基于新常态下三江平原的治水理念

夏广亮

(黑龙江农垦勘测设计研究院，哈尔滨 150090)



基于新常态下三江平原的治水理念

夏广亮

(黑龙江农垦勘测设计研究院，哈尔滨 150090)

摘要：在20世纪50年代，三江平原是以“北大荒”而盛名天下。自60—70年代，历经以兵团农垦队伍开发为主，在该区域挖了大量的排水沟，疏干了沼泽湿地，开垦了大量荒原变为耕地。至80-90年代又打了许多机电井把旱田变为水田。21世纪之后，又以三江河流为水源，开发了不少大中型水田灌区。以此文章论述了三江平原治水过程及其对水循环的影响，指出当前治水理念要适应新常态下供给侧结构性改革的需要；要适应气候变化；要适应国家主体生态功能区定位要求，要符合生态保护要求，决不可超越红线。

关键词：治水理念；三江平原；水循环影响；气候变化；生态功能区

0引言

理念是设计的灵魂。治水理念如何紧跟新常态下创新、协调、绿色、开放和共享大发展理念，有效服务于国民经济社会发展，服务于当前的供给侧结构性改革，是当前治水理念的转型升级的重大挑战。笔者基于有限的工作与实践，现就三江平原有治水理念进行略探，渴望与同仁一起来创新治水理念，服务于三江平原主体生态功能区以便其更好地发挥应有的综合效益。

1三江平原治水过程及其对水循环的影响

三江平原治水过程与农业发展过程紧密相关(图1)。三江平原区域水量的输出与湿地开垦、水利工程建设和农业产业结构调整过程密切相关。而这一个过程实际上是经历了一个水平排水为主向垂直排水为主的转变过程。但这一个过程促使三江平原水循环过程中的重要调节器—湿地，面临生态用水告急；湿地面积的减少和退化，相应加速了三江平原地表水蓄积能力的下降。

图1近60年来三江平原治水与农业发展过程

由图1可知，近60年以来，人类活动对三江平原水循环的干扰主要表现在开挖大量排水沟渠，增大湿地区域的排水水文梯度，疏干湿地开垦成耕地，为了提高耕地的防洪除涝水平，相应配套了田间排水沟、沿河修筑了大量的防洪堤以及人工取直河道，进一步提高了耕地区域的排水能力，加速了区域地表径流的集散过程，缩短了地表积水在耕地区域的停留时间，增大了排水量。由于三江平原微地貌变化复杂，有些耕地可能处在闭合或低洼地，排水水利工程不宜布局和难以有效解决除涝问题，如此通过尝试“以稻治涝”这一农业种植结构调整的方法来治理低洼易涝耕地，后来发现“以稻治涝”具有明显的经济效益和治涝效果，相应逐步推广，并在市场效益的驱动下，开始了旱作耕地转变成水稻田，大量发展机电井抽取地下水进行灌溉。由于水稻田的网格化，大大提高了水稻田区域降水的利用效率，减少了地表径流的产生量；且在生长季节由于降水量不能满足水稻生理需水，而水稻田附近地表水源较少，水量小且水源不稳定，所以不得不大量抽取地下水来满足水稻灌溉用水需求。这一过程实现了三江平原农业区域水循环从水平排水为主向垂直排水为主的方向转变。

2治水理念应适应新常态下的供给侧结构性改革

供给侧结构性改革，本意是从提高供给质量出发，用改革的办法推进结构调整，矫正要素配置扭曲，扩大有效供给，提高供给结构对需求变化的适应性和灵活性，提高全要素生产率，更好满足广大人民群众的需要，促进经济社会持续健康发展。治水理念为何也要适应新常用态下的供给侧结构性改革呢？因为治水理念与治水的服务目标息息相关，往往因为治水服务目标变化，治水理念也会变；反过来，如果治水理念的变化，也会影响治水服务目标的一些变化，基于以水量定产业，以水的供给量定规模均是治水理念变化影响服务目标的深刻变化。2015年，我国玉米进口加上可替代品种进口，达到440 亿 kg。本年我国有玉米就供过于求，还要进口那么多，这说明国产玉米价格没有竞争力。生产成本高，价格贵，和国际市场比没有竞争力。粮食生产，也要推进供给侧结构性改革，相应也驱动了治水理念的改革与创新。当前，我国水稻产量与需求量基本达到供需平衡，所以当前针对三江平原过多地将旱田改成水稻田，也不一定是较理性的选择，因为水稻田的灌溉排水体系，会占用大量的优质耕地资源；同时大量的灌溉引水，也是一种高耗能及高成本的运作过程。基于此，我们的水利设计服务理念肯定要顺应这一趋势。可以采取藏粮于技、藏粮于地。所以，我们在进行大型水利工程的规划设计过程中，一定要顺应未来国际国内的相关变化趋势。

3治水理念要适应气候变化

三江平原是东北亚气候变化响应较为明显的区域。三江平原地温上升最为显著，冻土层变薄，冻土融通时间提前并缩短55～62 d左右，且冻土层融通后土壤水分的含水量较60年前有明显降低的趋势。三江平原粮食基地对全球气候变化适应，是当前治水理念服务于粮食基地亟需升级的一个重要命题。三江平原在适应气候变化和对气候变化的贡献上，均与治水过程密切相关。如对于一个灌区工程的设计如何来体现节能、节水、低碳经济理念呢？笔者初步认为可能本身灌区系统要调控地下水位减少无效蒸发来实现节水是一个方面，也就是如何实现以ET最小化的目标；另外灌区作物桔秆如何利用也是一个重要方面，是否将生物质能转成电能，通过电网，再进入灌区的农电配电系统？同时各沟渠采用硬质护坡还是采用生物护坡(或植生块)来护坡均会对一个灌区碳循环的也会产生一定影响。另外，就整个三江平原来说，如果天然状态下，系统应当是一个低碳系统，而当前由于三江平原水资源总量呈现一个赤字，并且这一个赤字当前还在增大，原来蓄积在地表水由于排水沟的修建，以及后来开垦成旱田、以稻治涝和旱田转变水田，使得大量的地表水最初是被排水沟大量排出了三江平原，后来是被水稻田本身蓄积用于水稻生理耗水。由于降水和地表水不能满足水稻灌溉需求，大量地下水被开采，据当前三江平原水稻田集中分布区域，种植在15年以上的区域，地下水位下降幅度达到3～5 m。三江平原加权平均下降幅度约在1.5～2.0 m,地下水损失量约163亿至217亿,这对于整个三江平原来说,近地层应对气温变化的缓冲能力在减弱,因为水具有较大的比热,这可能是三江平原气温上升较全球上升速度快的重要原因之一。 同时，三江平原的趋旱化,加速了耕地土壤(包括泥碳地)有机质的分解。所以三江平原区域水份梯度的减少，是不利于碳积汇,即不符合低碳经济。然而，当前治水理念面向低碳需求，适应气候变化就是一个重要努力方向。

4治水理念要适应主体生态功能区效益的综合发挥

在充分认识三江平原生态系统结构、过程及生态服务功能空间分异规律的基础上来治水，是未来的治水方向的根本遵循。三江平原在全国主体生态功能区中被确定为农产品提供功能区；同时三江平原湿地列入了全国43个生物多样性保护生态功能区之一；三江平原湿地生物多样性保护重要区作为全国确定的63个重要生态系统服务功能区(简称重要生态功能区)之一，以生物多样性保护与洪水调蓄作为其主导功能。2011年《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发[2011]35号)中明确提出，在重要生态功能区、陆地和海洋生态环境敏感区、脆弱区等区域划定生态红线。这是我国首次提出“划定生态红线”这一重要战略任务，生态保护红线(ecological protection redlines)也因此成为继“18亿亩耕地红线”后又一条被提到国家层面的“生命线”。水利工程往往对重要生态区段或耕地的侵占与破坏，倒逼水利工程的规划设计要尽可能少占地，特别是不占用自保护区等重要生境，最大限度地减少或归避耕地的侵占等。如当前正在实施的三江连通工程的规划设计过程中，如何有效面对国家农业战略需求，发挥水利应承担的责任与义务，成了当前三江平原治水理念提升的一个重要机会。

5结语

三江平原治水理念应在当前变化环境下来提升，笔者认为至少可以基于以下几个方面进行治水理念的创新。

1)科学总结三江平原近60年的水循环过程，是治水理念的重要基础。近60年以来，三江平原水循环过程对人类活动与气候变化已产生了较为明显的响应，主要体现在陆地水循环的路径、水平与垂直通量发生了变化。受控制性水利枢纽工程的影响，流经三江平原黑龙江、松花江和乌苏里江水文过程的变化对三江平原水循环过程产生较为显著的影响。所以治水理念要顺应这一变化。

2)认真分析总结过去治水过程带来的效应，创新治水理念。三江平原水资源配置经历了“湿地排水到湿地开垦成耕地(旱田)、以稻治涝(低洼易涝耕地改成水田)、大面积的旱田改成水田大量开采地下水、蓄排结合和引提三江平原江湖水”这一水平排水向垂直排水和向江湖引水的过程，这一治水过程与农业产业结构的调整加速了三江平原地表水蓄积量的明显减少和地下水位的持续下降。所以，治水理念应从缓减过去治水过程引发的水资源重心继续偏移等负面效应入手。

3)树立主体生态功能区功能的正常发挥和严格生态保护红线的理念，以生态与资源成本最低化来倒逼治水理念的升级。

4)适应气候变化，深度分析治水过程与三江平原经济、社会、生态与环境过程的复合性响应过程，提升治水理念的系统控制水平。升温对季节性冻土冻融过程的影响，也对地表径流的形成和土壤蒸发产生影响，主要体现在减少地表径流的形成；增大土壤蒸发潜力和实际蒸发量。如这一变化，治水过程如果再简单停留在治水显性空间的物理性配置过程，肯定是难以维继，如何提高利用生态空间与隐性空间的多重配置，是未来三江平原治水的重要努力方向。

5)治水理念要适应国家战略需求。治水与国家一定时期的战略需求是相关的。三江平原的治水过程确实与国家对三江平原不同时期的定位有关。但当前，正在推进供给侧结构性改革，所以治水理念要在服务于优质高效的农产品，调整农产品产能过剩方面创新极为重要。如何体现治水顺应藏粮于地，藏粮于技中，也是治水理念转型升级的一次考验。治水也要服从市场对农业产品关键性配置这一规律。新常态下，治水思想也要适应土地流转过程中提出的新的要求。

参考文献：

[1]刘正茂，夏广亮，吕宪国，陈志科.近50年来三江平原水循环过程对人类活动和气候变化的响应[J].南水北调与水利科技，2011，01：68-74.

Water Regulation Ideals of Sanjiang Plain in New Normal

XIA Guang-liang

(Heilongjiang Provincial Agricultural Reclamation Investigation，Design and Research Institute，Harbin 150090，China)

Abstract：The Sanjiang Plain was famous as the name of “Beidahuang” in 1950s，and agricultural reclamation corps were taken as the main to excavate large quantities ditches in the region from the 60—70's to drain the swamp and wetlands，cultivating a large number of wasteland into farmland.To the 80—90's，many electric wells were dig for changing the dryland into paddy field.After 21centry，taking the tree rivers as the water sources，many large and medium sized irrigation areas of paddy field were developed.Therefore，the paper discusses water regulation process of the Sanjiang plain and its effect on water cycle，points out that current water regulation has to meet the demands to supply side structural reform in new normal；to suit the climate change；to accommodate the location requirement for national main ecological function zone；to meet the requirements for the red line of ecological protection.

Key words：ideals of water regulation；Sanjiang plain；effect of water cycle；climate change；ecological function zone

文章编号：1007-7596(2016)04-0014-04

[收稿日期]2016-03-31

[作者简介]夏广亮(1964-)，男，黑龙江佳木斯人，教授级高级工程师，现任院长，曾连续两年被评为黑龙江垦区先进个人，2000年获首届垦区“十佳”青年技术创新奖，2001年获被省农垦总局授予“第三届垦区十大杰出青年”荣誉称号，2007年被评为“黑龙江省优秀中青年专家”，任本刊编委。

中图分类号：TV82

文献标识码：A