宋继林
(吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林长春 130021)
建设吉林西部河湖连通工程增强地区水利支撑保障能力
宋继林
(吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林长春 130021)
吉林省西部地区自然资源丰富,是农业主产区和重点生态功能区,从水资源形势分析,亟需研究雨洪资源利用问题,提高供水保证程度。依据现有水利保障能力,城市及农村供水安全基本得到保证,农业生产需要加紧灌区等配套工程建设,以保障粮食生产安全。存在的主要问题是迫切需要改善生态环境。针对吉林西部资源性缺水和工程性缺水并存的实际,依托西部自然河湖水系和已建河湖水系骨干连通工程,近期只有利用过境雨洪资源,建设西部河湖连通工程,使江河与湖泡连通,能够构建引得进、蓄得住、可调控的河湖水网体系,对生态环境进行全面修复。
吉林西部 水资源形势 生态环境 河湖连通工程
吉林省西部地区一般指白城、松原两市,总面积4.72万km2,占全省的25%;总人口490万,约占全省的18%。位于东北经济区地理中心,是东北四省区互动发展、交流合作的直接承载地,在东北地区生态和经济发展中具有重要的战略地位。
1.1 自然资源优势
吉林西部地处松辽平原,是草原和湿地生态系统、平原黑土地生态系统和森林生态系统的过渡带。区内土地资源丰富,现有耕地面积3126万亩,占全省的32%;未利用土地占全省50%以上,是我省乃至全国少有的一块可集中连片进行开发利用的后备土地资源,最具粮食增长潜力。该区牧草集中分布,以盛产羊草闻名,为我省畜牧业发展基地。人均占有耕地、草原、水面和芦苇面积均位居全省首位。
西部地区气温高、日照长、无霜期长,有利于农作物生长。天然湖泡众多、具有一定调蓄能力的湖泡260多个,蓄水总量约38亿m3;过境河流及临近流域水资源相对丰富,可开发利用条件较好。生态本底特色突出,拥有向海、莫莫格、查干湖、大布苏4个国家级自然保护区 ,鱼类、鸟类等物种资源丰富,是我国重要的生态功能保护区。
1.2 经济发展战略
西部地区主体功能定位主要是农业主产区和重点生态功能区,区域建设以生态经济和现代农业为主,走高端现代农业和生物产业加工的生态文明之路。同时利用长吉图战略推进中蒙大通道的机遇,把西部打造成重要节点,发展外向型产业,并与西部特色资源相结合,发展国际物流等产业服务基地,壮大基础产业。
西部生态经济区的内涵是指具有典型生态系统特征的生态环保型效益经济发展模式,在资源保障上,强化水资源的供给。
1.3 水资源形势
当地水资源严重匮乏,多年平均水资源总量33.92亿m3,其中地表水资源量5.6亿m3,地下水资源量31.82亿m3(可开采量25.6亿m3),重复量3.5亿m3。过境水资源相对丰富,嫩江干流白沙滩断面多年平均天然来水219.74亿m3,松花江(三岔河口以上)哈达山断面160.65亿m3。
按照我省用水总量控制初步成果,在松花江流域内,西部白城、松原两地区控制总量2020年49.72亿m3,其中地表水34.81亿m3,地下水14.81亿m3,2030年55.23亿m3,其中地表水35.25亿m3,地下水14.81亿m3。西部地区现状年实际用水量41.92亿m3,其中白城市用水量24.68亿m3,松原地区用水量17.24亿m3;按用水结构划分,城镇用水3.57亿m3,农村用水38.35亿m3;按供水水源划分,地表水供水21.93亿m3,地下水供水19.99亿m3。
从现状用水情况与总量控制指标来看,一是总量增加的空间不大,需研究调整产业结构和经济社会发展布局;二是地表水还有一定的供水潜力,主要是松原灌区配套工程尚未开工建设、大安灌区、五家子灌区尚未投产,但用水指标早已分配到户;三是地下水超出总量控制,限采的压力大,水源调整难度高。
从西部地区水资源形势分析,亟需研究雨洪资源利用问题,考虑把洪水作为资源进行开发利用,以增加可供水量,提高供水保证程度。
1.4 水利工作新思路
深入贯彻落实党的十八大会议精神,转变治水理念,加快我省水利规划、设计、科研等前期工作,为我省西部经济建设提供水利技术支撑和保障,进而推进水利现代化,是今后一段时间规划设计的主要方向和工作重点。
(1)优化规划设计理念,在前期工作中落实好生态文明建设的新要求。要把水资源开发、利用、保护与经济建设、生态环境保护有机协调起来,合理配置生活、生产、生态用水。推进河湖水系连通建设,强化水资源与河湖管理,建设良好的水生态。
(2)立足水利发展全局,提高涉水事务社会管理的技术支撑能力。要着力完善顶层规划及战略研究,加快《吉林省水中长期供求规划》、《吉林省水土保持规划》、《吉林省水资源保护规划》、《吉林省灌溉发展总体规划》等重大规划修编工作,深化河湖水系连通等重大战略研究,加强与实施最严格水资源管理制度相关的技术工作。
(3)坚持统筹兼顾、突出重点,做好水利规划设计工作。要深入研究加快水利前期工作的措施,加强组织,提高效率,保证大规模水利建设的需要。以西部建设的用水目标和用水结构为基础,研究调度地表水、地下水及工程调蓄等,提出水资源保障体系及措施;尽快完成松原灌区、河湖连通工程、各县级城市供水工程的前期论证工作,早日实现开发目标。
2.1 水利工程建设现状
50年代以来,西部地区人民为了改变干旱缺水的面貌,在极端困难的条件下,修建了大量水利工程,历史上也发挥了重要作用。区内地表水资源严重匮乏,为保证生产生活用水,水资源利用主要是开采地下水。同时利用过境的嫩江、松花江(三岔河口以上)、洮儿河水源,先后建设了前郭、白沙滩、洮儿河三个大型灌区和新生、塔虎城、南莫、拉林河、下岱吉等中型灌区;为保护向海湿地,修建了引洮分洪入向工程。
近十年来,西部地区水利工程建设加快了步伐,引嫩入白、大安灌区和哈达山水利枢纽,三个大型河湖水系骨干连通工程开工建设,土地整理、膜下滴灌等农田水利工程也大规模开发建设,基本形成了灌溉、供水、湿地保护的总体格局。
2.2 水利保障能力
(1)城市供水方面:西部地区县级以上城市10座,现状多以地下水为水源,引嫩入白、哈达山水利枢纽、引松入扶工程等工程建成后,县级以上城市将以地表水为主要供水水源,城市供水安全能够得到保障。
在西部地区的县级城市中,大安市以嫩江为城市水源,仅有洮南市尚未规划建设地表水源工程,正在研究利用引嫩入白工程延伸后,引嫩江水满足洮南市需求。西部城市地表水规划供水量见表1。
(2)农业生产方面:西部地区现有耕地3126万亩,现状灌溉面积1168万亩,且以地下水源为主,仅有前郭、白沙滩两个大型灌区和新生、塔虎城、南莫等几个中型灌区主要利用地表水灌溉水田。
表1 西部城市地表水规划供水量表
大安灌区、五家子灌区、松原灌区、节水增粮行动等工程设计农田灌溉面积1163万亩,其中新增772万亩,改善391万亩。全部建成后西部地区灌溉面积可以达到1940万亩,耕地灌溉率、节水灌溉面积及地表水利用量明显提高,为保障粮食安全起到了重要作用,但对于西部农业种植条件来说,耕地灌溉率仍然很低,农业用水缺口依然很大。
(3)生态环境方面:引洮分洪入向、引嫩入白等工程可保证向海湿地、莫莫格湿地的核心区补水,但地区生态用水缺口很大。
引洮分洪入向始建于1969年,主要水源是洮儿河及其支流蛟流河,承担着向海自然保护区、4座大中型水库及大小十几个湖泡的供水任务,经1990年、1998年等几次大洪水后毁坏严重,现引水能力不足40 m3/s。
引嫩入白实施了莫莫格湿地常态补水工程,具备每年提供0.76亿m3水量的能力,基本能够保障莫莫格国家级自然保护区的用水需求;哈达山水利枢纽工程可以在洪水期向查干湖湿地相机补水。但西部土地盐碱化、沙化日趋严重,湿地面积大幅萎缩,整体生态环境迫切需要得到改善和恢复。
(4)农村生活方面:农村饮水安全工程、哈达山水利枢纽工程基本可以解决西部农村生活用水问题。
西部农村76.8万人存在饮水安全问题,在农村饮水安全工程规划中,通过打深水井和配备必要的水处理设施及采取消毒措施解决。哈达山水利枢纽工程防病改水多年平均供水量为1600万m3,供水范围为松原市氟病区44.13万人。
3.1 当地水资源短缺,局部地下水超采
西部地区属半干旱地区,不支持雨养农业,靠自然降雨不能保证农作物的生长。历史上水资源开发主要围绕农业进行,特别是洮儿河区耕地众多,区域地表水和地下水已得到了充分利用,并出现了河道断流、地下水超采,却还有大量耕地得不到灌溉。
地表水可利用量很小,只能大量开采地下水进行灌溉,致使地下水用水紧张,已无再增加开采的潜力。开采量大于补给量,洮北区等地局部地下水出现明显超采。
3.2 湿地退化严重,生态环境恶化
自然降水偏少、农田开垦、公路以及中上游水利工程等基础设施建设,导致陆地水文循环遭受破坏是造成吉林西部众多湿地、湖泡干化并转变为次生盐碱地的主要原因。
随着湿地的大量丧失,湿地调节气候、调节河川径流和蓄滞洪水、降解污染物、防止侵蚀、和维护区域生态平衡等多种环境功能大幅度减弱甚至丧失,加速恶化了西部地区脆弱的生态环境。对于生态系统遭到严重破坏的河流、湖泊,必须加强水资源保障,实施生态引水,修复和改善生态环境。
3.3 水利工程功能单一,水资源保障体系不完善
西部地区水资源多以洪水形式出现,防洪压力较大,同时水资源缺乏,雨洪资源未能有效加以利用。尚未形成一水多用,调剂余缺的作用,治水理念和用水方式相对落后。
水资源开发利用目标简单,水利工程功能单一。西部地区早期水利工程建设的目标非常简单,由于干旱少雨,工程基本以农业灌溉为主,不具备其他作用。随着水资源形势的日益严峻,必须在规划设计理念上有所改变,建设大型水利工程中,在满足人民生活和工农业生产发展需要的前提下,应考虑保护和改善环境的需要。使西部地区整体生态环境得到恢复,要求水利工程的开发作用进一步向综合性、多目标发展。
3.4 用水结构不合理,水资源开发利用不均衡
西部地区经济结构以农业为主,而农业灌溉又以高耗水的水稻、玉米为主,水资源条件与经济发展和生活布局不相匹配,加剧了水资源供需矛盾。近年随着东北四省区节水增粮行动的大力推广和实施,西部地区正在发展高效节水灌溉,对水资源供需矛盾会有一定的缓解作用。
地区水资源开发不均衡,一方面大量开采地下水,现状开发率已超过80%;另一方面由于缺少引水工程,致使过境的洪水资源白白流失。给洪水以出路,治理洪涝灾害,给洪水更大的蓄泄空间,化害为利,开发利用雨洪资源,是水利工程亟待研究和解决的问题。
4.1 工程规划与设计思路
吉林省发展潜力在西部,资源性缺水是制约地区经济发展的主要因素。依据现有水利保障能力,城市及农村供水安全基本得到保证,除新增土地整理中部分地块水源尚未落实外,农业生产需要加紧配套工程建设,以保障粮食生产安全。存在的主要问题是迫切需要改善生态环境,增加水资源供给。在水资源综合规划及用水总量控制中,洪水资源未作为分水指标进行控制,要加强洪水资源化利用的研究,增加水资源供给。
西部存在的主要生态环境问题是土地盐碱化、沙化、草场退化、湿地萎缩和生物多样性下降,同时地下水开发利用率高。(1)盐碱地改造的主要措施,是通过以水洗碱、以水压碱等工程,在吉林西部盐碱地集中分布区东南缘构建水田、苇田和泡沼人工屏障,有效控制盐碱地扩移;(2)泡沼湿地恢复措施,是通过向沼泽湿地补水等工程,以自然恢复为主,辅以种植湿地植被等人工措施,增加湿地面积,改善退化湿地生态环境,提高区域生态环境质量;(3)沙化防治措施,是增加水域面积,补充地下水,为防风固沙生态建设提供水资源条件,重点防治科尔沁沙地东部边缘,遏制土地沙化向中东部发展;(4)生物多样性保护措施,是通过补水工程措施,优先保护和修复莫莫格国家自然保护区、向海湿地国家自然保护区、查干湖国家湿地保护区及大安嫩江湾国家湿地公园、牛心套保国家湿地公园,修复具有重要意义湿地生态系统完整性,丰富区域生物多样性。
针对吉林省西部地区资源性缺水和工程性缺水并存的实际,依托西部自然河湖水系和已建河湖水系骨干连通工程,通过实施河湖连通工程体系,利用过境雨洪资源,对吉林西部生态环境进行修复。
4.2 生态环境修复目标
通过河湖连通、灌区建设、草场生态建设和生态管理等工程措施和非工程措施,治理土地盐碱化、草场退化,恢复湿地,对向海等特殊湿地进行生态环境修复和保育,遏制沙化发展,显著改善吉林西部脆弱的生态环境,构筑生态屏障,保障吉林省乃至松花江流域生态安全和粮食安全,为吉林西部经济社会可持续发展提供良好的生态环境条件,建设美丽的吉林西部。
近期利用洪水资源,通过建设河湖连通工程,制定修复指标:湖泊湿地面积恢复到上个世纪50年代80%的水平;以水压碱面积1000km2以上,结合规划灌区以稻治碱等工程措施使区域盐碱地恢复率达30%以上;保育莫莫格、向海、查干湖等国家和国际重要湿地,修复破碎化生境,增加珍稀濒危鸟类种群数量;遏制科尔沁沙地东移;补充区域地下水。
4.3 开发利用需注意的问题
(1)高度重视水资源保护:要注重通过生物净化解决地表水面源污染及控制工业废污水达标排放。在地下水开发利用中,要解决好水源井的成井工艺,避免发生地下水越层污染问题;大力推广和发展高效节水灌溉,并加强监测,避免发生地下水超采情况,并加快地表水源建设,替代地下水源。
(2)提高用水效率:降低工业用水量,提高水的重复利用率;实行科学灌溉,提高灌溉水利用系数,减少农业用水浪费现象;增加城市污水利用,开辟中水水源。
(3)抓好配套工程建设:做好灌区配套建设,充分利用批复的水资源,发挥灌溉效益;各城镇现状多为地下水供水,应加快城市供水管网及净水厂的建设,加大利用地表水资源。
4.4 西部河湖连通体系建设总体构想
针对西部地区水利支撑保障存在的主要问题,需要尽快规划建设、实施区域河湖连通工程;针对国家粮食安全战略、西部地区生态脆弱的状况,从解决西部地区生态环境问题和城市发展问题,以及缓解部分河流来水不足的情况出发,提出有利于缓解西部水资源矛盾的远景调水工程构想。
为缓解嫩江流域水资源的紧张局面,松辽水利委员会主持编制了呼玛河引水工程规划。该规划提出从嫩江相邻流域调水18亿m3进入嫩江干流,其中配置给吉林省嫩江流域的水量为4.24亿m3。
未来松花江流域可能出现的地表水资源开发利用程度较高,提出从松花江相邻流域调水到松花江的“吉林省中西部调水九道沟引水工程”和“吉林省中西部调水浑江引水工程”,分别调水10.27亿m3和5.5亿m3,总计调水15.77亿m3。
考虑嫩江、松花江的径流调配,再通过在建和规划的河湖水系连通工程,可以有效解决吉林西部的水资源短缺局面。
吉林西部水利发展存在生态环境恶化,水资源保障体系尚不完善。在目前水资源总量控制要求下,近期只有利用洪水资源,建设西部河湖连通工程,使江河与湖泡连通,构建引得进、蓄得住、可调控的河湖水网体系。
河湖连通工程是我省提升生态文明水平、建设美丽吉林的标志性工程,将对全省经济社会发展产生重大而深远影响。在恢复湿地、改善生态环境,有效分洪滞洪、减轻洪水灾害,转变经济方式、增加当地农民收入,增加水资源供给、保证粮食安全等几个方面具有显著的生态、社会、经济效益。主要体现在恢复湿地面积、增加湖泡蓄水量、提高蓄水保证率、补充地下水资源等方面。
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宋继林(1963年—),男,院长,三级研究员。