东北黑土地保护建设项目中水土资源平衡分析——以青冈县为例

王武修，刘 莹，刘 岩

(1.黑龙江大学 水利电力学院，哈尔滨 150080；2.黑龙江水利科学研究院，哈尔滨 150080)

1 项目区概况

青冈县位于黑龙江省中南部，松嫩平原腹地。南邻省城哈尔滨市120km，西接油城大庆市90km，东与海伦市、望奎县隔通肯河相望，北连黑河市。青冈县幅员面积2685km2，地势东高西低，北高南低，海拔高度多在180-240m之间，最高242.7m，四季分明，寒暑悬殊，年平均气温2.4-2.6℃，年平均日照时数2601.3h，平均无霜期约130d/a，平均降水量为450mm/a，项目区主要自然灾害是旱、洪、涝三种。黑土层青冈县土壤类型较多，是第四纪洪积和冲积松散沉积物发育起来的地层和土壤母质，在漫长的时间里，经过各种人为和自然因素作用，形成了现在的黑土、黑钙土、草甸土、盐碱土、沼泽土、泛滥土、砂土等7个土类，15个亚类，20个土属50个土种。项目区的主要作物是玉米和大豆[1-3]。

青冈县东北黑土地保护建设项目分为3个区片建设，分别为新村乡区片、芦河镇区片和建设乡区片。

2 项目区土地利用现状

2.1 土地利用结构

项目区总面积为25346.67hm2，现有耕地面积16424.4597hm2，林地面积2155.0756hm2，园地面积2.9829hm2，草地面积4901.842hm2，交通运输用地面积78.5049hm2，水域及水利设施用地面积225.6444hm2，其他土地面积54.6658hm2，城镇村及工矿用地面积1503.4559hm2。项目区土地利用现状表，见表1。

表1 项目区土地利用现状表

续表1 项目区土地利用现状表

2.2 土地利用程度

3 项目区水资源利用现状

3.1 水资源供水量分析

1)地表水资源：项目区内无天然河流发育，因此，形成的地表水资源主要是大气降水，而降水除入渗补给土壤和地下水外，所形成的地表径流大部分因无拦蓄工程而流失，地表水资源利用量较少。

2)地下水资源估算：项目区水源主要为利用地下水，根据根据《青冈县地下水资源开发利用规划报告》成果，地下水补给模数为5.06×104m3/a·km2,可开采模数3.98× 104m3/a·km2。

新村乡片区总面积为0.83万hm2，芦河镇片区总面积为1.14万hm2，建设乡片区总面积为0.57万hm2。经计算，片区可开采总量为1008.81× 104m3/a。各片区地下水可开采量计算表，见表2；现状年地下水可供水量计算表，见表3；规划年地下水可供水量计算表，见表4。

表2 各片区地下水可开采量计算表

表3 现状年地下水可供水量计算表

表4 规划年地下水可供水量计算表

经计算，新村片区需新建机电井17眼，芦河镇片区需新建机电井50眼，建设乡片区需新建机电井43眼。

3.2 水资源需水量分析

项目区规划旱田种植面积为1.6万hm2，分三片区，新村镇片区规划旱田种植面积为0.292万hm2；芦河镇片区旱田种植面积为0.86万hm2；建设乡片区旱田种植面积为0.446万hm2。

新村镇片区，涉及5个村屯，规划旱田种植面积为0.292万hm2，区内现有机电井149眼。本次新建农业灌溉井17眼。

芦河镇片区，涉及11个村屯，旱田种植面积为0.862万hm2，区内现有机电井401眼。本次新建农业灌溉井50眼。

建设乡片区，涉及8个村屯，旱田种植面积为0.446万hm2，区内现有机电井250眼。本次新建农业灌溉井43眼[4]。

项目区需水主要包括农田灌溉用水和人畜用水。

根据黑龙江地方标准《用水定额》(DB23/T727-2021)，确定以下用水定额：①旱田玉米灌溉(坐滤水种)净定额为6m3/hm2，旱田保证率85%，灌溉水利用系数取0.85，毛定额7m3/hm2；②农村生活用水定额为：80L/人·d；③牲畜用水定额为：大牲畜60L/头·d，家禽平均3L/只·d。

3.2.1 项目区农业需水量计算

根据《用水定额》DB23/T 727—2021查得，玉米喷灌净灌溉定额为20m3/hm2；春播时坐滤水种注水量净定额6m3/hm2[5-6]。

项目区坐水种面积计算用水量，春季播种时可考虑所有井都用于坐水种，新村乡片区内计算农业需水量为22.34万m3/a；芦河镇片区内计算用水量为65.94万m3/a；建设乡片区内计算用水量为34.12万m3/a。项目区内农业用水量计算，见表5。

表5 项目区内农业用水量计算

3.2.2 项目区人畜需水量计算

人畜年需水量共计370.54万m3/a，其中新村乡片区人畜需水量65.30万m3/a，芦河镇片区人畜需水量183.88万m3/a，建设乡片区人畜需水量121.35万m3/a。项目区内人畜需水量计算表，见表6。

表6 项目区内人畜需水量计算表

3.2.3 总用水量

经计算，总用水量492.94万m3/a。

4 水土资源平衡分析

4.1 土地利用限制因素

1)自然限制因素：项目区多年平均降水量为484mm，降水量年内分布很不均，四季降雨量相差悬殊，春季3-5月平均降水量56mm，占全年降水量的12%，春旱现象特别突出。

针对限制因素措施：对既有抗旱井进行设备配套，并设置高位水箱，以满足春旱高峰用水需求。

2)农业设施限制因素：灌溉设施因素：项目区内耕地类型主要为旱田，无地表水灌溉工程。项目区多发生春旱现象，现有抗旱井不能满足24万亩旱田坐水种使用，在干旱季节作物种植产量会受到影响，现已造成局部耕地减产绝产，直接影响当地农户收益。

交通因素：由于原有道路网格已基本成形，布局合理，能满足项目区生产生活需要。但由于路面标准较低，有些机耕路和生产路均为土基土路面，雨天泥泞难行，直接给农业生产运输、经营造成影响，成农民收入增长缓慢，农村经济发展受制。

针对限制因素措施：主要对田间交通道路路面进行硬化，原则是与现有混凝土路面相接段修建混凝土路面，其他主要生产路修建砂石路面或混凝土路面[7]。

3)其他限制因素：地方政府底子薄，资金投入不足，不能进行统一规划和大规模综合治理，土地资源也不能得到充分合理利用。

4.2 水量平衡分析

4.2.1 现状水量平衡分析

项目区内水资源分析，主要是分析地下水可供水量、项目区需水量二者之间的关系，项目区农业需水量为122.4×104m3，人畜年需水量共计370.54×104m3/a，项目区总需水量为492.94×104m3，项目区地下水可供水量480×104m3，项目区可开采量为1008.81×104m3。地下水可供水量<需水量<可开采量，尚不满足作物的用水需求。项目区现状水量平衡供需表，见表7。

表7 项目区现状水量平衡供需表

4.2.2 规划年水量平衡分析

新村乡片区地下水可开采量为325.05万m3，经计算机电井可供水量为99.6万m3，总需水量为87.94万m3，可满足供水需求[8-9]。

芦河镇片区地下水可开采量为455.03万m3，经计算机电井可供水量为270.6万m3，总需水量为249.82万m3，可满足供水需求。

建设乡片区地下水可开采量为228.73万m3，经计算机电井可供水量为175.8万m3，总需水量为121.35万m3，可满足供水需求。

因此，项目区新打机电井开采地下水进行灌溉，不会对地下水资源产生太大的影响，并且满足作物的用水需求。项目区规划年水量平衡供需表，见表8。

表8 项目区规划年水量平衡供需表

5 结 语

项目区土地利用现状满足黑土地保护建设项目实施的需求，项目的实施使农业生产方式和产业结构逐渐向合理化转变，农田基础设施和装备条件逐渐完善，项目具有较大的潜力[10]。

项目实施前，抵御自然灾害的能力很差，农民的生产经常受灾减产、减收，项目实施后，通过对水、田、林、路综合整理，耕地质量将有明显提高，增强了农田抗灾能力，便于合理灌排和机械化操作，农田抵御自然灾害的能力将大幅度提高。因此，项目的实施不但为农民创造了致富条件，还大大激发了群众的生产积极性，真正实现粮食增产，农业增效，农民增收，对维持社会和谐与稳定起到推动作用。