nèi)涵中，生態(tài)流量保障發(fā)揮著紐帶作用，處于核心地位。一方面，湖泊濕地維持適宜的生態(tài)水位、河流間歇性發(fā)生漫灘洪水，有助于河湖水域空間的保護和維持，避免被人類社會經(jīng)濟活動所侵占，并能促進水域空間縱向、橫向、垂向連通性的維持；另一方面，生態(tài)流量的保障能夠有效增強水體流動性和納污能力，對于維持適宜水質(zhì)發(fā)揮著重要作用。總體而言，在眾多任務(wù)中，生態(tài)流量保障是河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇的重中之重。二、我國重點河湖生態(tài)流量達(dá)標(biāo)現(xiàn)狀與存在問題2020年，水利部分兩批制定了全國166個重點河湖控制斷面的生態(tài)流量目標(biāo)。從目標(biāo)實施首年的達(dá)標(biāo)情況來看，主要存在如下特征和問題。一是生態(tài)基流達(dá)標(biāo)情況總體較好。2021年，126個確定生態(tài)基流或最小下泄流量目標(biāo)的控制斷面中，日均流量平均達(dá)標(biāo)率為97.9%。其中日均流量全部達(dá)到生態(tài)基流或最小下泄流量目標(biāo)的斷面70個，占比55.6%；日均流量達(dá)標(biāo)率達(dá)到95%以上的斷面110個，占比87.3%；日均流量達(dá)標(biāo)率達(dá)到90%以上的斷面120個，占比95.2%。56個日均流量非100%達(dá)標(biāo)的控制斷面中，平均每個斷面有17.5d不達(dá)標(biāo)，主要集中在枯水期（12月—次年3月），占總不達(dá)標(biāo)天數(shù)比例為45.1%；其次是平水期（4—5月、10—11月），占總不達(dá)標(biāo)天數(shù)比例為33.2%；豐水期（6—9月）不達(dá)標(biāo)天數(shù)占比為21.7%。二是需要創(chuàng)新生態(tài)基流的年度達(dá)標(biāo)評價方法。從上述達(dá)標(biāo)情況可以看出，雖然生態(tài)基流總體達(dá)標(biāo)情況較好，但全年日均流量均不低于基流目標(biāo)的斷面數(shù)量占比卻僅有55.6%，若以此作為斷面年度達(dá)標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)，顯然過于嚴(yán)厲。考慮到水生態(tài)系統(tǒng)對于短時期內(nèi)極低流量過程的耐受能力，建議在年度達(dá)標(biāo)評價中將斷面年內(nèi)最長連續(xù)不達(dá)標(biāo)天數(shù)作為重要指標(biāo)之一，并考慮斷面整體達(dá)標(biāo)率、斷流情況等因素進行綜合評價。若以日均流量達(dá)標(biāo)率達(dá)到95%、有基流目標(biāo)時段不斷流，且年內(nèi)最長連續(xù)不達(dá)標(biāo)天數(shù)≤7天作為斷面年度“達(dá)標(biāo)”評價標(biāo)準(zhǔn)，則2021年126個參評斷面中有109個達(dá)標(biāo)，總體達(dá)標(biāo)率為86.5%。其中，松花江區(qū)、遼河區(qū)、黃河區(qū)、淮河區(qū)達(dá)標(biāo)率達(dá)到100%；珠江區(qū)達(dá)標(biāo)率最低，為57.7%。
三是湖泊最低生態(tài)水位和斷面基本生態(tài)水量均完全達(dá)標(biāo)，但基本生態(tài)水量存在目標(biāo)過低的情況。2021年，已確定最低生態(tài)水位目標(biāo)的8個湖泊，旬均水位全部滿足最低生態(tài)水位目標(biāo)，且日均水位也均滿足生態(tài)水位目標(biāo)。已確定全年或分季節(jié)基本生態(tài)水量目標(biāo)的19個控制斷面，對應(yīng)時期的斷面徑流量全部達(dá)標(biāo)，且平均達(dá)標(biāo)程度（實測值/目標(biāo)值）達(dá)到1287%。究其原因，是因為大部分?jǐn)嗝娴幕旧鷳B(tài)水量目標(biāo)是由對應(yīng)時期的生態(tài)基流目標(biāo)直接積分得到，而生態(tài)基流目標(biāo)作為一種短歷時的“底限”目標(biāo)，是不宜長期將流量保持在其目標(biāo)值附近的，否則也會造成河流生態(tài)系統(tǒng)的退化。需要進一步探索斷面基本生態(tài)水量的合理制定方法，優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)有偏低的基本生態(tài)水量目標(biāo)。四是敏感生態(tài)需水保障情況不容樂觀。突出表現(xiàn)在制定敏感生態(tài)需水目標(biāo)的斷面少、已定目標(biāo)達(dá)標(biāo)情況不佳等方面。在全部166個控制斷面中，僅有5個斷面制定了敏感生態(tài)需水目標(biāo)，占比僅3%。在這5個斷面中，東南諸河區(qū)的白塔、松溪斷面制定了敏感期生態(tài)流量目標(biāo)，2021年敏感期對應(yīng)的達(dá)標(biāo)天數(shù)比例分別為78%、100%；長江的宜昌斷面、西江的桂粵和高要斷面制定了敏感期脈沖流量目標(biāo)，2021年在各自敏感期內(nèi)均只發(fā)生了1次符合要求的脈沖過程，達(dá)標(biāo)次數(shù)比例分別為33%、25%、25%。雖然珠江流域2021年遭遇極端枯水年份，超過了敏感生態(tài)需水75%的保證率要求，不要求敏感生態(tài)需水達(dá)標(biāo)，但總體來看，全國重點河湖的敏感生態(tài)需水目標(biāo)制定和調(diào)度保障工作仍需全面加強。生態(tài)流量不足是社會水循環(huán)對于自然水循環(huán)的干擾超出其承受能力導(dǎo)致，解決該問題的方法和路徑也需基于二元水循環(huán)理論科學(xué)制定。總體而言，一方面需要減小社會水循環(huán)對于自然水循環(huán)過程的干擾，另一方面需要通過各種措施加強自然水循環(huán)自身的應(yīng)對和保障能力。一是嚴(yán)格落實“四水四定”和節(jié)水優(yōu)先方針。在經(jīng)濟社會發(fā)展布局中，要充分執(zhí)行“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”原則，把水資源作為最大的剛性約束。同時也應(yīng)看到，我國水資源總體分布格局與耕地、能源、礦產(chǎn)等生產(chǎn)要素不匹配。北方六個水資源一級區(qū)國土面積占64%，人口約占60%，耕地約占50%，而水資源量僅占19%；全國70%的煤炭資源集中在黃河上中游能源基地，而這一區(qū)域的水資源量卻不足全國的3%；國家糧食安全保障主要立足于東北和黃淮海兩大主產(chǎn)區(qū)，黃淮海流域水資源開發(fā)利用已超出承載能力，而東北地區(qū)農(nóng)業(yè)與生態(tài)爭水的問題也已開始顯現(xiàn)。所以，在“四水四定”具體執(zhí)行過程中，需要辯證應(yīng)對和求解，而不是“一刀切”地盲目執(zhí)行。對于其他生產(chǎn)要素富集而水資源短缺的地區(qū)，全面貫徹“節(jié)水優(yōu)先”的方針政策，提高各行業(yè)用水效率，建設(shè)節(jié)水型社會就顯得尤為重要，需要通過節(jié)水技術(shù)的不斷創(chuàng)新，推動水資源緊缺地區(qū)主要行業(yè)用水效率和節(jié)水技術(shù)的迭代式發(fā)展。二是加強取用水總量控制和江河水量分配。取用水總量控制是從行政區(qū)劃角度進行用水總量控制，江河水量分配是從流域角度進行用耗水總量控制，二者有機結(jié)合，才能切實發(fā)揮好用水總量控制作用，將社會水循環(huán)通量和對自然水循環(huán)的影響限制在可接受范圍內(nèi)。目前，隨著最嚴(yán)格水資源管理制度的實施，全國建立了省、市、縣3級用水總量控制指標(biāo)體系，促進全國用水總量增長態(tài)勢趨緩，甚至部分年份實現(xiàn)“負(fù)增長”；水利部已批復(fù)全國60多條跨省江河的水量分配方案，各省級水行政主管部門也開展了大量跨地市河流的水量分配工作。今后需要進一步加強二者的融合，在各行政單元用水總量指標(biāo)基礎(chǔ)上，進一步明晰各分項水源的可開發(fā)利用總量，杜絕流域區(qū)域總體不超標(biāo)但局部擠占、取用水總量不超標(biāo)但分項水源超標(biāo)的問題。三是加強重點季節(jié)的農(nóng)業(yè)-生態(tài)用水沖突協(xié)調(diào)。目前，農(nóng)業(yè)用水仍然是我國的用水大戶，而農(nóng)田灌溉的用水季節(jié)比較集中，主要在4—6月份，這是造成北方河湖在這一時期生態(tài)流量不達(dá)標(biāo)的主要成因。研究表明，近4年我國北方河湖生態(tài)基流不達(dá)標(biāo)的主要成因為河道外取用水，其中取用水總量過高的貢獻(xiàn)是36.6%，而取用水季節(jié)性沖突的貢獻(xiàn)則達(dá)到41.4%。所以，在農(nóng)田灌溉用水高峰期，要特別重視生產(chǎn)生活用水與生態(tài)環(huán)境用水矛盾的協(xié)調(diào)。應(yīng)優(yōu)先保障河流生態(tài)基流，剩余水量再進行合理分配，避免通過閘壩、渠道等方式將水全部截流引走。即使在水量緊缺，不可避免破壞河流生態(tài)基流的情況下，也應(yīng)保障生態(tài)基流連續(xù)破壞時長不超過河流生態(tài)系統(tǒng)的耐受能力。對于特殊干旱年份造成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失，可以通過引入干旱保險等方式予以彌補，而不能全部轉(zhuǎn)嫁到生態(tài)系統(tǒng)。四是全面開展地下水超采治理。在健康的地表水—地下水補給排泄關(guān)系中，河流生態(tài)基流主要由地下水予以調(diào)蓄和補充，若地下水水位過低，生態(tài)基流將無法得到保障。但隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，也呈現(xiàn)出一些新的態(tài)勢。一方面，大量水庫的修建增加了河道內(nèi)生態(tài)基流的保障能力，在做好調(diào)度的前提下，能大幅度提高水庫下游河道生態(tài)基流的保障能力和流量水平。如嫩江干流尼爾基水庫2006年建成以后，將嫩江出口斷面大賚站的基流水平從天然徑流90%保證率的22m3/s提高到近10年最低實測流量40.7m3/s。另一方面，隨著平原區(qū)大量地下基礎(chǔ)設(shè)施的修建，地下水水位已不宜恢復(fù)到歷史水平。如20世紀(jì)60年代初期華北平原山前平原淺層地下水埋深在1~3m，此后超采導(dǎo)致大面積地下水漏斗，漏斗中心區(qū)地下水埋深達(dá)到100m以上。在超采治理過程中，由于平原區(qū)城市大量地下基礎(chǔ)設(shè)施的修建，加之耕地防鹽堿化的需求，地下水水位已不適宜恢復(fù)到歷史水平，較適宜的恢復(fù)埋深在20 m左右。但無論形勢如何變化，對于現(xiàn)有的超采區(qū)，都需要盡快實現(xiàn)地下水的采補平衡，避免地下水水位持續(xù)下降，并結(jié)合豐水年份的自然補給和生態(tài)補水等措施，將地下水水位盡快恢復(fù)至適宜水位。2.增強自然水循環(huán)應(yīng)對和保障能力一是加強江河源區(qū)水源涵養(yǎng)。通過水土保持、植被建設(shè)、封育保護等措施開展源區(qū)水源涵養(yǎng)，并不會直接增加地表徑流總量，甚至?xí)欢ǔ潭壬蠝p小徑流總量。但其作用在于增加源區(qū)的徑流調(diào)蓄能力，相當(dāng)于建設(shè)一座巨大的“天然水庫”，能極大增強河流在枯水年份、枯水期的徑流保障能力，并對汛期洪水起到“削峰”作用，對于河流生態(tài)流量保持具有重要作用，是加強自然水循環(huán)自身調(diào)節(jié)能力的重要手段。同時，源區(qū)生態(tài)小流域的建設(shè)還將有助于減輕入河污染負(fù)荷，促進河流水質(zhì)改善。二是合理制定生態(tài)基流、最低生態(tài)水位、基本生態(tài)水量等目標(biāo)，并在水資源配置和調(diào)度中予以優(yōu)先滿足。對于河流生態(tài)基流和基本生態(tài)水量、湖泊最低生態(tài)水位等“底限”目標(biāo)，考慮到水文的周期性以及不同流域的差異性，更加適宜于利用Qp等保證率方法進行制定，以維護天然基流水平為主要目標(biāo)。但對于上游已建設(shè)控制性工程的河段，要綜合考慮現(xiàn)狀調(diào)蓄能力和水平優(yōu)化確定；對于徑流嚴(yán)重衰竭、無法得到有效徑流補充的河段，近期可以恢復(fù)基本生態(tài)水量為主，遠(yuǎn)期恢復(fù)生態(tài)基流。但基本生態(tài)水量目標(biāo)不是基流目標(biāo)的簡單積分或加和，而應(yīng)充分考慮水資源開發(fā)利用水平、徑流量與生態(tài)系統(tǒng)之間的響應(yīng)關(guān)系等因素綜合確定。對于已制定的“底限”目標(biāo)，需要明晰責(zé)任，加強監(jiān)測預(yù)警和考核監(jiān)督，確保在相應(yīng)的保證率要求下達(dá)標(biāo)。三是開展關(guān)鍵保護物種和保護目標(biāo)的水文水動力需求研究，并通過生態(tài)調(diào)度等手段予以精準(zhǔn)滿足。在“底限”要求得到滿足的基礎(chǔ)上，應(yīng)針對不同區(qū)域重點保護物種和保護目標(biāo)，開展魚類不同生命階段適宜水動力條件、濕地植被生長水分需求和漫灘過程、河流輸沙用水、河口適宜鹽度維持等需求的深入研究。建立相應(yīng)的生態(tài)—水文響應(yīng)關(guān)系，明晰敏感生態(tài)需水發(fā)生時期和時機、峰值流量、發(fā)生頻次和總水量需求，并結(jié)合實際來水過程，通過水利水電工程的生態(tài)調(diào)度予以精準(zhǔn)化滿足。水利水電工程一般需要發(fā)揮防洪、發(fā)電、供水、航運等綜合功能，要將生態(tài)調(diào)度納入工程調(diào)度運行管理辦法，在規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工和調(diào)度運行的全階段予以規(guī)范化管理，明晰相關(guān)要求，并加強對于工程實際運行單位的監(jiān)督考核。四是開展生態(tài)流量保障成效的監(jiān)測評估，促進目標(biāo)體系的動態(tài)修正。對于已制定的生態(tài)流量目標(biāo)，要加強按照目標(biāo)保障后的成效評估。通過對目標(biāo)實施后水生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性的連續(xù)監(jiān)測，對當(dāng)前目標(biāo)的適應(yīng)性進行評估，并根據(jù)評估結(jié)果對目標(biāo)進行動態(tài)修正，促進生態(tài)流量目標(biāo)和保障體系的不斷完善。目前，水利部已分4批制定全國286個重點河湖控制斷面的生態(tài)流量目標(biāo)，但對于目標(biāo)實施之后的成效尚缺乏深入的研究。2021年，水利部松遼水利委員會聯(lián)合中國水利水電科學(xué)研究院開展了洮兒河生態(tài)流量保障成效評估，取得了初步成果。但生態(tài)流量保障后水生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)是一個長期的過程，此項工作需要持續(xù)開展，逐步積累相關(guān)數(shù)據(jù)，才能形成可靠的定量評估結(jié)果。五是著力提升水流的連通性和流態(tài)的多樣性，促進棲息地和水生生物的多樣性。生態(tài)流量的保障只是為河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)的水分條件，對于水生生物而言，更直接的需求是滿足其生存繁衍需求的多樣化生境和連續(xù)的洄游通道。因此，在生態(tài)流量保障之余，還需要特別重視水流連通性的改善和流態(tài)多樣性的塑造。具體措施包括小水電的清理整改、水利工程過魚設(shè)施的建設(shè)、河流蜿蜒地貌的保護恢復(fù)和斷面形態(tài)的合理塑造，以及丁壩、生態(tài)浮島等微生境的營造等。通過水流連通性的改善促進水生生物在不同棲息地、不同水域間的流通和基因交換，通過多樣化的流態(tài)塑造多樣化的棲息地，最終促進水生生物的多樣性。六是對于問題突出的重點河湖，通過外流域調(diào)水等手段予以解決。北方地區(qū)部分河湖濕地，由于社會經(jīng)濟用水長期擠占生態(tài)環(huán)境用水，且已形成較為穩(wěn)定的經(jīng)濟社會發(fā)展格局，短時間內(nèi)依靠自身水資源條件已無法扭轉(zhuǎn)局勢。此時需要借助南水北調(diào)等重大引調(diào)水工程，通過跨流域的水資源配置來保障河湖生態(tài)需水，恢復(fù)適宜生態(tài)流量，這也是國家水網(wǎng)工程建設(shè)的一個重要作用和目標(biāo)。需要注意的是，在跨流域調(diào)水工程規(guī)劃和調(diào)度運行中，要高度重視水源區(qū)合理生態(tài)需水的保障，避免調(diào)水導(dǎo)致的“生態(tài)災(zāi)難搬家”問題，確保水源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性不降級。
