青龙山水库工程建成后对虎口自然保护区影响初步分析

2011-08-13包广来王志兴

黑龙江水利科技 2011年4期

包广来，王志兴

(1.鸡西市青龙山水库建设管理局，黑龙江鸡西158100;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

虎口湿地自然保护区位于黑龙江省虎林市东部，位于穆棱河流域，青龙山水库下游，乌苏里江中游。虎口湿地保护区具有未被破坏的、保持完整的原始草甸沼泽生态系统。区内原始生态类型齐全，几乎容纳了东北三江平原所有的陆生、湿生、水生生物物种。它的主要保护对象是本区内水生、湿生和陆栖生物及其生态环境共同组成的湿地生态系统，还有丹顶鹤、天鹅、东方白鹳等珍禽。

1 青龙山水库水资源配置的原则和目标

青龙山水库是穆棱河流域水资源综合开发利用的关键性工程，是一座以防洪、城市供水和农田灌溉为主，结合水力发电、改善下游河道环境用水等综合利用功能的大型水利枢纽工程。坝址位于鸡西市西南12 km穆棱河干流上游处，控制面积为6 650 km2。

1.1 水资源配置的原则

1)本次采用以“节流优先，治污为本、多渠道开源”的水资源开发利用新战略。贯彻全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合利用的原则和兴利除害结合，开源节流并举方针。根据该地区水资源的特点，坚持水资源的开发与经济建设和环境效益的协调一致，以寻求经济、社会、环境等综合效益较优的方案，为实现水资源统一管理和合理配置提供科学依据。

2)遵循确保重点，兼顾一般，工程措施与非工程措施相结合的原则，充分考虑水资源的时空分布不均匀的特点，充分发挥现有工程的潜力，统筹兼顾合理安排利用地表水和地下水，科学合理开采地下水，做到地表、地下水资源联合调度运用。逐步改变过去一个水系、一个水库、一条河道的单一水源向用户供水的方式，采取“多库串联，水系联网，地表水与地下水联合调度，优化配置水资源”的多种方式，为地区经济社会发展提供可靠、充足的水量。

3)水资源的开发坚持流域规划和地区水利规划相适应，区域水资源规划服从所在流域的流域水资源规划的原则。结合流域规划，兼顾上下游、左右岸，避免重复建设，避免取水矛盾。

4)供水水源工程应确保生活用水，统筹兼顾工业、农业和生态环境用水，加强水源保护区保护和管理。首先满足城镇居民生活用水，其次是工业用水，再次是农业用水和生态环境用水。

5)确立保护环境和合理开发水资源的双重目标，加快水污染防治和水土保持的步伐，提高污水处理和回用率。

6)加强水资源统一管理，建立适应经济和社会发展的水资源管理体制和与市场经济相配套的水价格(包括污水处理费)体系，促进水资源的综合开发、合理利用、系统治理、优化配置、全面节约、有效保护和科学管理的进程。

1.2 水资源配置的目标和任务

1.2.1 目标

适应该区域经济社会发展的需要，建立水资源合理配置与有效供给体系，逐步达到布局合理、功能齐备、调度优化、运行高效、服务优质、环境优美、行业兴旺、队伍文明的先进水平。

1.2.2 工程建设任务

青龙山水库可为鸡西、鸡东、密山、虎林等市、县和农场补水灌溉;为鸡西市城区工业和居民生活供水;结合灌溉等用水发电;并改善水库下游河道枯水期水环境。

1.2.2.1 下游防洪

穆棱河干流两岸防洪对青龙山水库的具体要求是:水库和堤防联合运用将鸡西市区防洪标准由50 a一遇提高到100 a一遇，将水库坝址处100 a一遇洪峰流量由4 733 m3/s削减到3 100 m3/s;并对下游农田城镇及村屯起到一定的防洪作用，将水库坝址处50 a一遇洪峰流量由3 692 m3/s削减到2 200 m3/s。

1.2.2.2 城市供水及灌溉补水

青龙山水库建成后需满足鸡西市四区(鸡冠、恒山、滴道及城子河)近远期不足水量。农业供水是在合理利用青龙山～湖北闸区间地表径流和地下水的基础上，为下游灌区补偿供水。

在现有工程情况下，鸡西市需青龙山水库城市供水近期(2015年)1.59亿m3;远期(2030年)1.94亿m3。依据下游水量平衡成果，青龙山水库～湖北闸区间农业需青龙山水库补水量近期(2015年)1.17亿m3;远期(2030年)0.99亿m3。

1.2.2.3 水力发电

青龙山水库各业用水均放入原河道，可结合发电;因工、农业需水量大，且本区煤炭资源丰富，故不设发电专用库容，仅利用灌溉补水、城镇供水、汛期弃水和环境供水发电，装机容量13.8 MW。

1.2.2.4 生态环境用水

一般都认为维持水生生态系统稳定所需最小水量不应小于河道控制断面多年平均流量的10%，青龙山水库坝址断面多年平均流量的10%为2.95 m3/s左右。青龙山水库建成后坝下径流量发生大变化，根据水库调度运行安排，每年的5～8月为灌溉期，水库下泄流量均＞2.95 m3/s，满足生态需水要求;青龙山水库修建后，为改善下游河道水域环境，在非灌溉期计8个月时间内泄放环境用水。根据水库上游天然来水情况，结合水库调度运行状况和下游河道生态环境用水实际情况，进行分析相关水文历史流量后，采用不同的方法进行计算并复核。经计算，生态环境用水量为0.625亿m3，青龙山水库下游河道生态环境需水量成果见表1。

表1 水库下游河道生态环境需水量成果表 m3/s

2 湖北闸下泄水量分析

2.1 湖北闸现状下泄水量

对湖北闸水文站2004～2006年闸下实测径流与湖北闸来量进行对比分析可知，湖北闸闸下非畅流期(1～3月、12月)不泄流;畅流期内的灌溉期(5～8月)泄流量占来水的2%～13%，泄量多少取决于下游灌区渠首到湖北闸区间径流的丰枯，泡田期及汛期下泄量占来量的比例相对其它各月较高;畅流期内的非灌溉期(4月、9～11月)泄量较少，平均值为3%。湖北闸现状畅流期内泄量比较见表2。

表2 湖北闸现状畅流期内泄量比较表

由表2可见，湖北闸下泄到穆棱河老河道水量年值约占湖北闸来量的5%～7%，湖北闸下泄到老河道的水量较少，穆棱河径流量大部分由穆兴分洪道泄入小兴凯湖。

2.2 青龙山水库建成后下泄水量分析

2.2.1 湖北闸断面来水量

湖北闸现状多年平均来水量17.70亿m3，建库后近期水平年来水量12.39亿m3。近期规划水平年来水量相对现状减少了5.31亿m3，减少的水量主要用于穆棱河流域内农业发展用水(含青龙山以上区间)、流域内城镇生活及发展的工业用水(含穆棱市、鸡西市及农场)和拟建大型水利工程的蒸发损失水量。

表3 湖北闸断面多年平均来水量成果表亿m3

2.2.2 湖北闸下泄水量分析

依据湖北闸兴利调度原则、青龙山水库水量平衡原则及湖北闸近几年实际调度运用资料，对畅流期内湖北闸下泄到穆棱河老河道的水量进行分析。非灌溉期按湖北闸兴利调度方式运行，下泄水量占湖北闸来水量的5%;灌溉期直接采用青龙山水量平衡中成果。下泄流量过程见表4。

表4 建库前后湖北闸多年平均下泄水量成果表亿m3

由表4可知，湖北闸现状水平年多年平均下泄0.48亿m3，青龙山水库建成后湖北闸规划水平年下泄0.47亿m3，下泄量减少了91万m3，约占现状水平年下泄量的1.9%。从年内分配角度分析，在灌溉期下泄水量建库后要大于建库前;在非灌溉期下泄量要小于建库前。湖北闸断面来水量远大于湖北闸下泄量，因此，湖北闸下泄量主要受下游段需水和湖北闸调度方式控制。青龙山水库集水面积为6 650 km2，占湖北闸控制面积16 218 km2的41%，区间汇流面积尚有9 568 km2。区间汇流面积大也是青龙山水库建设对湖北闸影响较小的一个主要原因。

3 青龙山水库建设对虎口自然保护区的影响

虎口湿地自然保护区内地势低平，平均海拔50 m左右，平均水深＜0.5 m。虎口湿地自然保护区属沼泽湿地生态系统保护区，其入境水量来源于乌苏里江、松阿察河、穆棱河、小穆棱河、北大通河。其中穆棱河干流上现建有湖北闸。

在穆棱河湖北闸于1969年复建后，湖北闸以上穆棱河流域水量大部分已改道由穆兴分洪道汇入兴凯湖，为满足虎林市及庆丰农场灌区需水要求，仅有不足10%的径流由湖北闸下泄进入穆棱河老河道。这部分水量与湖北闸以下至乌苏里江区间径流汇合后进入虎口自然保护区。由于湖北闸的兴建，穆棱河改道汇入兴凯湖，改变了穆棱河下游段天然径流的分配过程，并减少了下泄水量。穆棱河老河道已日益狭窄弯曲，河槽淤积严重，平槽泄量变小。因此，湖北闸的兴建对虎口自然保护区影响较大，湖北闸的调度运行方式直接影响虎口保护区吸纳穆棱河上中流区域来水量。

青龙山水库建成后，虎林市抽水灌区与庆丰灌区的灌溉保证率提高，远期规划灌区面积得到保证，湖北闸下泄水量与现状相比仅减少了1.9%。青龙山水库集水面积仅为湖北闸控制面积的41%，区间汇流面积尚有9 568 km2，占湖北闸控制面积的59%。虎口湿地自然保护区可利用水源较多，地表水源如乌苏里江、穆棱河、小穆棱河、松阿察河及北大通河等，穆棱河仅是其补水水源中的一支。因此，青龙山水库的建设对虎口湿地自然保护区的影响很小。