(1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 水電可持續(xù)發(fā)展研究中心，北京 100038； 2.中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司，北京 100012； 3.河海大學(xué) 水文水資源學(xué)院，南京 210098； 4.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心，北京 100012； 5.水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，北京 100120)

1 研究背景

隨著人類(lèi)活動(dòng)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)影響的加劇，國(guó)內(nèi)外生態(tài)流量研究逐漸活躍起來(lái)，無(wú)論是在概念、方法研究與實(shí)踐方面，還是在指南、導(dǎo)則及法律法規(guī)體系方面，均取得了一定成果[1-3]。但是，由于河流生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，生態(tài)流量研究還面臨諸多問(wèn)題，如：生態(tài)流量概念未統(tǒng)一，相關(guān)概念眾多，內(nèi)涵不斷擴(kuò)展，導(dǎo)致生態(tài)流量實(shí)施困難；方法眾多，未形成統(tǒng)一的計(jì)算方法[4]。水電工程生態(tài)流量實(shí)踐也面臨很多困難：中國(guó)河流區(qū)域性差異顯著，研究成果不易移植[5-6]；法律法規(guī)管理體系尚不健全，未形成有效的生態(tài)流量管理指南，一定程度上制約了河流水電開(kāi)發(fā)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

水電工程生態(tài)流量研究難點(diǎn)在于工程區(qū)域性和功能性差異顯著，不同區(qū)域河流生態(tài)流量差異較大，且生態(tài)流量保障的河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能界定不清，影響了生態(tài)流量的設(shè)定。國(guó)內(nèi)外生態(tài)流量相關(guān)概念很多[7-9]，如環(huán)境流量(environmental flows)、河道內(nèi)流量(in-stream flow)、最小流量(minimum flow)、最小可接受流量(minimum acceptable flow)、生態(tài)環(huán)境需水量、敏感生態(tài)需水、最小生態(tài)流量等[10-12]。盡管定義名稱(chēng)各有不同，但內(nèi)涵都是為維持河流生態(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)功能所需的流量。水電工程生態(tài)流量是為維持壩下河道功能性不斷流所需的流量，需要考慮的因素包括：維持河道不斷流的流量、維持河道水質(zhì)的最小稀釋凈化水量、維持河口泥沙沖淤平衡和防止咸潮上溯所需水量、水面蒸散量、維持地下水位動(dòng)態(tài)平衡所需要的補(bǔ)給水量、避免水生生物群落遭受到無(wú)法恢復(fù)破壞的流量、維持壩下河段水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的流量。經(jīng)過(guò)多年研究與實(shí)踐，已形成200多種生態(tài)流量計(jì)算方法，總體可以分為水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法和綜合法4大類(lèi)[13-15]，以蒙大拿法(Tennant)和變化范圍法(RVA)為主的水文學(xué)法是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，也是中國(guó)生態(tài)流量計(jì)算主要采用的方法[16-17]。除對(duì)國(guó)外生態(tài)流量計(jì)算方法的引進(jìn)和應(yīng)用[18-20]，學(xué)者也開(kāi)發(fā)了如水文指數(shù)法、生態(tài)水力學(xué)法、水質(zhì)數(shù)學(xué)模型法等適用于中國(guó)實(shí)際情況的方法[21-22]。生態(tài)流量實(shí)踐經(jīng)歷了從維持航運(yùn)、漁業(yè)的流量，到維持河道內(nèi)水生生物正常生活史過(guò)程、維持河道形態(tài)和景觀(guān)生態(tài)的流量，最后形成保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的流量的過(guò)程；生態(tài)流量研究經(jīng)歷了從最初西北干旱地區(qū)最小生態(tài)流量的確定，到黃河、長(zhǎng)江流域生態(tài)流量的確定，最終形成了分區(qū)域生態(tài)需水研究成果的過(guò)程[23]。

國(guó)外研究成果在一定程度上為中國(guó)生態(tài)流量研究提供了技術(shù)參考，大多數(shù)國(guó)家為保障生態(tài)流量制訂了較為明確的約束紅線(xiàn)閾值標(biāo)準(zhǔn)，如：法國(guó)1992年頒布的《水法》和《漁業(yè)法》中規(guī)定10%的實(shí)測(cè)徑流量作為保證河道內(nèi)最小生物基流的底限，并明確指出至少應(yīng)當(dāng)有5～10 a的實(shí)測(cè)徑流資料，《鄉(xiāng)村法》第232.5條規(guī)定河流最低環(huán)境流量不應(yīng)小于多年平均流量的10%；對(duì)于所有河流或者部分河流，如果其多年平均流量>80 m3/s，此時(shí)政府可以給每條河流制定法規(guī)，但最低流量的下限不得低于多年平均流量的5%。美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)也都分別有本國(guó)的生態(tài)流量保障規(guī)定。中國(guó)也頒布了一系列生態(tài)流量相關(guān)規(guī)范或指南，2006年頒布的《水利水電建設(shè)項(xiàng)目河道生態(tài)用水、低溫水和過(guò)魚(yú)設(shè)施環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》)，形成了下泄生態(tài)流量不低于多年平均流量的10%的共識(shí)，對(duì)實(shí)際工作起到重要指導(dǎo)作用[24]。以《指南》為起點(diǎn)，陸續(xù)頒布了《河湖生態(tài)需水評(píng)估導(dǎo)則(試行)》《水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)指標(biāo)體系與應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)》《水利水電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則》等多個(gè)生態(tài)流量相關(guān)導(dǎo)則，完善了生態(tài)流量的規(guī)定[25-27]。但是，水電工程下泄生態(tài)流量統(tǒng)一管理方面還存在一定難度，中國(guó)水資源時(shí)空分布不均，不同區(qū)域、不同類(lèi)型的河流水量時(shí)空特征差異顯著，實(shí)踐中的難點(diǎn)主要為水資源時(shí)空差異與水電工程功能差異顯著，不同區(qū)域河道生態(tài)流量及其保障的河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能差異較大，未考慮不同類(lèi)型和功能水庫(kù)的生態(tài)流量差異，影響了生態(tài)流量的設(shè)定。多年平均流量的10%對(duì)于不同類(lèi)型河流的生態(tài)學(xué)意義不同，采用多年平均流量的10%作為生態(tài)流量閾值難以滿(mǎn)足北方、西北等干旱少雨地區(qū)的用水需求；不同類(lèi)型河流、同一河流上、中、下游不同河段的生態(tài)用水要求差異較大，也對(duì)生態(tài)流量閾值設(shè)定提出了要求。目前對(duì)有、無(wú)水生生物保護(hù)目標(biāo)的河流生態(tài)流量確定方式考慮不足，大多數(shù)水電工程設(shè)定單一閾值作為下泄生態(tài)流量，或考慮一般用水期和特殊用水期2個(gè)不同時(shí)期的生態(tài)流量閾值，有、無(wú)水生生物保護(hù)目標(biāo)的河流在不同時(shí)期的生態(tài)流量需求不同。隨著近年來(lái)環(huán)保要求的提高，工程開(kāi)始考慮豐、平、枯等不同水期和魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、繁殖等敏感時(shí)期的生態(tài)流量，未來(lái)需進(jìn)一步完善不同時(shí)期生態(tài)流量閾值及生態(tài)流量過(guò)程要求[28]。

本文通過(guò)梳理2001—2015年的水電工程生態(tài)流量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析了生態(tài)流量計(jì)算方法、保障措施和監(jiān)測(cè)措施等內(nèi)容，總結(jié)了近年來(lái)生態(tài)流量保障情況及其生態(tài)效益；提煉了中國(guó)水電工程生態(tài)流量實(shí)踐的主要問(wèn)題，并提出了生態(tài)流量研究與實(shí)踐的發(fā)展方向。

2 水電工程時(shí)空分布特征

2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與處理

水電工程生態(tài)流量對(duì)生態(tài)流量的回顧分析和驗(yàn)證十分重要[29]。因此，本文收集了2001—2015年96個(gè)水電工程的資料，分類(lèi)統(tǒng)計(jì)了工程概況、水文特征、魚(yú)類(lèi)概況和生態(tài)流量等內(nèi)容,見(jiàn)表 1。

表1 水電工程分類(lèi)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)Table 1 Statistical indicators of hydropower projects

本文通過(guò)在Microsoft Excel中繪制信息表，對(duì)96個(gè)水電工程數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。在A(yíng)rcGIS中將信息表與電站位置信息鏈接，建立了中國(guó)水電工程生態(tài)流量數(shù)據(jù)庫(kù)；采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和空間分析方法，整理水電工程的基本信息，分析生態(tài)流量落實(shí)情況、生態(tài)流量的生態(tài)效益、保障措施和監(jiān)測(cè)措施等內(nèi)容；在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)上，采用空間拓?fù)浜拖嚓P(guān)分析方法，分析生態(tài)流量時(shí)空分布規(guī)律。

2.2 時(shí)空分布特征

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖1)，2001—2005年共有37個(gè)工程，2006—2015年共有59個(gè)工程；主要分布省份為四川和云南2省，分別占37個(gè)和21個(gè)，其中4個(gè)工程位于2省交界河流，分別為綽斯甲水電站、蘇洼龍水電站、葉巴灘水電站和白鶴灘水電站。

圖1 水電工程時(shí)空分布規(guī)律Fig.1 Spatial and temporal distribution ofhydropower projects

以一級(jí)流域分區(qū)為統(tǒng)計(jì)單元，分別統(tǒng)計(jì)水電工程在各流域和河流的分布情況，見(jiàn)表2。

表2 水電工程在各流域的分布情況Table 2 Distribution of hydropower projectsin watersheds

結(jié)果表明：96個(gè)水電工程主要分布在長(zhǎng)江區(qū)、西南諸河區(qū)和黃河區(qū)，分別為62個(gè)、16個(gè)和9個(gè)；長(zhǎng)江區(qū)水電工程主要集中在大渡河和金沙江，分別為16個(gè)和19個(gè)(包括金沙江支流雅礱江的6個(gè)工程和橫江的1個(gè)工程)；西南諸河區(qū)主要集中在瀾滄江；黃河區(qū)主要集中在黃河干流。

2.3 開(kāi)發(fā)任務(wù)分析

通過(guò)分別統(tǒng)計(jì)水電工程開(kāi)發(fā)方式、調(diào)節(jié)性能、開(kāi)發(fā)任務(wù)等指標(biāo)(表3)可知：工程主要開(kāi)發(fā)方式為堤壩式開(kāi)發(fā)，有75個(gè)；調(diào)節(jié)性能以日調(diào)節(jié)為主，有59個(gè)。工程首要開(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電，部分工程兼具灌溉、防洪、航運(yùn)、旅游等功能。2014年發(fā)布的《關(guān)于深化落實(shí)水電開(kāi)發(fā)生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的通知》(環(huán)發(fā)〔2014〕65號(hào))，提出了河流水電規(guī)劃應(yīng)統(tǒng)籌水電開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水電項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的要求，近兩年的工程已逐漸考慮將生態(tài)環(huán)境保護(hù)納入工程開(kāi)發(fā)任務(wù)中，其中有5個(gè)工程明確將生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為工程開(kāi)發(fā)任務(wù)。

表3 水電工程開(kāi)發(fā)任務(wù)統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of development tasks ofhydropower projects

3 生態(tài)流量計(jì)算方法

3.1 計(jì)算方法對(duì)比

為保護(hù)下游魚(yú)類(lèi)，同時(shí)保障其他用水目標(biāo)，79個(gè)水電工程利用不同計(jì)算方法設(shè)定生態(tài)流量約束紅線(xiàn)。從生態(tài)流量計(jì)算方法(表4)的選取可知：2006年以前計(jì)算方法大多不明確，實(shí)際運(yùn)用時(shí)方法的選取隨意性較大，部分工程未設(shè)置生態(tài)流量；2006年以后生態(tài)流量確定方法主要為多年平均流量的10%，并同時(shí)考慮其他目標(biāo)，如下游的魚(yú)類(lèi)保護(hù)、航運(yùn)等目標(biāo)，以外包線(xiàn)的方式確定生態(tài)流量。同時(shí)，在敏感時(shí)期如魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵期也提出了加大下泄流量的方案；近年來(lái)隨著調(diào)查資料不斷豐富，以濕周法與R2Cross法為代表的水力學(xué)法，以及以生態(tài)水力學(xué)法和生境模擬法為代表的棲息地法應(yīng)用也逐漸受到更多關(guān)注。盡管2006年后的生態(tài)流量計(jì)算方法仍是以多年平均流量比例的水文學(xué)法為主，但相比2006年前，更多地考慮了生態(tài)水力學(xué)法、生境模擬法等方法，尤其是2012年以來(lái)，一些壩下具有重要水生生物的水電站工程基本都采用了生態(tài)水力學(xué)法與生境模擬法計(jì)算生態(tài)流量。

表4 水電工程下泄生態(tài)流量計(jì)算方法匯總Table 4 Summary of calculation methods for ecologicalflow of hydropower projects

3.2 時(shí)空差異分析

不同流域、區(qū)域和時(shí)段的生態(tài)流量要求往往存在較大差異，空間差異體現(xiàn)為不同流域、區(qū)域的自然環(huán)境特征、資源稟賦條件、保護(hù)目標(biāo)差異等，時(shí)間差異性主要是豐、平、枯不同時(shí)期以及有、無(wú)水生生物保護(hù)目標(biāo)的河段對(duì)生態(tài)流量需求差異。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，北方地區(qū)生態(tài)流量計(jì)算方法有4種，主要通過(guò)多年平均流量的10%確定；南方地區(qū)生態(tài)流量計(jì)算方法主要通過(guò)多年平均流量的10%與其他目標(biāo)需水疊加取外包線(xiàn)確定；西北地區(qū)生態(tài)流量確定主要是滿(mǎn)足基荷發(fā)電的流量；青藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，目前主要通過(guò)Tennant法、生態(tài)水力學(xué)法、生境模擬法等多種方法綜合確定。南方地區(qū)一般雨量豐沛，河流流量較大，北方地區(qū)河流流量相對(duì)較小，而西北地區(qū)、青藏地區(qū)多為季節(jié)性河流，流量的年內(nèi)分配呈現(xiàn)顯著的汛期多、非汛期少的特點(diǎn)。不同區(qū)域采用多年平均流量的10%確定生態(tài)流量，有可能出現(xiàn)南方地區(qū)生態(tài)流量偏小，甚至出現(xiàn)確定的生態(tài)流量低于原河道最小流量的情況，因此需要分區(qū)考慮不同河流、不同河段的生態(tài)用水需求，同時(shí)兼顧其他目標(biāo)的需水，分時(shí)段取外包線(xiàn)來(lái)確定生態(tài)流量。多年平均流量的10%在很大程度上難以滿(mǎn)足西南河流梯級(jí)水電站壩下河段生態(tài)用水需求。一般大型水電工程開(kāi)發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪、灌溉、供水等多項(xiàng)目標(biāo)，隨著水電開(kāi)發(fā)河段趨于敏感，待開(kāi)發(fā)區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱，以及國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求日益提高，多年平均流量的10%作為生態(tài)流量約束紅線(xiàn)不能適應(yīng)當(dāng)前需求，多年平均流量的10%對(duì)于不同類(lèi)型河流的生態(tài)學(xué)意義不同，不同類(lèi)型河流與河段，同一河流上、中、下游不同河段生態(tài)用水要求差異較大，對(duì)生態(tài)流量約束紅線(xiàn)提出了新的要求，亟需在多年平均流量10%的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善年內(nèi)生態(tài)流量過(guò)程。

目前，大多在年內(nèi)取單一的生態(tài)流量約束紅線(xiàn)作為最小生態(tài)流量，對(duì)有、無(wú)水生生物保護(hù)目標(biāo)的河道生態(tài)流量確定方式考慮不足。已統(tǒng)計(jì)的96個(gè)水電工程僅有19個(gè)考慮了豐、平、枯等不同水期和魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、繁殖等敏感時(shí)期的生態(tài)流量。17個(gè)下游有珍稀瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)的水電工程，生態(tài)流量一般考慮豐、平、枯水期和魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、繁殖、生長(zhǎng)等過(guò)程，平、枯水期以及非魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、繁殖期的生態(tài)流量一般為多年平均流量的10%～20%，豐水期、魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、繁殖期生態(tài)流量一般為多年平均流量的20%～30%。對(duì)于一些特殊情況，考慮生態(tài)流量還需要結(jié)合水電站工程的調(diào)度運(yùn)行。

總之，盡管目前已有部分工程采取了針對(duì)壩下河段魚(yú)類(lèi)保護(hù)目標(biāo)設(shè)定不同時(shí)期生態(tài)流量閾值的措施，但工程數(shù)量占比仍然較小，今后仍需進(jìn)一步完善不同時(shí)期生態(tài)流量的要求。

4 泄放方式與保障措施

4.1 保障措施對(duì)比

根據(jù)目前水電工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，生態(tài)流量下泄方式主要保障措施包括：①水電工程樞紐布置中，在大機(jī)組之外單獨(dú)設(shè)置小機(jī)組，承擔(dān)泄放流量任務(wù)，同時(shí)可發(fā)揮一定的經(jīng)濟(jì)效益；②承擔(dān)基荷發(fā)電任務(wù)，通過(guò)電站本身發(fā)電下泄生態(tài)流量，但需在可行性研究報(bào)告中水庫(kù)運(yùn)行方案和發(fā)電運(yùn)行方案中明確；③在樞紐布置中單獨(dú)設(shè)置生態(tài)流量泄放設(shè)置，明確運(yùn)行方案；④結(jié)合工程本身引水、泄放永久設(shè)施，修建改建生態(tài)流量泄放設(shè)施，明確運(yùn)行方案。

2006年之前，主要通過(guò)單獨(dú)設(shè)置小機(jī)組、承擔(dān)基荷發(fā)電任務(wù)、預(yù)留生態(tài)取水口或設(shè)置生態(tài)放水孔等措施保障生態(tài)流量；2006年之后，主要通過(guò)承擔(dān)基荷發(fā)電任務(wù)、設(shè)置生態(tài)機(jī)組、生態(tài)放水孔或優(yōu)化調(diào)度相結(jié)合的方式保障生態(tài)流量，通過(guò)設(shè)置生態(tài)機(jī)組及優(yōu)化調(diào)度，既能夠保障生態(tài)流量，又能夠充分利用水能資源提高效益，達(dá)到整體最優(yōu)。未來(lái)，有必要在水電工程建立生態(tài)流量自動(dòng)測(cè)報(bào)和遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)獲取的真實(shí)性和完整性，便于工程生態(tài)流量泄放調(diào)度管理和監(jiān)督。同時(shí)可在生態(tài)流量測(cè)報(bào)的基礎(chǔ)上，根據(jù)河道生態(tài)保護(hù)情況的監(jiān)測(cè)結(jié)果，適時(shí)優(yōu)化泄水調(diào)度。

水電工程生態(tài)流量保障情況(圖 2)表明，2001—2015年共有79個(gè)工程明確了生態(tài)流量保障措施，2006年之后，對(duì)生態(tài)流量的重視程度日益增強(qiáng)，參照《指南》確定生態(tài)流量的水電工程比例逐漸增加。目前仍存在一些問(wèn)題，如生態(tài)流量保障措施實(shí)施效果評(píng)價(jià)困難，隨著水電開(kāi)發(fā)程度提高與待開(kāi)發(fā)區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱，仍采用多年平均流量的10%這一約束紅線(xiàn)確定生態(tài)流量已不能滿(mǎn)足當(dāng)前需求。

圖2 《指南》實(shí)施前后下泄生態(tài)流量保障情況Fig.2 Guarantee of ecological flow release before andafter the implementation of Guideline 2006

4.2 生態(tài)流量保障效果

96個(gè)水電工程中，44個(gè)工程壩下有減/脫水河段，67個(gè)工程下游有珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)(圖3)。

圖3 《指南》實(shí)施前后工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)Fig.3 Number of projects before and afterthe implementation of Guideline 2006

圖4 珍稀瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)保護(hù)情況Fig.4 Protection condition of rare andendangered fishes

水電工程的生態(tài)效益體現(xiàn)在多個(gè)方面，下泄生態(tài)流量的主要生態(tài)效益是對(duì)下游珍稀、瀕危魚(yú)類(lèi)的保護(hù)，因目前生態(tài)流量與下游珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)的生態(tài)水文響應(yīng)關(guān)系難以量化，本文統(tǒng)計(jì)時(shí)假定生態(tài)流量對(duì)下游魚(yú)類(lèi)的保護(hù)是有效的。統(tǒng)計(jì)工程下游有珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)且明確了生態(tài)流量保障措施的工程數(shù)量(圖4(a))和珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)數(shù)量(圖4(b))，水電工程數(shù)量共計(jì)45個(gè)，珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)種類(lèi)總數(shù)為138種。

5 結(jié)論與展望

5.1 結(jié) 論

引水式和混合式電站引水發(fā)電以及堤壩式電站調(diào)峰運(yùn)行將使壩下河段減/脫水，調(diào)水、引水和供水等河道外用水水利工程也將造成下游河道減/脫水，水文情勢(shì)的變化將對(duì)水生生態(tài)、生產(chǎn)和生活用水、河道景觀(guān)等產(chǎn)生一系列的不利影響。為維護(hù)河流的基本生態(tài)需求，必須下泄一定的生態(tài)流量，將其納入工程水資源配置中統(tǒng)籌考慮。本文主要得出以下研究結(jié)論。

5.1.1 生態(tài)流量計(jì)算方法日趨完善

2001—2015年水電工程建設(shè)集中在西南地區(qū)四川和云南兩省，分布在金沙江、大渡河和瀾滄江干流；其中79個(gè)水電工程明確了生態(tài)流量閾值、計(jì)算方法及保障措施。2006年之前生態(tài)流量計(jì)算方法不夠明確，2006年之后計(jì)算方法大多采用多年平均流量的10%作為約束紅線(xiàn)，同時(shí)結(jié)合其他用水目標(biāo)最終確定生態(tài)流量?！吨改稀穼?duì)河道生態(tài)用水量計(jì)算方法、生態(tài)流量做出明確要求，對(duì)實(shí)際工作起到重要指導(dǎo)作用，解決了工程未設(shè)置下泄生態(tài)流量的問(wèn)題；一般水庫(kù)初期蓄水期間壩下河道存在斷流情況，《指南》實(shí)施后通過(guò)在初期蓄水期間下泄生態(tài)流量基本解決了斷流現(xiàn)象，部分工程由于壩下尾水與下游水庫(kù)回水相連，因此不存在減/脫水河段；《指南》實(shí)施后，工程基本確定了運(yùn)行期的生態(tài)流量，部分工程根據(jù)壩下河段水生生物完成其生活史過(guò)程的用水需求設(shè)置了年內(nèi)不同時(shí)期的生態(tài)流量。根據(jù)下游有珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)，且明確了生態(tài)流量保障措施的工程統(tǒng)計(jì)結(jié)果，保護(hù)珍稀、瀕危保護(hù)魚(yú)類(lèi)種類(lèi)總數(shù)為138種，取得了較大生態(tài)效益。

5.1.2 生態(tài)流量監(jiān)測(cè)措施保障不足

根據(jù)96個(gè)水電工程生態(tài)流量保障措施統(tǒng)計(jì)結(jié)果，生態(tài)流量保障措施日趨完善，主要保障措施包括：①水電工程樞紐布置中，在大機(jī)組之外單獨(dú)設(shè)置“小機(jī)組”，承擔(dān)泄放流量任務(wù)，同時(shí)可發(fā)揮一定的經(jīng)濟(jì)效益；②承擔(dān)基荷發(fā)電任務(wù)，通過(guò)電站本身發(fā)電生態(tài)流量，但需在可行性研究報(bào)告中水庫(kù)運(yùn)行方案和發(fā)電運(yùn)行方案中明確；③在樞紐布置中單獨(dú)設(shè)置生態(tài)流量泄放設(shè)施，明確運(yùn)行方案；④結(jié)合工程本身引水、泄流永久設(shè)施，修建改建生態(tài)流量泄放設(shè)施，明確運(yùn)行方案。目前生態(tài)流量保障措施較多，但部分工程生態(tài)流量運(yùn)行方案未明確，生態(tài)流量保障措施運(yùn)行效果評(píng)價(jià)困難，部分工程采用了在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)生態(tài)流量，但還未形成統(tǒng)一的生態(tài)流量監(jiān)測(cè)規(guī)范。未來(lái)生態(tài)流量監(jiān)測(cè)措施的開(kāi)展深入案例研究，有必要在水電工程壩下建立下泄流量自動(dòng)測(cè)報(bào)和遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，確保生態(tài)流量數(shù)據(jù)獲取的真實(shí)性和完整性，便于工程生態(tài)流量泄放調(diào)度管理和環(huán)保主管部門(mén)監(jiān)督；同時(shí)根據(jù)壩下河道生態(tài)保護(hù)情況的監(jiān)測(cè)結(jié)果，適時(shí)優(yōu)化泄水調(diào)度。

5.1.3 水電工程生態(tài)流量計(jì)算方法和原則

為維護(hù)河流基本生態(tài)需求，減緩水電工程開(kāi)發(fā)對(duì)壩下河段的生態(tài)影響，水電工程必須下泄一定的生態(tài)流量，將其納入工程水資源配置中考慮。下泄生態(tài)流量需要考慮的因素包括維持水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定所需的水量、維持河道水質(zhì)的最小稀釋凈化水量、維持河口泥沙沖淤平衡和防止咸潮上溯所需水量、水面蒸散量、維持地下水位動(dòng)態(tài)平衡所需要的補(bǔ)給水量、航運(yùn)和景觀(guān)需水量、河岸濕地補(bǔ)給水量等。生態(tài)流量計(jì)算方法眾多，目前常用方法有水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法和整體法等。計(jì)算時(shí)需開(kāi)展多方法、多方案的比選，在生態(tài)系統(tǒng)有更高需求時(shí)應(yīng)加大流量，應(yīng)根據(jù)環(huán)境對(duì)河道控制斷面的流量、水位、水深、流速、水面寬、弗勞德數(shù)等水文情勢(shì)特征值和水流流態(tài)特征值的要求，定量計(jì)算獲得，不同地區(qū)、不同規(guī)模、不同類(lèi)型河流、同一河流不同河段的生態(tài)用水需求差異較大，應(yīng)針對(duì)具體情況采取合適方法予以確定；壩下有重要水生生物保護(hù)目標(biāo)的河段，應(yīng)根據(jù)保護(hù)目標(biāo)用水需求在特殊用水時(shí)期制造人造洪峰，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)不同時(shí)間(特殊用水時(shí)期、不同月份、不同季節(jié))對(duì)流量的要求，給出年內(nèi)下泄流量過(guò)程線(xiàn)，優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度過(guò)程。

5.2 展 望

5.2.1 梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度下的生態(tài)流量統(tǒng)籌考慮

大多研究?jī)H關(guān)注壩下減/脫水河段的生態(tài)流量需求，梯級(jí)水庫(kù)建成后，上游水庫(kù)壩下尾水段與下游水庫(kù)回水段直接連接，形成庫(kù)區(qū)靜水河段，目前對(duì)梯級(jí)水庫(kù)庫(kù)區(qū)靜水河段的生態(tài)流量研究不足，實(shí)踐較少。梯級(jí)水庫(kù)的生態(tài)流量計(jì)算時(shí)應(yīng)充分考慮壩下河段與庫(kù)區(qū)靜水河段的流量需求，重點(diǎn)關(guān)注庫(kù)區(qū)靜水河段敏感物種產(chǎn)卵繁殖期的流量需求，通過(guò)綜合考慮梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度能力，保障生態(tài)流量。

5.2.2 開(kāi)展生態(tài)流量分區(qū)分類(lèi)指標(biāo)體系研究

在水資源分區(qū)、水環(huán)境功能分區(qū)、水生態(tài)分區(qū)等相關(guān)區(qū)劃和研究成果基礎(chǔ)上，開(kāi)展生態(tài)流量分區(qū)分類(lèi)指標(biāo)體系研究，以水庫(kù)大壩工程為節(jié)點(diǎn)，研究生態(tài)流量分類(lèi)管理方法，以工程類(lèi)型、調(diào)節(jié)性能等指標(biāo)分類(lèi)考慮不同河段對(duì)工程生態(tài)流量的需求。

5.2.3 加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)的生態(tài)流量研究與實(shí)踐

由于以往不完善的生態(tài)流量設(shè)計(jì)，許多水電工程壩下河段已產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的生態(tài)破壞，亟需開(kāi)展生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐，將生態(tài)流量作為河流生態(tài)修復(fù)的重要指標(biāo)，通過(guò)不斷開(kāi)展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)研究恢復(fù)河流健康的流量目標(biāo)，逐步完善河流生態(tài)修復(fù)的生態(tài)流量恢復(fù)實(shí)踐。