黑河水量统一调度助力流域生态复苏的实践与展望_李肖强.pdf

水水资源管理2023.1中国水利黑河是我国西北地区第二大内陆河，其流域属于典型的资源型缺水地区，水资源总量不足且时空分布不均，流域中下游水资源供需矛盾突出。20 世纪6090 年代，随着中游大规模农业开发和大量水利工程建设，进入下游的水量逐渐减少，下游额济纳三角洲河道断流加剧，造成该区域地下水水位下降，湖泊干涸，天然林草面积和盖度显著降低，土地荒漠化和沙漠化加速，成为我国沙尘暴的重要策源地之一，对西部大开发战略的实施、地方经济社会发展、国防科研及边疆稳固带来负面影响。为解决下游生态环境问题和中下游水事矛盾，2000年国家开始实施黑河干流水量统一调度和流域治理。通过流域水资源统一调度和生态保护修复，黑河下游水量显著增多，中游农业用水和下游生态用水问题初步解决，有效缓解了流域生态环境总体恶化趋势，局部地区生态环境明显改善，全流域“三生”用水初步得到合理配置，成功实践了内陆河流域管理与区域管理相结合的新途径，产生了显著的生态、经济、社会效益。本文系统总结了20多年来黑河水量统一调度和生态保护治理工作的主要成效，分析了当前生态水量调度工作中存在的问题，提出了今后重点工作，以期全面推进新时期黑河流域生态保护与高质量发展。一、生态调水的主要成效1.流域生态保护与修复方面黑河流域保护治理工作以流域为整体，上中下游协同推进，山水林田湖草沙综合治理。上游地区开展退牧还草、围栏封育、生态移民、退化沙化草场治理，中游地区实施灌区节水改造，开展节水型社会建设，下游地区实施天然绿洲的保护修复。经过 20多年的探索实践，黑河流域保护治理工作取得了显著成效，流域生态环境恶化的趋势得到遏制并有所改善。截至目前，上游生态修复和治理项目收稿日期：2022-12-08作者简介：李肖强，局长。黑河水量统一调度助力流域生态复苏的实践与展望李肖强（黄河水利委员会黑河流域管理局，730030，兰州）摘要：2000年黑河流域开始实施干流水量统一调度。20多年来，黑河生态调水取得了显著的生态、经济和社会效益。回顾了2000年以来黑河流域生态调度工作取得的进展，分析了生态调水面临的问题，从推进流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理四方面提出当前及今后一段时期的重点工作。关键词：统一调度；生态调水；生态复苏；黑河流域Integrated regulation of the Heihe River to boost ecological recovery of the basin:practice andfuture prospect/Li XiaoqiangAbstract:In 2000,integrated regulation of water in the mainstream was conducted in the Heihe River Basin.Over the past 20 years,water diversion for ecological restoration has achieved remarkable ecological,economic and social benefits.Through review of progress made in ecological regulation since 2000,problemsfaced by water regulation for ecological restoration of the basin are examined.Future tasks are introducedfrom four aspects of promoting unified planning,governance,regulation and management.Keywords:unified scheduling;ecological water diversion;ecological restoration;the Heihe River Basin中图分类号：TV213.4+X171文献标识码：B文章编号：1000-1123（2023）01-0041-0441CHINA WATER RESOURCES2023.1水水资源管理区草地盖度增加近30%，水源涵养能力持续提升；中游建立了以农田防护林和防风固沙林为主体、渠路林田配套的综合防护林体系；20002021年，进入下游额济纳绿洲多年平均水量 6.54亿 m3，较 20世纪 90年代增加了 3.01 亿 m3，下游东居延海周边地下水水位普遍回升，濒临枯死的胡杨、柽柳得到抢救性保护，额济纳旗沙尘暴次数比 20世纪八九十年代平均每年减少50%，有力遏制了西北、华北地区沙尘暴的发生。东居延海水域面积维持在40 km2左右，生物多样性恢复，东居延海特有的大头鱼重新出现，栖息鸟类达125种10万余只。生态环境的改善促进了当地旅游业快速发展，额济纳旗年旅游人数由 2000年的不足3万人次发展到2020年的600多万人次，相应旅游收入从0.12亿元增长到52.5亿元，打通了“绿水青山”向“金山银山”的转化途径。2.水资源调配与管理方面立足“全面节水、合理分水、管住用水、科学调水”的“四个着力点”，黑河流域管理局系统开展了流域水资源调配与水资源管理等工作，创新了我国西北地区内陆河流域管理新模式。将黑河水资源的可持续利用和流域经济社会协调发展作为实施黑河流域管理的方向与目标，开创了“统一规划、统一治理、统一调度、统一管理”的新局面。通过实施“国家统一分配水量、水量断面控制、省区负责用水配水”，探索和实践了流域统一管理与区域管理的新途径，促进了流域经济社会与生态环境的协调发展，为我国内陆河管理提供了经验。全面节水方面，把节水作为重要治理措施，是我国践行节水优先的早期实践。针对中游地区水资源过度利用的突出问题，通过渠系节水改造及推广高效节水灌溉等措施，干流灌区灌溉水利用系数从0.42提高到0.6。与2000年相比，现状张掖市用水总量减少 23%，GDP增长了 8.21倍，高耗水农作物种植比例下降，低耗水经济作物种植比例提高。通过流域综合治理和水量统一调度，配合“总量控制、定额管理、以水定地、配水到户、公众参与、水权交易、水票运转”的一整套运行机制和体制的建立，张掖市成为全国第一个节水型社会建设试点和示范市。合理分水方面，协调省际用水，统筹生活、生产、生态用水，制订了多年平均和年度水量分配方案。为协调生产、生态用水矛盾，1992年和1997年国家先后批准了多年平均和不同来水频率下的黑河分水方案，明确了关键控制断面下泄水量，为黑河水资源管理和调度提供了重要依据。黑河成为我国西北缺水地区首条提出分水方案的河流，全流域“三生”用水得到了合理配置。在优先满足流域生活用水的同时，中游地区农业用水和中下游生态用水基本得到保证，特别是合理配置了酒泉卫星发射中心的国防科研用水，为神舟系列飞船的成功发射提供了基础保障。管住用水方面，实施断面下泄水量与取水总量“双控”、取水联合督查与分级负责结合、取水许可管理与调度计划衔接，打造了中国西北内陆河用水管理的“黑河样本”。优化取水口布局，实时监控重要断面和重点取水口引水，纠正违规引水行为。实施流域用水总量控制和取水许可监督管理，倒逼用水方式调整，用水无序增长的局面得到有效抑制。科学调水方面，实施全河水量统一调度，黑河尾闾绿洲得到抢救性保护，东居延海实现连续 18年不干涸，开创了我国生态调度的先河。通过流域水资源统一调度，下游河道断流天数显著下降，下游狼心山断面近5年（20172021年）平均断流天数54 d，较20世纪 90年代减少了 131 d。20002021年累计进入额济纳绿洲（狼心山断面）水量144亿m3，为下游绿洲生态用水提供了保障，干涸多年的东居延海重现生机。二、存在的主要问题黑河流域生态本底十分薄弱，上游祁连山区属高寒生态系统，中游区域沙漠化敏感性高，下游95%的土地为戈壁沙漠，绿洲仅占约5%。流域水资源严重短缺，年均蒸发量远远大于降水量，中、下游地区蒸发量分别约为降雨量的 16倍、90倍。中游灌溉用水与下游生态用水之间的矛盾依然尖锐，一旦遇上连续枯水年份和特殊恶劣天气，下游河道断流，地下水水位下降，植被破坏，“沙起额济纳”的历史可能会重演，这与建设幸福黑河、支撑流域生态保护和高质量发展目标相违背，黑河流域生态治理之路任重道远。1.生态保护措施有待进一步加强流域生态环境依然脆弱，持续修复能力不足，近期治理成效亟需巩固扩展。黑河流域综合规划尚未批复，流域综合保护治理缺少系统性顶层设计。上游水源涵养能力较弱，草地退化、土地沙化严重，超42水水资源管理2023.1中国水利载放牧依然严重。中游绿洲内部局部地区以防护为目的的生态林出现衰败现象，绿洲边缘部分地区天然植被退化严重。下游生态水利工程不完善，天然林草规模小、盖度低，距离黑河近期治理规划目标仍有一定差距。东居延海随着淤积呈现出“浅碟子”状，相同蓄水量对应的水面面积增大，无效蒸发损失增加。2.水资源配置和调控工程仍然存在短板流域水资源时空分布严重不均，生态水利工程体系不完善，径流调节能力不足，水量统一调度效果很大程度上受制于天然来水过程。上游在建的黄藏寺水利枢纽工程即将投入运行，但上中游和中下游交界等重要断面没有调蓄水库，缺少“盛水的盆”。流域资源性缺水严重，解决水资源先天不足的根本还是要靠外流域调水，需进一步论证向黑河流域调水的可行性。3.全面节水仍需进一步深化中游“节水扩耕”问题仍未杜绝，通过节水措施所节约的水量又部分用于扩大灌溉面积，并未全部实现“还水于河、还水于生态”。流域农业灌溉方式粗放、用水效率偏低，中下游灌区现有干渠、支渠和斗渠的衬砌率分别只有 49.2%、46.5%和 28.6%，农田亩均灌溉用水量达 650 m3左右。平原水库水量无效损失严重，中下游 31座平原水库的平均蓄水深度仅12 m，年均蒸发、渗漏损失量高达30%40%，亟需采取替代措施。4.流域管理法治建设滞后黑河流域情况复杂，流域机构管理职能有限，管理手段单一，已不能适应现代化流域管理的需要。黑河流域近期治理规划 确定的保障措施有部分尚未建立，黑河流域管理条例尚未制定，水量调度和生态保护修复缺乏法律手段支撑。缺少流域层面的用水总量控制指标体系，不能对全流域水资源实施全方位统一管理。同时，经济调节手段不完善，造成了水资源浪费。流域横向生态补偿机制尚未建立，缺少协调和平衡生态保护地区与生态受益地区之间利益关系的制度。5.信息化智能化管理水平偏低流域降雨、径流实时信息采集不全、监测站网不完善，干流分水枢纽、取水口、水库电站和中下游地下水观测站全天候在线监测体系不完备，生态环境变化信息化监测系统尚未建立，水资源调度管理核心业务缺乏相应的预报、预警、预演模型支撑。山地-绿洲-荒漠复合系统的水-生态-经济系统相互关系等重大问题研究不足，科技支撑能力薄弱，制约了黑河保护治理的精准施策。三、工作展望强化流域治理管理是推动新阶段水利高质量发展的重要保障。水利部明确要求强化流域治理管理，重点做好流域统一规划、统一治理、统一调度和统一管理。立足黑河流域实际，以促进流域生态保护与高质量发展为目标，强化流域治理管理，让黑河成为造福人民的幸福河，应重点从以下四个方面奠定基础。1.强化顶层设计，推进流域统一规划立足黑河流域自然本底特征、经济社会发展需求与生态环境保护要求，加快推进 黑河流域综合规划 修编。经过流域上下共同努力，2001年国务院批复的 黑河流域近期治理规划 确定的近期治理建设项目全部完成。但该规划是在黑河流域生态环境出现严重危机的紧急关头，针对当时的关键问题研究编制的，且规划期到 2010 年，实施结束至今已 10 多年。随着我国经济社会快速发展，规划的对象和所面临的外部环境都发生了很大变化，黑河流域保护、治理与管理面临许多新情况、新问题。为保障黑河流域生态保护与高质量发展工作持续深入开展，抓紧编制报批黑河流域综合规划，作为指导流域治理和保护管理的战略性依据，势在必行。2.强化工程体系建设，推进流域统一治理必须坚持区域服从流域的基本原则，科学统筹协调流域上下游、左右岸、干支流关系，综合确定工程布局，积极推动建设正义峡水库和内蒙古输水干渠，完善黑河流域水资源配置体系。推进流域协同保护治理，逐步构建“两区一廊道”生态保护治理格局。以黄藏寺水利枢纽骨干调蓄工程为龙头，深入开展黄藏寺水库综合运用研究。加快开展水库运用方式研究和调度规程编制，构建黄藏寺水库调度运用模型，加强上游来水和中下游需水分析，充分发挥黄藏寺水库的年内和年际调节作用，不断优化不同保证率来水情况下的调度时机和下泄流量、水量，在优先实现年度调度方案的基础上，精细配置以满足中下游用水需求，尽可能提高中下游河道输水效率，提升下游绿洲水资源保障率。43CHINA WATER RESOURCES2023.1水水资源管理从长远来看，要深入开展南水北调西线向黑河调水的可行性研究论证，有效缓解流域资源性缺水矛盾。3.强化数字赋能，推进流域统一调度按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”智慧水利建设要求，以数字孪生流域建设为统领，积极建设具备预报、预警、预演、预案功能的数字孪生黑河。充分运用云平台、大数据、人工智能、移动互联等新一代信息技术研发黑河流域精细化水量调度模型，提升流域水量调度智能化和精细化水平。加快构建以黄藏寺水库为龙头的上游梯级电站联合调度机制，充分发挥龙头水库和梯级电站的调节和反调节能力，实现生态调度、灌溉和发电多赢。探索“断面+口门”双控的精细化调度模式。重点围绕“全面节水、合理分水、管住用水、科学调水”的具体要求，从黑河分水方案到重要取水口管理、远程监控等方面，实现“全断面、全口门”的精细化调度。保障内陆河流的基本生态用水需求，强化流域生态水量（流量）管理，保障河湖生态水量（流量），维护河湖健康生命。加强流域水资源承载能力、地表水与地下水转换规律等基础性、交叉性重大科学问题研究，为黑河保护治理提供技术和基础支撑。4.强化法治保障，推进流域统一管理建立依法治河管河法律体系，加快修订完善 黑河干流水量调度管理办法，扎实开展黑河流域管理条例立法前期工作。组建黄藏寺水政监察支队，提升水行政执法能力，依法依规监督检查取用水情况。充分利用河湖长制联席会议平台，完善与省级河长办协作机制，促进上下游、左右岸、干支流全流域综合治理，不断提升运用法治思维和法治方式解决问题的能力和水平。建立健全流域水资源统一管理调度体制，促成联席会议制度，以保障流域水量分配方案和统一调度方案的执行。强化水权统一管理，做好流域初始水权分配，建立流域用水权市场化交易平台和相关制度。落实水资源消耗总量和强度双控，严格取水许可制度，强化取用水监测计量，实施水资源用途管制。建立流域横向生态补偿机制，综合考虑流域人地关系和生态保护要求，建立全覆盖、标准统一的生态补偿机制，实现流域生态环境治理体系和治理能力完善和提升。四、结 语黑河流域生态水量调度工作面临着巨大挑战和困难。流域各方要牢固树立“生态优先、绿色发展”理念，坚持“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路，以水而定、量水而行，发挥水资源的最大刚性约束，全方位贯彻“四水四定”原则，加快推动黑河“两区一廊道”生态保护格局。流域管理机构要加强顶层设计，强化流域统一规划，统一治理，全面推进流域生态保护与修复。一是强化流域水量统一调度，提升黑河流域水量精细化调度综合保障能力，构建完善的水量调度调控工程体系，促进流域可持续发展和生态文明建设。二是打好流域深度节水控水攻坚战，推进流域水资源的节约集约安全利用。三是加快“智慧黑河”建设，构建以“四预”功能为主的数字孪生黑河，强化对黑河水文、气象、生态等状况的动态监测和科学研判，建设综合管理与智能决策平台，提升流域保护治理现代化水平。四是强化流域统一治理，提升综合管理能力和水利监督能力，推动黑河生态调水良性有序发展。五是积极推进水权转让交易制度，盘活存量水资源，优化流域内水资源配置格局。六是积极探索建立横向的生态保护补偿机制，不断提升生态系统质量和稳定性。七是强化流域治理管理，持续推进流域绿洲生态保护和经济社会高质量发展，打造西北内陆河流域管理标杆。参考文献：1 王道席，张婕，杜得彦.黑河生态水量调度实践J.人民黄河，2016（10）.2 常炳炎.黑河水量调度的技术实践与效果J.水利水电技术，2003（1）.3 刘钢，杜得彦，董国涛.黑河流域生态调水重大问题思考J.人民黄河，2019（7）.4 李国英.坚持系统观念 强化流域治理管理J.中国水利，2022（13）.5 财政部，生态环境部，水利部，等.关于印发 支持引导黄河全流域建立横向生态补偿机制试点实施方案 的通知（财资环 2021 25号）Z.2021.责任编辑李卢祎44