盘锦芦苇湿地多水源生态补水配置方案研究

2015-02-28齐云飞

东北水利水电 2015年4期

关键词：大凌河盘锦辽河

齐云飞

（辽宁省水利水电勘测设计研究院规划分院，辽宁沈阳 110006）

1 芦苇湿地重要性

湿地是地球上水陆相互作用而形成的独特自然综合体，是极其重要和不可替代的生态系统，与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。湿地在维系地球生态系统平衡中具有不可替代的作用，被誉为“地球之肾”。

盘锦湿地位于盘锦市西部，被称为“世界重要湿地”、“中国最美湿地”。水面和芦苇沼泽共同组成的湿地系统可为水禽提供最佳的栖息场所，区内分布有丹顶鹤、黑嘴鸥等多种国家级珍稀保护鸟类，其中黑嘴鸥主要栖息在芦苇沼泽湿地中。

建国前，该区域为未经开垦破坏的天然湿地，具有大面积的芦苇沼泽（占总面积的50%以上）、滩涂、湿草甸、海水水域、河流等；建国后该区域内石油和农业的大力开发，已形成大型水田灌区面积超过10万hm2，钻井平台与道路纵横交错，致使芦苇沼泽面积逐步萎缩，目前仅占湿地总面积40%。再加之近年来全省水资源量逐渐减少，芦苇湿地的生存条件更加恶化，严重影响其重要的生态功能，明显体现在黑嘴鸥数量与种群的下降。大面积开发水田虽然形成了“人工湿地”，但其季节性过于突出，无法替代芦苇沼泽湿地的功能与作用。

2 生态补水现状及存在主要问题

2.1 现状水源及补水状况

盘锦湿地内现有芦苇沼泽湿地面积8万hm2，由东郭、羊圈子、赵圈河三大苇场以及零散芦苇沼泽湿地构成。芦苇沼泽湿地现状主要在水田非灌溉期间，利用大凌河、辽河干流、大辽河的区间径流和白石水库的少量补水进行灌溉，年灌溉水量约1.8亿m3，只能勉强维持春灌期需求。

1）东郭南塘苇场灌溉面积 1.87万hm2，由大凌河区间及上游白石水库（省水利厅直属）供水，年灌溉水量0.5亿m3。

2）东郭北塘苇场和羊圈子苇场灌溉面积均为1.73万hm2，赵圈河苇场灌溉面积为1.34万hm2，这几块芦苇湿地同由辽河干流区间及通过南水北调站从大辽河外调水量供水，年灌溉水量1.1亿m3。

3）其他零散芦苇湿地灌溉面积1.33万hm2，主要分布于三大苇场之间与周边，受人类活动较大影响分割零散，但其主体灌溉渠系与三大苇场连通，这些苇田主要利用水田及苇场泡田弃水，年灌溉水量 0.2亿m3。

2.2 存在的主要问题

2.2.1 供水量不足

芦苇沼泽湿地正常为“三灌三排”灌溉制度，现状受区域内各河流天然来水和农业用水的影响，区域内有限的水资源优先用于农业，芦苇沼泽湿地只能“捡水”，目前通过外调水、一水多用两种途径仅能勉强维持一次春灌。

2.2.2 供排水不畅

芦苇沼泽湿地现有灌排工程大多建于上世纪60—80年代。因管理体制、行业政策因素现下放到地方管理，近年来基本无资金投入，工程改造、维护极为困难，供水工程老化失修、灌排渠系及各级各类渠系建筑物工程不配套，供排水不畅。

2.2.3 蒲草化严重

芦苇生长要求水质盐分在0.2%～0.8%之间，盐分低于0.2%会大量生长蒲草，影响芦苇生长。东郭南塘受水源条件限制，现状主要提引大凌河淡水灌溉，出现蒲草大面积生长现象，退化较为严重；赵圈河苇场受泵站和渠道能力限制，局部存在退化现象。

3 生态需水量预测

3.1 灌溉制度

生态需水量包括植被需水量、土壤需水量、野生生物栖息地需水量及养殖用等需水量。野生生物鱼类和鸟类主要栖息在芦苇沼泽湿地中；草场在苇田沼泽中散乱分布，为自然状态生长，无需人工补水；滩涂养殖等均需要海水。因此满足湿地内芦苇需水即可满足湿地各类生态用水需求。

按芦苇生育期可分为初灌、春灌和秋灌，总用水定额7500 m3/hm2。初灌为每年的3月20日—4月10日，灌水定额2400 m3/hm2，其主要作用是提前解冻，增加春芽率，保证芦苇正常生长。春灌为每年的5月10日—6月10日，灌水定额3600 m3/hm2，主要作用是催生长、促发育。秋灌为每年的9月10日—9月20日，灌水定额1500 m3/hm2，主要作用是增加芦苇纤维含量，提高干物质，同时培育秋芽，为第二年芦苇增产打基础。

3.2 生态需水量

按各生育期生态灌水要求，预测芦苇沼泽湿地的生态需水总量为6.0亿m3，其中初灌需水1.93亿m3、春灌需水2.87亿 m3、秋灌需水 1.20亿m3。各生育期生态需水量见表1。

4 生态补水配置方案

4.1 补水水源分析

盘锦湿地地处辽河流域的下游，由西至东分别有大凌河、辽河干流、大辽河，这三大河流的上游分别有白石、清河、柴河、大伙房、观音阁、参窝、汤河7座省水利厅直属大型水库。仅靠流域的区间天然径流量明显不能满足芦苇沼泽湿地的水量需求，只能通过水库的调剂补给。考虑到全省东水济西的水资源配置总体思路是从水资源较为丰沛的辽宁省东部地区的调水至辽宁中部、北部、西部、南部等水资源匮乏区域，全省相应建设北中南三线调水工程。其中北线工程中包含了辽河干流和大凌河总计4.99亿m3的生态补水量，但北线工程未建成前“远水解不了近渴”。近期可利用中线已建成大伙房水库输水工程的富余输水能力提前将分配给辽河干流的生态供水量（包含盘锦湿地的生态供水量）通过大辽河与辽河干流间的南水北调站和新开河干渠输水至辽河干流，北线工程建成后，可由清河水库直接向辽河干流提供生态供水；由于北线工程的供水任务中包含了阜新市的城市供水任务，原规划由白石水库向阜新市供水的引白济阜二期工程（水库年供出水量0.50亿m3）的城市供水量可提前退还给生态用水。

表1 苇田生态需水量成果表

4.2 补水配置原则

1）要充分考虑芦苇沼泽湿地的灌溉制度、灌溉体系与补水水源的有机结合，东郭南塘苇场应由大凌河配置补水方案，东郭北塘、羊圈子、赵圈河苇场应由辽河干流和大辽河配置补水方案；

2）优先挖潜利用区域内的大凌河、辽河干流、大辽河的区间径流；

3）根据东水济西水资源配置总体思路和北中南三线工程的实际建设情况，不足水量近期由白石水库和大伙房水库调剂补水，远期由白石水库和清河水库调剂补水。

4.3 补水配置方案

芦苇与水田在春灌期间有所冲突，此时应主要由水库补充芦苇供水。芦苇初灌和秋灌期间水田基本不用水，此时应尽可能利用各流域的区间径流，分析大凌河、辽河干流、大辽河在芦苇初灌（3月 20日至4月 10日），秋灌（9月 10日至9月20日）时期其取水断面的75%保证率条件下的来水量作为区间径流的可利用水量，不足时再由水库调剂补水。

根据前述灌溉制度、水源条件及配置原则，确定盘锦芦苇沼泽湿地生态供水配置总量为6.0亿m3，利用区间径流总计1.62亿m3，其中大凌河0.33 亿 m3、辽河 0.96 亿 m3、大辽河 0.33 亿 m3；由水库补水4.38亿m3，其中白石水库补水0.5亿m3，大伙房水库（清河水库）补水3.88亿m3。生育期不同阶段生态供水配置方案如下：

初灌期，取用大凌河区间径流0.13亿m3、辽干区间径流0.36亿m3、大辽河区间径流0.33亿m3，大伙房水库（清河水库）供水 1.01亿 m3，总计1.93 亿 m3；

春灌期，由白石水库供水 0.50亿m3，大伙房水库（清河水库）供水2.37亿 m3，总计 2.40亿 m3；

秋灌期，取用大凌河区间径流0.20亿m3，辽干区间径流0.60亿m3，大伙房水库（清河水库）供水 0.40亿 m3，总计 1.20亿 m3。

芦苇沼泽湿地生态水量配置方案，见表2。

5 结论

盘锦湿地是辽河流域下游的重要湿地，随着人类社会的逐渐发展，湿地中重要的芦苇沼泽湿地面积逐渐萎缩，导致湿地整个生态系统严重失衡，究其根源在于芦苇沼泽湿地生态供水量呈逐年减少的趋势。基于盘锦芦苇沼泽湿地生态补水难、芦苇沼泽湿地现有灌溉体系与制度，结合全省东水济西水资源配置总体思路及建设北中南三线调水工程的有利条件，提出了盘锦芦苇沼泽湿地生态补水配置方案，满足近远期芦苇沼泽湿地生态需水要求，维持芦苇沼泽湿地的水面、水深与水量，改善芦苇生长的外在环境条件，提高芦苇产量与质量，增强芦苇沼泽湿地生态功能，更加持续的发挥出盘锦芦苇沼泽湿地的重要社会、经济、生态功能与作用。