□赵子岳 焦腾跃 张 戈 李保琦

生态基流是水资源分配的主要考核目标之一，但有限的水资源总量在满足正常生活生产的前提下，很难满足河流生态需水，即使是生态基流也较难保障。滹沱河流域位于人口较为密集的华北平原，工业、生活用水量较大，加之其自产地表水资源量相对不足，导致在蓄水工程全力确保生态流量下泄情况下，滹沱河流域干支流生态流量保障率仍然较低。因此，开展滹沱河河北段生态基流保障研究，具有突出的迫切需求和鲜明的现实意义。在充分分析水资源开发利用情况、生态现状的基础上，制定保障目标，给出保障方法，并辅以调度管理方案，最后提出保障措施，以期充分保障滹沱河河北段生态基流，突破中下游生态基流难以保障的瓶颈问题，解决河道生态基流保障与生产生活用水之间的矛盾问题。

表2 滹沱河生态补水情况 单位：亿m3

表3 滹沱河基本生态水量保障目标 单位：亿m3

表4 滹沱河基本生态水量控制断面

1.滹沱河生态基流补水现状

目前，在滹沱河流域的总供水量中，用于生态补水的水量不足1.5%。2001年—2018年，滹沱河流域平均地表水总供水量为11.29亿m3，滹沱河山西省平均地表水供水量为3.64亿m3，滹沱河河北省平均地表水供水量为7.65亿m3，其中河北省黄壁庄水库以上平均地表水供水量为3.51亿m3，黄壁庄水库以下生活平均地表水供水量为0.76亿m3、生态平均地表水供水量为0.17亿m3，计三灌区、灵正灌区和石津灌区平均地表水供水量为3.21亿m3。滹沱河地表水开发利用率达76%，远超国际公认的40%合理开发利用红线，滹沱河流域供水情况见表1。

滹沱河生态现状主要表现为径流减少。滹沱河径流量总体呈下降趋势，尤其是80年代初，河道径流量出现急剧下降。岗南水库、黄壁庄水库1956年—1979年年均径流量分别为15.5亿m3、26.3亿m3，1980年—2000年年均径流量分别下降至9.7亿m3、16.7亿m3，2001年—2016年3站年均径流量仅为6.1亿m3、12.1亿m3。河道径流下降是天然径流减少和水资源开发利用工程建设共同影响的结果。

滹沱河生态补水水源为南水北调中线引江水、黄壁庄水库水和再生水。2018年9月开始试点补水—到2020年6月共补水12.83亿m3。分水源看，其中南水北调中线引江水补水9.56亿m3占74.5%，黄壁庄水库水补水1.77亿m3占13.8%，再生水补水1.50亿m3占11.7%，引江水为主要补水水源；分年统计，其中2018年9月—12月共补水4.43亿m3，2019年1月—12月共补水5.50亿m3，2020年1月—6月共补水2.90m3。滹沱河生态补水情况见表2。

2.保障目标

采用2000年—2019年共20年实测径流量，对滹沱河考核断面生态水量计算值满足程度进行统计分析，满足程度为年径流量扣除现有用水户后，达到或超过生态水量计算值的年数与20年的比值。滹沱河基本生态水量保障目标见表3。

3.保障方法

3.1 保障范围及保障对象

考虑到黄壁庄水库以上河道常年有水，水生态维持较好，此次滹沱河基本生态水量保障方案工作范围为滹沱河黄壁庄水库以下河段。滹沱河黄壁庄水库以下河段不涉及重要生态敏感区，亦不属于水生生物多样性保护重点区域和水产种质资源保护区。滹沱河河北段基本生态水量保障对象为维持河道基本生态水量，改善河流生态功能。

3.2 控制断面

按照河湖生态保护对象和相关技术要求，滹沱河设考核断面和管理断面。考核断面是指为保障河流生态流量（水量），需要定期监测并考核是否达标的断面；管理断面是指对考核断面生态流量（水量）保障具有重要、直接关系的控制断面。鉴于方案生态水量保障河段需通过岗南、黄壁庄两座大型水库联合调度予以保障，综合考虑现有水文站点分布、监测指标、监测频次等，选取岗南水库（坝下）、黄壁庄水库（坝下）为考核断面，滹沱河小觉水文站、冶河平山水文站为管理断面。

考核断面：岗南水库可通过电洞、泄洪洞、溢洪道向下游滹沱河补水；黄壁庄水库可通过溢洪道直接进入滹沱河、通过石津渠—太平河进入滹沱河下泄生态水量。结合实际情况、全面考核黄壁庄水库下泄生态水量，设置黄壁庄水库（坝下）为考核断面，包括黄壁庄水库（溢洪道）断面直接下泄入滹沱河生态水量、通过石津渠—太平河向滹沱河生态补水水量之和。

管理断面：设置滹沱河小觉站和冶河平山站两个管理断面，在考核断面出现预警时，积极协调水利部、山西省加大上游下泄水量，控制冶河引水等方式，加大岗南水库、黄壁庄水库出库水量，保障滹沱河生态水量。滹沱河基本生态水量控制断面见表4。

3.3 计算方法

按照相关技术要求，对各控制断面1980年—2016年水文系列多年平均天然径流量和1956年—2000年水文系列多年平均天然径流量进行比较，根据第三次水资源调查评价成果，各断面1980年—2016年系列天然径流量比1956年—2000年系列减少均超过10%以上，因此，滹沱河生态水量目标计算均采用1980年—2016年水文系列。

根据水利部技术要求，生态基流可采用Qp、Tennant法等计算方法，原则上对丰枯变化剧烈、工程调控能力较弱的主要控制断面，可采用Qp法，其他断面可以采用Tennant法。滹沱河工程调控能力较强，此次采用Tennant法计算生态水量，分别取各断面1980年—2016年平均天然径流量的1%、3%、5%、10%计算基本生态水量。

4.实现目标的可达性

利用2000年—2019年20年岗南、黄壁庄水库水库供城市生活和农业水量等资料进行可达性分析，可达性为可下泄水量达到或超过生态水量计算值的年数与20年的比值。黄壁庄水库可供水量首先为水库通过溢洪道下泄水量，当下泄水量不满足时，优先满足生活用水和基本生态用水进行计算。

采用Tennant法（10%）时，通过合理调度岗南和黄壁庄水库后，近20年中仍有1年在优先供生活生态压减灌溉用水后、滹沱河生态水量不能满足，需要压减农业用水1.45亿m3，影响约48万亩地表水农业灌溉面积。采用Tennant法（5%）时，通过合理调度岗南和黄壁庄水库后，近20年仅有6年可保障生态需水量，有14年需压减部分灌溉用水才能保障滹沱河生态水量，需要压减农业用水0.73亿m3，影响约24万亩地表水农业灌溉面积。采用Tennant法（3%）时，通过合理调度岗南和黄壁庄水库后，近20年仅有7年可保障生态需水量，有13年需压减部分灌溉用水才能保障滹沱河生态水量，需要压减农业用水0.44亿m3，影响约15万亩地表水农业灌溉面积。采用Tennant法（1%）时，通过合理调度岗南和黄壁庄水库后，近20年仅有8年可保障生态需水量，有12年需压减部分灌溉用水才能保障滹沱河生态水量，需要压减农业用水0.15亿m3，影响约5万亩地表水农业灌溉面积。

综上，考虑到河北省水资源严重短缺、地下水严重超采的实际，采用1980年—2016年平均天然径流量的1%作为近期黄壁庄水库下泄滹沱河的生态水量目标。

5.结语

河流生态基流保障是水资源分配的主要内容之一，用水涉及生活用水、工业用水、农业用水，供水涉及自产水、外调水和再生水等多个方面，需要解决中下游水资源综合调配问题，确保流域内水资源科学开发与高效利用，确定主要控制断面的下泄水量，满足河道内生态水量需求，才能改善河道水质、生态环境，实现滹沱河流域人口、资源、环境的协调持续发展。