齐齐哈尔市乌裕尔河流域水量调度计划分析

张 励

（齐齐哈尔市水资源中心，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

1 流域概况

1.1 自然地理

乌裕尔河发源于小兴安岭西麓山区，有大小支流数十条，乌裕尔河全河道长576km，流域总面积19370km2，其中龙安桥以上流域面积12345km2。多年平均地表水资源量为8.56亿m3。河流自东北向西南流经黑河市、齐齐哈尔市和大庆市。流域内黑河市境内属于乌裕尔河流域上游段，流域内面积为2759 km2，所占比重为14.2%，流域内齐齐哈尔市辖范围属于中下游段，面积为12259km2，所占比重为63.3%；流域内大庆市辖范围属于下游段，面积为4352km2，所占比重为22.5%[1]。

1.2 地形地貌

乌裕尔河是小兴安岭山脉与松嫩平原过渡地带，北安市以上大部分属于地丘陵区，中游以下两岸由高平原过渡到低平原。其河源高程410m，尾闾最低高程120m。河道平均比降0.46%，下游低平地比降仅为0.04%。全河道长576km，流域平均宽度80km，其中流域面积宽度系数0.25。洪水期河道漫滩达1200m，而枯水期河宽仅有20～50m。

乌裕尔河干流流至中下游龙安桥以下（富裕县、林甸县），无明显河道，水流消散于湿地中，只有在大水年份有部分水量注入嫩江。大水时九道沟水面宽达20～30km，形成大面积湿地，芦苇丛生，呈典型低洼地地貌。现为扎龙湿地自然保护区。

黑河市位于乌裕尔河流域上游段，位于松嫩高平原北部，大部分属于低山丘陵区，流域平均宽度38km，高程315～240m，弯曲系数为1.75，比降为1/870；流域内齐齐哈尔市境内位于中下游段，由高平原丘陵区过渡到嫩左低平原区，流域平均宽度60km，高程240～156m，弯曲系数为1.80，比降为1/2220；流域大庆市境内位于下游段，东升水库以下段，河道进入沼泽地区，主槽与滩地无明显区别，大洪水时一片汪洋，河道呈现出无尾河特性，流域平均宽度80km，高程156～142m，弯曲系数2.0，比降约为1/5430。

1.3 气象水文

1.3.1 气象

乌裕尔河流域属中温带大陆性季风气候。干旱年份降雨不足250mm，年平均风速4.4m/s，春季风沙大，四、五月份大风天数在16d以上，最大风速26m/s。年平均相对湿度约为60%。全年无霜期140d，日照2900h。地面解冻日期在4月中旬，上冻日期在10月下旬。平均冻土深度1.8～2.5m。

1.3.2 水文基本情况

乌裕尔河干流上先后设有水文站6处，但零号站、龙安桥站及滨州线都已经停测多年，龙安桥站已于2011年恢复观测，2008年增设克山大桥站，目前有北安站、克山大桥站、依安大桥站及龙安桥站4个水文站有观测资料，其中仅有北安站、依安大桥站具有长系列观测资料。

1.4 经济社会概况

齐齐哈尔市乌裕尔河流域内现状总人口149.845万人，其中农业人口和非农业人口分别为97.78万人和52.06万人。流域内非农业人口52.06万人，占总人口的34.74%；农业人口97.78万人，占总人口的65.26%。流域内城镇化率为34.74%。

乌裕尔河流域土地资源比较丰富，而水资源相对不足，更缺乏大型控制性工程，用水以农业灌溉发展为主。

1.5 流域水量分配方案

1）河道内最小生态流量。依据《乌裕尔河流域水量分配方案》中成果，从流域上游至出口依次选择北安站和龙安桥站共2处下泄水量控制断面。

2）用水总量控制指标。根据2017年黑龙江省政府批复的《乌裕尔河流域水量分配方案》，在满足生态环境用水的基础上，统筹考虑乌裕尔河流域各县市区各行业合理发展，实现水资源开发利用和经济社会发展与生态环境保护相协调的情况下，齐齐哈尔市乌裕尔河流域2020年分配水量为5.36亿m³，其中地下水3.39亿m³，地表水1.97亿m³； 2030年分配水量为5.66亿m³，其中地下水3.64亿m³，地表水2.02亿m³。

1.6 流域内调蓄工程概况

乌裕尔河干流上共有大型水库一座东升水库，位于干流下游扎龙湿地北部缓冲区内，东升水库主要引嫩江干流水入库调节供给湿地需水，对流域中上游用水无法控制。干流上除了东升水库外，并无其他控制性调蓄工程[2]。

东升水库位于乌裕尔河下游扎龙湿地缓冲区内，大坝下游紧邻扎龙湿地核心区。2003年消险加固初步设计中将工程任务修改为湿地供水、灌溉、防洪及其它综合利用。水库在修建中部引嫩工程后，中引总干渠末端接至东升水库，成为中引的反调节水库。水库设有三座泄洪闸、一座灌溉闸，其中灌溉闸位于东闸东侧，最大引水流量25m3/s，下接芦苇灌溉渠道，由渠系直接送入芦苇苇田内。

流域内还有中型水库8座，均位于支流，分别为支流轱辘滚沟子上的工农水库、闹龙河上的闹龙河水库、折铁河上的先锋水库、玉岗沟上的玉岗水库、鳌龙沟上的宏伟水库、泰西河上的上游水库、宝泉河上的阳春水库以及从乌裕尔河干流引水的跃进水库。这8座中型水库除闹龙河水库外均位于支流中上游位置，总库容均在4000×104m3以下，仅对所在支流有一定的控制性，对干流的控制性差。闹龙河水库总库容为9660×104m3，位于支流闹龙河下游 ，是一座以城市供水和防洪为主的中型水库。

2 水量调度计划编制目的及原则

2.1 编制目的

为落实《乌裕尔河流域水量分配方案》成果，实行最严格水资源管理制度，保障齐齐哈尔市乌裕尔河流域的供水安全，协调我市主要用水户的用水矛盾，结合黑龙江省水利厅组织编制的乌裕尔河流域水量调度计划，齐齐哈尔市水务局组织编制了齐齐哈尔市乌裕尔河干流2021年度水量调度计划，预期效果如下：

1）在省级乌裕尔河干流调节调度计划的基础上，服从流域的统一调度。

2）在满足生活、工业用水需求，保证生态环境用水的基础上，优先分配农业用水中的关键用水，尽量保证农业生产的稳定性，提高农业用水的整体效率。

3）在考虑流域整体用水需求和用水效率的同时，兼顾各县、市、区的用水需求，保证各县、市、区的基本用水需求。

2.2 编制原则

在乌裕尔河流域水量调度过程中，以《乌裕尔河流域水量分配方案》为依据，充分考虑各县市区的用水需求，统筹协调上下游、左右岸用水关系，提高流域水资源利用效率和效益。主要遵循的调度原则为：

1）用水总量控制原则。坚持落实最严格的水资源管理制度，以批准的取水许可和用水总量控制指标为依据，合理确定年度用水需求。

2）重要断面流量控制原则。实现流域供水保障的前提是保障河道生态安全，故保证控制断面下泄流量满足水量分配方案中制定的最小下泄流量控制指标，若低于该指标，则必须严格控制上游取水量。

3）丰增枯减的水量分配原则。以水量分配方案为基础，根据年度实际来水情况按照“丰增枯减”的原则，同比例压缩用水需求以达到水量分配的合理性。

4）流域统一调度与地市分级管理、分级负责的原则。各县市区应按照分配的用水总量指标严格控制本区域用水，根据预测来水情况管理控制本地区各取水口取水量。

2.3 调度方法

乌裕尔河干流上仅有下游扎龙湿地北部缓冲区内的东升水库，其位于流域下游，对干流主要用水，起不到控制作用。干流地表水取水户主要为农业灌溉，根据预测的2021年来水情况及已批准的水量分配方案，结合省乌裕尔河2021年调度计划，在保证河道内生态流量基础上，确定各县市区河道外用水份额。依据丰增枯减的水量分配原则，确定各县市区在不同来水情况下的水量份额，以及用水的满足程度。

3. 乌裕尔河流域2021年需水分析

3.1 需水量

按照地市管理权限范围的取水口需水以地市数据为准、取水口需水以取水许可为准的原则，同时依据乌裕尔河流域水量分配方案。本次根据各地上报需水资料统计，该流域地表总需水已突破乌裕尔河流域用水总量控制指标。但是原则上地表总需水不应超出用水总量分配成果。故本次需水成果原则上以用水总量分配指标为上限值[3]。

3.2 供需分析

1）供需分析原则。供需分析的原则是先支流后干流，先上游后下游，先生活后生产。首先进行各支流供需分析计算，下泄水量汇入对应的干流区间，支流缺水干流不补。干流区间根据各支流的下泄水量及本区的来水及需水，进行本区的供需分析。

2）供需分析成果。以用水总量控制指标作为供水量上限，经过供需分析后，根据2021年的来水预测，今年乌裕尔河流域来水基本接近50%频率，但年内分配不均且流域内无控制性调蓄工程，在满足各控制断面生态基流的基础上，供水量仅为25680×104m3，缺水1515×104m3，缺水时段为6月份，主要原因是流域内80%用水为农业灌溉用水，干流上的农业需水主要集中在5、6月份，而根据预测6月份来水偏少，仅为7月份来水的16%，再加上干流上游无调蓄工程进行来水重新分配，故6月份难以达到灌溉保证率。根据供需平衡结果可知，不同区间缺水率不同，供水量占需水量比例不同。

3.3 放流目标确定

《乌裕尔河流域水量分配方案》中控制断面为北安站和龙安桥站，再加上依安大桥站，确定乌裕尔河2021年控制断面为三个，分别是北安站、依安大桥站和龙安桥站。

在满足各断面生态基流基础上，根据本次供需平衡分析结果，最终确定乌裕尔河干流上北安站、依安大桥站和龙安桥站三个控制断面的2021年放流目标，其中，枯水期维持河道天然状态，来多少泄多少，因此未设定放流目标。

4 乌裕尔河水量调度情况

乌裕尔河干流中上游无任何控制性的调蓄工程，故不能对地表水进行有效调蓄，加上气象预测的准确性不高等原因，水量依时间段控制，无法从数量上实现对用水户用水总量的控制。因此要实现流域水资源的统一配置与管理有较大的难度。目前，该流域内的水量控制也只是从管理上限制约束各地市取水户取用各自指标范围内的取水量，但是当来水偏枯或用水集中时操作性很难，导致中游、下游分水时段内取水量不能满足其要求，未达到高效用水。此外，除了干流没有大型调蓄工程外，流域水资源管理信息化建设基础较弱，现在还在起步阶段。流域水资源水量、水质监控系统、流域水资源综合管理业务系统等还未建成，水资源管理信息化保障能力有效，影响和制约流域水资源预测调配管理水平的提高。根据每年年初汇总的各用水户的需水时间、需水量以及预测的河道各时段的来水量，然后依据供水优先级别制定各种切实可行的中长期供水计划及紧急情况防洪抗旱预案。

4.1 调蓄工程调度

乌裕尔河流域要实现水量调度，首先利用好流域内现有调蓄工程，做好调蓄工程的调度计划，提高水资源利用率。流域内的中型水库有8座，根据本次各地上报的主要取水口需水要求，涉及到的中型水库有闹龙河水库、上游水库、跃进水库。其中闹龙河水库给北安城镇供水1009×104m3，上游水库需供农业灌溉水1217×104m3，跃进水库需供农业灌溉水3380×104m3。该流域内中型水库并无水文监测数据，故无法单独预测各水库来水情况进行兴利计算。闹龙河水库原设计供水量1600×104m3，供水保证率为95%，参照本次预测北安站来水频率接近50%，若闹龙河水库来水频率接近50%，则本次北安城镇需水1009×104m3的要求能够满足。跃进水库为引水水库，引乌裕尔河干流水，设计灌溉水田面积0.67万hm2，供水量为2978×104m3，设计保证率为75%，本次预测依安大桥站来水频率接近50%，水库引水口位于依安大桥水文站附近，本次考虑保证依安大桥站生态基流需水要求下，能满足2978×104m3的需水要求。上游水库兴利库容为1500×104m3，设计灌溉水田面积0.12万hm2，设计保证率为75%，上游水库位于乌裕尔河下游段支流泰西河上，故本次预测来水频率按依安大桥站来水频率，能满足本次需水1109×104m3要求。根据各水库的实际情况蓄水，尽量在灌溉高峰期前蓄水，此外，根据需水预测成果，在用水高峰期可利用地下水削峰，以充分发挥水库调蓄作用。流域内的其它小型水库及小塘坝等调蓄工程，都要充分发挥其调蓄作用，来满足其设计灌溉面积的需水要求。

4.2 干流渠首工程调度

预测各引提水工程渠首断面来水，增强预判能力，提高科学调配水的能力。根据多年各时段河道来水规律，利用流域内现有北安站、依安大桥站等水文站实时水情，结合河流沿途渗漏、蒸发、降水及汇流等规律，分析并准确判断各渠首断面河道来水情况，微调水量分配比例，提高水资源利用率。乌裕尔河干流上共有5个较大的拦河闸坝，分别为赵光农场拦河闸、北安市东胜渠首拦河闸、克东县新生渠首拦河闸、依安县跃进水库引水渠拦河闸、富裕县小泉子灌区拦河坝。根据预测成果及各地的需水过程，供需平衡过程中发现中下游主要的缺水时段为5月份和6月份，尤其是预测6月份来水仅为7月份来水的16%，为8月份来水的10%。这导致这一时段中下游段的渠首可引水量非常少，这时可以通过流域调度管理部门协调上游取水口减少取水量，不要按保证率取水，以免下游出现断流，下游取水口取不上水无法灌溉的情况发生。此外，由于下游控制断面龙安桥站已恢复水文监测，可随时监测该断面来水，以判断乌裕尔河入扎龙湿地水量。如遇特殊情况，乌裕尔河入扎龙湿地的水量极少，则可通过引嫩工程引入嫩江水量补充扎龙湿地生态用水。当北安站、依安大桥站监测流量低于设置的生态基流时，应立即上报省水利厅，停止上游各取水口取水，以保证河道内生态流量。建议在上游水文站与渠首断面之间建立水文监测系统，提高渠首断面来水量预测预报精度，可以通过采用遥感、自动预测等现代化监测手段获取渠首断面的水情信息，做到调度工作有准备有计划。

4.3 取水户合理安排用水时间

该流域内主要是农业用水，虽然根据来水预测2021年该流域来水接近50%，但是由于该流域缺乏大型控制性调蓄工程，所以用水矛盾还是很突出的，因此干流沿岸各取水户应合理安排好灌水时间。根据作物不同的需水要求，确定适时的灌水时间，让部分可以适当早灌水的作物提前进水，因地制宜、合理安排好作物的灌水时间。此外，6月份地表水缺水时段可适度开采地下水以补充地表水的不足，缓解作物需水高峰时供需矛盾。但开发地下水应统筹兼顾，科学检测，正确开发，合理运用。根据本次乌裕尔河来水分析，预测的2021年来水过程及供需平衡分析成果，2021年来水满足不了流域内各地市的取水户需水要求，尤其是农业灌溉需水要求。如遇到实际来水偏枯或用水集中时，各地市一定要控制好取水总量不要超过用水指标，依据本次增加的依安大桥站控制断面来水监测情况，不能低于河道生态基流要求。并依据依安大桥站实测流量来限制河道外取用水量。总之，乌裕尔河流域目前只是从管理上限制约束各地市取水户取用各自指标范围内的取水量，其真正的调度操作性很难，只能通过现有的工程及非工程措施来优化水量调度，提高灌区灌溉管理水平，来稍微缓解因水资源时空分布不均及上游无调蓄性工程所造成的的供需矛盾突出的问题。若要真正实现水资源的科学调配、高效利用、按需供水，最终需要兴建控制性的调蓄工程，加强防洪抗旱硬件设施建设，才能保证各业需水要求。

4.4 下游供水满足程度分析

在满足河道内主要控制断面北安站、依安大桥站、龙安桥站的生态流量要求下，2021年乌裕尔河干流供水无法满足各县市区上报的用水需求，主要缺口为上中游的农业用水，体现在6月份缺口最大。因此，干流沿岸各地要控制作物需水、进行井渠结合等措施，原则上按照各取水口取水过程表取水，其中上游灌区取水口、宏伟水库灌区取水口按需水100%满足，新生灌区取水口、古城村灌区取水口、河北灌区、跃进水库干流取水口6月份按需水的75%取水，其余月份全部满足；龙安桥灌区东、西干渠取水口及小泉子泵站取水口5月份按照100%取水，6月份按照需水的81%取水。

5 保障措施

1） 实行最严格的水资源管理制度：为加强用水总量和用水效率控制，严格实行建设项目水资源论证、取水许可和水资源有偿使用制度，以黑龙江省已颁布的行业用水定额标准为主要依据，按照总量控制和定额管理的要求，实行最严格的水资源管理制度。

2）制定中长期供水计划及防洪抗旱预案：该流域主要是农业用水，可以根据灌区作物种植面积、种植结构、各种作物需水时间、需水量及预测河道各时段来水量，做出各时段来水与灌区需水预测分析，然后依据供水优先级别制定切实可行的中长期供水计划及防洪抗旱预案，通过已制定的供水计划，合理调配水量，避免重复灌溉，提高水利用率，根据供水计划，进行适时适量灌溉，实现以供定需。

3）建立健全取水管理制度：以流域综合规划为基础，各地市应依据确定的用水总量控制指标，上报的需水量不应超过各地市的用水总量控制指标。建立规范完善的取水计划、水量备案、完善相应的管理机制，建设完善流域水资源监控系统，建立流域各地市界断面、主要水文站断面的水资源信息及重要用水户取水信息管理系统，为水资源监控和取水许可总量控制管理提供依据，逐步建立用水计量与统计制度，加强用水计量管理。

4）建立监控系统：在各取水口及重要的控制断面建立监控系统，结合现有水文站实时水情，增强预测、预判能力，为取水许可总量控制提供依据，提高科学调配水的能力。

5）建立乌裕尔河水量调度会商机制：根据国家有关法律法规确定的水量调度权限，明确乌裕尔河水量调度中各县市区水行政管理部门、有关工程管理单位的管理权限。建立完善的乌裕尔河干流水资源调度会商机制，包括联席会议、首席代表、信息共享及监督管理等制度等，明确乌裕尔河干流水量调度管理中各级人民政府、流域机构及其所属调度管理机构、有关工程管理单位的责任制。