王傳堯,王金虎,劉海燕
(德州黃河河務(wù)局供水分局,山東 德州 251100)
德州市引黃灌區(qū)屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫12.8℃,多年平均降雨587mm,年際豐枯懸殊,且年內(nèi)分配不均,多年平均6—9月份降雨量占全年的75%,3—5月春灌期降雨60~70mm,占全年降雨的10%左右。多年平均水面蒸發(fā)1270.6mm,為降雨量的2倍,導(dǎo)致灌區(qū)呈現(xiàn)春旱、夏澇、晚秋又旱的氣候特征。
德州市共有土地面積100多萬公頃。目前已基本形成了潘莊、李家岸2個大型引黃灌區(qū)和韓劉、豆腐窩2個小型引黃灌區(qū),4個引黃灌區(qū)的設(shè)計引黃灌溉面積達(dá)56.7萬hm2,多年平均有效灌溉面積42.6萬hm2左右。
德州市自上世紀(jì)70年代末開始引黃灌溉以來,共引用黃河水614億m3,為德州市的社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。2008年,德州引黃供水被德州市評為改革開放30年10件大事之首。
在黃河未實施水量統(tǒng)一調(diào)度以前,主要是按需供水,黃河水的利用處于無序管理狀態(tài),也導(dǎo)致了黃河斷流現(xiàn)象的發(fā)生,并嚴(yán)重影響了山東下游的引黃供水,有時造成無水可引。
對此,黃河自1999年3月實施了水量統(tǒng)一調(diào)度,按照黃河來水量和沿黃各地需水情況進(jìn)行水量統(tǒng)一調(diào)配,取得了良好效果,黃河再未出現(xiàn)斷流,使得處于黃河最下游的山東引黃供水事業(yè)得到穩(wěn)步發(fā)展,引黃供水量也趨于平穩(wěn)。
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,黃河下游引黃供水事業(yè)隨之發(fā)展,引黃供水量不斷增加,雖經(jīng)黃河主管部門統(tǒng)一調(diào)度,下游黃河水的供需矛盾仍然十分突出,出現(xiàn)了黃河水可用不可靠的現(xiàn)實問題。
因此,德州市采取了“以河補源,以井保豐,以庫調(diào)蓄”為主的治水思路,通過對防洪排澇、引黃供水和農(nóng)田配套3大工程體系的不斷完善,防洪除澇及水資源供給水平有了明顯提高,基本實現(xiàn)了地表水、地下水的合理配置和綜合利用。
隨著引黃灌溉設(shè)施的不斷完善,灌區(qū)有效灌溉面積不斷加大,灌區(qū)糧棉單產(chǎn)不斷增加。據(jù)灌區(qū)不完全統(tǒng)計,灌區(qū)糧食單產(chǎn)逐步提高,由引黃灌溉前的每公頃產(chǎn)2700kg達(dá)到目前的每公頃15t。2010年德州市被定為國家整建制的噸糧市。
德州部分縣市地下水苦澀,無法飲用,自1989年以來,德州市先后建設(shè)了丁莊、慶云、丁東、惠寧等平原水庫,設(shè)計總庫容近1.6億m3,為慶云等偏遠(yuǎn)高亢地區(qū)輸送黃河水。為確保全市人民都能用上甘甜的自來水,自2004年始德州市啟動了“村村通自來水”工程和“人蓄引水安全工程”,其水源全部來自平原水庫調(diào)蓄的黃河水。
黃河水作為德州市的主要客水資源,為企業(yè)生產(chǎn)提供了充足的水源,改善了投資環(huán)境及周邊環(huán)境,促進(jìn)了德州市工業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。
隨著地域經(jīng)濟的不斷發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)能力的增加,地下水已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)要求,黃河水已成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要水源保障,德州市加大了平原水庫的建設(shè)力度,調(diào)蓄黃河水的能力也不斷增強,提高了企業(yè)生產(chǎn)用水保障率。
據(jù)《德州市中長期供水計劃》中的數(shù)字統(tǒng)計,德州市水資源總量為13.58億m3,其中地表水資源量為5.36億m3,地下水資源量為9.91億m3,重復(fù)計算量為1.69億m3。按1990年的人口計算,人均占有量為272m3,每公頃均占有量為1935m3。隨著人口的增加,德州市的人均水資源占有量在逐年減少。
目前,境內(nèi)共有引黃涵閘4座,總設(shè)計引水能力230m3/s。自1999年黃河實施統(tǒng)一調(diào)度以來,年均實際引用黃河水12億m3,有效緩解了德州市的用水壓力,但仍然不能滿足實際用水需要。
為此,德州市積極籌建平原水庫,用于調(diào)蓄黃河水,以保證城鄉(xiāng)居民生活用水和重點工業(yè)生產(chǎn)用水。目前共建成平原水庫7座,調(diào)蓄能力達(dá)1.64億m3。
德州市4個引黃灌區(qū)均為全國糧食基地縣區(qū),隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和灌區(qū)配套設(shè)施的完善,有效灌溉面積不斷增加,用水量隨之增加,用水時空也發(fā)生了變化。灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)以小麥、玉米為主,另有大豆、棉花及蔬菜。
根據(jù)德州市當(dāng)前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況和德州市中長期水利規(guī)劃,預(yù)估將來一個時段內(nèi),德州市年均需要客水資源18億m3左右,可基本滿足德州市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。按照黃河水量分配方案,當(dāng)山東總分配水量為70億m3時,分配給德州市年引水量為9.77億m3。若按以上指標(biāo)引水,德州市年缺水大約在8億m3左右,用水形勢十分嚴(yán)峻。
黃河水的利用隨著黃河流域經(jīng)濟的發(fā)展而不斷增加,從而造成黃河下游水資源供需矛盾日益突出。為確保黃河下游不斷流和大型油田、工業(yè)及大中城市生活用水,引黃灌溉的用水量受到極大限制,加劇了灌區(qū)黃河水資源供需矛盾,也影響了引黃灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展,按正常年份分配給德州市的用水指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。另外,供需矛盾還體現(xiàn)在黃河水的供需機制上,黃河水進(jìn)入灌區(qū)之后,用水性質(zhì)界定難度較大,供需雙方存在較大爭議。
黃河下游引黃渠首工程普遍老化,德州現(xiàn)有潘莊、韓劉、豆腐窩、李家岸4座引黃閘,分別建于1972年、1986年、1990年、1986年。主要表現(xiàn)在洞身鐵件銹蝕嚴(yán)重,洞節(jié)止水橡皮部分損壞等。其中,潘莊引黃閘已被鑒定為4類閘,洞身裂縫129條,嚴(yán)重威脅著黃河防汛安全。另外3座引黃閘均已運行20年以上,未進(jìn)行全面的專業(yè)安全鑒定,對水閘本身的安全狀況不能完全掌握。黃河下游引黃水閘已成為黃河防汛的重點和險點。
潘莊、李家岸都是數(shù)百萬畝的大型引黃灌區(qū),供水范圍涉及11個縣(市、區(qū)),最遠(yuǎn)輸水距離達(dá)200多公里。由于灌區(qū)未實行統(tǒng)管,灌區(qū)不能統(tǒng)一調(diào)水,且灌區(qū)管理水平相對不高,優(yōu)化配水、科學(xué)管理工作力度不足,無法實行計劃用水和節(jié)約用水。
在黃河水緊張或用水高峰時,有時上游縣利用其管理的節(jié)制閘抬高總干渠水位,大流量引水,田間大水漫灌,而下游縣(市、區(qū))卻無水可用,有時只能超采地下水,致使地下水漏斗區(qū)不斷擴大,上下游用水矛盾十分突出。這也導(dǎo)致了黃河水浪費嚴(yán)重,灌溉系數(shù)較低。
灌區(qū)內(nèi)上下游用水價格按畝次收,收費標(biāo)準(zhǔn)單一,和用水多少基本沒關(guān)系,不利于黃河水資源的節(jié)約,導(dǎo)致了灌區(qū)灌溉系數(shù)偏高。灌區(qū)部分渠系工程不配套,工程老化現(xiàn)象嚴(yán)重,灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水節(jié)水意識淡薄,節(jié)水措施跟不上,多數(shù)仍采用大水漫灌,也是灌區(qū)灌溉系數(shù)偏低的原因,使水資源緊張局面更加嚴(yán)重。
黃河屬于多泥沙河流,引水必引沙。引黃灌區(qū)引水時引進(jìn)的大量泥沙嚴(yán)重淤積渠道、沉沙池及沉沙條渠,德州市引黃灌區(qū)每年都投入大量的人力物力進(jìn)行清淤。2003年以前清淤采取“以資代勞”的方式,以后基本采取機械清淤的方式進(jìn)行,費用在水費中列支。
德州市對泥沙處理形成了一套改良土地的方法,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。但由于年年清淤,清淤泥沙棄土困難,清淤棄土和沉沙池占地費用不斷增加,造成引黃成本加大,灌溉水費上漲。這與減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)出現(xiàn)矛盾,制約了引黃灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
目前,黃河下游山東段引黃供水的主要目的仍是灌溉,而灌溉主要集中在小麥生長期,即2—6月份,黃河來水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足山東的春灌用水。德州市每年引水量在12億m3左右,而每年的2—6月份引水一般就達(dá)10億m3左右,占全年用水的83%左右。由于季節(jié)原因,此期間黃河屬于枯水期,且各地用水時間、水量都比較集中,春灌期間供需矛盾更加突出。
由于平原水庫占用土地多,建設(shè)投資大,故蓄水成本高。目前,德州市現(xiàn)有的平原水庫蓄水主要是為了保證居民生活用水和重點企業(yè)生產(chǎn)用水,調(diào)蓄能力小,無力提供大量的灌溉用水。
2011年,中央一號文件明確指出:“水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,水利是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)不可或缺的首要條件,是經(jīng)濟社會發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)支撐,是生態(tài)環(huán)境改善不可分割的保障系統(tǒng),具有很強的公益性、基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性”。并提出實施最嚴(yán)格的水資源管理。
水資源問題已引起中央的高度重視,也為水利建設(shè)及水資源管理提出了明確的目標(biāo),各水資源管理部門和單位應(yīng)認(rèn)真落實最嚴(yán)格的水資源管理,切實把水資源管好用好,確保我國社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。同時相關(guān)部門及單位應(yīng)充分利用媒體等多種形式強化節(jié)水宣傳工作,提高每個公民的水荒意識和節(jié)水意識,使珍惜水、愛惜水、保護水成為每個公民的自覺行動,動員全社會充分合理利用現(xiàn)有水資源。
目前,德州段引黃供水主要是黃河河務(wù)局和地方水利局產(chǎn)生的供需關(guān)系。建議由上級主管部門明確黃河水用水性質(zhì)的界定標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)和方式,提供有力的政策支持,再由供需雙方建立順暢的供需管理機制,并作為長效機制共同完成,同時利用經(jīng)濟杠桿有效調(diào)控黃河水的用水性質(zhì)和利用率,將有限的黃河水用到最需要的地方,以期發(fā)揮黃河水最大的效益,為山東社會經(jīng)濟發(fā)展再做貢獻(xiàn)。
小浪底水庫建成運用后,為山東的引黃供水事業(yè)提供了較為有力的水資源保障,但山東段黃河水的供需矛盾仍然十分突出。山東沿黃主要用水量發(fā)生在春灌期間,而此期間上游來水量又相對較小。建議在保證小浪底水庫基本功能和運用安全的情況下,優(yōu)化水庫運用方式調(diào)蓄黃河水,促進(jìn)山東農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。
加大對引黃渠首工程的投入,按照國家規(guī)范及時對引黃水閘進(jìn)行全面的專業(yè)安全鑒定和洞身清淤檢查,對發(fā)現(xiàn)的安全問題采取措施及時處理,盡快對已鑒定為四類閘的引黃水閘有計劃地進(jìn)行改建,確保黃河汛期和水閘供水的安全。
對大型引黃灌區(qū)實行統(tǒng)一管理,灌區(qū)水量統(tǒng)一調(diào)度和分配,改變“多龍管水”的不利局面,在保障居民生活用水和重點企業(yè)生產(chǎn)用水的前提下,對高耗水、低效益的企業(yè)用水予以限量供水,超量部分實行加價收費。
采取有效措施,建立切實可行的農(nóng)業(yè)用水水費征收機制和標(biāo)準(zhǔn),采取多渠道的投資方式和融資手段,加大灌區(qū)配套設(shè)施建設(shè),改善農(nóng)業(yè)用水條件,提高農(nóng)業(yè)用水灌溉效率。充分利用經(jīng)濟杠桿調(diào)控水資源的管理和利用,起到促進(jìn)節(jié)約用水的作用,推進(jìn)灌區(qū)節(jié)約用水進(jìn)程,促進(jìn)灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展。
由于黃河連續(xù)實施調(diào)水調(diào)沙,主河槽被沖刷下切,大河同等流量下閘前水位下降近2m,加之渠道淤積導(dǎo)致渠道水位抬高,故造成引黃涵閘上下游水位差減小,從而引起水閘引水能力下降。在保證黃河主河槽泄水能力的情況下,加大渠道清淤力度,降低渠道水位,以提高涵閘引水能力。
自黃河實施調(diào)水調(diào)沙和小浪底水庫的綜合運用以來,山東引黃含沙量降低,引黃泥沙也有所減少,但灌區(qū)泥沙清淤處理仍不可忽視。應(yīng)結(jié)合實際情況進(jìn)行清淤機械研究,加大泥沙應(yīng)用研究力度,在遠(yuǎn)距離輸沙棄土研究的基礎(chǔ)上,改良低洼鹽堿地,盡量降低清淤棄土成本。