侯松巖
(黑龍江省水旱災害防御保障中心,哈爾濱 150000)
擬建的十六道崗水庫位于黑龍江省綏化市慶安縣境內,呼蘭河右岸支流歐根河中游,距慶安縣城約62km,位于E127°54′~127°58′,N47°13′~47°17′之間。十六道崗水庫總庫容1.44億m3,興利庫容0.79億m3,水庫是以農業灌溉為主,結合防洪、城鎮供水、改善水生態環境等綜合利用的大(2)型水利樞紐。
歐根河是呼蘭河流域右岸的一級支流,發源于小興安嶺南側,自東北流向西南,河流流經鐵力、慶安等市縣,在慶綏公路的呼蘭河橋東匯入呼蘭河,流域總面積2040km2,上游以山地為主,下游為丘陵平原。歐根河河流總長174km,河源高程460m,河口處高程166m,河道彎曲率為1.68,河道比降1/2260。流域上游山區為棕色森林土;下游表層為黃土狀亞粘土,下層為亞粘土砂礫石。
歐根河流域屬于溫帶季風氣候,春季風大,少雨干旱,夏季溫熱多雨,秋季早霜早凍,冬季漫長寒冷。據發展站統計多年平均降水量573.4mm,最大年降水量985mm,最小年降水量337mm。
慶安縣現狀灌溉總用水量4.82億m3,其中地表水供水量2.19億m3,地下水供水量為2.63億m3。而全縣2020年地下水分配指標為2.18億m3,2030年地下水分配指標為1.96億m3,地下水實際供水量較2020年指標超采0.45億m3,較2030年指標超采0.67億m3。
綏化市北林區津河灌區地下水可開采量為0.1 9 億m3,而實際開采量達0.3 2 億m3,超采0.13億m3[1]。
歐根河上游為山丘區,受暴雨影響,易發生洪水。新中國成立后,歐根河流域近些年在1985 年、2003 年和2019 年發生過大洪水,均對沿河兩岸耕地和村鎮造成不同程度的洪澇災害。
慶安縣城地下水資源枯竭,原有城鎮供水水源為地下水,已停用。目前主要依靠新水廠供水,該水廠始建于2015 年,位于距離城區32km 的歡勝鄉境內,為深層與淺層共用的地下水水源,是城區唯一的供水設施。隨著經濟建設的發展和人民生活水平的提高,慶安縣城居民對于水質的需求越來越高,而隨著“北方藥都”的建設,工業生產用水需求不斷增加,現有水源供水距離遠,且水量無法滿足縣城生產生活用水需求,城鎮居民供水安全存在極大的隱患,一旦水源地水質出現集中污染事故,城區居民將無飲用水可用,嚴重影響了城市居民的生產生活。因此,急需建設慶安縣城供水水源地。
項目區是綏化市綠色水稻的主要產區,現狀情況下由于干、支流上沒有一座大型控制性工程,地表水不能得以有效利用,呼蘭河干支流農田灌溉用水得不到有效保證,區內大量的地下水被開采用于水田灌溉,并且在逐年增加,地下水開采量已經遠超出水資源承載能力,水資源短缺嚴重影響農業生產。按照水資源“三條紅線”指標控制,建設十六道崗水庫既能夠保障區域生活和工農業用水需求,工程規模和投資也在一定范圍內,在控制耕地面積發展的同時,提高了地表水資源利用率,解決呼蘭河秦家以上歐根河沿岸、呼蘭河干流、農田灌溉用水問題,保證水資源合理利用,使水資源發揮最大效益。根據水資源配置成果,該區域以地表水供水為主,地下水供水次之,無其他水源供水量。
根據國家和區域可持續發展要求,加強地下水保護與涵養,提高地下水戰略儲備能力,針對地下水超采地區,開展地下水超采區治理與修復,通過調整種植結構、水源置換、節水等綜合措施,置換地下水。十六道崗水庫建成后可置換地下水0.21 億m3,遏制地下水位下降趨勢,水庫調節庫容有利于維護自然保護區生態功能,對區域地下水資源的可待續開發利用具有重要作用。使本區生態環境向良性循環方向發展,確保青山綠水,永續利用。
另一方面本區井水水溫5 ~7℃,較水稻灌溉適宜水溫15 ~17℃低10℃左右,浮游生物少,導致土壤養分釋放緩慢,根系發育不良,營養成分吸收少;如果不配曬水池,致使粳稻產量不高、口感不佳、價格低廉,市場銷路遠不如地表水灌溉稻米。水庫以下至秦家區間河道兩岸現有水田灌溉面積29.79×103hm2,地下水灌溉水田面積占47%。
通過改善水利條件提高灌區水稻品質,增加水稻經濟附加值,成為當地政府及村民的迫切需求,增加現有8.10×103hm2地表水灌溉水田保證率,把現有7.41×103hm2井灌水田改為井渠結合灌溉,地下水主要用于泡田期等對米質影響較小的灌溉期。地下水灌溉改為井渠結合灌溉后,米價可由3.2 元增加至3.7 元,價格每公斤可增加0.5 元,原井灌范圍的水田可增收1 億元。
十六道崗水庫工程建成后,到2035 年能夠有效穩定或恢復地下水位在合理的水平,使區內地下水環境得到改善,在保障糧食生產的同時,有利于維護濕地和自然保護區生態功能[2]。
十六道崗水庫是歐根河流域控制性工程,承擔著下游的防洪任務,為下游設置防洪庫容0.33 億m3,水庫建成后,對下游防洪效果顯著。十六道崗水庫承擔發展段防洪標準由10a 提高到20a 一遇防洪任務。因此從防洪角度建設十六道崗水庫也是十分必要的。
根據供水預測及水量平衡,慶安鎮2035 年缺水量為738 萬m3,以醫藥為主的慶安縣經開區2035 年缺水量為1240 萬m3,慶安縣總缺水量為1978 萬m3。從慶安縣實際情況出發,供水方案選擇柳河水庫、津河水庫以及十六道崗水庫地表水源三個可能的方案進行技術經濟指標綜合比較,經分析論證后,選定歐根河上的十六道崗水庫作為慶安縣城的城鎮供水水源。
綜上所述,必須新增水源為慶安鎮城鎮供水,以滿足居民正常生活和企事業的正常生產,推進城市經濟建設和社會發展。經過方案比選后推薦十六道崗水庫為慶安鎮城鎮供水水源。
慶安縣位于寒地黑土核心區,境內三山環繞,河流眾多,森林覆被率70%左右,非常適合中草藥生長,20 世紀80 年代當地農民就開始中草藥的人工種植。
慶安縣始終堅定不移推進“醫藥開發”產業發展,加快農民致富增收步伐。黑龍江省中共慶安縣委辦公室慶安縣人民政府辦公室印發了《醫藥開發產業發展規劃(2018—2022 年)》。要進一步擴大中草藥種植面積,從現有的6×103hm2發展23.33×103hm2,以發展北藥產業助力鄉村振興,全力建設“北方藥都”。藥材與“兩區”劃定種植結構不同,規劃范圍均在“兩區”劃定范圍之外的耕地。在本區內通過調整種植結構,將“兩區”外旱田改種中藥材,從經濟效益上看,返魂草、月莧草、板藍根、桔梗、五味子和人參的經濟效益明顯高于水稻的種植效益,而其他的幾種藥材的種植效益也要高于旱田的種植效益,符合供給側結構改革,當地村民也有較高的積極性。
歐根河流域目前有黑斑狗魚種質保護區以及北蓋濕地(市縣級),由于流域內水田發展迅速,灌溉期河道內取水量大,導致河道生態水量不足,北蓋濕地萎縮嚴重,繼續發展下去,幾年之內就會有消失的危險。為了追求水田效益,豐田、和平、津河等大量井灌區的發展,使得地下水過量開采,導致地下水位下降,增大了地表污水對地下水體的入侵。加劇了灌區地下水系統的水分循環,人為環境物質通過大氣一土壤一地表水系統對地下水環境的輸入,使地下水(特別是淺層地下水)受到有毒有害物質的污染。隨著地下水超采量不斷增加,并不斷向縱深方向發展,污染物進入了淺層地下水和深層地下水,造成不可逆的破壞,地下水生態環境發生變異。根據國家和區域可持續發展要求,加強地下水保護與涵養,提高地下水戰略儲備能力,針對地下水超采區域,開展地下水超采區治理與修復,通過調整種植結構、水源置換、節水等綜合措施,壓減地下水超采量,逐步實現地下水采補平衡,遏制地下水位下降趨勢,穩定或恢復地下水位在合理的水平,對區域地下水資源的可待續開發利用具有重要作用[3]。
呼蘭河上游鐵力市目前地表水用水總量為2.26億m3、地下水用水總量為1.68億m3;地表水指標剩余水量為1.95億m3,地下水超采量為1.2億m3。為了解決上游鐵力市地表、地下水用水矛盾問題,上游規劃建設北關、南關、小白河等水庫通過地表供水水源置換地下水,解決鐵力市地下水超采問題,合理配置鐵力市水資源。
閣山水庫的工程任務“以灌溉、城鎮供水為主,兼顧防洪、發電等綜合利用。工程設計灌溉面積95.89×103hm2(其中水田25.52×103hm2,旱田70.37×103hm2),灌區范圍為諾敏河,呼蘭河干流永安渠首以下流域;通過與向陽水庫、紅興水庫、泥河水庫聯合調度,可新增城鎮供水量5671萬m3。
在上游鐵力市水資源配置、下游永安渠首以下水資源配置確定的情況下,慶安縣農業、工業供水不能得到滿足,因此修建十六道崗水庫是解決慶安縣用水需求的唯一途徑,水庫修建在呼蘭河流域中具有呈上啟下的作用。
十六道崗水庫是以農業灌溉為主,結合防洪、城鎮供水、改善水生態環境等綜合利用的大(2)型水利樞紐。十六道崗水庫建成后,下游設計水田灌溉面積21.24×103hm2,水庫補償供水量2043 萬m3;可為慶安鎮及工業園區提供城鎮供水1978 萬m3。
因此,十六道崗水庫工程不僅可解決歐根河、呼蘭河秦家以上呼蘭河干流沿岸農田灌溉用水問題,為慶安縣慶安鎮及慶安縣產業園區提供生活和工業用水,通過置換超載的地下水,還可以改善地下水生態環境,同時提高歐根河下游防洪標準。實現慶安縣國民經濟可持續發展,提高和改善人民群眾生活質量是十分迫切和必要的。