環境變化條件下三江平原地下水資源量的分析

閔泰善，彭 振，安瑞強

（1.佳木斯市水利勘測設計研究院，黑龍江佳木斯 154002;2.黑龍江農墾勘測設計研究院，哈爾濱 150090）

1 地下水的補給環境變化

三江平原地下水的開采主要始于20世紀80年代末和90年代初。但自50年代以來的大規模開墾濕地和興修排水水利工程設施，對地下水的補給環境產生了明顯的干擾。由于三江平原經歷了較長時期的以水平排水、防洪治澇和以稻治澇的治水過程，尤其是配套的農田排水溝，以及裁彎取直的河道加速了地表徑流的集散過程，使得地表徑流補給地下水的量在減少。伴隨著這一以排水為主的治水過程，三江平原上大面積的沼澤、濕地地表水被大量疏干，導致補充地下水量也在明顯減少。

2 近年來有關三江平原地下水資源量的計算結果

三江平原地下水資源總量的計算，近年來一直引起了普遍的關注，并有大量學者與工程技術人員進行了大量很有建設性的分析與計算。如何璉[1]1999主編的《中國三江平原》一書中給出：當取三江平原的計算面積為108 886 km2時，多年平均降水總資源量為605.62億m3，地表水資源量為135.45億m3，占 22.4%，地下水資源 量 52.19億m3，占8.6%，土壤水資源量417.98億m3，占69%，當區域地下水開采后，由江、湖獲得激發補給量為23.88億m3。黑龍江省水利水電勘測設計研究院[2]2005年計算得出三江平原105 676 km2的地表水資源量116.3億m3，地下水資源量67億m3（未考慮激發補給量）。東北農業大學評價的地下水資源量為70.32億m3（劉東，2008）。由于計算邊界條件選取的不同，以及資料來源的不同，所以有關地下水資源總量的計算成果存在較大的差異。這對指導三江平原地下水資源量的科學開采以及聯合調度方案制定會產生一定影響。

3 變化條件下三江平原地下水資源量計算存在的問題分析

地下水資源總量的計算，應當明確邊界條件、不同的降水頻率年、計算的時間尺度、考慮變化環境下的水循環過程、以及基于合理的生態目標等來確定地下水的動態變化幅度來分析與計算。當前有部分學者認為三江平原地下水資源總量完全可以滿足現有農業產業結構以及今后旱田改水稻田的用水要求。但他們可能忽視了地下水補給項也在發生變化，事實上三江平原井灌水稻田已經采取了一定水平的節水灌溉措施，而這樣由田間補給地下水的量也將會大量減少，并且隨著三江平原氣溫的上升，水稻田的蒸散潛力可能仍在增加，所以水稻田用于田間的蒸發量有可能會增加，再采取控灌等措施，挖掘水稻作物生理節水潛力應當來說是有限的。水稻生育期間的有效降水將會盡可能被全部利用，水稻田周邊的排水溝水也將被充分利用，導致水稻田區域地表徑流產生量會相當小，這會顯著減少河流的徑流量以及濕地區域的水量補給，這樣會進一步減少地下水量的補充。如果再基于敏感生態目標如濕地來考慮地下水位，在濕地植被生長季節不宜下降超過一定的閾值作為地下水位的控制要求，并要求地下水多年平均水位不能持續下降，在不同的降水頻率年地下水位的變幅應控制在一定的閾值內，則地下水的采補平衡將重新確定，這樣三江平原地下水資源的可開采量將會發生較大的變化。

當前三江平原地表水資源的蓄積量已明顯減少，大量的農田排水溝渠加速了地表徑流的集散過程。所以，三江平原補充地下水資源的地表水文環境已發生了顯著的變化。在這種變化環境下的地下水資源量的計算，已很難用傳統的計算方法來進行簡單計算。

4 結論

地下水資源總量的計算，應當明確邊界條件、不同的降水頻率年、計算的時間尺度、考慮變化環境下的水循環過程、以及基于合理的生態目標等來確定地下水的動態變化幅度來分析與計算。地下水位的變化受地下水開采情況和降水的分配影響顯著，變化條件下地下水可開采資源量應當是一個動態變值。由于降水事件是一件不確定的事件，所以對三江平原來說，宜基于不同的降水頻率年并結合不同的水文下墊面環境來計算三江平原地下水資源總量的計算。關鍵是確定好平原區降水入滲比例參數、濕地地表水入滲地下水的參數、水稻田在當前節水狀況下入滲地下水的比例參數、山丘區在有植被覆蓋條件下降水入滲形成地下水的比例參數、河流補給地下水的參數、人工修建水庫和溝渠等對地下水的補充量的計算。因此，這使得三江平原地下水的資源量計算極為復雜。盡管有不少學者和工程技術人員進行了地下水資源總量的計算，但沒有較為全面地考慮變化環境因素，所提供的數據對三江平原水資源的優化配置和農業產業結構布局設計仍帶來了一定的不確定性。

當前有必要基于水循環過程，結合流域內水文控制站實測徑流量數據、基于農業產業結構現狀計算農業用水量、以及流域內的工業用水量，運作綜合流域管理的思路，從流域尺度來分析水資源的輸入項、輸出項和蓄存項來計算地下水資源總量，再匯總到三江平原區域尺度地下水資源量的計算。據分析與計算，三江平原區域尺度上地下水資源總量為96.8億m3（P=25%）、62.4億m3（P=50%、37.6億m3（P=75%）和16.3億m3（P=90%）。

[1]何璉.中國三江平原[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，2000.

[2]黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省水資源綜合規劃地下水資源評價報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2005.