大慶防洪工程轄區雨洪資源利用研究

劉 北

(黑龍江八一農墾大學經濟管理學院，黑龍江大慶163000)

大慶防洪工程轄區雨洪資源利用研究

劉 北

(黑龍江八一農墾大學經濟管理學院，黑龍江大慶163000)

大慶地區位于松嫩平原腹地，地勢低平，經常遭受周邊客洪和內澇的侵襲。為保護石油石化和人民群眾生命財產安全，大慶地區防洪工程體系發揮了巨大的作用。近年來，隨著治水理念的改變和現實的需要，我們對工程保護范圍內的雨洪、污水資源的再利用進行了深入的研究，取得了一定的成效。

大慶地區;防洪工程;雨洪資源利用;研究方法;技術路線;成果分析

1 研究區概況與主要特點

1.1 研究區地理概況

研究區位于黑龍江省西部嫩江干流左岸，呼蘭河分水嶺以西，烏裕爾河分水嶺以南，松花箋干流以北的松嫩平原。是國家和黑龍江省石油化工和農牧業生產的重要基地，總面積約 63 000余km2。

1.2 研究區自然環境條件

1.2.1 氣候

研究區屬中溫帶大陸性半干旱季節性凍土區，冬季漫長、嚴寒干燥，夏季溫暖多雨，降雨量年際年內時空分配不均。

1.2.2 地質構造、地形地貌、土壤

本區地形地貌的特征是北、東部地勢較高。南部、西部地勢較低，泡沼較多，并有鹽漬、沼澤化發育。由于地形低，汛期常受洪水危害。土壤有暗棕壤、黑土、黑鈣土、草甸土、砂土、沼澤土、草甸鹽土、草甸堿土等土類。

1.2.3 水文

研究區河流主要有嫩江支流的烏裕爾河和雙陽河兩條天然河流，還有安肇新河和肇蘭新河兩條人工河流。區內尚分布數以百計碟形洼地，常年或季節性積水，形成自然的閉流區。

2 研究意義及立題依據

2.1 研究意義

水資源短缺和水污染是研究區面臨的兩大水資源問題。其中，水污染問題越來越突出，并且，水污染使得水資源短缺問題更加嚴重。從辨證治污角度上講，雨洪污混合水的利用既是污水處理和處置的有效手段，也極大的解決了研究區內水資源短缺問題。為此，對研究區內水資源，污水的形成、排放量、水質進行系統的研究，并利用生態工程，綜合治理，變廢為寶，使污水成為可利用的再生資源，具有現實和深遠的意義。

2.2 立題的依據

1)20世紀60年代中期，為解決區域內澇、鹽堿等自然災害，研究區內興建了安肇新河、肇蘭新河和王花泡、北二十里泡、中內泡、庫里泡、青肯泡、雙陽河等滯洪區、水庫。在新的治水理念下，這部分雨洪資源將成為控制、凈化污水的有力支撐。

2)70年代以來，研究區內先后興建了北部、中部、南部3個引嫩江水工程，近期引水總量達12億m3。這部分潔凈的嫩江水既為研究區生產生活提供了充足的水源，也為區內的污水治理提供了有利的保證。

3)80年代中期以來，全國人大先后制定并頒布實施了《中華人民共和國水污染防治法》等法律、條例。為保護環境和水資源、防治水污染、實現水資源可持續利用，提供了法律保證。

4)區內的重要排洪納污水系—安肇新河建成了雨量監測、洪水調度自動化系統，為合理調蓄雨洪，實現雨洪污混合水的再生資源化，提供了安全保障。

5)區內產生的污水絕大部分是生活污水和地面鹽堿，通過處理和工程調控，有利用的價值和可能。

3 研究方法與采取的技術路線

研究的路線與方法:運用系統工程與生態學的原理，站在研究區域整體的角度，以科學發展觀為指導，以興利避害、變廢為寶、防治污染、改善生態環境為原則，實現把污水轉化為可利用的水資源的目標。

堅持定位定期與專題研究相結合;區域生態環境與小區試驗研究相結合;引、蓄、用水與排、滯、泄水相結合;研究與學術交流相結合;研究與實踐應用結合，邊研究便產生效益，進行污水處理利用的系統性研究。

4 研究的主要內容

主要內容包括:

1)收集并研究相關文獻資料，編寫研究項目技術路線。

2)進行地表水、地下水資源量與質的研究，以評價區域水環境以及利用污水的必要性和可行性。

3)研究區內引蓄、用、水工程和排、滯、泄工程的新功能、新定位。

4)研究區內污水對自然泡沼、滯洪區水庫的影響及水質狀況。

5)利用雨洪污混合水進行魚、葦、農田(玉米作物)和牧草(引進雜交酸模植物)養殖以及灌溉可行性的研究。

6)研究富養水體內水蚤(水蟲子)的利用價值。

7)研究污水沉積物對土壤的影響。

5 研究的主要成果

5.1 對松嫩低平原水資源狀況進行系統的評價

水質評價:通過嫩干與松干環境地面水質監測研究表明，嫩江干流水質好于松花江干流，松干主要因受承泄了安肇新河、肇蘭新河、拉林河、阿什河等支流的水質的影響。但仍是較好的農田灌溉和改善生態的優質水資源。

5.2 對區域內的污水總量進行研究

根據2005年研究區內依安等16個市縣的不完全統計，工業廢水與生活污水排放量共29 021.38萬t，其中工業廢水占排污水總量的49.75%，城鎮居民生活污水占排污水總量的50.25%。

5.3 污水水質研究結果與分析

5.3.1 農田灌溉、土壤改良為目的水質研究

安肇新河系統有王花泡等5個滯洪區。從pH、礦化度、農田灌溉系數、氟化物含量以及自然植被覆蓋率觀測，以北二十里泡較好，由于有王花泡泄水和城鎮生活污水(處理后)水的補給，水量較穩定，未出現過干涸的時候，其次是王花泡滯洪區，來水均來自鹽堿草原，未受工業廢水和生活污水的影響，仍處于自然狀態。

中內泡滯洪區水質略次于王花泡和北二十里泡滯洪區，但在有排水措施基礎上仍可用于農田和草原灌溉。

庫里泡和老江身滯洪區，水質不如以上3個滯洪區。老江身滯洪區為劣質水，只有在有完善的排水措施并結合農業技術措施，才可有控制性進行灌溉。

牛毛溝水庫水質研究結果不適于農田和草原灌溉之用，但在特旱年水源極缺并有完善排水和農業技術措施，可有控制性的用于農田和草原的灌溉。

青肯泡滯洪區是肇蘭新河的源頭，2003—2007年研究期間對水質進行了研究，可以用于農田、草原的灌溉，但鹽分和氟含量較高，應采取排水工程措施。

青肯泡污水庫是肇蘭新河另一源頭。蓄水量較為穩定，水質受工業廢水影響較大。可用于灌溉，但應有排水措施。

八一水庫位于肇州鎮境內，在有完善的排水工程條件下，可用于農田和草原灌溉。

東吐莫泄水閘是烏雙二流域末端的排水泄水閘工程，通過水質研究，可以用于農田和草原的灌溉。

5.3.2 環境地面水水質研究結果與分析

研究期間對區內主要排雨洪污混合水的安肇新河、肇蘭新河和滯洪區，及研究區內封閉納污泡沼的水質，進行了環境地面水水質的研究。根據國家已制定的五類標準進行了分類，對未規定標準的各項成果亦匯總予以說明?，F將研究結果概述如下:

安肇新河分別在王花泡等滯洪區，于2005年10月的同期對環境地面水質進行了研究，根據國家制定的環境地面標準分類:

4個滯洪區，屬I類標準的項目有7項，占總研究項的50%;屬IV-劣V類有BOD5一項占總研究項目的7.1%;屬III類為一項。占總研究項目的7.1%。

5.4 用雨洪污水灌溉玉米作物和牧草(雜交酸模)

是指用經過一定處理的工業廢水、生活污水與雨洪混合的水，灌溉農田、牧草。為此，課題組選擇區內中內泡與庫里泡滯洪區進行污灌研究，為區內進行大面積污水灌溉提供了經驗。

5.4.1 地理位置

試驗研究區設在安肇新河下游的中內泡與庫里泡兩個滯洪區管理站1 km范圍內，每處面積約0.2 hm2。污灌植物為玉米作物和牧草(雜交酸模植物)。

5.4.2 基本情況

灌溉的水源、水質分析:灌溉水源均來自安肇新河雨洪污混合水，灌溉水源充足;農田灌溉系數5.974。

土壤類型:庫里泡與中內泡牧草試驗小區均為石灰性黑鈣土。玉米灌溉試驗區:為石灰類草甸黑鈣土。

玉米種子引自安達市種子站九單玉49種子。牧草(雜交酸模植物)來自烏克蘭共和國科學院新物種研究所，經中科院封丘生態站試種多年的原種。

耕作、施肥:均為壟作，單位面積施底肥二銨50 kg/666.7 m2;追肥結合灌溉進行，畝追施尿素40 kg/666.7 m2。

5.4.3 實驗研究實施方案

玉米用污水灌溉試驗研究:設灌溉試驗對比地塊，灌與不灌地塊對照區的地形地貌、土壤類型、耕作、施肥、種子、播期和田間管理措施均相同。灌溉的水源為鄰近的中內泡雨洪污的混合水。牧草污水灌溉試驗研究分別在中內泡與庫里泡管理站林地和農田進行。

5.4.4 研究結果與分析

污灌玉米增產增收:經過2007年9月下旬田間測產調查，灌溉的玉米平均產量630 kg/666.7m2。

污灌玉米對土壤的影響:2007年6月27日與秋收的10月初對耕層土壤進行了采樣分析，各項指標均在國家規定標準允許范圍之內。

污灌玉米品質鑒定:經農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心(哈爾濱)檢測鑒定，各項控制指標均在國家標準范圍內，未見異常。

污灌牧草(雜交酸模)結果與分析:2006年5月末移栽后，一個生長期折合產鮮草2 500 kg/666.7 m2左右，可以直接喂雞、豬。

污灌牧草酸模植物對土壤的影響:經對耕層土壤進行了采樣分析，各項指標均在國家規定標準允許范圍之內。

5.5 開展雨洪污混合水養魚

養魚試驗研究區分北區南區2個試驗研究區?？偯娣e100 hm2。

初步結論:

1)在嚴重退化的蘇打鹽堿地，可以用安肇新河排出的雨洪、工業廢水與城鎮生活污水的混合水進行養魚。

2)利用工業廢水、城鎮生活污水混合水作為魚池的水源，是否含有不利人體健康的微量元素，需進行長期研究。

3)如能引入優質的嫩江水稀釋以改善安肇新河的水質，不僅可提高魚的產量，更可改善魚的品質。

5.6 開發水蚤(水蟲子)的經濟和利用價值

水蟲子學名為水蚤。屬于節肢動物門甲殼綱中低級的種類。廣泛分布于富營養的泡沼、湖泊、水庫靜水環境之中。2006年6月繁殖旺季對品質進行研究，全量養分中全氮5.346%，全磷7.052%，有機質52.67%。經農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心(哈爾濱)檢測鑒定，各項控制指標均在國家標準范圍內，未見異常。

水蟲子的經濟效益顯著，正常年產量庫里泡、中內泡2個滯洪區達1 500余t，按干水蟲子80元/kg計算，總收入達12 000萬元，

由于水蟲子喜肥，在生長繁殖過程中，從水體中吸收大量的N、P、K營養物質和微量元素，有利于水環境凈化和改善生態環境。

5.7 北二十里泡滯洪區水生物生態環境研究

北二十里泡滯洪區位于大慶市區，緊鄰石化總廠和東風新村，經廠內處理達標排放的污水直接排入滯洪區內，又北鄰王花泡滯洪區無工業廢水污染水的補給。

由于本課題研究需要，在確保行洪安全的前提下，使區內水量穩定保持在4 000萬m3以上。使水的環境質量有明顯改善，現有維管束植物314種，野生動物207種。為此，北二十里泡滯洪區已列為省二級濕地自然保護區，成為大慶的“城市名片”。

滯洪區還為城市綠化植物提供灌溉水源，由于污水中還含有豐富的氮、磷、有機質等植物需要營養元素，為植物提供所需的水分和養分，減輕城市水資源供需的壓力。

5.8 利用封閉納污泡(沼)改良地面生態環境

封閉納污泡(沼)是林源煉廠、蘭星石化集團與肇源皮革廠工業園區的工業廢水經廠內達標處理后排入的專用封閉的納污泡(沼)。

封閉納污泡均是用重鹽堿嚴重退化的草原上筑堤而建的專用納污泡(沼)，鹽堿土和鹽堿化草甸土壤呈復區分布，鹽堿土和重鹽堿化土壤占復區的面積在50%以上，農作物不能種植，牧草產量也不高。封閉納污后，植被尤其是蘆葦生長茂盛，水生動物也大量出現。

5.9 重新認識了大慶防洪工程的功能

60年代中期為防治洪澇災害，研究區內興建了王花泡等滯洪區，水面面積470.60 km2，庫容最大蓄水量78 351萬m3。

進入21世紀以來，雨量偏小，加以上游興建了雙陽河水庫，汛期來水減小，干旱、鹽漬又成為制約農牧業生產和生態脆弱的主要原因。為此，在建設了大慶防洪工程自動化調度系統的基礎上，通過科學的核算來水量，對滯洪區原為防洪單一功能適時進行了調整，盡可能多蓄少排，達到了予期的改善生態，增加綜合效益目的。

6 結論、問題和建議

6.1 結論

1)研究區內部缺少水資源，但是邊緣過境水量十分豐富，而且從農田灌溉、土壤改良、生態恢復的角度都是優質水源，如大量引入該區域，可以在大的方面解決水體鹽堿化污染問題。

2)研究區內的污水大部分是生活污水，其中有機物和氮、磷、鉀等營養物的含量較高，用以灌溉農作物，即是對污水中營養物的充分利用，起到凈化污水的作用，同時也可以促進作物的生長，達到節水、節肥、消除污染的目的。

3)污水雖然大量排入水體會造成富營養化，但是只要對污水進行適當處理，達到用途要求的水質標準，可在很大程度上緩解水資源的緊缺狀況。充分利用防洪工程的雨洪資源，稀釋混合以生活污水為主的不良水體，用以發展水產養殖是可行的。

4)利用重度鹽堿退化草原潴留雨洪污混合水，能促進水生植物的快速生長，從而營造出良性循環的動植物生態環境。

5)以防洪安全為主的蓄泄工程，在科學調度，確保安全的前提下，是能夠發揮治理水污染、造福社會的生態功能的。

6.2 問題

1)區域內工業廢水除大慶地區以外，其它各地，尤其是小縣城，處理率都不是很高。雖然絕對量不是很大，但是會造成局部的環境污染。

2)從大的角度來講，鹽堿化仍是本地區最大的水體污染源。

3)污水的治理存在著“治標不治本”的現象，只是從如何處理的角度考慮，在如何減排的措施上下的功夫不夠。

4)研究治理污水的深度不夠，尤其是污水對環境破壞的深遠影響方面的研究。

6.3 建議

1)加大區域內工業污水的處理力度，尤其是小的地方工業產生的廢水。

2)加大加快引進優質外來水源，最大限度的改善區域水環境。3)加大節能減排力度，制定嚴格的污水排放定額標準。4)加大研究治理污水的重視程度，發掘、引進、培養人才，加大科研資金投入。

［1］王郁，林逢凱.水污染控制工程［M］.北京:化學工業出版社，1980.

［2］彭少麟.恢復生態學［M］.北京:氣象出版社，2007.

TV213

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1007-7596(2012)02-0043-03

2012-03-20;

2012-04-23

劉北(1982-)，男，黑龍江安達人，工程師。