浅谈松花江和辽河流域水资源开发利用

2013-08-21王晓昕

东北水利水电 2013年7期

王晓昕，关雪，孙娟

（1.水利部松辽水利委员会，吉林长春 130021；2.辽宁省水文水资源勘测局，辽宁沈阳 110003）

松花江和辽河流域是我国重要的工业基地和商品粮基地，随着经济社会的快速发展，人口不断增长、城市化进程加快、人民生活水平逐步提高，对流域水资源安全保障提出了更高的要求。迫切需要加强水资源的规划与管理，统筹考虑水资源与社会、经济、环境之间的协调，科学合理确定水资源开发利用方案，实现水资源的合理开发、优化配置、高效利用和有效保护，按照可持续发展治水思路重新认识和深入研究制约经济社会发展的一系列水问题。

1 流域概况

松花江流域地处我国东北地区的北部，东西宽920 km，南北长1 070 km。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。行政区涉及内蒙古、吉林、黑龙江和辽宁四省区，水资源分区包括嫩江、第二松花江和松花江干流3个二级区。流域面积为56.12万km2。现状2007年总人口为5 353万人，城镇化率为46%，GDP为9 713亿元（2000年可比价）。松花江流域现状年耕地面积为1 388.8万hm2，占全国耕地面积的10.6%、粮食总产量5 323万t。

辽河发源于河北省境内七老图山脉的光头山，流经河北省、内蒙古自治区、吉林省、辽宁省，全长1 345 km。辽河流域位于东北地区西南部，东邻第二松花江、鸭绿江流域，西邻内蒙古高原，南邻滦河、大凌河流域及渤海，北邻松花江流域。水资源分区包括西辽河、东辽河、辽河干流和浑太河4个二级区，流域总面积22.11万km2。2007年总人口3 383万人，城镇化率为57%，GDP为9 172亿元（2000年可比价）。辽河流域耕地面积为555.13万hm2，占全国耕地面积的3.9%。粮食总产量2 747万t。

2 松花江和辽河流域水资源及其开发利用状况

2.1 水资源量

松花江流域多年平均水资源总量960.88亿m3，其中地表水资源量817.70亿m3，地下水资源量为323.88亿m3。人均水资源量1 795 m3，耕地每公顷水资源量6 915 m3，在东北地区属水资源相对丰富地区。辽河流域多年平均水资源总量221.92亿m3，其中地表水资源量137.21亿m3，地下水资源量139.57亿m3，人均占有水资源量656 m3，耕地每公顷占有水资源量4 005 m3，属水资源贫乏地区。

2.2 水资源及其开发利用现状

2007年松花江流域总供水量301.75亿m3，其中地表水供水量192.66亿m3，占63.85%；地下水供水量109.09亿m3，占36.15%。地下水在工农业供水中占有重要位置，但由于许多地区盲目的开采地下水，致使地下水超采19.77亿m3。从行业用水上看，生活用水、生产用水、生态用水分别为18.10，281.49，2.16亿m3，各占总用水量的6.00%，93.28%，0.72%。全流域现状水资源总量开发利用程度为32.89%，其中地表水开发利用程度为25.02%，平原区浅层地下水开发利用程度为64.29%。总体来看，松花江流域水资源相对丰富，水资源开发利用还有一定潜力。

辽河流域现状总供水量166.01亿m3，其中地表水供水量68.88亿m3，占41.49%；地下水供水量95.77亿m3，占57.69%；其它水源供水量1.36亿m3，占0.82%。地下水超采6.78亿m3。从行业用水上看，生活用水、生产用水、生态用水分别为12.20，151.90，1.91亿m3，各占总用水量的7.35%，91.50%，1.15%。全流域现状水资源开发利用程度为77.08%，其中地表水开发利用程度为54.03%，地下水开发程度为91.36%。

2.3 水资源面临严峻形势

总体来说，辽河流域水资源较为缺乏，松花江流域与辽河流域相比水资源相对较为丰富，但都由于水资源时空分布不均、水污染严重、用水效益偏低、局部地区地下水超采、少数地区还存在严重的用水浪费现象，而以流域为基础的水资源管理体系又尚未形成，这些因素的共同作用造成了目前松花江和辽河流域水资源短缺、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也将越来越高，松花江和辽河流域将面临着十分严峻的水资源问题。

3 水资源供需分析

3.1 水资源需求

3.1.1 经济社会指标

松花江和辽河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，在各省自治区发展和改革委员会、人口和计划生育委员会等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。

预测2030年松花江流域人口达到6 093万人，国内生产总值54 446亿元，人均国内生产总值89 361元。2030年城镇化率将由2007年的46%提高到70%。辽河流域总人口达到3 722万人，城镇化率达到70%，GDP达到37 337亿元。

3.1.2 各业用水定额

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，仅随住宅给排水设施、卫生设备状况的变化而变化，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。

在松花江和辽河流域工业中，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，因此造成工业用水定额偏高。随着节水措施的加强，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/（d·人）；农村居民用水定额为83 L/（d·人），工业用水定额为36 m3/万元。水田灌溉定额为9 090 m3/hm2（P=75%）；水浇地灌溉定额为2 805 m3/hm2（P=75%）；辽河流域城镇居民用水定额为154 L/（d·人）；农村居民用水定额为81 L/（d·人）。工业用水定额为21 m3/万元。水田灌溉定额为9 705 m3/hm2（P=75%）；水浇地灌溉定额为3 195 m3/hm2（P=75%）；灌溉水利用系数在现状年基础上逐步提高。

3.1.3 水资源需求

1）河道外需水

随着振兴东北老工业基地战略规划的提出，松花江流域是未来国家商品粮增长的重要地区，而辽河流域成为国家重要的新型工业基地、现代化农牧基地和农业综合发展区，松花江和辽河流域将成为国家粮食安全、能源安全的重要保障。这对松花江辽河流域未来需水提出了更高的要求。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的用水定额和效率指标测算，2030年松花江流域到河道外需水量为439.31亿m3（多年平均来水年，下同）。由于商品粮基地建设，大力发展农业灌溉，未来流域内的生产需水量仍将有较大幅度增长，且农业用水仍将占较大比重，农业需水量将达到302.07亿m3。辽河流域需水量为189.21亿m3，农业需水量将达到121.99亿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、第二松花江上有尼尔基、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、第二松花江扶余断面、松花江干流哈尔滨断面最小生态环境流量（P=90%）分别达到35，100，250 m3/s。松花江干流哈尔滨断面通航流量（5—10月份，P=90%）达到550 m3/s。

在辽河流域选取西辽河的郑家屯、东辽河的太平、辽河干流的辽中、浑太河的邢家窝堡、唐马寨作为控制节点，按照冰冻期、非汛期、汛期分别确定不同时段最小生态环境需水量。在水资源配置计算时要优先予以满足。

3.2 水资源供需分析

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。辽河流域基准年多年平均可供水量为153.64亿m3，其中地表水供水量83.97亿m3，地下水供水量69.67亿m3，其他水源供水量0.01亿m3；共缺水24.71亿m3，供水量中地下水超采6.78亿m3。缺水主要分布在西辽河、东辽河、辽河干流以及浑太河等二级区，均属资源型缺水。

松花江流域解决缺水的途径：

1）采取强化节水措施，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。2030年松花江流域多年平均情况下共压缩需水53.27亿m3。辽河流域多年平均共压缩需水20.13亿m3。

2）修建流域内供水工程，增加供水；通过污水回用，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。2030年松花江流域通过工程解决缺水54.88亿m3。辽河流域解决缺水11.24亿m3。

3）实施跨流域调水工程，松花江流域跨一级区及二级区调引水减少缺水20.64亿m3。辽河流域减少缺水11.96亿m3。

通过各种工程措施和非工程措施后，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%；辽河流域总需水量为189.21亿m3，可供水量186.67亿m3，缺水量2.53亿m3，基本实现河道外水资源的供需平衡。河道外供需平衡成果见表1。

4 水资源配置

4.1 水资源配置方案

水资源配置的总体思路是：合理开发水土资源，在协调水资源开发与生态环境保护基础上，保证国家粮食基地的供水安全；积极保护生态环境、加强对河道、湿地等的保护和修复，维护健康和良性的生态系统；重点保障城市供水安全，以城市为中心做好城市安全供水体系建设，努力改善城市水环境状况，建设环境优美、人居舒适的城市发展空间。

表1 松花江和辽河流域河道外供需分析成果表

水资源配置的主要原则是：1）总量控制与定额管理相结合；2）先节水后开源；3）加大周边水资源丰富地区的开发利用；4）以供定需为主；5）生产与生态环境用水需求统筹兼顾。

水资源配置总体布局是：以水资源可利用总量为控制，首先保障河道内生态用水和航运用水，退还现状超采的地下水。松花江流域建设文得根、毕拉河口和阁山水库等一批大中型骨干水库调蓄工程，增强对天然径流的调控能力；建设呼玛河引水、哈达山输水、挠力河灌区引水等必要的跨流域调水工程，提高嫩江、三江平原、挠力河等缺水地区的水资源承载能力。辽河流域的地形条件、水资源分布状况和经济发展的格局决定了辽河流域水资源配置的总体格局是以大伙房输水工程为主的“东水中引”以及由绰尔河引水工程和吉林中部城市引松工程等组成的“北水南调”。

4.2 水资源配置成果

1）供水水源配置

供水水源配置是指地表水、地下水、其他水源与跨流域调水的水量配置。2030年松花江流域多年平均地表水配置量312.51亿m3，地下水配置量109.94亿m3，其它水源配置量7.78亿m3，跨流域调水配置量16.95亿m3。辽河流域多年平均地表水配置量69.9亿m3，地下水配置量78.90亿m3，其他水源配置量7.56亿m3，跨流域调水配置量30.31亿m3。

2）各行业水资源配置

2030年松花江流域河道外水资源配置总量为430.23亿m3，其中生活用水为29.77亿m3、工业用水为94.23亿m3、农业用水为297.68亿m3、河道外生态建设用水为8.55亿m3。辽河流域多年平均水资源配置总量为186.67，其中生活配置水量为17.87亿m3，工业配置水量为46.46亿m3，农业配置水量为119.78亿m3，河道外生态配置水量为2.56亿m3。松花江和辽河流域水资源配置成果表详见表2。

5 结语

通过水资源合理配置，流域水资源短缺及时空分布不均的状况将有所缓解，水资源可持续利用能力显著增强。合理的水资源配置方案既保障了经济社会发展对水资源的需要，同时也满足了生态环境保护对水资源的要求，水资源配置格局及供水保障体系能够基本满足流域发展战略的需要。水资源可持续利用能力显著增强。为经济社会发展和生产力布局、经济结构调整以及实施最严格水资源管理制度等提供了科学依据。