一、开展黄河生态与环境调度是维持黄河健康生命的要求

　　什么是生态（环境）调度？顾名思义，大型水利工程生态调度的核心内容应该是指在水利工程运行与管理过程中更多地考虑生态因素。水库多目标生态调度方法是指在实现防洪、发电、供水、灌溉、航运等社会经济多种目标的前提下，兼顾河流生态系统需求的水库调度方法。生态调度有别于水库调度和通常的水量调度，是协调社会经济可持续发展和河流健康的调度方式。

　　建设大型水利工程，能够使人类对水资源进行更加有效的管理和充分的利用，兴利除弊，造福人类。但是，大坝建设改变了江河的自然径流状况，使大坝上游从急流（流水）区转化为静水（滞水）区，因此伴随有水文和生态过程的改变，对水量和电力需求的日变化和季节性变化，会造成泄洪量的长期或者短期变化以及自然水流的非连续性、河流形态多样性降低、水生生物多样性下降、河流生态系统受损。20世纪90年代，黄委计划在黄河干流建设27座梯级水利枢纽，形成以龙羊峡、刘家峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡、小浪底等7座大型控制性骨干工程为主体，其余为径流电站或灌溉壅水枢纽的比较完整的综合利用工程体系。至今，已建成4座骨干工程和10座其他枢纽工程。实践证明，早期规划中已建水利枢纽在防洪防凌、水资源合理配置、水土流失防治等方面起到了巨大作用，为国民经济和社会持续发展提供了巨大的动力与活力，但同时也引发了一些环境问题，成为未来黄河水电工程建设的制约因素。开展大型水利工程的生态调度研究，探讨其调度和运行对河流生态系统的影响以及相应的对策措施，不仅可以弥补或减缓水利工程建设对河流生态环境造成的负面影响，也可为未来设计建设生态友好型黄河水利工程体系提供技术支持。更为重要的是，“水少沙多、水沙关系不协调”是黄河的重要特征，也是黄河治理的关键所在。由于大量泥沙淤积在黄河下游河道，不但严重影响了河道的行洪能力，而且使黄河下游河道成为举世闻名的“地上悬河”，影响黄河下游地区的防洪安全及区域尤其是河口区的生态环境。

　　塑造协调的水沙关系、建设科学的水沙调控体系必须进行大型水利工程的生态与环境调度研究。可以说，开展大型水利工程生态与环境调度，是落实新时期治水新思路、维持黄河健康生命的要求，也是实现人水和谐、促进流域经济社会可持续发展的必然要求。

　　二、黄河生态与环境调度实践及成效

　　连续8年的黄河水量统一调度及7次大规模的调水调沙，实现了黄河连续大旱之年不断流，统筹了各方用水，保障了下游河流生态基流，改善了下游及河口的生态环境，因此，水量调度与调水调沙不仅是生活、生产用水的调度，更是修复河流生态系统的生态与环境调度。

　　（一）调水调沙使下游主河床得到全面冲刷，黄河卸掉沉重的“泥沙包袱”

　　2002年7月4日，小浪底水库进行第一次调水调沙试验。至2007年8月，连续7次调水调沙大大改善了黄河下游河道的淤积状况，把淤积在小浪底库区及下游河道的约5.2亿吨泥沙送入渤海，使下游主河槽的最小过流能力由1800立方米每秒提高到3700立方米每秒。调水调沙不仅为黄河卸掉沉重的“泥沙包袱”，大大提高了下游主槽的过流能力；对黄河三角洲地区防止海水入侵，保证防洪安全也起到了重要作用。其塑造的“人造洪峰”使大量黄河水注入河口湿地，使湿地恢复区淡水水位平均上涨了0.4米，对海水浸入湿地起到了一定的抵御作用。随着湿地面积的增加和淡水水位的上涨，三角洲自然保护区内的鱼类大量增加，许多途经这一区域的鸟类也驻留下来，形成了良好的连锁生态效应，黄河河口甚至出现了东方白鹳等多种珍稀鸟类，鸟的种类和数量也明显增加。据调查，鸟类种群由1991年建区前的187种增加到现在的283种，国家一级保护鸟类由建区前的5种增加到现在的9种，二级保护鸟类由27种增加到41种。

　　（二）修复了河口湿地，促进了河口生态系统的良性发展

　　黄河河口湿地是东北亚内陆和环太平洋鸟类迁徙的“中转站”、越冬地和繁殖地，是黄河河流生态系统的重要组成部分，是黄河河流健康的基础和重要标志，是维系河口生态系统发育和演替、构成河口生物多样性和生态完整性的重要基础生态体系。河口湿地的好坏直接决定着河口三角洲生态环境的优劣。自20世纪90年代初连续出现的黄河下游小流量及黄河的长时段断流，造成湿地干旱及盐碱化，淡水湿地面积比20世纪60年代萎缩近50%，且湿地破碎化导致其连通性降低，作为珍稀濒危鸟类栖息地的功能受到破坏，三角洲生态系统的稳定性受到威胁。

　　1999年3月，黄委正式实施刘家峡至头道拐、三门峡水库至利津干流河段水量统一调度。水量统一调度保证了进入河口地区的水量，部分恢复了河口湿地与河流的水力联系，淡水湿地面积比水调前的1999年增加约1万公顷，河口湿地重现勃勃生机，湿地植被质量提高，群落物种组成多样化，系统更加稳定，为三角洲鸟类提供了丰富的食物和良好的栖息地。

　　（三）河道湿地得到修复，河流“生态廊道”功能恢复

　　黄河河道湿地是指临近水体，常年浸水湿润的滩地、洪泛区等所形成的湿地，主要由河漫滩湿地及洪泛湿地组成。正常年份（不断流年份），黄河下游天然河道湿地总面积约为800平方公里。受20世纪90年代黄河断流影响，下游河道湿地受到很大破坏，断流程度、断流河长不同，河道湿地的受损程度也不一样。受黄河下游河道断流的影响，下游河道湿地退化破坏的河道湿地面积约有200多平方公里，约占下游河道湿地总面积的四分之一。黄河下游河道湿地在蓄水滞洪、净化水体、作为珍稀动物的栖息地及维持河流生态系统的稳定等方面发挥着重要作用。

　　20世纪70年代以来，黄河频繁断流破坏了自然河流的连续性，使河流面积萎缩，河道湿地由于得不到洪水的淹没而遭到破坏，河流与其他自然生态系统纵向横向的连通性被阻隔，严重影响河流生态环境功能的发挥。黄河水量统一调度使黄河非汛期下游保持一定的流量，调水调沙为下游河流湿地塑造了“人造洪峰”，受黄河断流、小流量破坏的河道湿地得到修复，生态系统稳定发育，使黄河真正起到了连通流域内各种生态系统斑块以及海洋的“廊道”，维持了黄河河流生态系统的连通与完整。

　　（四）黄河下游水生生物多样性增加

　　黄河中的鱼类及水生生物并不丰富，但这并不说明黄河中的鱼类及其他水生生物群体不需要保护。国际上一般把没有鱼类的河流说成是“死河”。河流鱼类除具有商业价值和生物多样性价值外，在科学上它还具有指示污染和水生态系统破坏程度的价值；在社会文化和环境方面，它还具有观赏价值，给人以美的享受、激发人的艺术创造和科学发明等的价值。黄河断流及小流量时段主要发生在每年的3月至7月上旬，而黄河鱼类的繁殖期为4月下旬至7月中旬，对鱼类来说，实属不利的时间段。鱼类产卵需要一定的涨水条件，弱小的鱼苗幼体需要良好的水环境质量，断流、水量减少加上黄河纳污量的持续增加使黄河水质不断恶化，黄河下游鱼类产卵场、栖息地受到破坏，严重影响了鱼类的繁衍和生存，使黄河下游的鱼类资源濒临枯竭。

　　黄河水量统一调度的实施，在一定程度上保证了黄河下游生态环境用水，尤其是鱼类产卵育幼期的生态环境用水，使黄河水生态环境得到改善，有利于黄河鱼类资源的恢复。黄河刀鱼为黄河口独有，堪称黄河生态的“标本”。多年来黄河刀鱼难觅踪迹，近年也重新出现在黄河下游。指示物种黄河刀鱼的再现是黄河生态开始改善的一个重要信号。

　　三、黄河生态与环境调度的问题及研究方向

　　对大型水利工程的生态与环境调度是可持续发展的要求。黄河生态与环境调度已取得巨大的成效，然而，黄河的生态调度还处于初级阶段，没有与下游及河口地区生态目标建立有机的联系，对生态调水后所带来的生态环境效益也没有定量化的评估成果，这些都已成为进一步深化黄河水量调度的制约因素。因此，黄河水资源调度与管理需要我们从一个新的高度来认识水库对河流生态的影响，建立基于河流生态健康的水库调度模式，并尽快付诸实施。

　　（一）提高对黄河生态与环境调度的认识

　　由于国内能源短缺、经济利益以及管理体制等方面的原因，目前国内对大型水利工程生态调度的认识和实践存在很大差异，水利工程生态调度的重要性尚未被人们认识，法制不健全以及执法不严等也在一定程度上制约了国内生态调度的研究与进展。对黄河来说，尽管在水资源统一调度中考虑了生态环境因素，但生态与环境调度的理念尚未得到多数人的认同。

　　（二）加强水利工程生态与环境调度相关理论与技术的系统研究

　　生态与环境调度目前在国内是一个新概念，要对大型水利工程实施生态与环境调度，首先必须加强相关的理论研究，以科学的、系统的理论来指导实践。黄河水少沙多，黄河水量调度的功能用水除了满足经济社会发展用水外，还需要满足输沙排沙用水、生态用水以及保证水环境质量达标的稀释用水等。黄河水利工程生态与环境调度研究至少应该从以下几方面着手：

　　一是黄河水量调度的功能用水需求研究。包括输沙排沙用水研究、生态用水研究、污染物稀释自净用水研究以及几方面用水总量与过程耦合研究等。输沙排沙用水应重点确定实现输沙用水指标需要采取的调度方案；生态用水应重点研究河流生态系统合理保护目标、规模及其功能需水规律，以及与黄河水资源的响应关系等；稀释自净用水除考虑一般水流条件下自净用水外，还应研究不同水量调度情景下的水质变化及自净用水等。

　　二是水库生态调度生态监控体系及效益评估研究。生态环境动态变化资料短缺是制约目前生态环境调度及效益评估研究的重要因素之一，在进行水库多目标生态调度时，亟需加强调度前后各种主要生态因子的系统监测，为评估调度效益与优化调度方案提供基础数据支持。

　　三是水库多目标生态调度方案研究。综合考虑水库各种用水需求，研究使黄河自然功能和社会功能均衡发挥的水库多目标生态调度方案以及必要的工程技术措施。

　　（三）探索大型水利工程的生态与环境调度管理体制

　　大型水利工程的调度牵涉到很多方面，要想协调各部门的利益，取得最大的综合效益，除了需要有科学的认识和正确的价值观念外，还必须建立具有相对完善的、运作高效的管理体制，让利益相关者参与制定生态与环境调度方案，以制定出满足各方需求的均衡的水量调度方案。

　　黄河河口刀鱼回游、候鸟飞翔的盛况都在歌颂着为水资源统一调度做出贡献的人们。然而，黄河多目标的综合调度仍任重而道远，维持黄河健康生命，实现人水和谐，我们肩上的担子还很重，还需要我们做的更多。

　　作者单位：黄河流域水资源保护局科研所