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滨州市引黄灌区水资源高质量利用对策探讨

2021-01-14张宝军

水资源开发与管理 2021年12期
关键词:引黄灌区滨州市滨州

张宝军 刘 燕 刘 镇

(滨州市引黄灌溉服务中心,山东 滨州 256600)

滨州市位于黄河三角洲地区,区内地下水矿化度高,淡水资源缺乏,工农业生产及居民生活高度依赖黄河水源。滨州市的黄河水年分配指标为8.57亿m3,人均270m3/a,属资源型严重缺水地区。近年来,随着严格落实“四水四定”要求及区域经济和社会的发展,非农业用水量迅速增加,水资源日趋紧张,灌区面临严峻的挑战,如何实现水资源的高质量利用已成为区域经济社会发展的重要因素。国内学者已从水资源保护角度[1-2]、水资源承载能力分析[3-5]、水资源的区域开发[6-8]、水资源流域开发利用[9]等方面进行了研究,对水资源优化配置、优质高效利用提供了重要参考。但以上学者主要是从流域角度对水资源进行研究,而对于引黄灌区水资源的研究比较少。因此,本文在总结前人经验的基础上,针对黄河下游沿海地区对黄河水资源高度依赖的现状,研究提高灌区水资源利用效率的措施,实现水资源的高质量利用,对减轻黄河流域水资源的压力、促进黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略具有一定的作用。

本文对资源型缺水地区的灌区水资源高质量利用进行探讨,提出在总量控制的基础上,通过开源节流、精细管理、创新机制等措施建立空间均衡的配水体系,实现水资源利用由粗放式向集约式转变,实现区域经济、社会、生态和环境的高质量发展。

1 引黄灌区水资源现状及问题

滨州引黄灌区地处黄河下游冲积平原,地下水水位较高,矿化度大,可利用的浅层地下水较少,主要以引黄河水为主。滨州市引黄指标为8.57亿m3/a,共有引黄灌区13处,总设计引水流量为466m3/s,区域内80%的农田灌溉依靠黄河水源。现有农田有效灌溉面积34.0万hm2,其中引黄灌溉25.2万hm2、引河灌溉[10]5.0万hm2、井灌溉3.8万hm2。

1.1 引黄指标的刚性约束,使供需矛盾更加突出

2015年以来,黄河沿岸城市开始严格管控引水指标,滨州市引黄水量较十年前大幅减少。据相关部门统计,2005—2014年滨州市实际平均年引黄量为12.80亿m3,而滨州市年引黄指标总量为8.57亿m3。2015年、2016年、2017年滨州市实际年引水量分别为14.50亿m3、12.10亿m3、13.50亿m3,实际年引水量超出指标4亿~5亿m3。簸箕李灌区的引黄指标为2.00亿m3,而灌区年均实际需水量为4.00亿m3[11],灌区水资源缺口大,水资源供需矛盾突出。

1.2 水源保障率低,供水难度大

灌区水量不能及时满足需水要求,导致供需矛盾突出、管理困难,现行的“两水分供”模式增加了供水调度难度。“两水分供”分时段供水,有时在非灌溉季节遭遇干旱天气,此时没有农业用水指标,只能批复非农业用水指标,而非农业用水在正常引水时,沿途作物处于需水期,农户抢水在所难免,架设水泵提水灌溉或强行提闸导致供需矛盾加剧,甚至造成建筑物损毁等。如2017年春灌期间,簸箕李灌区35天内引水0.60亿m3,全部被上游惠民县使用,而下游的无棣县却无水可用。

1.3 大型灌区输水距离长,水损耗大

各部门严格执行“两水分供”,即农业水和非农业水不能同时混供。城乡生活及工业用水等非农业用水与农业用水必须单独供水,客观上造成小流量引水。小流量引输水的渗漏、蒸发等输水损耗大大增加,平均损耗由原来的21%增加到现在的30%以上(因输水距离的远近而不同)。以小开河灌区为例,灌区末端最偏远的北海水库距离渠首引黄闸80km以上,单独供水沿途损耗达70%以上。

2 灌区运行现状及问题

多年来,滨州市、县两级水利部门强化灌区建设与管理,最大限度地保障了全市工农业生产和城乡居民生活用水需求,有力地支撑了全市经济社会的持续稳定健康发展。但是,受黄河水价高、灌区供水水价低且水费收取难等因素影响,加之自收自支的现行水管体制与灌区公益性、社会性服务性质不相适应,灌区工程老化失修,工程供水效益得不到充分发挥,只能维持简单再生产。仅依靠上级资金投入,不利于灌区的可持续发展,灌区效益得不到充分发挥。

2.1 执行水价偏低,灌区运行艰难

滨州市引黄灌区收入全部来源于水费收入,无财政补助;各县区农业水费由各县区经村、乡逐级汇缴至县区财政局,县区财政局根据水量统计数据结算水费,当前各县区对总干渠计量点进行水量计量收费,灌区依赖水费维持运转。滨州市属灌区现行供水价格执行1998年6月的收费标准,即农业供水水价按0.056元/m3、工业供水水价按0.310元/m3执行。经核算灌区农业供水成本为0.145元/m3、工业供水成本为0.450元/m3。执行水价长期低于成本水价,灌区运管费用在逐步提高,灌区运行成本的逐年增加,直接影响了灌区的正常运行和工程效益的发挥。

2.2 泥沙问题增加了灌区运行成本

黄河调水调沙以来,2012年与2002年相比,滨州段黄河主河槽平均下降1.38m,随着黄河河床刷深,大量粗沙进入灌区渠系。长年监测数据显示,进入渠系的泥沙中值粒径D50由原来灌区设计时的0.025mm增加到现在的0.090mm。泥沙粒径的增大导致了灌区引水能力降低和输沙能力减弱,挟沙能力降低造成干渠淤积严重,导致引水成本增加。当前,各灌区基本年年清淤,甚至一年多次清淤,频繁的清淤,使灌区的运行成本大大增加。以小开河灌区为例,设计灌溉面积110万亩,2011—2020年灌区上游累计清淤费用590万元,极大地增加了灌区运行成本。

3 灌区水资源高质量利用对策建议

以黄委下达的指标为约束,统筹灌区生产、生活和生态用水,兼顾灌区上、中、下游用水,着力构建供水保障体系,建立节水长效机制,创新管理机制,有效解决灌区水资源时空分布不均等问题,提高供水保证率,提高水资源利用效率。

3.1 逐步恢复引河灌区,降低对黄河水源的依赖

滨州市境内有13条骨干河道,过境河道客水总量为11.95亿m3,客水资源比较丰富。20世纪90年代,由于河道水污染严重,加之引黄灌区日趋完善,引黄灌溉覆盖了大部分河灌面积,原来的引河渠系主体工程基本废弃。近年来,国家加大了水污染治理,河道水质明显改善,根据《2017年滨州环境质量公报》,在黄河北7条河道中,Ⅱ类水质2条,Ⅳ类水质4条,能够满足农业灌溉要求。因此,滨州市应逐步实施沿河泵站的新建、扩建和维修改造工程,实施管道化节水灌溉,恢复引河灌区,压减引黄灌溉面积,降低对黄河水源的依赖。

3.2 加快灌区节水改造和现代化建设

滨州市引黄灌区基础设施不完善,加之滨州地处黄河下游冲积平原,土壤质地主要是砂壤和粉壤为主,该类土壤具有保水性低、渗漏性大、易流失的特点,导致灌溉水的利用率较低,各大灌区支渠以下工程渠道衬砌率低、灌排配套差、管理水平落后,信息化建设程度低,管理体制机制不健全,供水效益和供水保障水平低。针对以上问题,应实施以节水化、生态化、信息化为主要内容的现代化灌区建设,完善末级渠系、降低渗漏、提升管理水平,提高引水、供水和用水效率。重点实施一批干、支渠生态护砌配套工程、闸前提水工程,力争到2025年,大型灌区干渠衬砌率达到100%,支渠衬砌率达到70%,使引黄灌区输供水能力和用水效率进一步增强。

3.3 倡导微咸水灌溉,减轻对黄河水的依赖

滨州市地处黄河下游沿海冲积平原,浅层微咸水在滨州分布广泛、储量丰富,根据《滨州市水资源公报》2020年滨州地下水位变幅为0.19m,科学合理利用微咸水资源对减轻黄河水的依赖、保障农业生产、推进黄河流域生态保护等具有重要作用。大量资料证明,矿化度在3.5g/L以内的微咸水区域可以实施每年1~2次微咸水灌溉,混合引黄、引河洗盐漫灌。实施微咸水灌溉,既能在干旱年份的春灌季节进行有效的农田灌溉,保证粮食丰收,又能使地下水、地表水得到循环利用,有效改善地下水土环境,还能将节约的引黄指标用于工业和高附加值作物的农田灌溉,创造更大的效益。如2000年滨州市地下水调查评价结果显示,惠民县有1130km2的面积浅层地下水矿化度在2.0g/L以内,占全县总面积的83%,在2.0~5.0g/L之间的微咸水面积为234km2;阳信、滨城、沾化也有部分地下淡水和微咸水区域。应鼓励倡导微咸水灌溉,同时定期采用黄河水灌溉洗盐,从而减轻灌区供水压力,有效替换黄河水资源,缓解水资源供需矛盾。

3.4 实施平原水库扩容提升工程

滨州市平原水库是在20世纪八九十年代以农田灌溉功能为目的建设的低矮土坝围坝,水库占地面积大、围坝长,设计蓄水深一般为4m,蒸发、渗漏量大,水资源浪费严重,供水成本高。近年来,灌区向水库供水受到严格管控,水库非农供水量又大幅增加,蓄水能力不足导致下游县区城市用水告急的现象时有发生。平原水库作为滨州经济社会发展的重要基础设施,受资金及土地因素制约,新建水库难度很大。因此,实施水库扩容提升工程,实施防渗改造和加高坝体、加大蓄水深度的增容提升工程势在必行。同时,为节省有限的黄河水指标,建议对工业供水水库实施雨水集流工程,集蓄汛期降水向水库供水,保障不断增长的非农业用水需求。

3.5 科学调配引黄指标,提升水资源的效能

春季用水高峰期,应充分调研、科学规划各灌区引水现状,分析各用水单位需水量、需水时间、需水周期等,根据墒情农情、种植结构合理调整引黄指标,精准调配供水,使水资源利用率最大化。积极加强与省、市黄河管理部门的沟通协调,争取黄河管理部门的政策支持,在灌溉高峰期最大限度地提前引水、多引水,其间做好各灌区的递向轮灌调度,确保区域内的用水均衡充分。积极主动,超前谋划,时刻关注黄河水情,及时了解小浪底水库蓄水量和下泄量,随时做好引水的准备,缓解地处黄河下游流量偏小、引水不利的影响,争取引水的主动权。同时,根据灌区水情,实施错峰供水,重点做好远高难地片的冬季引水工作,力保冬灌,提升底墒,冬蓄春用,丰蓄枯用。

3.6 设计分配初始水权,实行超计划用水加价制度

国务院关于黄河“87分水方案”是以有关各省(自治区)1980年实际用水量为基础,考虑农业、工业和城市发展用水增长进行分配的。当时滨州市引蓄黄河水主要用于农业用水,少量用于滨州市区的生活及工业用水,各县区还没有以黄河水为水源的供水工程。鉴于此,现状全市8.57亿m3的引黄指标,按照优先保障城乡居民生活用水的原则,除保障全市390万人生活用水外,其余指标可全部作为农业初始水权,按各灌区设计灌溉面积分配到各县区,由县区统筹分配县域内工农业生产和生活用水量。市对各县区实行超计划用水加价制度,同时建议市、县党委、政府实行考核,限制超水权用水、超指标用水、超计划用水,尽快建立起节水考核问责机制。用价格杠杆和行政手段倒逼县区建立健全计划用水、合理用水的政策、措施和机制,有效管控工业、农业和生活用水,激励节约用水。

4 结 语

滨州是严重缺水地区,农业用水主要依靠黄河水源,本文在分析滨州引黄灌区现状的基础上,提出逐步恢复引河灌溉、科学利用微咸水灌溉、实施水库扩容和灌区现代化建设、科学调配引黄指标、实施初始水权和超计划用水加价制度等措施,优化灌区水资源配置,促进灌区水资源高质量利用。这对于高度依赖黄河水源的资源性缺水地区,在限黄超载区治理的大背景下,为高度重视引黄灌区的可持续发展,运用工程及行政措施推进水资源科学配置、高效高质的利用,实现区域经济、社会和生态健康发展提供了有力的水利支撑。后续应继续贯彻“四水四定”原则,坚持以水而定、量水而行,完善水资源节约集约利用,提升水资源的配置和调蓄能力,积极促进黄河流域生态保护和高质量发展。

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