论黑龙江省水资源与粮食安全保障的关系

2014-12-16 07:58宋长虹管功勋王影桃丁长春
水利科学与寒区工程 2014年10期
关键词:供水量用水量黑龙江省

□ 宋长虹 管功勋 王影桃 丁长春

一、我省水资源特征及开发利用现状

(一)水资源及其特征

黑龙江省水资源丰富,本地水资源总量810亿立方米,其中地表水资源量686亿立方米,地下水水资源量294亿立方米。人均拥有本地水资源量2 120立方米,与全国水平基本相当,是北方平均水平的2.5倍。此外,还有松花江、嫩江入省水资源量及黑龙江、乌苏里江和兴凯湖等丰富的国际界江界湖水资源量。

我省地域辽阔,各地自然禀赋差异较大,加之降水时空分布不均,水资源呈现“四少四多”的特点:腹地少,过境多;春季少,夏秋季多;平原少,山丘区多;发达地区少,欠发达地区多。

(二)水资源开发利用现状

现状年供水量:2012年全省各类供水工程实际供水量为358.90亿立方米,其中地表水供水量为197.38亿立方米,地下水供水量为161.52亿立方米。嫩江、松花江开发利用率在40%左右。呼兰河、蚂蚁河、穆棱河等流域水资源利用程度达到50%~60%左右。由于缺乏控制性工程,取水工程以小水池、小塘坝、小泵站、小水渠等五小工程为主,供水保证率不高。呼玛河、逊别拉河等河流开发利用程度较低,不足10%。

现状年用水量:2012年全省各业实际用水量与实际供水量相当,为358.90亿立方米。在各业用水量中,农田灌溉用水量最大,为282.16亿立方米,工业用水量41.70亿立方米,居民生活用水量为12.97亿立方米,林牧渔用水量为12.74亿立方米,生态与环境补水用水量5.96亿立方米。

二、我省的粮食生产对全国的作用

粮食安全关系国民经济发展和社会稳定的全局,对我国这样人口众多的发展中国家具有战略意义。但随着工业化和城镇化进程加快,人口增加和人民生活水平提高,粮食消费需求呈刚性增长。耕地减少、水资源短缺、气候变化等因素对粮食生产的约束日益突出,我国保障粮食安全面临严峻挑战。

黑龙江省是全国主体功能区划提出以“七区二十三带”为主体的农业战略格局的重要组成部分,是我国重要的商品粮生产基地,在国家粮食安全战略中具有重要地位,松嫩和三江两大平原是七区之一东北平原农产品主产区的核心。在全省主体功能区规划确定的以“三区五带”为主体的农业现代化战略格局中,松嫩和三江两大平原更是处于核心地位,肩负着保证国家粮食安全的重要使命。目前全省粮食产量已达1 152亿斤,接近全国的1/10;近年来商品粮占全国省际间调出商品粮总量的1/3左右,净调出原粮数量位居全国首位,在国家粮食安全中长期规划纲要(2008~2020年)确定的全国800个产粮大县中,我省有110个市县和农场。2012年全省农业实际用水量为284.81亿立方米,占全省总用水量的79.4%。这些农业用水量保证了一般年份7 165万亩农田、200万亩鱼塘的用水需求。在农田灌溉面积中包括水田灌溉面积4 622万亩,旱田灌溉面积2 543万亩;工程节水灌溉面积近4 935万亩,旱涝保收田面积3 797万亩。农田水利基础设施建设为全省农业发展,特别是粮食增产创造了条件,为保障国家粮食安全作出了巨大贡献。

三、粮食安全对我省水利工程建设提出的要求

水利是农业的命脉,是现代农业建设不可或缺的首要条件。对粮食生产的贡献率在30~40%以上,愈加强调粮食安全的重要性,水利的支撑作用就愈加凸显。粮食生产(尤其是水稻)最耗费水资源,2012年全省农田灌溉用水总量占全省用水总量78.6%。未来即使是全省水田灌区全部实现节水控制灌溉(综合亩净定额300立方米),旱田灌区全部实现高效节水灌溉(综合亩净定额63立方米),综合灌溉水利用系数提高到0.66以上,全省灌溉用水总量也将突破320亿立方米,较现状需增加45亿立方米。

贯彻落实国家粮食安全战略,保障国家粮食安全,加快推进黑龙江省现代化大农业发展,实现国家新增千亿斤粮食产能规划目标,把黑龙江省打造成为国家可靠的大粮仓,迫切需要加快建设节水农业,大力推进农业高效节水灌溉工程、大中型灌区及排灌泵站配套改造工程、供水水源工程和灌排骨干工程等农田水利工程建设,这些都对现代水利提出了更高要求。

四、我省水资源与粮食生产的关系

(一)保障粮食安全对农业的需水要求

根据《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020年)》,到2020年全国粮食需求总量1 1450亿斤,按照95%的自给率计算,需要全国粮食生产综合能力达到10 800亿斤,其中黑龙江省粮食生产能力要达到1 000亿斤。据测算,2030年全国粮食需求总量为12 800亿斤,我国粮食生产综合能力应达到12 000亿斤以上。黑龙江省作为国家粮食生产基地和全国最重要的商品粮基地,有条件为国家粮食安全发挥更大的作用。考虑黑龙江省水土资源条件,农田灌溉面积最大约为1.2亿亩,全省的粮食生产能力将达到1 500亿斤以上。

按照现状农业灌溉用水水平,全省农田灌溉面积从7 479万亩发展到1.2亿亩,农田灌溉需水量将达到400亿立方米,考虑工业、生活需水及湿地生态补水,全省需水总量将达到540亿立方米。此时需要从松嫩腹地取地表水180亿立方米,占当地地表水资源量的80%以上,超过当地水资源承载能力。

通过全面节水建设高效的现代农田水利,农田灌溉需水可控制在340亿立方米左右,即便如此,全省总需水量也将超过440亿立方米。此时,在90%来水年份哈尔滨断面通航期最小流量将下降至450 立方米/每秒左右,仍然达不到通航要求。要满足松花江通航要求(90%来水年份,哈尔滨断面550 立方米/每秒),需要在全面节水的基础上通过跨流域调水往松花江干流补水,其中哈尔滨断面需补水20~30亿立方米。

(二)水资源平衡分析

规划年需水分析:预计规划年全省p=75%保证率条件下的需水量别为464亿立方米,多年平均需水为需水量别为444亿立方米;p=75%保证率条件下的农田灌溉需水量别为340亿立方米,多年平均需水为农田灌溉需水量别为320亿立方米。

黑龙江省规划水平年需水预测成果表

黑龙江省规划水平年平衡分析成果表

规划年供需平衡分析:通过平衡分析,全省规划年多年平均用水量为440亿立方米。比松辽委用水总量控制多70亿立方米,主要依靠黑龙江干流提水解决。我省嫩江二级区、松花江哈尔滨以上地区配置水量与水量分配控制指标基本一致。松花江哈尔滨以下区间,通过绥滨灌区等从黑龙江干流向松花江流域调水6亿立方米。黑龙江、乌苏里江、兴凯湖等界江、界湖有丰富的过境水资源,本着尽可能优先利用界河和松花江下游过境水量,发展水田灌溉。这两个区我省配置水量比分配控制指标多64亿立方米。

五、我省保障粮食安全的水利工程措施

(一)建立健全水资源配置格局使供水有保障

为了实现国家主体功能区划对黑龙江省的战略要求,保障农业主产区、重点开发区用水,维系重点生态功能区健康,黑龙江省水资源配置应以全面推进节水型社会建设、落实用水总量控制和用水效率控制红线为前提,通过“四江十五库八通道”增加从界河取水量,联合调配当地地表水、地下水和外调水水源,构建点线结合、江河湖库湿地相互连通的水资源配置格局,形成布局合理、生态良好、引排得当、循环通畅、蓄泄兼筹、丰枯调剂、多源互补、江河湖库联动的水网体系,初步构建“北水南调、边水济腹、东西互济”的全省水资源优化配置与开发利用工程总体格局。

即以四江一湖为源,以十五库为调蓄中枢,以八大引调水工程(呼玛河引水、北中南部引嫩、沾河引水、讷谟尔河引水、牤牛河引水、兴凯湖引水、黑乌干流引提水和三江连通)为联结纽带,沟通全省天然河湖泡沼湿地水系、蓄滞洪区、水库和灌排渠沟道的水资源配置总体格局。

为此规划水平年黑龙江省多年平均供水量将达到440亿立方米,其中地表水供水量320亿立方米、地下水供水量105亿立方米、其他水源供水量5亿立方米。在地表水供水量中直接从大江大河中取水超过120亿立方米。基本能够保障1.2亿亩农田、340亿立方米的灌溉用水需求。

(二)发展现代高效节水农业实现农业需水增长最小

根据黑龙江省的水土资源条件,黑龙江省现代农田水利按照“东水(田)西旱(田)、灌排结合、旱涝兼治、集中连片、高效节水”的战略进行布局,西部松嫩平原以旱田灌溉为主,东部三江平原以水田灌溉为主。以大力发展现代化大农业为契机,以建设旱涝保收、高产稳产的高标准灌溉农田为主线,以两大平原农业综合开发试验区为优先,以大中型灌区续建配套与节水改造及两大平原规划新建大中型灌区为重点,以大规模推广先进的高效节水灌溉技术为重要抓手,落实国家农业节水纲要,加快农田灌溉与排水工程建设,加速整合改造低标准的分散小灌区,巩固水田面积,提高农田灌排标准。

(1)合理发展灌溉面积

充分发挥土地平整连片和规模化经营的优势,因地制宜发展农田灌溉面积,实现从现状7 479万亩提高到1.2亿亩。其中水田灌溉6 000万亩,旱田6 000万亩,粮食产能从现状的1 152亿斤发展到1 500亿斤。在新增的4 521万亩灌溉面积中,旱田占89%,近六成分布在西部地区;水田占11%,近八成分布在东部地区。三江平原新建富西灌区等大型灌区(30万亩以上)14处,松嫩平原新建花园水库下游灌区等大型灌区17处,新增农田灌溉面积1 700万亩,新建灌区全部按高效节水标准建设。通过对现有32处大型、201处中型灌区的续建配套与节水改造,新增农田灌溉面积620万亩。以西部地区为主,通过发展以地下水为主的高效节水灌溉,新增农田灌溉面积2 000万亩以上。通过开展小型灌区的农田水利设施建设,加快推进小型农田水利重点县建设,加强灌区末级渠系建设和田间工程配套。

(2)大力推广节水灌溉技术

为了保障1.2亿亩农田灌溉面积的水资源需求,农田灌溉面积需全部按照节水模式进行建设或改造,提高农业用水效率,并全部建成旱涝保收田。旱田要积极推广农业节水技术,发展喷微滴灌6 000万亩,其中喷灌面积3 100万亩,微喷滴1 900万亩、管灌1 000万亩。对水田要推广浅型节水灌溉和水稻控制灌溉技术,发展低压管道输水灌溉1 000万亩。松嫩平原结合抗旱水源工程建设,发展旱田坐水种灌溉3 000万亩。三江平原大力发展“排蓄灌”灌溉模式,高效利用洪涝水和灌溉退水。通过采取各种综合措施,使水田、旱田灌溉净定额分别减少60~70立方米/亩、15~20立方米/亩,农田灌溉用水有效利用系数分别提高0.03~0.05、0.08~0.1。

六、结论

我省现有耕地2.2亿亩以上,粮食产量达到了1 152亿斤,耕地灌溉率仅为33%,但现有灌溉农田生产的粮食占全省粮食总产量的一半以上。为此未来我省粮食实现稳产、增产,需要根据我省的水土资源条件合理发展灌溉面积。通过水资源平衡可知我省农田灌溉面积需要控制在1.2亿亩以内,东部三江平原以水田为主、西部松嫩平原以旱田灌溉为主,粮食产量将会超过1 500亿斤。为此需要尽快建立健全我省的水资源配置格局,发展高效节水灌溉才能够保障我省实现粮食继续稳产、增产,为国家的粮食安全提供保障。

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