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松花江流域水资源综合规划概要

2011-08-15党连文

中国水利 2011年23期
关键词:供水量定额供水

党连文

(水利部松辽水利委员会,130021,长春)

《松花江流域水资源综合规划》报告是根据水利部、国家发改委统一部署,在1986年完成的《东北诸河水资源利用》第一次水资源及其开发利用评价、规划成果的基础上,按照 《全国水资源综合规划任务书》《全国水资源综合规划技术大纲》《全国水资源综合规划技术细则》《松花江流域水资源综合规划工作大纲》的要求,在全国水资源综合规划办公室和技术组的指导下,由水利部松辽水利委员会(以下简称“松辽委”)组织流域内黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古四省(自治区)水利部门共同完成的。

根据《松花江流域水资源综合规划》整体进度安排,2002年5月开始编写松辽流域水资源各项调查评价的技术细则,2002年12月水资源调查评价工作正式启动。调查工作以黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古四省(自治区)水利设计院、水文局等单位为主,松辽委和水利部水利水电规划设计总院负责对有关问题进行协调、汇总,经过多次阶段性资料成果的修改整理,于2004年6月完成全国汇总并通过审查验收,最后完成《松花江流域水资源及其开发利用现状调查评价》报告。随后开展并完成了水资源配置阶段工作。2008年2月组织流域内四省(自治区)在长春召开松花江流域水资源综合规划行政协调会议。2008年6月征求省(自治区)水利厅对《松花江流域水资源综合规划》报告的意见,四省(自治区)均表示基本同意规划报告。2008年8月,水利部水利水电规划设计总院在北京对 《松花江流域水资源综合规划》报告进行了审查。2008年12月,水利部和国家发改委联合发文,征求各省(自治区)人民政府意见,并根据各省(自治区)意见和建议,修改完善了《松花江流域水资源综合规划》报告。

一、松花江流域概况

松花江流域位于中国东北地区北部,包含嫩江、吉林省松花江和松花江干流,流域面积56.12万 km2,占全国面积的5.85%、松辽流域总面积的44.92%。松花江流域西部以大兴安岭为界,东北部以小兴安岭为界,东部与东南部以完达山脉、老爷岭、张广才岭等为界,西南部的丘陵地带是松花江和辽河两流域的分水岭。行政区划包含黑龙江省全部、吉林省大部分、内蒙古自治区一部分及辽宁省的小部分。

松花江流域共分3个水资源二级区,13个水资源三级区。现状(2008年)总人口为5651.06万人,城镇化率为 54.40%,GDP为 11189亿元(2000年可比价), 三产结构比例 13∶53∶34(一产∶二产∶三产)。人均 GDP为11792元。松花江流域现状年耕地面积为 20832 万亩(1388.8 万 hm2),占全国耕地面积的10.6%、松辽流域耕地面积的56.5%。农田有效灌溉面积为 5794 万亩(386.27 万 hm2),实灌面积为 4632 万亩(308.8 万 hm2),其中水田实灌面积为2525万亩(168.3万hm2)。现状年粮食总产量为6451万t,人均粮食产量为1.14 t。松花江流域多年平均地表水资源量为817.7亿m3,地下水资源量为323.89亿m3,水资源总量为960.9亿m3,占全国水资源总量的3.4%。松花江流域水资源可利用总量约为426.52亿m3,水资源可利用率为44.4%。其中,地表水资源可利用量约为338.59亿m3,占可利用总量的79.4%。松花江流域参评的214个水功能区达标率为63.08%,1.523万km河长达标百分比为61.72%。

二、水资源面临严峻形势

松花江流域与辽河流域相比水资源相对较为丰富,但由于水资源时空分布不均、控制性水利工程偏少、水污染严重、用水效益偏低、局部地区地下水超采、用水浪费严重、水资源管理体系尚未形成,造成了松花江流域水资源比较紧张、水环境和水生态持续恶化的局面。随着人口增长、经济社会发展和人民生活水平的提高,全社会对水资源的需求将越来越高,松花江流域将面临更为严峻的水资源问题。

1.水资源时空分布与需求不协调

占水资源总量85%的地表水资源时空分布与需求不协调。从时间上看,一年的径流量主要以洪水出现,7—9月径流量占全年径流量的60%~80%,而本区农业灌溉用水的50%以上集中在4—6月;径流量年际变化也很大,嫩江、松花江最大径流量是最小径流量的4~9倍,区内还经常有连续枯水年和连续丰水年的情况出现。从空间上看,水资源的空间分布呈现出“东多西少”“边缘多、腹地少”的特点。需水量较大的是松嫩平原、三江平原和吉林省中部城市群,水资源量相对较少且年内分配不均。

2.供水结构失衡,局部地区地下水超采严重

松花江流域水资源相对丰富但缺乏调蓄工程,供水结构不合理,供水保障程度低。自20世纪80年代以来地下水利用发展迅速,地下水供水能力有较大提高,而地下水水源难以支持大规模、高强度的持续性开采,以致区内的大庆、齐齐哈尔等城市出现了较大范围的地下水漏斗。

3.整体用水效率偏低,节水潜力很大

流域内的绝大部分灌区渠道未加衬砌,农业灌溉用水的渠系利用系数偏低,田间多采用大水漫灌的落后灌溉方式,故灌溉毛定额过高。城市供水管网漏损率大都在10%~30%之间,有的甚至超过了30%。生活节水设施普及率很低,生活用水浪费现象也十分普遍。同时,本地区中水回用等其他水源利用刚刚起步。从上述情况看来,松花江流域应该还有很大的节水潜力。

4.水污染严重,水环境恶化问题突出

总体来看,目前松花江流域水质较差,在38330 km评价河长中,Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类水质的河长14309 km,占总评价河长的37.3%;污染河长(劣于Ⅲ类)37.3 km,占 62.7%,其中劣Ⅴ类水质的河长6890 km,占17.98%。嫩江、吉林省松花江和松花江干流污染尤为严重。

松花江流域平原区地下水Ⅳ类水质面积0.86万km2,Ⅴ类水质面积6.19万km2,合计占松花江区平原区面积23%,主要位于嫩江和松花江二级区内。

5.湿地萎缩,荒漠化加剧

据2000年遥感调查,与20世纪50年代相比,流域内沼泽湿地面积从5.7万km2下降到3.1万km2。盐碱化面积从0.5万km2上升到1.7万km2,盐碱化面积增加了2.2倍。土地沙化面积从183.2 km2发展到1002.6 km2。流域水土流失面积16.48万km2,占流域面积的29.36%。大量的水土流失导致黑土区黑土层变薄,土地生产力下降,威胁流域粮食安全,同时也造成河流的含沙量增多,淤塞河湖及水库,削弱了水利工程的调蓄功能。

6.用水管理水平有待提高

以流域为基础的权威、统一、高效的水资源管理体系尚未形成,缺乏有效调控手段,造成了水资源的过度消耗与浪费。

流域内水资源费和供水水费的计量、收费、管理工作水平有待提高,尤其是农业水费的计收管理相对薄弱,水价偏低,且不按用水量收费,在一定程度上加剧了用水浪费。

三、水资源供需平衡

1.水资源需求

(1)经济社会指标

松花江流域不仅是我国重要的工业基地,也是我国主要的商品粮基地、牧业基地和林业基地,在我国国民经济发展中具有重要的地位。

根据国家经济社会发展的整体部署,在各省(自治区)有关部门对经济社会发展预测成果的基础上,经过协调、平衡分析,预测了经济社会发展主要指标。

2030年松花江流域人口将达到6093万人;GDP总量将达到54446亿元(2000年可比价);灌溉面积将达到 8009.4 万亩(533.96 万 hm2)。

(2)各部门用水定额

城镇居民生活用水采用净定额及管网综合漏失率两类指标,农村居民生活以毛定额计。鉴于不同人群具有平等的生存和发展权力,生活(住宅)用水定额应差异不大,故流域内各省(自治区)的居民生活用水定额应趋于相同,并随着生活水平的提高呈增加趋势。

在松花江流域工业中,电力、冶金、石油化工等高用水行业所占比重较大,生产工艺还比较落后,节水水平较低,用水方式粗放,造成工业用水定额偏高。随着节水措施的加强和工业产业结构调整力度的加大,工业用水定额具有较大的下降空间。

农业灌溉用水定额采用净灌溉定额及灌溉水利用系数两类指标。水田灌溉考虑了水田的泡田水量和渠系渗漏量、盐碱土壤的冲洗压盐水量等附加水量,并考虑了受耕作技术、灌水技术、品种改良的影响,未来灌溉净定额将趋于减小的因素;水浇地的净灌溉定额以春玉米为代表,未考虑附加水量;灌溉水利用系数在基准年基础上逐步提高。

2030年松花江流域城镇居民用水定额为156 L/(d·人);农村居民用水定额为 83 L/(d·人), 工业用水定额为36m3/万元。水田灌溉定额为606m3/亩(40.4m3/hm2)(P=75%),水浇地灌溉定额为 187m3/亩(12.47m3/hm2)(P=75%),灌溉水利用系数在基准年基础上逐步提高。

(3)水资源需求

①河道外需水

根据水土资源匹配条件,松花江流域是未来国家商品粮增长的重要地区。松花江流域成为国家粮食安全、能源安全的重要保障,对松花江流域未来需水提出了更高要求。在适当满足需水的基础上压缩需求,在缺水地区采取严格的节水措施,限制高用水、高耗水行业发展,严守水资源用水总量控制指标这根红线,有效控制流域水资源开发利用率,为流域生态环境的修复与改善创造有利的水资源条件。

按照经济社会发展指标以及采取强化节水措施的用水定额和效率指标测算,2030年松花江流域75%来水频率下需水量为465.52亿m3。

②河道内需水

河道内生态环境需水是指为维持河道生态与环境功能所需要的水量。本次规划主要计算成果是最小生态环境需水量,最小生态环境需水量指能够保证水体的基本功能,维持水体生态情况不持续恶化所需要的水量,在水资源配置计算时要优先予以满足。

松花江流域的嫩江、吉林省松花江上有尼尔基、丰满等大型水库调节,使下游的河道内生态环境状况有所改变,重新分析确定尼尔基以下至三岔河河段、吉林省松花江扶余断面、松花江干流哈尔滨断面最小生态环境流量(P=90%)分别达到35m3/s、100m3/s和250m3/s。松花江干流哈尔滨断面通航流量(5—10月份,P=90%)达到 550m3/s。

2.可供水量

可供水量是根据各地区水资源和来水条件、需水情况以及供水系统的运行情况,在满足河道内和地下水系统生态环境用水要求的前提下,可供河道外使用的水量。可供水量主要包括当地地表水、地下水、外流域调水和其他水源的可供水量。

2030年松花江流域多年平均年可供水量为430.23亿m3。在统筹协调调出区和调入区用水和生态环境保护的基础上,进行跨流域(一级区)调水,从而增加了河道外供水量1.2亿m3;合理退减19.78亿m3不合理的地下水开采量,在具有开采潜力的地区增加地下水开采量26.13亿m3;结合水资源条件和用水户状况,增加污水处理回用等其他水源供水7.77亿m3。

3.水资源供需平衡

松花江流域基准年多年平均总供水量 290.96亿m3,地表水供水量207.12亿m3,地下水供水量83.82亿m3,其他水源0.02亿m3,供水量中地下水超采19.78亿m3,共缺水28.91亿m3。从缺水地区分布来看,缺水主要分布在嫩江、松花江干流,属工程型缺水。

松花江流域解决缺水的途径是节流和开源两个方面。首先强化节水措施,压缩需求。通过产业调整,限制高耗水行业发展;通过节水器具普及,降低用水定额以及提高农业用水效率等。通过采取上述措施,不同水平年水资源需求普遍有所降低。松花江流域多年平均情况下2030年共压缩需水53.27亿m3。

其次,修建流域内供水工程,增加供水;通过污水处理回用,对现有设施进行除险加固,提高其蓄水、输水和供水能力。修建新的地表水利用工程,合理利用地下水。松花江流域2030年通过工程解决缺水54.88亿m3。

再次,实施跨流域调水工程,跨一级区及二级区调引水减少缺水20.64亿m3。

通过各种工程措施和非工程措施,经过水资源优化配置,到2030年,在多年平均情况下松花江流域总需水量439.31亿m3,可供水量430.32亿m3, 缺水量 9.08亿m3, 缺水率2.07%,供需基本平衡。

四、合理配置水资源

1.水资源配置格局

对于水土资源条件较好的松花江流域,可以利用新建控制性工程加大对未控洪水的调控能力,扩大灌溉面积。但为保证必要的生态环境用水、航运用水和汛期维持河道稳定用水,发展规模要有所节制,应将社会经济耗水量严格控制在可利用量以内。

整个东北地区的地形条件、水资源分布状况和经济发展的格局决定了东北地区水资源配置的总体格局是“东水中引,北水南调”。“东水中引”主要是把东部水资源调往中部,“北水南调”是指北部水资源向南调配,主要由绰尔河引水工程和吉林省中部城市群供水工程等组成。

2.水资源配置工程

统筹流域、区域和城市的供水及水环境、航运等各方利益,总体提高流域水资源调控能力。以保障流域整体供水安全为重点,在与流域其他规划相协调的基础上,对松花江流域的西部、中部和东部地区的水土资源进行合理开发,尤其是合理开发松嫩平原和三江平原,建设国家商品粮基地。规划建设毕拉河口、文得根、晓奇、大石寨水库等23处大型蓄水工程,总库容174.30亿m3,兴利库容106.06亿m3;规划实施吉林省中部城市群供水工程、哈达山水利枢纽及配套灌区工程、挠力河灌区引水工程、西泉眼水库供水工程、红旗河引水工程、黑龙江省引嫩扩建骨干工程、大安灌区工程、引水济拉工程、绰尔河引水工程等调、引水工程11处,总规模为94.56亿m3;逐步形成能满足松花江流域经济社会发展的水资源配置工程体系。

3.水资源配置成果

(1)河道外水资源配置

松花江流域2030年多年平均水资源总配置量439.31亿m3,按用水部门分,生活水资源配置量39.94亿m3,工业水资源配置量84.37亿m3,农业水资源配置量288.80亿m3,河道外生态建设水资源配置量26.21亿m3;按水源分,地表水水资源配置量321.42亿m3,地下水水资源配置量110.11亿m3,其他水源水资源配置量7.78亿m3。规划跨一级区调水工程3处,其中调入1处。多年平均跨一级区调出水量为9.82亿m3。

(2)河道内水资源配置

大赉、扶余和哈尔滨控制断面最小生态环境流量满足要求,2030年配置的河道控制断面下泄量均超过天然来水量的1/2,满足生态环境需水要求。

五、水资源管理对策

松花江流域水资源管理对策主要包括:建立健全总量控制和定额管理相结合的用水管理控制制度,完善水资源管理体制,探索建立水权制度,建立水功能区限制纳污制度,完善水资源保护制度,建立科学合理的水价形成机制,建立健全水生态保护制度,建立流域水资源调度制度。

六、规划实施效果

1.规划实施情况

近期规划建设文得根、晓奇和毕拉河口等水库,扩建或改建“北、中、南引”等工程,为松嫩平原的粮食生产基地和大庆市等城市用水提供水源保证,逐步缓解本地区水资源供需矛盾;实施吉林省中部城市供水工程,为吉林省中部区域的城乡生活、工农业生产和生态环境的改善提供水源保证;规划建设青龙山、阁山等水库,两江一湖灌区以及挠力河灌区引水工程为三江平原农业灌溉提供水源保证。

远期扩建挠力河灌区引水工程,规划建设北关、奋斗、西北岔、火烧嘴子、大石寨、头站和萨马街等水库,为巩固松花江流域作为全国商品粮基地的地位提供水源保证,规划建设特殊干旱年应急对策水源工程,为松花江流域城市供水提供应急水源保证。

2.实施效果

规划提出了未来水资源开发利用的上限控制目标,可持续的用水模式以及用水效率控制指标,研究制定了松花江流域水资源配置格局和保障水资源安全的对策措施。规划实施将全面提升松花江流域水资源可持续利用能力和对经济社会发展与生态环境保护的支撑与保障能力。

通过规划的实施,水资源可持续利用能力显著提高,基本解除目前存在的水资源过度开发、水资源短缺、水污染严重和生态恶化等重大水资源问题对经济社会又好又快发展的瓶颈制约,通过转变用水方式,水资源利用效率和效益显著提高,合理开发利用水资源,确保饮水安全,提供粮食安全、能源安全和城市供水安全的水资源保障,改善生态安全的水资源保障条件,促进水资源可持续利用,支撑经济社会可持续发展。

参加规划编制的人员还有:朱振家、于洪民、李青山、赵鹏敏、陈宝、梁团豪、高铁红、曲宝安、田竹君、王志刚、林岚等。

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