張愛民
(黑龍江省衛星運河管護中心,黑龍江 克山 161635)
衛星灌區位于訥謨爾河中下游河谷平原,跨齊齊哈爾市和黑河市,涉及五大連池市、克山縣、訥河市的5個鄉鎮34個村,設計灌溉面積 2.17 ×104hm2。灌區主要布置在訥謨爾河左岸,呈東西向帶狀分布。
引水渠首位于訥謨爾河中游,渠首以上流域面積8471km2,距山口水庫142km,渠首距下游河口196.7km。山口水庫工程規模為大(2)型,庫容9.95×108m3。水庫補償灌溉訥謨爾河干流水庫以下灌區[1]。
訥謨爾河多年平均地表水資源量為15.3×108m3,地下水資源量為8.58×108m3。流域現狀總量控制指標6.18×108m3,現狀總供水量4.93×108m3,地表水3.13×108m3,地下水1.80×108m3??傆盟?.93×108m3,其中農業用水4.60×108m3,灌區多年平均用水量0.95×108m3。水資源開發利用程度為23.5%,其中地表水20.4%,地下水37%。
灌區取水渠首處訥謨爾河控制斷面年徑流情況:集水面積8471km2,多年平均年徑流為11.76×108m3,徑流設計值P=75%為7.01×108m3,枯水徑流設計值P=75%為10.94m3/s。山口水庫為灌區提供灌溉水源。
2.2.1 符合產業發展政策
灌區是省千億斤糧食產能工程項目,滿足國家對商品糧基地建設要求和省產業政策。從訥謨爾河干流取水發展水田,可提高區域農業生產能力。
2.2.2 符合流域水資源規劃
訥謨爾河流域水量豐富,山口水庫進一步保證了灌區用水需求。充分利用訥謨爾河干支流來水,降低地下水開發利用,符合流域規劃和省水資源綜合規劃。
2.2.3 最嚴格水資源管理制度符合性
灌區現狀多年平均用水量0.95×108m3,設計用水量1.67×108m3,新增供水量0.72×108m3,小于剩余指標1.25×108m3,仍有剩余量0.53×108m3。2020年有1.12×108m3水量指標。2030年有1.44×108m3水量指標。符合流域用水總量控制指標。
根據最嚴格水資源管理制度成果,灌區涉及的五大連池市、訥河市和克山縣2020年灌溉水利用系數達到0.62、0.61和0.61,根據灌區設計灌溉制度,灌區綜合灌溉水利用系數為0.62,滿足用水效率的要求。
灌區設計灌溉面積2.17 ×104hm2,其中水田設計面積為1.67 ×104hm2,旱田設計面積為0.5 ×104hm2。取水水源以地表水為主,灌溉面積1.7 ×104hm2,不利于布置渠道地形地塊采用地下水,灌溉面積0.47 ×104hm2。
灌溉設計標準水田P=75%,旱田P=85%。設計水田灌溉凈定額為406m3/畝,灌溉水利用系數0.6;設計旱田灌溉凈定額為96.85m3/畝,灌溉水利用系數0.85。灌區綜合灌溉水利用系數為0.62。
供需平衡分區:訥謨爾河干流主要控制斷面是山口水庫、引龍河、溫查爾河和河口斷面,分成4個分區,灌區渠首位于山口與河口之間。區間來水為天然來水和水庫棄水及回歸水。
平衡原則和方法:先上游區間后下游區間,先支流后干流。干流灌溉用水首先由區間來水滿足,不足部分由山口水庫補充。地下水為開采區域內可開采水量。
現狀水平年灌區灌溉面積0.693 ×104hm2,水田0.67 ×104hm2,其他面積0.027 ×104hm2,總需水量0.95×108m3。區間平衡以后,多年平均灌區渠首地表水剩余水量為3.36×108m3,地下水可開采量為0.21×108m3。灌區現狀總供水量為0.924×108m3,其中山口水庫供水量為0.24×108m3,區間供水量為0.678×108m3(含回歸水供水量為0.1×108m3),地下水供水量為0.006×108m3,供水量可滿足灌區需水要求;保證率情況下總供水量0.95×108m3,其中山口水庫供水量0.69×108m3,區間供水量0.25×108m3(含回歸水供水量為0.11×108m3),地下水供水量為0.01×108m3,供水量可滿足灌區需水要求。
設計水平年:設計水平年灌區灌溉面積2.17 ×104hm2,水田1.67 ×104hm2,其他面積0.5 ×104hm2,總需水量多年平均為1.57×108m3,P=75%時為1.67×108m3。區間平衡以后,多年平均灌區總供水量為1.57×108m3,其中山口水庫供水量為1.28×108m3,區間供水量為0.21×108m3(含回歸水供水量為0.1×108m3),地下水供水量為0.08×108m3;P=75%保證率情況下總供水量1.67×108m3,其中山口水庫供水量1.35×108m3,區間供水量0.23×108m3(含回歸水供水量為0.12×108m3),地下水供水量為0.09×108m3,供水量可滿足灌區需水要求。
山口水庫水質可滿足Ⅱ級水體標準。山口水庫至灌區渠首段,沿河耕地面積多,植被較好,沿途無大型及較大型工業企業,接納的主要是生活污水,由于河道稀釋自凈能力較強,水質能滿足Ⅲ級水體功能要求。訥謨爾河五大連池市團結水質監測斷面成果顯示水質達到標準。
區間平衡以后,渠首地表水剩余量現狀水平年為3.36×108m3,設計水平年為3.12×108m3,均大于各水平年灌區需水量;山口水庫補水后,渠首地表水剩余量現狀水平年為10.91×108m3,設計水平年為9.78×108m3,渠首可供灌溉水量遠大于各水平年灌區需水量,灌區渠首取水可靠。
從枯水徑流分析,水庫未建成之前,渠首可引水流量較小,而水庫建成之后,德都站灌溉期連續10天最小日平均流量均>25m3/s。灌溉高峰期6月份,渠首平均地表水引水流量為19.3m3/s,水庫補水后來水量為63m3/s,P=75%時地表水引水量為23.1m3/s,水庫補水后來水量為45m3/s??梢娚娇谒畮煅a水,能滿足灌區取水要求,灌區取水可行[2]。
3.1.1 發展節水灌溉
節水灌溉措施,農田灌溉定額逐步達到《用水定額》(DB23/T727-2021)規定的最低標準。具體節水措施有:實行先進的節水灌溉制度,推廣采用最先進的控制灌溉技術;渠道防滲,減少輸水損失,提高渠系水利用系數;田間工程全面配套,設置量水設施,實施計量收費;優化調度運行方式,實行標準化管理等。
通過農田節水灌溉,降低灌溉用水量,提高水資源利用率,減少灌溉回歸水,降低農業面源污染物進入訥謨爾河,降低退水對地表水和地下水污染。
3.1.2 建立生態工程
建立種植業、養殖業、林果業相結合的生態工程,使生態系統中產生的營養素在系統中循環利用,結合小流域整治,減少水土流失,積極發展生態農業。
3.1.3 發展綠色有機農業
科學使用農藥化肥。嚴格控制農藥的使用品種和數量,推廣使用綠色農藥品種。推廣測土施肥技術,增加有機肥使用比例,控制化肥使用量。推廣農業高新生產技術,提高肥料利用率,減輕農藥化肥殘留物對水質產生的影響。
3.2.1 加強水功能區管理
執行取排水許可證制度和污染物總量控制制度。取排水許可制度對水資源保護具有重要作用,對城市和企業取排水和污染物排放進行限制,灌區根據用水總量控制要求,對地下水利用進行了限制。推行水污染物總量控制制度,通過總量控制使功能區水質達到使用功能要求。
3.2.2 控制面源污染
合理規劃灌區內進水、排水路線以及水田灌溉面積,盡量減少用水量和排水量??茖W合理施用農藥化肥,減輕棄水對下游承泄區水質的影響。開展水質監測,保證灌區水質符合灌溉標準,灌區棄水符合功能區水質要求。
3.2.3 水資源取水控制
區域內取水必須遵循合理開發、節約使用和有效保護的原則,促進水資源的優化配置和可持續利用。項目取水要遵守經批準的水量分配方案和協議,限制非法取水。灌區取水保證河道內最小生態流量要求,并保證訥謨爾河河口最小下泄流量。開采地下水須遵循統一規劃,經管理部門批準進行。
3.2.4 灌區管理
積極建設現代化灌區,優化灌區調度運行管理。積極宣傳水法律法規,提高群眾保護水資源意識,使群眾自覺保護灌區水資源。做好灌區確權劃界,保護渠道正常取排水和禁止排污。加強水源水質監測、監督、預測及評價工作,取水口設置計量設施,取水口和排干布設水質監測斷面,布設地下水位觀測點,布設土壤監測點等[3]。
衛星灌區土壤肥沃,水土資源豐富,通過采取有效的工程措施與非工程措施進行有效保護,合理利用有限的水資源,提高灌區內的水資源利用率,使有限的水資源灌溉更大規模的灌溉面積,充分發揮該地區的水土資源,為我國的糧食安全提供有利保障。