规划设计 东北水利水电 2013年第7期 [文章编号]1o02—0624(2013)07一oO32一O4 浅谈松花江和辽河流域水资源开发利用 王晓昕1,关雪1,孙娟z (1.水利部松辽水利委员会,吉林长春130021;2.辽宁省水文水资源勘测局,辽宁沈阳110003) [摘要]通过对松花江和辽河流域水资源开发利用现状调查和研究,分析流域水资源开发利 用存在的主要问题,根据经济社会可持续发展用水需求和水生态环境保护要求,通过水资源 供需平衡分析,对流域内水资源进行优化配置,全面缓解流域水资源短缺及空间分布不均的 状况,为流域实施最严格水资源管理制度等提供了科学依据。 [关键词]水资源开发利用;水资源配置;松花江;辽河 [中图分类号】TV212.4 [文献标识码】B 松花江和辽河流域是我国重要的工业基地和商品粮 入,城镇化率为57%,GDP为9 172亿元(2000年可比价)。 基地,随着经济社会的快速发展,人口不断增长、城市化进 辽河流域耕地面积为555.13万hm2,占全国耕地面积的 程加快、人民生活水平逐步提高,对流域水资源安全保障 3.9%。粮食总产量2 747万t。 提出了更高的要求。迫切需要加强水资源的规划与管理, 2松花江和辽河流域水资源及其开发利用状况 统筹考虑水资源与社会、经济、环境之间的协调,科学合理 确定水资源开发利用方案,实现水资源的合理开发、优化 2.1水资源量 配置、高效利用和有效保护,按照可持续发展治水思路重 松花江流域多年平均水资源总量960.88亿 ,其中 新认识和深入研究制约经济社会发展的一系列水问题。 地表水资源量817.70亿m3,地下水资源量为323.88亿m】。 人均水资源量1 795 m3,耕地每公顷水资源量6 915 m3,在 1流域概况 东北地区属水资源相对丰富地区。辽河流域多年平均水资 松花江流域地处我国东北地区的北部,东西宽920 源总量221.92亿rn3,其中地表水资源量137.21亿 ,地下 km,南北长1 070 km。流域西部以大兴安岭为界,东北部 水资源量139.57亿m】,人均占有水资源量656 m3,耕地每 以小兴安岭为界,东部与东南部以完达山脉、老爷岭、张广 公顷占有水资源量4 005 m3,属水资源贫乏地区。 才岭等为界,西南部的丘陵地带是松花江和辽河两流域的 2.2水资源及其开发利用现状 分水岭。行政区涉及内蒙古、吉林、黑龙江和辽宁四省区, 2007年松花江流域总供水量301.75亿m|,其中地表 水资源分区包括嫩江、第二松花江和松花江干流3个二级 水供水量192.66亿 ,占63.85%;地下水供水量109.09亿 区。流域面积为56.12万km2。现状2007年总人口为5 353 ,占36.15%。地下水在工农业供水中占有重要位置,但由 万人,城镇化率为46%,GDP为9 713亿元(2000年可比 于许多地区盲目的开采地下水,致使地下水超采19.77亿 价)。松花江流域现状年耕地面积为1 388.8万hm2,占全国 rn3。从行业用水上看,生活用水、生产用水、生态用水分别 耕地面积的10.6%、粮食总产量5 323万t。 为18.10,281.49,2.16亿m3,各占总用水量的6.00%, 辽河发源于河北省境内七老图山脉的光头山,流经河 93.28%,O.72%。全流域现状水资源总量开发利用程度为 北省、内蒙古自治区、吉林省、辽宁省,全长1 345 km。辽河 32.89%,其中地表水开发利用程度为25.02%,平原区浅层 流域位于东北地区西南部,东邻第二松花江、鸭绿江流域, 地下水开发利用程度为64.29%。总体来看,松花江流域水 西邻内蒙古高原,南邻滦河、大凌河流域及渤海,北邻松花江 资源相对丰富,水资源开发利用还有一定潜力。 流域。水资源分区包括西辽河、东辽河、辽河干流和浑太河4 辽河流域现状总供水量166.01亿m3,其中地表水供 个二级区,流域总面积22.11万km2。2007年总人口3 383万 水量68.88亿 ,占41.49%;地下水供水量95.77亿m】,占 ・32・ 2013年第7期 东北水利水电 规划设计 57.69%;其它水源供水量1.36亿m3,占O.82%。地下水超采 6.78亿 。从行业用水上看,生活用水、生产用水、生态用 水分别为12.20,151.90,1.91亿m3,各占总用水量的 7.35%,91.50%,1.15%。全流域现状水资源开发利用程度为 77.08%,其中地表水开发利用程度为54.03%,地下水开发 程度为91.36%。 2.3水资源面临严峻形势 总体来说,辽河流域水资源较为缺乏,松花江流域与 辽河流域相比水资源相对较为丰富,但都由于水资源时空 分布不均、水污染严重、用水效益偏低、局部地区地下水超 采、少数地区还存在严重的用水浪费现象,而以流域为基 础的水资源管理体系又尚未形成,这些因素的共同作用造 成了目前松花江和辽河流域水资源短缺、水环境和水生态 持续恶化的局面。随着人口增长、经济社会发展和人民生 活水平的提高,全社会对水资源的需求也将越来越高,松 花江和辽河流域将面临着十分严峻的水资源问题。 3水资源供需分析 3.1水资源需求 3.1.1经济社会指标 松花江和辽河流域不仅是我国重要的工业基地,也是 我国主要的商品粮基地、牧业基地和林业基地,在我国国 民经济发展中具有重要的地位。 根据国家经济社会发展的整体部署,在各省自治区发 展和改革委员会、人口和计划生育委员会等有关部门对经 济社会发展预测成果的基础上,经过协调、平衡分析,预测 了经济社会发展主要指标。 预测2030年松花江流域入口达到6 093万人,国内 生产总值54 446亿元,人均国内生产总值89 361元。2030 年城镇化率将由2007年的46%提高到70%。辽河流域总人 口达到3 722万人,城镇化率达到70%,GDP达到37 337 亿元。 3.1.2各业用水定额 城镇居民生活用水采用净定额及管网综合漏失率两 类指标,农村居民生活以毛定额计。鉴于不同人群具有平 等的生存和发展权力,生活(住宅)用水定额应差异不大,仅 随住宅给排水设施、卫生设备状况的变化而变化,故流域 内各省(自治区)的居民生活用水定额应趋于相同,并随着 生活水平的提高呈增加趋势。 在松花江和辽河流域工业中,电力、冶金、石油化工等 高用水行业所占比重较大。生产工艺还比较落后、节水水 平较低、用水方式粗放,因此造成工业用水定额偏高。随着 节水措施的加强,工业产业结构调整力度的加大,工业用 水定额具有较大的下降空间。 农业灌溉用水定额采用净灌溉定额及灌溉水利用系 数两类指标。水田灌溉考虑了水田的泡田水量和渠系渗漏 量、盐碱土壤的冲洗压盐水量等附加水量,并考虑了受耕作 技术、灌水技术、品种改良的影响,未来灌溉净定额将趋于 减小的因素;水浇地的净灌溉定额以春玉米为代表,未考虑 附加水量;灌溉水利用系数在基准年基础上逐步提高。 2030年松花江流域城镇居民用水定额为156/(d・ 人);农村居民用水定额为83 L/(d・人),工业用水定额为 36 m3/万元。水田灌溉定额为9 090 m3/hm2(p=-75%);水浇 地灌溉定额为2 805 m】/hm2(P=75%);辽河流域城镇居民 用水定额为154 L/(d・人);农村居民用水定额为81 L/(d・ 人)。工业用水定额为21 m3/万元。水田灌溉定额为9 705 m3/hm2(/9=75%);水浇地灌溉定额为3 195 mVhm2(P= 75%);灌溉水利用系数在现状年基础上逐步提高。 3.1.3水资源需求 1)河道外需水 随着振兴东北老工业基地战略规划的提出,松花江流 域是未来国家商品粮增长的重要地区,而辽河流域成为国 家重要的新型工业基地、现代化农牧基地和农业综合发展 区,松花江和辽河流域将成为国家粮食安全、能源安全的 重要保障。这对松花江辽河流域未来需水提出了更高的要 求。在适当满足需水的基础上压缩需求,在缺水地区采取 严格的节水措施,限制高用水、高耗水行业发展,严守水资 源用水总量控制指标这根红线,有效控制流域水资源开发 利用率,为流域生态环境的修复与改善,创造有利的水资 源条件。 按照经济社会发展指标以及采取强化节水的用水定 额和效率指标测算,2030年松花江流域到河道外需水量为 439.31亿m3(多年平均来水年,下同)。由于商品粮基地建 设,大力发展农业灌溉,未来流域内的生产需水量仍将有 较大幅度增长,且农业用水仍将占较大比重,农业需水量 将达到302.07亿m3。辽河流域需水量为189.21亿m3,农业 需水量将达到121.99亿m3。 2)河道内需水 河道内生态环境需水是指为维持河道生态与环境功 能所需要的水量。本次规划主要计算成果是最小生态环境 需水量,最小生态环境需水量指能够保证水体的基本功 能,维持水体生态情况不持续恶化所需要的水量,在水资 源配置计算时要优先予以满足。 松花江流域的嫩江、第二松花江上有尼尔基、丰满等 大型水库调节,使下游的河道内生态环境状况有所改变, 重新分析确定尼尔基以下至三岔河河段、第二松花江扶余 断面、松花江干流哈尔滨断面最小生态环境流量(P=9O%) 分别达到35,100,250 m3/s。松花江干流哈尔滨断面通航流 量(5—1O月份,尸==9O%)达到550 mVs。 在辽河流域选取西辽河的郑家屯、东辽河的太平、辽 ・33・ 规划设计 东北水利水电 2013年第7期 河干流的辽中、浑太河的邢家窝堡、唐马寨作为控制节点, 按照冰冻期、非汛期、汛期分别确定不同时段最小生态环 境需水量。在水资源配置计算时要优先予以满足。 3.2水资源供需分析 松花江流域基准年多年平均总供水量290.96亿m3, 地表水供水量207.12亿m3,地下水供水量83.82亿In3,其 他水源O.O2亿 ,供水量中地下水超采19.78亿rn3,共缺 水28.91亿m,。从缺水地区分布来看,缺水主要分布在嫩 江、松花江干流属工程型缺水。辽河流域基准年多年平均 可供水量为153.64亿rn3,其中地表水供水量83.97亿 , 地下水供水量69.67亿 ,其他水源供水量O.O1亿m3;共 缺水24.71亿 ,供水量中地下水超采6.78亿m3。缺水主 要分布在西辽河、东辽河、辽河干流以及浑太河等二级区, 均属资源型缺水。 松花江流域解决缺水的途径: 1)采取强化节水措施,压缩需求。通过产业调整,限制 高耗水行业发展;通过节水器具普及,降低用水定额以及 提高农业用水效率等。通过采取上述措施,不同水平年水 资源需求普遍有所降低。2030年松花江流域多年平均情况 下共压缩需水53.27亿 。辽河流域多年平均共压缩需水 20.13亿n13。 2)修建流域内供水工程,增加供水;通过污水回用,对 现有设施进行除险加固,提高其蓄水、输水和供水能力。修 建新的地表水利用工程,合理利用地下水。2030年松花江 流域通过工程解决缺水54.88亿rn3。辽河流域解决缺水 11.24亿I 。 3)实施跨流域调水工程,松花江流域跨一级区及二级 区调引水减少缺水20;64亿rn3。辽河流域减少缺水11.96 亿n13。 通过各种工程措施和非工程措施后,经过水资源优化 配置,到2030年,在多年平均情况下松花江流域总需水量 439.3I亿 ,可供水量430.32亿 ,缺水量9.08亿n1,,缺 水率2.07%;辽河流域总需水量为189.21亿m3,可供水量 186.67亿m|,缺水量2.53亿m3,基本实现河道外水资源的 供需平衡。河道外供需平衡成果见表1。 4水资源配置 4.1水资源配置方案 水资源配置的总体思路是:合理开发水土资源,在协 调水资源开发与生态环境保护基础上,保证国家粮食基地 的供水安全;积极保护生态环境、加强对河道、湿地等的保 护和修复,维护健康和良性的生态系统;重点保障城市供 水安全,以城市为中心做好城市安全供水体系建设,努力 改善城市水环境状况,建设环境优美、人居舒适的城市发 展空间。 ・34・ 表1松花江和辽河流域河道外供需分析成果表 流域 分区 需水量/亿 可供水|/g 缺水量/亿 缺水率/% 水资源配置的主要原则是:1)总量控制与定额管理相 结合;2)先节水后开源;3)加大周边水资源丰富地区的开 发利用;4)以供定需为主;5)生产与生态环境用水需求统 筹兼顾。 水资源配置总体布局是:以水资源可利用总量为控制, 首先保障河道内生态用水和航运用水,退还现状超采的地 下水。松花江流域建设文得根、毕拉河口和阁山水库等一批 大中型骨干水库调蓄工程,增强对天然径流的调控能力;建 设呼玛河引水、哈达山输水、挠力河灌区引水等必要的跨流 域调水工程,提高嫩江、三江平原、挠力河等缺水地区的水 资源承载能力。辽河流域的地形条件、水资源分布状况和经 济发展的格局决定了辽河流域水资源配置的总体格局是以 大伙房输水工程为主的“东水中引”以及由绰尔河引水工程 和吉林中部城市引松工程等组成的“北水南调”。 4.2水资源配置成果 1)供水水源配置 、地下水、其他水源与跨流域 调水的水量配置。2030年松花江流域多年平均地表水配置量 312.51亿rn3,地下水配置量109.94亿m3,其它水源配置量 7.78亿rn3,跨流域调水配置量16.95亿 。辽河流域多年平 均地表水配置量69.9亿 ,地下水配置量78.90亿 ,其他 水源配置量7.56亿 ,跨流域调水配置量3O.31亿m】。 2)各行业水资源配置 2030年松花江流域河道外水资源配置总量为430.23 亿m】,其中生活用水为29.77亿 、工业用水为94.23亿 、农业用水为297.68亿m】、河道外生态建设用水为8.55 亿m3。辽河流域多年平均水资源配置总量为186.67,其中 生活配置水量为17.87亿 ,工业配置水量为46.46亿rn3, 农业配置水量为119.78亿m】,河道外生态配置水量为2.56 亿rn3。松花江和辽河流域水资源配置成果表详见表2。 5结语 通过水资源合理配置,流域水资源短缺及时空分布不 2013年第7期 东北水利水电 规划设计 表2松花江和辽河流域水资源配置成果表 亿 均的状况将有所缓解,水资源可持续利用能力显著增强。 月水部门水量 供木水源配置 合理的水资源配置方案既保障了经济社会发展对水资源 流域 I生衷生蝣生态嫉米其 地下水 甜器 的需要,同时也满足了生态环境保护对水资源的要求,水 A 用 供水量 资源配置格局及供水保障体系能够基本满足流域发展战 略的需要。水资源可持续利用能力显著增强。为经济社会 发展和生产力布局、经济结构调整以及实施最严格水资源 管理制度等提供了科学依据。 [参考文献】 [1]左其亭,陈曦.面向可持续发展的水资源规划与管理[M]. 北京:中国水利水电出版社,2003. [2]王浩,秦大庸,王建华.流域水资源规划的系统观和方法 论[1].水利学报,2002(8). (上接第20页) 供水保证率,解决农村人口饮水安全问题。 积3.57万km2,植被覆盖率提高到40%;2030年再 在积极发展节水灌溉、提高灌溉效率的同时, 新增治理面积2.36万km2,植被覆盖率达到47%。 加快现有大型灌区和重点中型灌区的续建配套和 5.4流域综合管理 节水改造。规划在农业生产用水不增加的前提下 规划从实行最严格的水资源管理制度、有效实 进行种植结构调整,减少水田种植面积,合理发展 施流域综合管理的目标出发,明确了法律法规、管 牧业、早作农业。规划到2030年,流域新增灌溉面 理体制与机制、执法监督、水行政事务管理等流域 积20.067万hm2,有效灌溉面积达到241.333万 综合管理体系总体方案。逐步完善流域涉水法律法 hm2,灌溉率达到45%以上;完成所有大中型灌区 规体系,建立流域民主协商决策机制、执行和监督 的续建配套和节水改造。 机制及信息共享机制,建立健全防洪减灾社会保障 5.3水资源及水生态环境保护 体系,建立以水权制度为基础的节水型社会管理制 加强饮用水源地保护,强化入河排污口管理, 度体系。加快流域联合防污治污管理体制建设,强 以规划水平年水功能区的纳污能力为约束,确定 化入河排污口监督管理。实行最严格的水资源管理 水污染物总量控制方案及其治理配套措施,分阶 制度,严格用水总量控制、用水效率控制和水功能 段完成水污染物总量控制指标,逐步实现水功能 区限制纳污控制,严格执行水工程建设规划同意书 区和水源地水质目标。加强地下水水质监测和集 制度、水资源论证制度、取水许可制度、防洪影响评 中式水源地水质保护工程建设,对地下水超采区 价制度等。加强水利信息化等能力建设,开展水利 结合替代水源建设,采取限采或封存措施,保护地 科技重大问题研究,提高流域综合管理能力。 下水,到2020年,浅层地下水超采量压减至0.91 6结语 亿m3,深层承压水原则不开采;到2030年,浅层地 辽河流域作为我国重要的工业基地和商品粮 下水超采量全部压减,深层承压水作为应对突发 基地,在我国经济发展中占有重要的战略地位。规 事件的资源储备。逐步实现水生态系统自我修复。 划实施后,将进一步健全与流域经济社会发展相适 严格控制水生态敏感河段的开发活动。建立和完 应的防洪减灾体系、水资源综合利用体系、水环境 善生态补偿机制。科学实施重点水库生态调度,保 及水生态保护体系、流域综合管理体系,社会效益、 障河湖湿地最小生态环境需水量。建立水土流失 生态环境效益和经济效益显著,可以保障流域内社 综合防治体系,因地制宜、突出重点地进行分期防 会稳定和防洪安全、饮水安全、粮食生产安全,推动 治重点实施黑土地保护工程、丘陵台地坡耕地及 流域经济社会又好又快发展,促进人与自然和谐共 侵蚀沟治理工程、中低山生态修复工程、风沙治理 处,维系优良生态,保持流域水资源的可持续利用, 工程。通过水土流失综合治理,2020年完成治理面 为经济社会的可持续发展提供有力支撑。 ・35・