京津冀地區(qū)六河五湖生態(tài)水量分析及補水措施探討

任涵璐，劉江俠

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

京津冀地區(qū)六河五湖生態(tài)水量分析及補水措施探討

任涵璐，劉江俠

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

國家京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的實施，對該區(qū)域水生態(tài)環(huán)境安全提出了更高要求。通過分析六河五湖現(xiàn)狀生態(tài)水量滿足程度，按照優(yōu)先使用當(dāng)?shù)氐乇硭⒓哟笫褂梅浅Ｒ?guī)水、合理利用外調(diào)水的原則，結(jié)合相關(guān)規(guī)劃安排，提出六河五湖生態(tài)補水措施。

京津冀；六河五湖；生態(tài)水量；補水措施

京津冀地區(qū)是我國經(jīng)濟最具活力、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強、吸納人口最多的地區(qū)之一，國家京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的實施對該區(qū)域水生態(tài)環(huán)境安全提出了更高要求。灤河、潮白河、北運河、永定河、大清河、南運河以及白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港（以下簡稱六河五湖）是京津冀地區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)屏障和生態(tài)廊道?！毒┙蚣絽f(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》提出京津冀協(xié)同發(fā)展生態(tài)環(huán)境保護要率先取得突破、實施六河五湖生態(tài)河流廊道治理的要求，目前，這些河湖存在水資源過度開發(fā)、河道斷流、湖泊萎縮等突出問題，河湖生態(tài)需水量能否滿足是推進河湖綜合治理與生態(tài)修復(fù)、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、加快水生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵。

1 概況

灤河、潮白河、北運河、永定河、大清河、南運河（以下簡稱六河）以及白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港（以下簡稱五湖）均是海河流域的重要河流水系和湖泊，涉及北京、天津2個直轄市和河北省的8個地級市，2013年總?cè)丝? 280萬，占京津冀總?cè)丝诘?6%，城鎮(zhèn)人口5 754萬，城鎮(zhèn)化率69%，國內(nèi)生產(chǎn)總值5.5萬億元，占京津冀國內(nèi)生產(chǎn)總值的89%。

現(xiàn)狀京津冀六河五湖區(qū)域水資源總量為149.37億m3，其中地表水資源量為75.77億m3，區(qū)域人均水資源量僅173 m3，為流域人均水資源量270 m3的64%。區(qū)域總供用水量為162.24億m3，水資源開發(fā)利用率達到108%，地表水開發(fā)利用率為63%，超過了國際公認(rèn)的40%的合理上限。

近年來，受降水量減少、人類活動和下墊面變化影響，六河五湖天然徑流量銳減，灤河、永定河、潮白河、北運河、大清河2000—2010年年均天然徑流量比1956—2000年系列年均減少54.1%。六河主要河段年均干涸141 d，年均斷流258 d。河道外用水需求的增加大量擠占河道內(nèi)生態(tài)用水，加劇了河道生態(tài)水量短缺程度。受入湖水量減少影響，五湖水面面積不斷縮減，由20世紀(jì)50年代的1 143 km2縮減至現(xiàn)狀的282 km2，減少了75.3%。其中，南大港水面面積縮減程度最大，由20世紀(jì)50年代的210 km2縮減至現(xiàn)狀的27 km2，縮減幅度達到87.1%。

2 生態(tài)需水量及現(xiàn)狀生態(tài)滿足程度分析

2.1 生態(tài)需水量

為維持河流、湖泊等給定的生態(tài)環(huán)境保護目標(biāo)所對應(yīng)的生態(tài)環(huán)境功能不喪失，需要保留在河道內(nèi)的最小水量即河道內(nèi)基本生態(tài)環(huán)境需水量，也是河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水要求的下限值[1]。其確定的基本原則為：對于水體連通和生態(tài)環(huán)境維持功能的河段，要保障一定的生態(tài)基流，原則上可采用Tennant法估算，取多年平均天然徑流量的10%～30%作為生態(tài)水量，山區(qū)河流原則上取15%～30%，平原河流取10%～20%；對于水質(zhì)凈化功能的河流，同水體連通功能河段，不考慮增加對污染物稀釋水量；對景觀環(huán)境功能的河段，采用草被的灌水量或所維持的水面部分用槽蓄法計算蒸發(fā)滲漏量；對于大量接納城市排水的河流，生態(tài)水量根據(jù)現(xiàn)狀實測水平確定。濕地生態(tài)規(guī)劃水量采用濕地最小生態(tài)需水量，該水量用生態(tài)水位法計算，考慮維持水生動植物生存條件的最低水位和水面，以蒸發(fā)滲漏損失為最小生態(tài)水量，現(xiàn)狀水位低于最低生態(tài)水位的濕地需一次性補水。

按照上述計算原則，以河段為單元，確定六河五湖生態(tài)需水量為18.54億m3，其中六河生態(tài)需水量13.27億m3、五湖生態(tài)需水量5.27億m3。六河五湖生態(tài)需水量，見表1—2。

表1 六河生態(tài)需水量

表2 五湖生態(tài)需水量

2.2 現(xiàn)狀生態(tài)滿足程度分析

在《海河流域綜合規(guī)劃（2012—2030年）》“三生”用水配置成果基礎(chǔ)上，采用1956—2010年系列，對各河系進行供用耗排水分析，計算各河流不同來水頻率可下泄水量，并對比生態(tài)需水量，分析六河生態(tài)滿足程度。

經(jīng)分析，在95%來水頻率下，潮白河上游白河、潮河受人類活動影響較小，下游蘇莊以下河段有引泃入潮、運潮減河等工程引水匯入，生態(tài)水量滿足；北運河承接北京市大量的再生水，生態(tài)水量滿足；灤河山區(qū)段生態(tài)水量滿足，平原段河道內(nèi)可下泄水量為3.36億m3，生態(tài)水量滿足程度80%。三者皆屬六河中生態(tài)水量狀況較好河流。

永定河流經(jīng)河北、北京、天津等資源強度開發(fā)較大地區(qū)，受人類活動影響較大，95%來水頻率下洋河、桑干河、官廳水庫（入庫）和官廳水庫—三家店河段均有不同程度的缺水，可下泄水量分別為0.6億、0.59億、1.03億、0.17億m3，生態(tài)水量滿足程度分別為33%、56%、58%和93%。大清河北拒馬河和南拒馬河河段基本生態(tài)水量能夠滿足；白溝河可下泄水量0.22億m3，生態(tài)水量滿足程度僅32%；大清河干流和獨流減河特枯水年無可下泄水量，生態(tài)水量狀況較差。南運河是人工開挖河道，主要承擔(dān)宣泄洪水和外調(diào)水輸水通道的功能，河道內(nèi)生態(tài)水量受外界條件影響較大，現(xiàn)狀可下泄生態(tài)水量幾乎沒有，生態(tài)水量滿足程度最低。

現(xiàn)狀五湖中僅七里海有0.2億m3的地表徑流匯入，生態(tài)水量滿足程度18%，白洋淀、衡水湖、北大港、南大港生態(tài)水量均不滿足。

3 生態(tài)補水思路

3.1 堅持節(jié)水優(yōu)先，強化節(jié)水挖潛

嚴(yán)格用水管理，全面提高區(qū)域水資源利用效率，通過調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、發(fā)展高效節(jié)水灌溉、退減地表水灌區(qū)灌溉面積等措施，退還被擠占的河道生態(tài)用水。永定河上游、潮白河上游、大清河中游、灤河中下游繼續(xù)推進大中型灌區(qū)節(jié)水改造，全面實施田間高效節(jié)水灌溉，提高灌區(qū)的用水效率。

3.2 加大污水處理規(guī)模，注重使用再生水

結(jié)合區(qū)域城市發(fā)展規(guī)劃，加大污水處理力度，提高再生水利用率，在滿足河流水功能區(qū)水質(zhì)要求條件下，增加再生水用于河道內(nèi)的生態(tài)水量。進一步提高北京、天津、張家口、承德等城市污水處理水平與處理程度，擴大再生水處理規(guī)模，以增加北運河、潮白新河、洋河、永定河（三家店以下）的生態(tài)水量。

3.3 合理利用外調(diào)水，提高生態(tài)用水保障程度

對于通過節(jié)水降耗、再生水利用等當(dāng)?shù)赝跐摯胧┖笕圆荒軡M足生態(tài)用水要求的河段和湖泊，如桑干河、永定河、白洋淀等，利用萬家寨引黃、南水北調(diào)、引黃入冀補淀等調(diào)水工程在特枯水年實施應(yīng)急補水。同時，利用外調(diào)水置換當(dāng)?shù)氐乇硭?，退還被擠占的河湖生態(tài)用水。對于南運河、衡水湖、北大港等作為南水北調(diào)東、中線的輸水和調(diào)蓄工程，利用南水北調(diào)水量來滿足其生態(tài)用水需求，既發(fā)揮了輸水工程作用，又滿足其生態(tài)用水需求。

3.4 加強河系溝通，優(yōu)化河湖生態(tài)調(diào)度

在保證防洪、供水安全的前提下，以自然水網(wǎng)為依托，以人工連通為紐帶，構(gòu)建六河五湖補水水網(wǎng)體系。完善引岳濟淀工程體系，相機實施岳城水庫向衡水湖、南大港補水；利用引黃入冀補淀工程，同時結(jié)合當(dāng)?shù)睾訋鞙贤ㄑa水工程向白洋淀補水；天津市構(gòu)建七里?！：痈闪鳌毩鳒p河水網(wǎng)。其它河湖通過閘壩、水庫優(yōu)化調(diào)度以及河系之間的相機調(diào)度，實現(xiàn)枯水年下泄生態(tài)基流、滿足河道內(nèi)生態(tài)的基本需求，豐水年或汛期攔截瀝澇水、增加河道蓄水水面。

4 補水措施

4.1 六河補水措施

（1）灤河。灤河生態(tài)需水量4.21億m3。灤河山區(qū)段當(dāng)?shù)氐乇韽搅髁靠蓾M足生態(tài)需水量；灤河平原段通過合理調(diào)度潘家口、大黑汀、桃林口水庫下泄水量來滿足生態(tài)用水需求，同時實施灤河下游灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造，減少農(nóng)業(yè)用水，增加河道內(nèi)生態(tài)用水。

（2）潮白河。潮白河生態(tài)需水量1.38億m3。潮白河白河段、潮河段當(dāng)?shù)氐南滦顾靠蓾M足生態(tài)用水要求；潮白河密云水庫—東堡村（運潮減河入口）段城市段通過上游密云水庫生態(tài)調(diào)度以及南水北調(diào)向潮白河地下水源地補水措施，增加河道的生態(tài)基流量；潮白（新）河?xùn)|堡村—寧車沽段由北運河經(jīng)北關(guān)分洪閘向潮白河下泄水量1.5億m3，滿足生態(tài)需水量。

（3）北運河。北運河生態(tài)需水量1.53億m3。北運河徑流量大部分來自北京市城市排水及雨洪水，95%年份可下泄4.25億m3，滿足生態(tài)需水量。

（4）永定河。永定河生態(tài)需水量2.60億m3，生態(tài)水量滿足程度僅為33%。永定河生態(tài)水量主要通過流域內(nèi)節(jié)水和流域外補水兩種措施來滿足。流域內(nèi)節(jié)水主要是加大生活節(jié)水、工業(yè)節(jié)水和農(nóng)業(yè)節(jié)水力度，其中農(nóng)業(yè)節(jié)水包括永定河山區(qū)退減地表灌區(qū)灌溉面積、高效節(jié)水和繼續(xù)實施大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目，通過農(nóng)業(yè)節(jié)水措施，可壓減農(nóng)業(yè)灌溉用水量1.41億m3，從而增加河道徑流量。在實施節(jié)水措施的基礎(chǔ)上，通過萬家寨引黃補水1.00億m3，增加河道生態(tài)水量，保障上游洋河、桑干河河道內(nèi)基本生態(tài)用水需求。永定河三家店以下河段通過北京市小紅門再生水補水0.75億m3。

（5）大清河。大清河生態(tài)需水量2.89億m3。北拒馬河段、南拒馬河段滿足生態(tài)用水需求；小清河（白溝河）段主要通過加大涿州市、房山區(qū)再生水利用程度，增加再生水入河量來保障生態(tài)用水需求；大清河干流段可通過加大引黃入冀補淀的水量，從白洋淀放水0.63億m3，來滿足大清河干流的生態(tài)用水需求；獨流減河一是利用天津市區(qū)、靜海縣污水處理廠的再生水約0.47億m3非汛期回灌入其下游寬河槽濕地，二是通過天津市規(guī)劃建設(shè)的南部水循環(huán)體系（海河干流—獨流減河）向其補水，年循環(huán)供水量1.1億m3，此外可通過已建北水南調(diào)工程攔蓄雨洪水，經(jīng)金鐘河防潮閘—金鐘河—新地河—袁家河—海河干流—洪泥河調(diào)至其寬深槽補水。

（6）南運河。南運河生態(tài)需水量0.66億m3。通過加強四女寺樞紐生態(tài)調(diào)度、利用引黃工程或南水北調(diào)中線邯滄干渠相機補水，保障南運河生態(tài)水量。

4.2 五湖補水措施

（1）白洋淀。白洋淀生態(tài)需水量2.09億m3。白洋淀生態(tài)補水以引黃入冀補淀和大清河上游補水為主，大清河上游下泄1.5億～2.0億m3，引黃入冀補淀工程實施后每年可向白洋淀生態(tài)補水2億m3。

（2）衡水湖。衡水湖生態(tài)需水量0.51億m3。南水北調(diào)東線二期工程實施前，通過補水滿足衡水湖生態(tài)需求：衛(wèi)千引水渠線路（即位山引黃線路）從衛(wèi)運河、黃河引水至衡水湖東湖，平均每年凈入湖水量為0.44億m3；利用崗黃水庫應(yīng)急補水線路、引岳濟淀線路、南水北調(diào)邯滄干渠相機引水，保障衡水湖生態(tài)用水。同時，衡水湖作為南水北調(diào)中、東線調(diào)蓄水庫，中線向衡水湖補水0.5億～1.2億m3，東線分配衡水湖水量約2.2億m3，生態(tài)水量可進一步得到保障。

（3）七里海。七里海生態(tài)需水量1.08億m3。七里海濕地位于潮白新河兩岸，可利用潮白新河、青龍灣減河來水補充?？菟瓿卑仔潞觼硭疄?.2億m3，其余缺水利用天津市區(qū)及周邊地區(qū)再生水和天津市規(guī)劃建設(shè)的北部水循環(huán)體系進行補水。其中，北部水循環(huán)體系（海河干流—七里海）由青排渠從永定新河提水經(jīng)青龍灣故道向西七里海補水，經(jīng)津唐運河補充金鐘河、新開河，其輸水規(guī)模為10 m3/s。

（4）北大港。北大港生態(tài)需水量2.16億m3。北大港水庫現(xiàn)為天津市應(yīng)急引黃的調(diào)蓄工程，引黃入庫輸水線路設(shè)計流量為40 m3/s，2000年后引黃入庫水量累計達24.5億m3，2012年后未實施引黃補水，生態(tài)水量不足。天津市擬對北大港水庫實施東、西分庫治理，西庫作為南水北調(diào)東線調(diào)蓄水庫，在南水北調(diào)東線工程通水以前，可利用天津市雨洪水0.34億m3及引黃濟津1億m3進行生態(tài)補水；在南水北調(diào)東線工程通水以后，利用引黃濟津、引灤工程以及南水北調(diào)東線工程來水，滿足西庫的生態(tài)用水需求。東庫為城市河湖環(huán)境用水水源地，水源主要為周邊瀝澇水、西庫棄水。

（5）南大港。南大港生態(tài)需水量0.47億m3。利用位山引黃線路進行補水，此外可利用南水北調(diào)中線邯滄干渠工程，通過抬高南排河朱莊蓄水閘水位向南大港補水0.47億～1.10億m3。

5 結(jié)語

六河五湖生態(tài)需水量為18.54億m3，在95%來水頻率情況下10.86億m3的生態(tài)缺水量主要是通過雨洪水和再生水、農(nóng)業(yè)節(jié)水、生態(tài)調(diào)度水、引黃水以及南水北調(diào)水來滿足。其中，雨洪水和再生水保障程度較高，農(nóng)業(yè)節(jié)水需保證管理到位，南水北調(diào)東線二期、萬家寨引黃向永定河補水等工程屬尚未實施工程，水量保障存在一定的不確定性。建議借助國家京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略實施的有利契機，抓緊落實各項生態(tài)補水措施，提高六河五湖生態(tài)水量保障程度。

[1]SL/Z 712-2014，河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)范[S].

山西大水網(wǎng)辛安泉供水改擴建工程主體全部完工

9月28日，山西大水網(wǎng)辛安泉供水改擴建工程主體完工通水，順利通過驗收。此次驗收是辛安泉供水改擴建工程建設(shè)過程中的重要里程碑，也是大水網(wǎng)四大骨干工程中首個通過完工通水驗收的項目。

辛安泉供水改擴建工程位于長治市，是大水網(wǎng)“兩縱十橫”的第五橫。工程設(shè)計年供水量1.58億m3，供水線路全長165.28 km，其中管線長148.13 km、隧洞長17.15 km，沿線布置泵站9座、調(diào)蓄水池9座。工程建成后，將有效保護辛安泉泉域生態(tài)環(huán)境，改善辛安泉出流狀況，并向長治市黎城縣、平順縣、潞城市、屯留縣、城區(qū)、郊區(qū)、長治縣、壺關(guān)縣和襄垣縣等9個縣（市、區(qū)）提供農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村人畜飲水、城市生活和工業(yè)生產(chǎn)用水，為緩解當(dāng)?shù)毓こ绦匀彼l(fā)揮重要作用。

工程于2012年8月開工建設(shè)，2017年8月主體工程全部完工，具備完工通水驗收條件。此次驗收工程包括總干線20 km、潞城支線20 km、襄垣支線35 km和5座泵站，將向長治的9個縣（市、區(qū)）供水。工程通過驗收后，將由施工建設(shè)階段全面轉(zhuǎn)入運行管理階段。

（摘自2017年10月10日水利部網(wǎng)）

TV213.4

A

1004-7328（2017）05-0004-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.002

2017—05—21

國家重點研發(fā)計劃（2016YFC0401406）

任涵璐（1987—），女，碩士，工程師，主要從事水利科技咨詢工作。