庆安县十六道岗水库工程建设必要性分析
2023-03-18侯松岩
侯松岩
(黑龙江省水旱灾害防御保障中心,哈尔滨 150000)
1 基本情况
拟建的十六道岗水库位于黑龙江省绥化市庆安县境内,呼兰河右岸支流欧根河中游,距庆安县城约62km,位于E127°54′~127°58′,N47°13′~47°17′之间。十六道岗水库总库容1.44亿m³,兴利库容0.79亿m³,水库是以农业灌溉为主,结合防洪、城镇供水、改善水生态环境等综合利用的大(2)型水利枢纽。
欧根河是呼兰河流域右岸的一级支流,发源于小兴安岭南侧,自东北流向西南,河流流经铁力、庆安等市县,在庆绥公路的呼兰河桥东汇入呼兰河,流域总面积2040km2,上游以山地为主,下游为丘陵平原。欧根河河流总长174km,河源高程460m,河口处高程166m,河道弯曲率为1.68,河道比降1/2260。流域上游山区为棕色森林土;下游表层为黄土状亚粘土,下层为亚粘土砂砾石。
欧根河流域属于温带季风气候,春季风大,少雨干旱,夏季温热多雨,秋季早霜早冻,冬季漫长寒冷。据发展站统计多年平均降水量573.4mm,最大年降水量985mm,最小年降水量337mm。
2 现状水资源利用存在的问题
2.1 地下水超采
庆安县现状灌溉总用水量4.82亿m3,其中地表水供水量2.19亿m3,地下水供水量为2.63亿m3。而全县2020年地下水分配指标为2.18亿m3,2030年地下水分配指标为1.96亿m3,地下水实际供水量较2020年指标超采0.45亿m3,较2030年指标超采0.67亿m3。
绥化市北林区津河灌区地下水可开采量为0.1 9 亿m3,而实际开采量达0.3 2 亿m3,超采0.13亿m3[1]。
2.2 下游防洪能力弱
欧根河上游为山丘区,受暴雨影响,易发生洪水。新中国成立后,欧根河流域近些年在1985 年、2003 年和2019 年发生过大洪水,均对沿河两岸耕地和村镇造成不同程度的洪涝灾害。
2.3 城市供水水源存在隐患
庆安县城地下水资源枯竭,原有城镇供水水源为地下水,已停用。目前主要依靠新水厂供水,该水厂始建于2015 年,位于距离城区32km 的欢胜乡境内,为深层与浅层共用的地下水水源,是城区唯一的供水设施。随着经济建设的发展和人民生活水平的提高,庆安县城居民对于水质的需求越来越高,而随着“北方药都”的建设,工业生产用水需求不断增加,现有水源供水距离远,且水量无法满足县城生产生活用水需求,城镇居民供水安全存在极大的隐患,一旦水源地水质出现集中污染事故,城区居民将无饮用水可用,严重影响了城市居民的生产生活。因此,急需建设庆安县城供水水源地。
2.4 水资源配置不合理
项目区是绥化市绿色水稻的主要产区,现状情况下由于干、支流上没有一座大型控制性工程,地表水不能得以有效利用,呼兰河干支流农田灌溉用水得不到有效保证,区内大量的地下水被开采用于水田灌溉,并且在逐年增加,地下水开采量已经远超出水资源承载能力,水资源短缺严重影响农业生产。按照水资源“三条红线”指标控制,建设十六道岗水库既能够保障区域生活和工农业用水需求,工程规模和投资也在一定范围内,在控制耕地面积发展的同时,提高了地表水资源利用率,解决呼兰河秦家以上欧根河沿岸、呼兰河干流、农田灌溉用水问题,保证水资源合理利用,使水资源发挥最大效益。根据水资源配置成果,该区域以地表水供水为主,地下水供水次之,无其他水源供水量。
3 水库建设的必要性
3.1 置换地下水、改善地下水生态环境,提升稻米品质,实施地下水压采的需要
根据国家和区域可持续发展要求,加强地下水保护与涵养,提高地下水战略储备能力,针对地下水超采地区,开展地下水超采区治理与修复,通过调整种植结构、水源置换、节水等综合措施,置换地下水。十六道岗水库建成后可置换地下水0.21 亿m³,遏制地下水位下降趋势,水库调节库容有利于维护自然保护区生态功能,对区域地下水资源的可待续开发利用具有重要作用。使本区生态环境向良性循环方向发展,确保青山绿水,永续利用。
另一方面本区井水水温5 ~7℃,较水稻灌溉适宜水温15 ~17℃低10℃左右,浮游生物少,导致土壤养分释放缓慢,根系发育不良,营养成分吸收少;如果不配晒水池,致使粳稻产量不高、口感不佳、价格低廉,市场销路远不如地表水灌溉稻米。水库以下至秦家区间河道两岸现有水田灌溉面积29.79×103hm2,地下水灌溉水田面积占47%。
通过改善水利条件提高灌区水稻品质,增加水稻经济附加值,成为当地政府及村民的迫切需求,增加现有8.10×103hm2地表水灌溉水田保证率,把现有7.41×103hm2井灌水田改为井渠结合灌溉,地下水主要用于泡田期等对米质影响较小的灌溉期。地下水灌溉改为井渠结合灌溉后,米价可由3.2 元增加至3.7 元,价格每公斤可增加0.5 元,原井灌范围的水田可增收1 亿元。
十六道岗水库工程建成后,到2035 年能够有效稳定或恢复地下水位在合理的水平,使区内地下水环境得到改善,在保障粮食生产的同时,有利于维护湿地和自然保护区生态功能[2]。
3.2 提高下游抵御洪水的能力,减轻欧根河洪水威胁的需要
十六道岗水库是欧根河流域控制性工程,承担着下游的防洪任务,为下游设置防洪库容0.33 亿m3,水库建成后,对下游防洪效果显著。十六道岗水库承担发展段防洪标准由10a 提高到20a 一遇防洪任务。因此从防洪角度建设十六道岗水库也是十分必要的。
3.3 改善城乡供水水源条件,提高庆安县城人民群众生活质量的需要
根据供水预测及水量平衡,庆安镇2035 年缺水量为738 万m3,以医药为主的庆安县经开区2035 年缺水量为1240 万m3,庆安县总缺水量为1978 万m3。从庆安县实际情况出发,供水方案选择柳河水库、津河水库以及十六道岗水库地表水源三个可能的方案进行技术经济指标综合比较,经分析论证后,选定欧根河上的十六道岗水库作为庆安县城的城镇供水水源。
综上所述,必须新增水源为庆安镇城镇供水,以满足居民正常生活和企事业的正常生产,推进城市经济建设和社会发展。经过方案比选后推荐十六道岗水库为庆安镇城镇供水水源。
3.4 整合地方优势资源,发展特色产业,助力乡村振兴的需要
庆安县位于寒地黑土核心区,境内三山环绕,河流众多,森林覆被率70%左右,非常适合中草药生长,20 世纪80 年代当地农民就开始中草药的人工种植。
庆安县始终坚定不移推进“医药开发”产业发展,加快农民致富增收步伐。黑龙江省中共庆安县委办公室庆安县人民政府办公室印发了《医药开发产业发展规划(2018—2022 年)》。要进一步扩大中草药种植面积,从现有的6×103hm2发展23.33×103hm2,以发展北药产业助力乡村振兴,全力建设“北方药都”。药材与“两区”划定种植结构不同,规划范围均在“两区”划定范围之外的耕地。在本区内通过调整种植结构,将“两区”外旱田改种中药材,从经济效益上看,返魂草、月苋草、板蓝根、桔梗、五味子和人参的经济效益明显高于水稻的种植效益,而其他的几种药材的种植效益也要高于旱田的种植效益,符合供给侧结构改革,当地村民也有较高的积极性。
3.5 改善区域水生态环境,加快生态文明建设的需要
欧根河流域目前有黑斑狗鱼种质保护区以及北盖湿地(市县级),由于流域内水田发展迅速,灌溉期河道内取水量大,导致河道生态水量不足,北盖湿地萎缩严重,继续发展下去,几年之内就会有消失的危险。为了追求水田效益,丰田、和平、津河等大量井灌区的发展,使得地下水过量开采,导致地下水位下降,增大了地表污水对地下水体的入侵。加剧了灌区地下水系统的水分循环,人为环境物质通过大气一土壤一地表水系统对地下水环境的输入,使地下水(特别是浅层地下水)受到有毒有害物质的污染。随着地下水超采量不断增加,并不断向纵深方向发展,污染物进入了浅层地下水和深层地下水,造成不可逆的破坏,地下水生态环境发生变异。根据国家和区域可持续发展要求,加强地下水保护与涵养,提高地下水战略储备能力,针对地下水超采区域,开展地下水超采区治理与修复,通过调整种植结构、水源置换、节水等综合措施,压减地下水超采量,逐步实现地下水采补平衡,遏制地下水位下降趋势,稳定或恢复地下水位在合理的水平,对区域地下水资源的可待续开发利用具有重要作用[3]。
3.6 在呼兰河流域中的定位
呼兰河上游铁力市目前地表水用水总量为2.26亿m3、地下水用水总量为1.68亿m3;地表水指标剩余水量为1.95亿m3,地下水超采量为1.2亿m3。为了解决上游铁力市地表、地下水用水矛盾问题,上游规划建设北关、南关、小白河等水库通过地表供水水源置换地下水,解决铁力市地下水超采问题,合理配置铁力市水资源。
阁山水库的工程任务“以灌溉、城镇供水为主,兼顾防洪、发电等综合利用。工程设计灌溉面积95.89×103hm2(其中水田25.52×103hm2,旱田70.37×103hm2),灌区范围为诺敏河,呼兰河干流永安渠首以下流域;通过与向阳水库、红兴水库、泥河水库联合调度,可新增城镇供水量5671万m3。
在上游铁力市水资源配置、下游永安渠首以下水资源配置确定的情况下,庆安县农业、工业供水不能得到满足,因此修建十六道岗水库是解决庆安县用水需求的唯一途径,水库修建在呼兰河流域中具有呈上启下的作用。
4 结 语
十六道岗水库是以农业灌溉为主,结合防洪、城镇供水、改善水生态环境等综合利用的大(2)型水利枢纽。十六道岗水库建成后,下游设计水田灌溉面积21.24×103hm2,水库补偿供水量2043 万m3;可为庆安镇及工业园区提供城镇供水1978 万m3。
因此,十六道岗水库工程不仅可解决欧根河、呼兰河秦家以上呼兰河干流沿岸农田灌溉用水问题,为庆安县庆安镇及庆安县产业园区提供生活和工业用水,通过置换超载的地下水,还可以改善地下水生态环境,同时提高欧根河下游防洪标准。实现庆安县国民经济可持续发展,提高和改善人民群众生活质量是十分迫切和必要的。