王世軍,李軍建,馬鵬飛
(寧夏水文水資源監(jiān)測預(yù)警中心,銀川 750004)
近年來, 國家和自治區(qū)大力實(shí)施生態(tài)流量保障相關(guān)項(xiàng)目,寧夏于2016 年列入國家生態(tài)流量試點(diǎn)省(區(qū)),2018 年明確了苦水河的生態(tài)基流和生態(tài)水量,2020 年水利部將苦水河列為寧夏年度全國生態(tài)流量保障重點(diǎn)河湖。
苦水河是寧夏境內(nèi)黃河的一級支流, 天然水質(zhì)較差,礦化度和總硬度較高,河道及水庫淤積嚴(yán)重,濕地植物稀少且分布不均, 區(qū)域的生態(tài)環(huán)境極其脆弱。隨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展,流域水資源開發(fā)利用帶來的影響日益顯現(xiàn),生態(tài)用水安全面臨較大壓力。如何加強(qiáng)苦水河生態(tài)流量管控工作、 維系和改善苦水河生態(tài)環(huán)境,是亟待水利工作者解決的問題。
苦水河發(fā)源于甘肅省環(huán)縣甜水堡鎮(zhèn)花石山沙坡子溝腦,流經(jīng)寧夏吳忠市鹽池、同心、利通區(qū)、紅寺堡、靈武市等5 縣(市、區(qū)),于靈武市新華橋鎮(zhèn)華一村匯入黃河,主河道全長223.8 km,流域面積5218 km2,其中,寧夏境內(nèi)長202.8 km,流域面積4942 km2。
(1)水資源總量少??嗨恿饔蚨嗄昶骄涤炅績H260.7 mm, 屬于干旱少雨區(qū), 區(qū)內(nèi)天然徑流量僅0.152 億m3,平均徑流深3.1 mm。
(2)農(nóng)灌退水多??嗨酉掠尾糠治挥谝S灌溉區(qū),受農(nóng)灌退水影響,苦水河入黃實(shí)測徑流量大于天然徑流量。平均年排水量0.762 億m3,占實(shí)測年徑流量的82%。
(3)天然水質(zhì)差。苦水河流域水資源本底較差,水體礦化度和總硬度較高,礦化度2 g/L 以上水資源量占總水資源量的93%以上。 下游有農(nóng)田灌溉退水和生活污水匯入,致使CODCr、NH3-N 等污染指標(biāo)超標(biāo)較嚴(yán)重,枯水期更為明顯,郭家橋監(jiān)測斷面礦化度年均值5090 mg/L。
(4)豐枯變化大??嗨訛楦珊祬^(qū)季節(jié)性河流,天然來水年際變化較大, 全河變差系數(shù)Cv達(dá)0.84。歷年最大徑流量0.40 億m3(2002 年), 最小徑流量0.014 億m3(1963 年)。易出現(xiàn)連續(xù)枯水年,水量年內(nèi)分配集中,汛期6—9 月多年平均徑流量0.123 億m3,占全年水量的74%。
(1)地表水開發(fā)率較低,地下水開采率較高。分析苦水河流域2013—2022 年水資源開發(fā)利用情況,近10 年地表水資源平均開發(fā)率僅7.3%, 最高為2013 年的10.8%,最低為2019 年的1.9%。而地下水開采率普遍較高, 十年平均開采率為60%, 其中2013 年地下水開采率高達(dá)122%。
(2)引黃水為流域內(nèi)主要供水水源,流域內(nèi)當(dāng)?shù)氐乇硭┧勘壤钚。瑑H占總供水量的10%左右;黃河水供水量比例最高,占總供水量的60%以上;地下水供水量比例約為總供水量的30%左右。
(3)當(dāng)?shù)氐乇硭盟畬ο鬄檗r(nóng)業(yè)和農(nóng)村人畜,其中利通區(qū)和鹽池縣主要為農(nóng)業(yè)用水, 紅寺堡區(qū)和同心縣為農(nóng)村人畜用水。
苦水河流域先后共建中型水庫2 座,小型水庫4座。 中型水庫分別為太陽山郝家臺水庫和劉家溝水庫,郝家臺水庫位于苦水河干流,該水庫淤積嚴(yán)重,調(diào)節(jié)能力極弱。支流上的太陽山劉家溝水庫為2006年新建,通過調(diào)蓄黃河水,為太陽山工業(yè)園區(qū)供水。其他小型水庫運(yùn)行模式為空庫迎汛, 不具備生態(tài)流量調(diào)蓄功能。
苦水河僅有郭家橋一個具有長系列觀測資料的水文斷面,同時也是入黃控制斷面,控制著苦水河流域99.9%的來水, 因此確定郭家橋斷面為苦水河生態(tài)流量保障主要控制斷面。
根據(jù)全區(qū)徑流變化及黃河來水情況、 水量分配方案、 寧夏生態(tài)流量報告等現(xiàn)有技術(shù)成果, 采用1956—2016 年為分析序列, 采用Qp 法、Tennant、頻率曲線法進(jìn)行復(fù)核。 最終確定苦水河生態(tài)流量控制目標(biāo)為:除特枯水年外,郭家橋斷面實(shí)測年徑流量不低于500 萬m3,月均實(shí)測流量不低于0.1 m3/s。
生態(tài)流量方面, 苦水河流域?qū)崪y流量遠(yuǎn)大于天然流量,實(shí)測徑流中農(nóng)灌退水組成較多,因此在20 世紀(jì)80 年代以前, 生態(tài)流量滿足程度較低,20 世紀(jì)90年代之后,生態(tài)基流滿足程度在100%以上;生態(tài)水量方面,苦水河歷年最小實(shí)測徑流量為978 萬m3,因此每年的水量均能達(dá)到生態(tài)水量目標(biāo)值(500 萬m3);斷流情況方面, 苦水河1967 年出現(xiàn)過1 次斷流情況,斷流河段長度23.5 km,最大斷流天數(shù)2 d。
苦水河流域天然徑流主要為降水補(bǔ)給,1956—2000 年流域多年平均降水量12.24 億m3,多年平均天然徑流量0.146 億m3;2000—2016 年流域多年平均降水量12.45 億m3,多年平均天然徑流量0.165 億m3。從降水和天然徑流來看總體變化不大,未來隨著生態(tài)建設(shè)力度加大、下墊面條件改善、水資源開發(fā)利用水平提高等多方面原因,天然徑流可能呈減少趨勢。
苦水河河道水量過分依賴灌區(qū)排水,①黃河來水量總體呈減少趨勢,2000—2016 年黃河平均來水量為265 億m3, 較1956—2000 年307.7 億m3減少42.7億m3,流域整體水資源的持續(xù)減少,導(dǎo)致未來黃河水指標(biāo)調(diào)整形勢不容樂觀; 一旦黃河水分配指標(biāo)壓減,勢必導(dǎo)致灌區(qū)引排水量減少, 河道流量也隨之減少;②種植結(jié)構(gòu)調(diào)整,區(qū)農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的85%以上,扣除冬灌用水依然維持在70%以上,吳忠市農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的90%以上,扣除冬灌用水依然接近80%,根據(jù)自治區(qū)“四水四定”方案,將嚴(yán)格控制水稻種植面積,水稻面積壓減后灌區(qū)引水量勢必大幅減少,則灌區(qū)排水量、河道流量也隨之減少。
苦水河流域水資源開發(fā)利用程度只有8.8%,流域內(nèi)苦咸水分布廣泛,2 g/L 以下水資源量94 萬m3,2 g/L 以上水資源量1424 萬m3。隨著最嚴(yán)格水資源管理和節(jié)水型社會建設(shè)的深入、 經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用水剛性需求的增加, 苦咸水的開發(fā)利用力度將進(jìn)一步增大,也將會成為導(dǎo)致河道流量減少的因素。
從耗水角度對吳忠市2016—2022 年耗水情況進(jìn)行綜合分析, 從地表水實(shí)際耗水量和黃委調(diào)度指標(biāo)情況看,吳忠市已處于臨界超載狀態(tài)。耗水指標(biāo)臨近紅線,將倒逼用水結(jié)構(gòu)調(diào)整,導(dǎo)致河道流量減少。
按照國家和自治區(qū)發(fā)布實(shí)施的各行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn)核算、 核定許可取水量和取用水戶的年度用水計劃指標(biāo),制定并下達(dá)年度用水計劃,對超計劃(定額)取用水的,實(shí)行超計劃累進(jìn)加價。積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革, 加快推進(jìn)新增農(nóng)業(yè)水價綜合改革實(shí)施面積。 配合完成寧夏引黃灌區(qū)水費(fèi)收入測算分析研究與實(shí)施,加快末級渠系水價改革,完成縣(區(qū))末級渠系供水價格成本測算。
農(nóng)業(yè)上,堅持以水定規(guī)模,嚴(yán)格控制水稻等高耗水作物種植面積,加快灌區(qū)節(jié)水改造與續(xù)建配套,規(guī)?;l(fā)展以滴灌、 噴灌為主的高效節(jié)水灌溉。 工業(yè)上, 下達(dá)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)任務(wù), 積極推進(jìn)水重復(fù)利用、循環(huán)使用、廢水處理回用。生活上,大力開展節(jié)水型城市、縣(區(qū))、公共機(jī)構(gòu)建設(shè)。
組織研究制定非常規(guī)水資源利用辦法, 修訂節(jié)水獎勵實(shí)施辦法, 從政策上鼓勵企業(yè)節(jié)水和廢污水處理回用,加大節(jié)水獎勵及補(bǔ)貼力度,特別是對“零排放”企業(yè)加大節(jié)水補(bǔ)貼和獎勵;探索水資源稅優(yōu)惠鼓勵政策,根據(jù)“取之于水、用之于水”的原則,將水資源稅、超計劃加價水費(fèi)等資金,用于補(bǔ)貼工業(yè)節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)示范推廣、技術(shù)改造、水權(quán)交易等。
實(shí)施水源替代工程,以都市圈中、東線工程為契機(jī),用黃河水替代當(dāng)?shù)氐叵滤瑴p小當(dāng)?shù)厮Y源承載能力負(fù)擔(dān);加大水權(quán)交易力度,盤活水市場,積極推行本市內(nèi)部、本市與其他4 市的水權(quán)交易,一方面可以獲取交易資金來支持水資源建設(shè), 另一方面可讓水資源流動起來,解決水指標(biāo)不足的問題,有效緩解各地區(qū)用水不足。加大非常規(guī)水綜合利用,實(shí)行非常規(guī)水資源配額制,加大再生水、礦井疏干水、雨洪水等非常規(guī)水綜合利用, 建立非常規(guī)水利用精準(zhǔn)補(bǔ)貼和節(jié)水獎勵機(jī)制,鼓勵使用非常規(guī)水,強(qiáng)化考核和引導(dǎo),倒逼各地加大非常規(guī)水利用率。
對各縣行政區(qū)域內(nèi)苦水河干支流引取水實(shí)行動態(tài)監(jiān)管,嚴(yán)格落實(shí)管理責(zé)任制,明確權(quán)責(zé)分配,建立臺賬制度,確?!罢l設(shè)立,誰監(jiān)管,多方監(jiān)督”的長效機(jī)制。對新建的引水灌溉工程定期核查,依法追究違規(guī)取水行為責(zé)任; 對不符合標(biāo)準(zhǔn)和要求的工程審批單位要嚴(yán)格審批手續(xù)辦理,必要時可采取封停處理。
探討開展蓄水工程項(xiàng)目建設(shè)的可能性, 完善流域和區(qū)域水資源配置總體布局,強(qiáng)化聯(lián)調(diào)聯(lián)控左右,有效調(diào)控當(dāng)?shù)厮Y源。 各市縣水利部門在水利工程建設(shè)和修建湖泊時應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃、審批、設(shè)計、施工等相關(guān)部門合作,因地制宜,完善水量調(diào)度管理信息系統(tǒng),建立水量調(diào)度監(jiān)測、監(jiān)控等平臺,強(qiáng)化水量調(diào)度監(jiān)督管理和執(zhí)行力, 確保行政區(qū)域生態(tài)流量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)區(qū)域地理、氣象特性,各縣區(qū)合理構(gòu)建生態(tài)廊道和涵養(yǎng)水源植物種植區(qū)域, 優(yōu)化流域內(nèi)生態(tài)質(zhì)量。充分發(fā)揮公眾與媒體輿論方式,對于周邊傾倒垃圾堵塞水流、非法排污、亂砍亂伐等破壞生態(tài)環(huán)境的行為,一查到底,嚴(yán)肅處理。確保河道內(nèi)水流全年暢通,保證生態(tài)流量補(bǔ)給。
(1)以苦水河為例,闡述其生態(tài)流量確定的基本步驟,并從水資源現(xiàn)狀角度出發(fā),對未來水資源發(fā)展的態(tài)勢研判,分析生態(tài)流量管控的不利因素,在此基礎(chǔ)上提出綜合化合理化的管控建議, 為苦水河生態(tài)流量管控提供技術(shù)支撐。
(2)以生態(tài)流量為切入點(diǎn),在寧夏區(qū)內(nèi)首次以管理角度提出管控建議, 可為其他流域的生態(tài)流量管控提供一定參考。