崔紹峰,楊成忠,石紅軍
(1.山東省聊城市水利局,山東聊城252061;2.山東省聊城市水利勘測設計院,山東聊城252061;3.山東省聊城市經濟開發區韓集鄉水電站,山東 聊城252127)
聊城市位于山東省西部、京杭大運河畔,東依岱岳與濟南市相連,西以衛運河為界與冀南、豫北接壤,北與德州市毗鄰,南濱黃河與水泊梁山隔河相望。地處東經115°16'~116°32',北緯 35°47'~ 37°02'之間,總面積 8 590 km2。轄東昌府區、臨清市和陽谷、茌平、莘縣、冠縣、東阿、高唐八縣市區。隨著工農業生產規模的擴大和人民生活水平的提高,水資源已成為聊城市經濟社會可持續發展的“瓶頸”。
根據《聊城市水資源綜合規劃》,聊城市多年平均年降水量為554.1 mm,折合水量為48.04億m3。全市多年平均當地淡水資源總量為11.86億 m3,人均當地水資源量僅207 m3,僅為全國人均占有量的8.3%。聊城市水資源的分布具有明顯的區域性,降水量、徑流量和水資源量差別較大,分布極不均勻。同時水資源年際、年內變化均較大,因此開發利用困難。
以2010年水資源供需平衡分析為例,保證率為50%、75%時全市缺水分別為14.83億 m3、16.64億 m3,缺水率分別為53.36%、49.16%。由此可見,缺水狀況非常嚴重,僅僅靠當地水資源無法保障聊城市經濟社會的發展。
聊城市引黃灌溉始于1958年興建位山樞紐工程。經過多年的建設與發展,建成了位山、郭口、陶城鋪、彭樓等4處引黃灌區,總引水能力達445 m3/s,灌溉面積754萬畝,受益區覆蓋全市8個縣(市區)的絕大部分農田。1970~2010年灌區農業灌溉總引黃水量達450億m3。引黃工程成為聊城工農業供水的主動脈,成為國民經濟發展的生命線。其中位山灌區設計引水流量240 m3/s,設計灌溉面積540萬畝,是全國六個特大型灌區之一。
2.1.1 農業灌溉效益分析
聊城市引黃灌溉工程的效益主要表現在因水利工程的興建帶來農產品產量和質量的提高,以及因此引起的生態環境改善和經濟社會其他領域的發展進步。
根據聊城市統計資料,1972年全市糧食播種面積為585.13萬畝,單產150 kg/畝,棉花播種面積為181.59萬畝,單產25.65 kg/畝,有效灌溉面積為464.09萬畝;2010年糧食播種面積為1073.29萬畝,單產599 kg/畝,棉花播種面積為 110.97 萬畝,單產 87.73 kg/畝,有效灌溉面積為 740.16萬畝。2010年小麥、玉米每單價均為2.0元/kg、棉花為20.0/kg。由于農業灌溉產值是多種因素綜合作用的結果,增產效益按“分攤系數法”計算,其中糧食水利增產效益系數取0.4,棉花為0.2。通過對以上的分析,聊城市農業灌溉增產經濟效益每年為46.44億元。
2.1.2 節水量“農轉非”經濟效益
隨著聊城經濟持續快速增長,全市工業總值從1990年的67.81億元增加到2010年的738.98億元,一批高附加值的工業企業相繼建成投產,近幾年聊城市工業用水量達2.3億~2.5億立方米,工業企業用水負荷與城市生活、生態環境用水疊加,當地水源無法滿足用水量急劇增加的需要。根據實測水文資料,每年為中華電力、聊城電廠兩個電廠供水3 000多萬m3,通過引進黃河水補充了城市工業、生活、生態用水的缺口,對加快聊城經濟建設及各項事業的發展提供了有力的水資源支撐。
2.2.1 有效保障國家糧食安全的需要
聊城市是國家重要的糧棉種植基地,由于引黃灌溉工程的實施,2010年統計分析,全市糧食生產總量達468.8萬噸,在解決全市糧食供給的同時,由吃國家調撥糧發展到迄今已累計向國家上交糧食7498萬噸,棉花421萬噸,為保障國家糧食安全作出了巨大貢獻。
2.2.2 增加了農民收入,提高了農民群眾的生活水平
由于灌溉用水相對有保障,使糧食產量穩定提高;同時,也促進了種植業調整,刺激了農民種植經濟作物的積極性,農民收入增加,2010年全市農民人均收入達6 377元。解決農民的溫飽問題,使農民的生活水平得到提高,改善了生活質量,促進了和諧社會建設。
2.2.3 引黃濟津等跨流域調水的實施為津冀兩地的發展做出了貢獻
20世紀80年代以來,我市先后多次實施引黃濟津、引黃入衛等跨流域調水工程,先后向天津、河北送水68.5×108m3。引黃入衛、引黃濟津工程的順利實施,有效緩解華北地區水資源緊缺狀況,確保天津市城市用水安全,有力地支援了國家經濟建設和社會發展,具有重大的社會效益和深遠的政治影響。
2.3.1 維系區域生態環境良性循環的重要支撐
立足于水與城市和諧統一,實現"河湖相連,水水相通,城在水中,水在城中"的景觀特色,聊城市政府提出了“江北水城·運河古都”的城市品牌。建設水中城市必須有充足的水源,引進黃河水通過上游水庫的優化調度,滿足了工業用水和湖河水體的不斷更新,保證了城區湖河水位保持適宜的變幅,使城市綠色環境更優美。引黃河之源,湖庫優化調度,使水城血流暢通,引黃為維護“江北水城”健康生命提供了水源保障。
2.3.2 有效補給了地下水源,抑制了漏斗面積擴大
引黃灌區覆蓋了聊城市大部分區域,年平均引用黃河水量11.34億m3。引水在滿足農作物生長需水的同時,每年通過下滲補給地下水的水量約2.7~4.1×108m3,從而抑制了井灌開采地下水引起的水位下降。如果沒有連年引黃河水的補給,井灌區的地下水埋深可能達幾十米,后果將相當嚴重。正是因為引黃對地下水的有效補給,才維持了我市大部分區域地下水采補平衡,抑制了冠縣、莘縣西部漏斗區面積的擴大。
根據《聊城市水資源綜合規劃》分析,降水保證率 P=50%的年份,引黃灌溉對地下水的補給量為2.38×108m3。以彭樓灌區為例,彭樓灌區自2001年9月試通水,秋播期引水量 0.75 ×108m3,2002年引水量3.69 ×108m3。灌區地下水觀測資料顯示:2002年雖遇特枯水年,但灌區內各觀測井水位大部分比2001年同期偏高,其中位于莘縣畢屯的110A#井,偏高6.37 m,補給影響顯著。
2.3.3 有效減少了鹽堿地面積,有利于沙荒改造
引黃工程的實施,使鹽堿地面積大幅度減少,土壤鹽堿地的發生與地下水礦化度及運行規律密切相關,由于引客水對地下水補源,在一定程度上也降低了地下水的礦化度,使鹽堿地面積大幅度減少。到2010年底累計改良鹽堿216.8萬畝。聊城市原有沙荒地50余萬畝,沙丘起伏,水肥難保,不僅本身生態環境惡劣,大都處于荒蕪狀態,更在風力的不斷侵蝕下危害附近良田。通過引黃工程給沙區帶來新的生命力,使生態環境大為改觀,昔日的黃河故道改變了沙丘起伏、風沙迷漫的荒涼景觀,展現出方田平整,綠樹成網,瓜果飄香的勃然生機。