嫩江流域水量分配方案及保障措施研究

2014-07-25 05:03梁团豪尹雄锐
中国水利 2014年23期
关键词:嫩江水量用水

林 岚,梁团豪,尹雄锐

(水利部松辽水利委员会,130021,长春)

一、嫩江流域基本情况

嫩江流域面积为29.85万km2,地跨内蒙古、黑龙江、吉林三省(自治区),分别占流域面积的53.13%、34.51%和12.36%,上游干流为内蒙古和黑龙江两省(自治区)界河。嫩江右岸共有8条跨界河流,分别为甘河、诺敏河、阿伦河、音河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河和霍林河。

2010年嫩江流域总人口为1 590.78万,其中黑龙江、吉林和内蒙古分别为1 013.08万、316.90万和260.80万。耕地面积为12 171.04万亩(1 hm2=15亩,下同),人均耕地面积为7.65亩,远高于全国平均水平。农田有效灌溉面积为3 263.79万亩,其中粮田为3 065.49万亩,实灌面积为2 600.24万亩,其中水田651.78万亩,粮食产量2 564万 t,林牧渔用水面积为117.30万亩,牲畜2 602.23万头。以2010年为现状年,嫩江流域年总供水量为103.28亿m3,其中地表水供水量为54.31亿m3,地下水供水量为48.97亿m3。黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区的总供水量分别占流域总供水量的62.08%、20.42%、17.50%。嫩江流域水资源总开发利用率为27.40%,其中地表水开发利用率为18.29%,地下水开发利用率为63.22%。

二、水资源面临的形势与实施水量分配的必要性

1.水资源面临的形势

(1)水资源总量相对丰富,但年代间丰枯变化明显

根据 1956—2000年系列统计,嫩江流域多年平均地表水资源量为293.86亿m3,在45年的天然年径流量系列中共计有14个丰水年、16个枯水年、15个平水年。其中1970—1982年组的平均年径流量为192.92亿m3,为嫩江流域多年平均年径流量的 65.7%;1956—1963 年 和 1983—1991年为两个连续丰水年组,平均年径流量为383.50亿m3和363.86亿m3,分别较嫩江流域多年平均年径流量高出30.5%和23.8%。嫩江流域水资源年代间丰枯变化明显,枯水时期水资源供需矛盾将十分突出。

(2)水资源开发利用任务繁重,可持续利用面临较大压力

嫩江流域耕地面积为近1亿亩,2010年有效灌溉面积为3 264万亩,随着《黑龙江省千亿斤粮食生产能力建设规划》《全国新增千亿斤粮食发展规划》和东北四省区“节水增粮”行动等规划的实施,到2020年嫩江流域农田有效灌溉面积将达到5 874万亩,农业用水量将从现状年的68.26亿m3增加到2030年的131.80亿m3。加上“哈—大—齐”工业走廊等经济战略的实施以及城镇化进程的加快,嫩江流域总需水量将达到181.66亿m3,较现状年增加78.38亿m3,水资源开发利用程度将接近50%。水资源可持续利用面临较大压力,特别是遇连续枯水年时压力将更大。

(3)水资源管理工作逐步加强,但统一管理还需进一步强化

随着流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理体制确立,《松花江和辽河流域水资源综合规划》编制完成,取水许可和水资源有偿使用制度得到建立,水行政执法监督不断被强化,嫩江流域水资源管理工作正逐步得到加强。但为了全面提升嫩江流域水资源对经济社会发展和生态环境建设的支撑和保障能力,仍须进一步强化水资源的统一管理。应建立和健全水量分配管理、水资源论证和取水许可管理、计划用水和水资源统一调度管理、干旱及突发事件应急管理等水资源管理制度。

2.实施水量分配的必要性

(1)加强水资源宏观调控、实现以水资源可持续利用、支撑经济社会可持续发展的客观需要

嫩江是松花江流域省 (自治区)间用水矛盾最为突出的地区,该区水土资源匹配较好,但由于缺少水资源调蓄工程,水资源开发利用率并不高,且局部地区地下水超采已较为严重,嫩江流域水资源总量为367.75亿m3,还有一定的开发利用潜力。随着东北老工业基地振兴战略和国家粮食安全战略的实施,嫩江流域未来对水资源的需求还将进一步增加,进行嫩江流域水量分配方案制定,明确各省(自治区)用水权益,是实现嫩江流域水资源的可持续利用、支撑经济社会协调可持续发展的客观需求。

(2)落实最严格水资源管理制度的基本要求

迫切需要依据 《水资源综合规划》开展嫩江流域水量分配工作,制定嫩江流域水量分配方案,为实现最严格水资源管理制度、确立水资源开发利用控制红线奠定基础。

(3)保障河道内生态环境用水的要求

随着嫩江流域经济社会的不断发展,流域对水资源的需求越来越大,因此迫切需要制定嫩江流域水量分配方案,保障河道内生态环境用水,在确保大赉断面的生态环境需水量的同时,其下泄水量与松花江流域下泄水量能够共同满足下游哈尔滨断面河道内生态环境及航运用水要求。

三、水量分配的基本思路

水量分配方案制定要在控制流域内地下水合理开采的前提下,以嫩江流域所在水资源分区和流域分配给省(自治区)的用水总量控制指标为上限,依据《松花江和辽河流域水资源综合规划》确定的水资源配置方案,统筹考虑流域间调水、河道内外用水;统筹考虑干流和支流、上游和下游、左岸和右岸用水;统筹考虑现状用水变化情况和未来发展需求、水资源开发利用和生态环境保护等关系。在优先保障河道内基本用水要求的基础上,按照实行最严格水资源管理制度的要求,以促进水资源节约、保护和合理配置为目标,确定可用于河道外分配的地表水最大份额,按照取水量和耗损量进行双重控制,并结合主要断面控制指标进行流域管理。

四、嫩江流域水量分配方案

1.可分配水量

河道内需水主要包括生态需水和航运用水。根据《松花江和辽河流域水资源综合规划》,嫩江干流大赉断面最小生态环境流量为35 m3/s(保证率P=90%),松花江干流哈尔滨断面最小生态环境流量为250 m3/s(保证率P=90%),松花江干流哈尔滨断面通航流量(5—10 月,P=90%)为 550m3/s。

根据松花江流域哈尔滨断面以上长系列水资源供需平衡计算成果,通过尼尔基和丰满水库的联合调度,在保证河道内生态和航运用水的前提下,多年平均情况下河道外可分配的地表水量为 127.58亿 m3;50%和75%来水频率情况下,嫩江流域的河道外用水可以按需求分配;90%来水频率情况下,根据90%来水频率资源量和75%来水频率资源量的关系折减嫩江流域河道外的分配水量。嫩江流域50%、75%、90%来水频率地表水可分配水量及耗损量成果见表1。

2.水量分配方案

以流域水资源配置方案为依据,根据嫩江流域地表水可分配水量和流域用水总量控制目标,采用按照比例分摊等方法计算相关省级行政区的水量分配成果,经综合协调后提出流域各省级行政区供河道外利用的本流域地表水份额,同时分析流域内外用水平衡条件下流域控制断面的下泄水量。

多年平均情况下,嫩江流域地表水可取用水总量为127.58亿m3,其中本流域地表水为122.74亿m3,内蒙古通过绰尔河引水工程向西辽河流域调出4.00亿m3,通过“引哈入锡”替代工程从嫩江调出0.84亿m3。黑龙江、吉林和内蒙古分配水量分别为70.61亿 m3、18.75 亿 m3和 38.22 亿 m3。 嫩江流域2020年多年平均和不同来水频率情况下的水量分配方案如表2所示。

表1 嫩江流域地表水可分配取用水量表

表2 2020年嫩江流域地表水分配方案

表3 2020年嫩江流域控制断面下泄水量控制指标

3.下泄水量控制方案

根据嫩江流域河流水系范围及行政区分布特点,水文站网布设、控制性工程分布及流域水资源管理的要求,从流域上游至出口依次选择尼尔基、江桥、白沙滩和流域出口共4处下泄水量控制断面。通过尼尔基、江桥、白沙滩三个断面控制嫩江干流下泄水量,可以保障河道生态环境用水;通过流域出口控制断面下泄水量,一方面能够保证嫩江河道内生态环境用水的需要,另一方面又能与松花江流域下泄水量共同承担下游松花江哈尔滨断面生态环境及航运的用水需求。

如表3,在多年平均条件下,2020年尼尔基断面控制下泄水量为106.88亿m3,江桥断面控制下泄水量为159.72亿m3,白沙滩断面控制下泄水量为152.53亿m3,流域出口断面控制下泄水量为143.73亿m3。

五、保障措施

1.建设水量分配方案实时监控系统

加快流域水量分配方案实时监控系统建设,方案设定的尼尔基、江桥和白沙滩三个控制断面都为省界断面国控驻测水文站,都同时承担水量监测和水质监测任务,嫩江流域出口断面现状未设监测站,而且由于建站条件不理想,对该断面的水量监控可利用离流域出口最近的国控水文站大赉站,通过区间水量平衡推算流域出口下泄量。三个控制断面及大赉断面的水文监测由所在的有关省(自治区)人民政府水行政主管部门直属的水文部门承担;水利部松辽水利委员会水文部门协助监测并负责监督,对水文监测资料进行审查。对于已纳入国家第二批江河水量分配的嫩江支流诺敏河、雅鲁河、绰尔河和洮儿河,应加快支流水量分配方案编制。此外,加强取水、排水、入河湖排污口计量监控设施建设,全面提高监控、预警和管理能力,及时发布水资源公报等信息,逐步建立流域管理机构和地方水资源管理实时监控系统平台。

2.年度水资源调度与管理

嫩江流域需通过水利工程合理调度,统筹河道内和河道外用水,协调、平衡各区域用水需求,保障流域整体供水安全和维持流域河湖生态健康。嫩江年度水量调度应当依据嫩江流域年度水量分配方案、主要支流年度水量分配方案和水库蓄水量,按照多年调节水库蓄丰补枯的原则,在综合平衡申报的年度用水计划建议和水库运行计划建议的基础上制定。嫩江干流上的尼尔基水库和支流上的察尔森水库由流域管理机构负责调度,其他支流上对省际以及整个流域用水产生重大影响的水库,应根据流域管理需要纳入流域统一调度;各省级人民政府水行政主管部门负责所辖范围内的水库调度,必要时流域管理机构可以下达实时调度指令。

尼尔基水库位于嫩江干流中游,坝址处多年平均径流量占嫩江流域多年平均径流量的46.11%,尼尔基水库调度对松花江流域水资源调配有重要的作用,为满足4—6月水库下游用水(主要是农灌用水),应保证一定的下泄水量,4月中下旬可根据下游用水要求,加大放流。冰封期(11月—翌年3月)为保证下游生态环境用水,水库应放流在50~100m3/s之间。

六、结 语

嫩江流域是松辽流域省 (自治区)间用水矛盾最为突出的地区,流域水资源年代间丰枯变化明显,随着经济社会发展对资源需求的进一步增加,枯水时期水资源供需矛盾将更加突出。通过实施流域水量分配方案,将能保障流域水资源的可持续利用,完善取用水总量控制指标体系,贯彻落实最严格水资源管理制度,促进水资源合理配置,维系良好生态环境,节约保护水资源。

[1]马建华.关于汉江流域实施水量分配管理若干问题的思考[J].人民长江,2010,41(17).

[2]徐爱霞,曹建廷.中国水权与水量分配关系分析[J].北京水务,2009(6).

[3]曹建廷.不同水量分配机制的初步研究[J].水资源管理,2008(17).

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