黨連文
(水利部松遼水利委員會,130021,長春)
《松花江流域水資源綜合規劃》報告是根據水利部、國家發改委統一部署,在1986年完成的《東北諸河水資源利用》第一次水資源及其開發利用評價、規劃成果的基礎上,按照 《全國水資源綜合規劃任務書》《全國水資源綜合規劃技術大綱》《全國水資源綜合規劃技術細則》《松花江流域水資源綜合規劃工作大綱》的要求,在全國水資源綜合規劃辦公室和技術組的指導下,由水利部松遼水利委員會(以下簡稱“松遼委”)組織流域內黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古四省(自治區)水利部門共同完成的。
根據《松花江流域水資源綜合規劃》整體進度安排,2002年5月開始編寫松遼流域水資源各項調查評價的技術細則,2002年12月水資源調查評價工作正式啟動。調查工作以黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古四省(自治區)水利設計院、水文局等單位為主,松遼委和水利部水利水電規劃設計總院負責對有關問題進行協調、匯總,經過多次階段性資料成果的修改整理,于2004年6月完成全國匯總并通過審查驗收,最后完成《松花江流域水資源及其開發利用現狀調查評價》報告。隨后開展并完成了水資源配置階段工作。2008年2月組織流域內四省(自治區)在長春召開松花江流域水資源綜合規劃行政協調會議。2008年6月征求省(自治區)水利廳對《松花江流域水資源綜合規劃》報告的意見,四省(自治區)均表示基本同意規劃報告。2008年8月,水利部水利水電規劃設計總院在北京對 《松花江流域水資源綜合規劃》報告進行了審查。2008年12月,水利部和國家發改委聯合發文,征求各省(自治區)人民政府意見,并根據各省(自治區)意見和建議,修改完善了《松花江流域水資源綜合規劃》報告。
松花江流域位于中國東北地區北部,包含嫩江、吉林省松花江和松花江干流,流域面積56.12萬 km2,占全國面積的5.85%、松遼流域總面積的44.92%。松花江流域西部以大興安嶺為界,東北部以小興安嶺為界,東部與東南部以完達山脈、老爺嶺、張廣才嶺等為界,西南部的丘陵地帶是松花江和遼河兩流域的分水嶺。行政區劃包含黑龍江省全部、吉林省大部分、內蒙古自治區一部分及遼寧省的小部分。
松花江流域共分3個水資源二級區,13個水資源三級區。現狀(2008年)總人口為5651.06萬人,城鎮化率為 54.40%,GDP為 11189億元(2000年可比價), 三產結構比例 13∶53∶34(一產∶二產∶三產)。人均 GDP為11792元。松花江流域現狀年耕地面積為 20832 萬畝(1388.8 萬 hm2),占全國耕地面積的10.6%、松遼流域耕地面積的56.5%。農田有效灌溉面積為 5794 萬畝(386.27 萬 hm2),實灌面積為 4632 萬畝(308.8 萬 hm2),其中水田實灌面積為2525萬畝(168.3萬hm2)。現狀年糧食總產量為6451萬t,人均糧食產量為1.14 t。松花江流域多年平均地表水資源量為817.7億m3,地下水資源量為323.89億m3,水資源總量為960.9億m3,占全國水資源總量的3.4%。松花江流域水資源可利用總量約為426.52億m3,水資源可利用率為44.4%。其中,地表水資源可利用量約為338.59億m3,占可利用總量的79.4%。松花江流域參評的214個水功能區達標率為63.08%,1.523萬km河長達標百分比為61.72%。
松花江流域與遼河流域相比水資源相對較為豐富,但由于水資源時空分布不均、控制性水利工程偏少、水污染嚴重、用水效益偏低、局部地區地下水超采、用水浪費嚴重、水資源管理體系尚未形成,造成了松花江流域水資源比較緊張、水環境和水生態持續惡化的局面。隨著人口增長、經濟社會發展和人民生活水平的提高,全社會對水資源的需求將越來越高,松花江流域將面臨更為嚴峻的水資源問題。
占水資源總量85%的地表水資源時空分布與需求不協調。從時間上看,一年的徑流量主要以洪水出現,7—9月徑流量占全年徑流量的60%~80%,而本區農業灌溉用水的50%以上集中在4—6月;徑流量年際變化也很大,嫩江、松花江最大徑流量是最小徑流量的4~9倍,區內還經常有連續枯水年和連續豐水年的情況出現。從空間上看,水資源的空間分布呈現出“東多西少”“邊緣多、腹地少”的特點。需水量較大的是松嫩平原、三江平原和吉林省中部城市群,水資源量相對較少且年內分配不均。
松花江流域水資源相對豐富但缺乏調蓄工程,供水結構不合理,供水保障程度低。自20世紀80年代以來地下水利用發展迅速,地下水供水能力有較大提高,而地下水水源難以支持大規模、高強度的持續性開采,以致區內的大慶、齊齊哈爾等城市出現了較大范圍的地下水漏斗。
流域內的絕大部分灌區渠道未加襯砌,農業灌溉用水的渠系利用系數偏低,田間多采用大水漫灌的落后灌溉方式,故灌溉毛定額過高。城市供水管網漏損率大都在10%~30%之間,有的甚至超過了30%。生活節水設施普及率很低,生活用水浪費現象也十分普遍。同時,本地區中水回用等其他水源利用剛剛起步。從上述情況看來,松花江流域應該還有很大的節水潛力。
總體來看,目前松花江流域水質較差,在38330 km評價河長中,Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類水質的河長14309 km,占總評價河長的37.3%;污染河長(劣于Ⅲ類)37.3 km,占 62.7%,其中劣Ⅴ類水質的河長6890 km,占17.98%。嫩江、吉林省松花江和松花江干流污染尤為嚴重。
松花江流域平原區地下水Ⅳ類水質面積0.86萬km2,Ⅴ類水質面積6.19萬km2,合計占松花江區平原區面積23%,主要位于嫩江和松花江二級區內。
據2000年遙感調查,與20世紀50年代相比,流域內沼澤濕地面積從5.7萬km2下降到3.1萬km2。鹽堿化面積從0.5萬km2上升到1.7萬km2,鹽堿化面積增加了2.2倍。土地沙化面積從183.2 km2發展到1002.6 km2。流域水土流失面積16.48萬km2,占流域面積的29.36%。大量的水土流失導致黑土區黑土層變薄,土地生產力下降,威脅流域糧食安全,同時也造成河流的含沙量增多,淤塞河湖及水庫,削弱了水利工程的調蓄功能。
以流域為基礎的權威、統一、高效的水資源管理體系尚未形成,缺乏有效調控手段,造成了水資源的過度消耗與浪費。
流域內水資源費和供水水費的計量、收費、管理工作水平有待提高,尤其是農業水費的計收管理相對薄弱,水價偏低,且不按用水量收費,在一定程度上加劇了用水浪費。
(1)經濟社會指標
松花江流域不僅是我國重要的工業基地,也是我國主要的商品糧基地、牧業基地和林業基地,在我國國民經濟發展中具有重要的地位。
根據國家經濟社會發展的整體部署,在各省(自治區)有關部門對經濟社會發展預測成果的基礎上,經過協調、平衡分析,預測了經濟社會發展主要指標。
2030年松花江流域人口將達到6093萬人;GDP總量將達到54446億元(2000年可比價);灌溉面積將達到 8009.4 萬畝(533.96 萬 hm2)。
(2)各部門用水定額
城鎮居民生活用水采用凈定額及管網綜合漏失率兩類指標,農村居民生活以毛定額計。鑒于不同人群具有平等的生存和發展權力,生活(住宅)用水定額應差異不大,故流域內各省(自治區)的居民生活用水定額應趨于相同,并隨著生活水平的提高呈增加趨勢。
在松花江流域工業中,電力、冶金、石油化工等高用水行業所占比重較大,生產工藝還比較落后,節水水平較低,用水方式粗放,造成工業用水定額偏高。隨著節水措施的加強和工業產業結構調整力度的加大,工業用水定額具有較大的下降空間。
農業灌溉用水定額采用凈灌溉定額及灌溉水利用系數兩類指標。水田灌溉考慮了水田的泡田水量和渠系滲漏量、鹽堿土壤的沖洗壓鹽水量等附加水量,并考慮了受耕作技術、灌水技術、品種改良的影響,未來灌溉凈定額將趨于減小的因素;水澆地的凈灌溉定額以春玉米為代表,未考慮附加水量;灌溉水利用系數在基準年基礎上逐步提高。
2030年松花江流域城鎮居民用水定額為156 L/(d·人);農村居民用水定額為 83 L/(d·人), 工業用水定額為36m3/萬元。水田灌溉定額為606m3/畝(40.4m3/hm2)(P=75%),水澆地灌溉定額為 187m3/畝(12.47m3/hm2)(P=75%),灌溉水利用系數在基準年基礎上逐步提高。
(3)水資源需求
①河道外需水
根據水土資源匹配條件,松花江流域是未來國家商品糧增長的重要地區。松花江流域成為國家糧食安全、能源安全的重要保障,對松花江流域未來需水提出了更高要求。在適當滿足需水的基礎上壓縮需求,在缺水地區采取嚴格的節水措施,限制高用水、高耗水行業發展,嚴守水資源用水總量控制指標這根紅線,有效控制流域水資源開發利用率,為流域生態環境的修復與改善創造有利的水資源條件。
按照經濟社會發展指標以及采取強化節水措施的用水定額和效率指標測算,2030年松花江流域75%來水頻率下需水量為465.52億m3。
②河道內需水
河道內生態環境需水是指為維持河道生態與環境功能所需要的水量。本次規劃主要計算成果是最小生態環境需水量,最小生態環境需水量指能夠保證水體的基本功能,維持水體生態情況不持續惡化所需要的水量,在水資源配置計算時要優先予以滿足。
松花江流域的嫩江、吉林省松花江上有尼爾基、豐滿等大型水庫調節,使下游的河道內生態環境狀況有所改變,重新分析確定尼爾基以下至三岔河河段、吉林省松花江扶余斷面、松花江干流哈爾濱斷面最小生態環境流量(P=90%)分別達到35m3/s、100m3/s和250m3/s。松花江干流哈爾濱斷面通航流量(5—10月份,P=90%)達到 550m3/s。
可供水量是根據各地區水資源和來水條件、需水情況以及供水系統的運行情況,在滿足河道內和地下水系統生態環境用水要求的前提下,可供河道外使用的水量。可供水量主要包括當地地表水、地下水、外流域調水和其他水源的可供水量。
2030年松花江流域多年平均年可供水量為430.23億m3。在統籌協調調出區和調入區用水和生態環境保護的基礎上,進行跨流域(一級區)調水,從而增加了河道外供水量1.2億m3;合理退減19.78億m3不合理的地下水開采量,在具有開采潛力的地區增加地下水開采量26.13億m3;結合水資源條件和用水戶狀況,增加污水處理回用等其他水源供水7.77億m3。
松花江流域基準年多年平均總供水量 290.96億m3,地表水供水量207.12億m3,地下水供水量83.82億m3,其他水源0.02億m3,供水量中地下水超采19.78億m3,共缺水28.91億m3。從缺水地區分布來看,缺水主要分布在嫩江、松花江干流,屬工程型缺水。
松花江流域解決缺水的途徑是節流和開源兩個方面。首先強化節水措施,壓縮需求。通過產業調整,限制高耗水行業發展;通過節水器具普及,降低用水定額以及提高農業用水效率等。通過采取上述措施,不同水平年水資源需求普遍有所降低。松花江流域多年平均情況下2030年共壓縮需水53.27億m3。
其次,修建流域內供水工程,增加供水;通過污水處理回用,對現有設施進行除險加固,提高其蓄水、輸水和供水能力。修建新的地表水利用工程,合理利用地下水。松花江流域2030年通過工程解決缺水54.88億m3。
再次,實施跨流域調水工程,跨一級區及二級區調引水減少缺水20.64億m3。
通過各種工程措施和非工程措施,經過水資源優化配置,到2030年,在多年平均情況下松花江流域總需水量439.31億m3,可供水量430.32億m3, 缺水量 9.08億m3, 缺水率2.07%,供需基本平衡。
對于水土資源條件較好的松花江流域,可以利用新建控制性工程加大對未控洪水的調控能力,擴大灌溉面積。但為保證必要的生態環境用水、航運用水和汛期維持河道穩定用水,發展規模要有所節制,應將社會經濟耗水量嚴格控制在可利用量以內。
整個東北地區的地形條件、水資源分布狀況和經濟發展的格局決定了東北地區水資源配置的總體格局是“東水中引,北水南調”。“東水中引”主要是把東部水資源調往中部,“北水南調”是指北部水資源向南調配,主要由綽爾河引水工程和吉林省中部城市群供水工程等組成。
統籌流域、區域和城市的供水及水環境、航運等各方利益,總體提高流域水資源調控能力。以保障流域整體供水安全為重點,在與流域其他規劃相協調的基礎上,對松花江流域的西部、中部和東部地區的水土資源進行合理開發,尤其是合理開發松嫩平原和三江平原,建設國家商品糧基地。規劃建設畢拉河口、文得根、曉奇、大石寨水庫等23處大型蓄水工程,總庫容174.30億m3,興利庫容106.06億m3;規劃實施吉林省中部城市群供水工程、哈達山水利樞紐及配套灌區工程、撓力河灌區引水工程、西泉眼水庫供水工程、紅旗河引水工程、黑龍江省引嫩擴建骨干工程、大安灌區工程、引水濟拉工程、綽爾河引水工程等調、引水工程11處,總規模為94.56億m3;逐步形成能滿足松花江流域經濟社會發展的水資源配置工程體系。
(1)河道外水資源配置
松花江流域2030年多年平均水資源總配置量439.31億m3,按用水部門分,生活水資源配置量39.94億m3,工業水資源配置量84.37億m3,農業水資源配置量288.80億m3,河道外生態建設水資源配置量26.21億m3;按水源分,地表水水資源配置量321.42億m3,地下水水資源配置量110.11億m3,其他水源水資源配置量7.78億m3。規劃跨一級區調水工程3處,其中調入1處。多年平均跨一級區調出水量為9.82億m3。
(2)河道內水資源配置
大賚、扶余和哈爾濱控制斷面最小生態環境流量滿足要求,2030年配置的河道控制斷面下泄量均超過天然來水量的1/2,滿足生態環境需水要求。
松花江流域水資源管理對策主要包括:建立健全總量控制和定額管理相結合的用水管理控制制度,完善水資源管理體制,探索建立水權制度,建立水功能區限制納污制度,完善水資源保護制度,建立科學合理的水價形成機制,建立健全水生態保護制度,建立流域水資源調度制度。
近期規劃建設文得根、曉奇和畢拉河口等水庫,擴建或改建“北、中、南引”等工程,為松嫩平原的糧食生產基地和大慶市等城市用水提供水源保證,逐步緩解本地區水資源供需矛盾;實施吉林省中部城市供水工程,為吉林省中部區域的城鄉生活、工農業生產和生態環境的改善提供水源保證;規劃建設青龍山、閣山等水庫,兩江一湖灌區以及撓力河灌區引水工程為三江平原農業灌溉提供水源保證。
遠期擴建撓力河灌區引水工程,規劃建設北關、奮斗、西北岔、火燒嘴子、大石寨、頭站和薩馬街等水庫,為鞏固松花江流域作為全國商品糧基地的地位提供水源保證,規劃建設特殊干旱年應急對策水源工程,為松花江流域城市供水提供應急水源保證。
規劃提出了未來水資源開發利用的上限控制目標,可持續的用水模式以及用水效率控制指標,研究制定了松花江流域水資源配置格局和保障水資源安全的對策措施。規劃實施將全面提升松花江流域水資源可持續利用能力和對經濟社會發展與生態環境保護的支撐與保障能力。
通過規劃的實施,水資源可持續利用能力顯著提高,基本解除目前存在的水資源過度開發、水資源短缺、水污染嚴重和生態惡化等重大水資源問題對經濟社會又好又快發展的瓶頸制約,通過轉變用水方式,水資源利用效率和效益顯著提高,合理開發利用水資源,確保飲水安全,提供糧食安全、能源安全和城市供水安全的水資源保障,改善生態安全的水資源保障條件,促進水資源可持續利用,支撐經濟社會可持續發展。
參加規劃編制的人員還有:朱振家、于洪民、李青山、趙鵬敏、陳寶、梁團豪、高鐵紅、曲寶安、田竹君、王志剛、林嵐等。