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母亲河复苏行动模式与关键技术研究

发布于:2024-07-25 11:43:25 来自:水利工程/水利工程资料库

来源:中国水利杂志

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作者:王晓红,等

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党的二十大明确提出要统筹水资源、水环境、水生态治理,推动重要江河湖库生态保护治理。为加快复苏河湖生态环境,推进水利高质量发展,水利部从   2022   年起部署实施母亲河复苏行动,先后印发了《母亲河复苏行动方案(   2022     2025   年)》《母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案编制提纲》《华北地区河湖生态环境复苏行动方案(   2023     2025   年)》《母亲河复苏行动河湖名单(   2022     2025   年)》。   2   023     8   月,各地已完成母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案编制与印发实施。   2024   年,水利部印发《加快推进母亲河复苏行动实施方案(   2024   年)》,组织开展母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案复核,逐河(湖)检视和完善复苏目标,科学合理确定复苏标准,分析措施合理性和有效性,实现目标与措施闭环管理。为确保母亲河复苏行动各项措施见效,开展复苏行动模式与关键技术研究,对总结母亲河复苏行动经验和加快推进母亲河复苏行动具有重要现实意义。

河湖概况 分析

水利部印发的《母亲河复苏行动河湖名单(   2022     2025   年)》共包括   88   条(个)河湖,其中河流   79   条、湖泊   9   个,涉及   20   个省(自治区、直辖市),涉及河长约   1   .   4     km   。其中,北方的海河区等   6   个水资源一级区有   71   条(个)河湖,数量占比   81   %,南方长江区和西南诸河区有   17   条(个)河湖,数量占比   19   %   。现状年   88   条(个)河湖中,西辽河、永定河、石羊河等   50   条河流存在断流河段,小清河、年楚河、雅砻河等   29   条河流存在主要控制断面生态流量保障不足、局部河段减脱水或水动力不足;   9   个湖泊中,仅岱海和七里海现状湖面面积略有萎缩。

  各水资源一级区母亲河复苏行动河湖分布
行动方案分析
母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案制定要求以流域为单元,坚持问题导向、目标导向和效果导向,强化综合治理、系统治理、源头治理,从生态系统整体性和流域系统性出发,统筹上下游、左右岸、干支流、地上地下,科学设定河湖复苏目标指标,细化主要任务、重点措施、进度安排,明确实施主体、组织分工、管理措施和保障措施。
《母亲河复苏行动河湖名单(2022—2025年)》中,华北地区永定河、潮白河、大清河、滹沱河等18条(个)河湖纳入水利部印发实施的《华北地区河湖生态环境复苏行动方案(2023—2025年)》,其他70条(个)河湖分别由流域管理机构和省级水行政主管部门组织编制并印发母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案。
河道断流、湖泊萎缩问题分析
分析“一河(湖)一策”方案发现,河流断流、湖泊萎缩问题与成因主要包括 河湖流域存在地表水过度开发、地下水超采、水工程无生态流量目标、生态流量保障程度低、缺少生态流量泄放设施、水工程调度不合理、河湖水域岸线空间挤占、取用水监管不严等人为原因,以及海河流域天然径流衰减等自然原因。
复苏行动目标与指标分析
《华北地区河湖生态环境复苏行动方案(2023—2025年)》和70条(个)母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案中,有84条(个)河湖提出了复苏行动目标与量化指标。永定河、大运河、潮白河、滹沱河、汾河、史河等32条河流提出实现一次或多次全线贯通或全线过流目标,西辽河、洮儿河、石羊河、沙河、瀑河等18条河流提出恢复有水河长与时长目标值,格尔木河、资水河、丁堡河-江海河、年楚河、雅砻河等29条河流提出生态用水保障条件提升目标;已经确定或提出主要控制断面生态流量(水量、水位)目标的有汾河、漳河、石川河、石羊河、黑河等54条河流;9个湖泊方案中,明确提出维持湖泊生态水位的有白洋淀、七里海、团泊洼、衡水湖等,提出维持湖泊水面面积的有岱海、长湖,提出维持生态水位和水面面积的有南大港、沙湖,提出维持湖泊生态水量的有大黄堡洼。
从存在的问题来看,部分方案复苏行动目标指标不明确或与已批复要求不协调。部分河湖仅提出生态流量保障程度要求,未明确主要控制断面及生态流量目标值;还有一些河流主要控制断面生态流量保障目标与其他批复文件确定的生态流量保障目标不协调。
重点任务与措施分析
母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案中,有76条(个)河湖明确提出针对性和量化的行动任务和措施,有10条河流方案中的主要行动措施未细化和量化。行动任务和措施主要包括 退还挤占、优化调度、水系连通、生态补水、治理超采、空间整治、监测评估 等七大类措施。针对部分河道断流严重、上下游水面不连续的河流,结合汛期来水偏多的有利条件,提出退还挤占、流域节约用水、水资源统一调度、生态补水、河道清理整治等行动任务与措施;针对生态流量保障不足的河湖,主要是依据水行政等相关主管部门批复确定的河湖生态流量/水量目标,提出加强流域和水利水电工程水量统一调度、优化取用水管理、生态流量下泄监管与预警等行动任务与措施;黑河等由流域管理局实施水资源统一管理与调度,永定河、西辽河等由水利部印发年度水资源统一调度计划;丁堡河-江海河等平原河网区、城市内河湖及湖泊湿地等水流不畅、环境容量不足的河湖,提出精准调度、水系连通、空间整治、取用水规范化管理等行动任务与措施。
从存在的问题来看,部分母亲河复苏行动方案重点任务和措施可操作性不强。有的方案针对河道断流问题,提出的行动措施较为原则,如未明确本流域水利水电工程生态流量泄放、外流域生态补水等流量或水量具体措施,调度管理及生态流量保障措施针对性不强;有的方案提出的农业节水增效、地下水超采治理等措施未明确灌区节水改造、置换地下水灌溉的面积和规模等任务,措施未细化和量化,较为原则,针对性不强,难以有效支撑复苏行动实施;有的方案提出利用断流河流的地表水量置换部分地下水灌溉用水,推进区域地下水超采治理,该措施与解决河道断流问题、实现还水于河的目标存在一定矛盾。
工作计划与责任落实情况分析
《华北地区河湖生态环境复苏行动方案(2023—2025年)》中的永定河、潮白河、大清河、滹沱河、大运河等18条河流明确了组织实施计划与责任落实;七里海、团泊洼、大黄堡洼复苏行动方案由天津市相关区政府印发并组织相关部门协同实施;其他母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案均由流域管理机构、省级或地市级水行政主管部门印发,部分方案涉及退还挤占、节水行动、地下水压减、用水总量控制等方面的行动措施,未提出详细的工作计划和明确责任主体。
从存在的问题来看,部分河湖复苏行动工作计划和落实责任不够明确。母亲河复苏行动治理措施综合性强,需要多部门联动,统筹整合各项治理措施,强化协同治理、系统治理。各地母亲河复苏行动方案制定与实施主要由水利部门主导和牵头负责,尚未充分发挥各级河湖长作用,尚未建立起部门和区域协同联动的工作机制,部分方案提出的退还挤占河湖生态水量、地表水置换地下水等目标任务尚未细化分解和落实到相关地方政府和有关部门,年度工作计划也不够细化明确,行动措施的针对性、可操作性有待进一步增强。
问题诊断与复苏目标确定
问题诊断
在诊断河流断流、湖泊萎缩问题时,重点关注常年流水河流出现河道断流和有水无流的河段、河长、时长及趋势,季节性河流出现断流问题加剧的河段、河长、时长及趋势,河流主要控制断面出现减脱水、生态流量保证率下降情况及趋势,湖泊萎缩干涸的水位、水域面积、出入湖水量,以及河湖水域岸线变化情况及趋势。
基于主要成因以及河流现状评价结果,可将河流断流、湖泊萎缩问题划分为三类: 一是水流不畅型 ,即干流中下游闸坝较为密集,缺乏闸坝联合调度制度,水工程生态流量保障不足,支流断流或有水无流,通江湖泊水力联系减弱,如大汶河和小清河拦河闸坝分布较多; 二是水资源短缺-生态用水挤占型 ,具体表现为流域地表水资源开发利用程度较高,挤占河道内生态用水,导致河流生态流量泄放不足、河道断流或下游尾闾萎缩等,如洋河天然径流衰减,水资源较为短缺,地表水开发利用率接近50%,黑河、雅砻河等河流面临灌溉期挤占河道内生态用水问题; 三是水资源过度开发综合失衡型 ,流域水资源开发利用程度过高,甚至超过100%,如海河流域部分河流、大运河、西辽河等。
复苏目标确定
母亲河复苏行动“一河(湖)一策”方案提出的复苏目标可分为 阶段抢救性目标、阶段改善性目标、长效维持河湖基本生态功能目标 。阶段抢救性目标如西辽河、石羊河等河湖增加有水时长的行动目标;阶段改善性目标如永定河、大运河、滹沱河等实现一次或多次全线贯通或全线有水维持7天以上目标;长效维护河湖基本生态功能目标如黑河、汾河、格尔木河、史灌河、白洋淀等河湖修复受损生态系统的行动目标。
母亲河复苏行动的最终目标是要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。依据2023年全国生态环境保护大会要求,要正确处理高质量发展和高水平保护的关系、重点攻坚和协同治理的关系、自然恢复和人工修复的关系、外在约束和内生动力的关系。母亲河复苏行动目标制定过程中要 落实因水、因地、因河、因段、因时制宜原则。 因水,即考虑流域水资源禀赋条件,生态补水是从本流域来还是从外流域来;因地,即各地水资源开发利用程度不同,工程建成前后的修复条件也不同;因段,即同一条河流的上下游河段保护需求和修复条件不同;因时,即年内、汛期、非汛期(敏感期、非敏感期)、年际、多年平均、近期及远期水资源条件和保护修复的目标也不同。
确定母亲河复苏行动目标, 还需考虑目标指标的可实现、可监测、可评估、可考核 ,实事求是实现不同阶段、不同层次的复苏行动目标。结合水流不畅型、水资源短缺-生态用水挤占型、水资源过度开发综合失衡型不同类型河湖存在的问题,合理提出阶段抢救性目标,即恢复部分河段部分时段有水、河段水多起来,恢复湖泊水面面积;阶段改善性目标,即补水期间实现全线贯通或全线有水,湖泊维持适宜生态水位或水面积;长效维护河湖基本生态功能目标,即保障河湖主要控制断面生态流量(水位、水量),让河流流动起来、湖泊恢复起来,修复受损的河湖生态系统。

行动模式与关键技术研究
通过分析88条(个)母亲河复苏行动河湖的重点任务和行动措施,可将母亲河复苏行动概括为两种模式: 一种是自救模式 靠自身流域、区域采取行动措施实现母亲河复苏,如黑河、沁河、大汶河、泗河、浉河、史河、灌河、格尔木河等部分北方地区河流以及南方地区大部分母亲河; 另一种是输血模式, 必须借助外流域补水和自身流域采取措施才能实现母亲河复苏,如华北地区海河流域的永定河、潮白河、大清河等绝大部分河湖,汾河、洮儿河、岱海、石羊河、乌伦古河等依靠南水北调工程补水、引黄补水、引嫩补水等外流域调水措施。
复苏行动措施可概括为四类,即 退还措施、通畅措施、补水措施、防控措施。 退还措施包括通过流域区域取用水统一监管、节水行动、地下水压采或水源置换等措施,退还被挤占的河湖生态用水;通畅措施包括河湖水系连通、河道整治、上下游水工程生态调度、主要控制断面生态流量泄放;补水措施包括生态补水、再生水回用、雨洪资源利用等;防控措施主要包括生态流量监控预警、专项考核评估等。
母亲河复苏行动是一项复杂的系统工程,鉴于不同流域区域、不同类型母亲河面临的现实问题和复苏行动目标要求差别较大,需结合流域特性、水资源特点和工程调度条件、河流断流和湖泊萎缩干涸实际情况与修复需求,因水、因地、因河、因段、因时制宜,精准研判,靶向施策,各项措施系统综合或耦合,找到断流河流、萎缩干涸湖泊的最佳复苏行动模式和关键技术体系框架。

母亲河复苏行动模式与关键技术体系框架

案例1:小清河
小清河位于山东省中部,全长229km,已建6座控制性拦河闸和4座船闸,2023年年底升级为6级航道。闸坝分布密集,在枯水期或枯水年份存在上游来水被全部拦截的问题。河道拦蓄水工程未能统一调度,叠加枯水期河道来水量减少,泄水不足造成下游径流量减少甚至断流。行动方案中提出的行动目标是正常来水年份保障工程控制断面生态水量。
针对闸坝阻隔“血栓型”河流,行动措施重点采取优化闸坝工程调度和生态流量泄放,将已建6座控制性拦河闸和4座船闸、干流上年取水量50万 m3 以上的24处取水口设施、规划新建的干流拦河闸和船闸等控制性拦蓄水设施,纳入统一调度管理;制定水量调度基本准则,优先从级别高的水源工程开展统一启闭,依次递推,优先利用小清河干流的闸坝拦蓄工程水源,不足时再适度引调客水,保障小清河复苏水量;制定小清河闸坝水量调度管理办法,完善拦水工程泄水设施,严格船闸泄水回提管理。
2023年,小清河通过实施优化闸坝工程调度和生态流量泄放,完成了岔河水文站至石村水文站断面43.2km河段复苏,停航17年的小清河完成首次全线空载试航,这条始于南宋的“黄金水道”迎来新生。
案例2:黑河
黑河是我国第二大内陆河,干流全长约928km,流域南以祁连山为界,北与蒙古国接壤,东西分别与石羊河、疏勒河流域相邻,战略地位十分重要,流域面积14.3万k m2 。近十年,耕地面积扩大使农业用水量不断增加,流域水资源难以承载流域内经济社会发展,河道内生态环境用水持续被挤占。2005年以来,黑河干流连续18年丰水,黑河来水由丰转枯概率增大。面对来水转枯的风险和用水矛盾日益突出的问题,黑河提出上中游生态流量保障措施,下游确保东居延海连年不干涸,水域面积维持在30~40k m2 ,不同保证率来水条件下,黑河下游东河实现全线过流1~2次。
针对水资源短缺的“贫血型”河流,行动措施重点采取退还挤占的生态用水和优化调度,将河湖生态流量水量纳入水资源统一配置,压减河道外不合理用水,逐步退还被挤占的河湖生态用水,实现还水于河。黑河中游退还挤占生态用水,有效控制中游地区农业用水,加大中下游生态用水比重。甘肃省张掖市发展高效节水灌溉农业,全市用水总量由2012年的23.4亿 m3 下降至2021年的19.9亿 m3 ;加强流域水资源统一管理调度,严格取用水监管,切实保障生态流量下泄。
从2000年成立黑河流域管理局以来,黑河水资源实施统一管理与调度,干流“全线闭口、集中下泄”,开启我国内陆河水量统一调度先河,有效改善和恢复了下游胡杨林及居延海生态环境,23年来东居延海生态环境持续向好,实现东居延海连续19年不干涸。
案例3:京杭运河
20世纪初京杭运河出现断流,20世纪70年代以来,黄河以北河段长期断流甚至干涸。针对水资源过度开发综合失衡的“失血型”河流,通过实施生态补水(先“输血”),逐渐修复流域生态环境,提升水源涵养能力(再逐步恢复“造血”能力)。
2022年,水利部联合北京、天津、河北、山东四省(直辖市),正式启动京杭运河全线贯通生态补水行动,京杭运河实现百年来首次全线通水。2023年,补水水源增至6种,即南水北调东线北延工程、岳城水库、潘庄引黄、官厅水库、引滦工程、沿线再生水及雨洪水。2023年4月,京杭运河黄河以北段707km实现全线贯通,1146km补水河道全部实现贯通流动。
通过分析上述3类典型母亲河的复苏行动措施和成效,归纳总结出母亲河复苏行动关键技术体系。

  母亲河复苏行动关键技术体系

对策建议

河道断流、湖泊萎缩干涸治理是河湖生态环境复苏的重点和难点,在加快推进母亲河复苏行动工作中,还需开展三方面的研究工作。
一是研究母亲河复苏理论与方法。   结合母亲河生态环境复苏需求和行动工作进展,统筹水资源、水环境、水生态、水空间等要素及其有机联系,从母亲河生态系统整体性和流域系统性出发,研发“动态响应-系统评估-修复治理-政策监管”的河湖生态协同修复治理措施体系,加大先进适用技术推广应用力度,形成母亲河复苏协同保护修复治理理论技术体系。
二是研究母亲河复苏与高质量发展长效机制。   处理好高水平保护与高质量发展的关系,系统研究母亲河生态保护治理与流域绿色发展、高质量发展的新模式。
三是总结母亲河复苏行动先进经验。   结合母亲河复苏行动效果评估结果,分析总结母亲河复苏行动经验,多途径开展行动经验和优秀案例推广宣传,推动母亲河复苏行动在2025年以后扩大到更大范围。
开展母亲河复苏行动,让河流恢复生命、流域重现生机,是生态文明建设的必然要求,是新阶段水利高质量发展的重要任务,是建设幸福河湖的具体行动。新阶段需把握行动方案总体要求、严格落实方案实施计划,强化综合治理、系统治理、源头治理,找到解决河流断流、湖泊萎缩干涸的最佳方案,确保母亲河复苏行动实施一条、见效一条。

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