王 波
(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,哈爾濱150080)
三江平原位于黑龍江省東北部,全區(qū)土地總面積10.57萬km2,占全省面積的23%,其中平原區(qū)面積為5.85萬km2。本區(qū)有兩座山脈和3條大江:兩座山脈分別是小興安嶺、完達山,3條大江是黑龍江、烏蘇里江和松花江,構(gòu)成了三江平原的自然地勢和基本地貌。
區(qū)內(nèi)主要河流有:黑龍江及其支流鴨蛋河、青龍蓮花河和濃江鴨綠河;松花江及其支流倭肯河、安邦河、梧桐河、嘟嚕河和蜿蜒河;烏蘇里江及其支流別拉洪河、七星河、撓力河、阿布沁河、七虎林河、穆棱河和松阿察河共計18條河流,另外,該區(qū)域內(nèi)還包括小興凱湖和部分大興凱湖的面積。
三江平原屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),冬季嚴寒,春季干燥,夏季高溫、多雨,秋季短暫、多風(fēng)。全區(qū)降水年際變化較大,年內(nèi)分配不均,多年平均降水量450~650 mm,多年平均蒸發(fā)量一般在550~840 mm。區(qū)內(nèi)年平均溫度在1℃~3℃,無霜期為120~140 d;結(jié)冰期長達150~180 d,平均最大凍深1.6~2.0 m。
三江平原地表水資源量主要由降雨形成,還有少部分為春季融雪和融冰形成,降水總量中約有81%通過陸面蒸發(fā)返回空氣中和受重力作用補給地下水層以及外江河流出境,約19%形成地表徑流。三江平原區(qū)內(nèi)地表水徑流總量約為116.3億m3。
該區(qū)地下水資源量約85.57億m3,其中平原區(qū)地下水資源量67.04億m3。
三江平原地處黑龍江、松花江和烏蘇里江匯流地帶,具有得天獨厚的水資源開發(fā)利用條件。黑龍江、松花江、烏蘇里江干流以及興凱湖的控制斷面的多年平均徑流量分別為:2 680億 m3(伯力斷面)、725億 m3、433億 m3和29億 m3。
三江平原區(qū)內(nèi)資源總量為161.96億m3,資源量為多年平均地表徑流量為116.30億m3,地下水85.57億m3,水資源總量為161.96億m3。外江水資源量為2 680億m3。
本區(qū)內(nèi)土壤主要有棕壤、黑土、白漿土、草甸土、沼澤土共5類,面積分別為3.61萬km2、0.67萬km2、2.07萬km2、2.80萬km2、1.46萬km2,占全區(qū)總面積的 31.6%、6.1%、19%、25.7%、13.4%。另外,還有少量的泛濫土和蘇打鹽土分布于江河沿岸和鹽化草甸中。
棕壤包括山地棕壤、草甸棕壤和沙質(zhì)棕壤,主要分布在山地丘陵及松花江以北平原中高地上;黑土包括黑土和草甸土,主要分布于的崗坡地和平原中的高崗地,已大部分開墾,是該區(qū)內(nèi)最好的土壤;白漿土包括高地白漿土、平原白漿土和低地白漿土,主要分布在完達山前的崗平地和撫遠三角地帶,大部分已經(jīng)開墾,主要特點是剖面明顯分為黑土層、白漿土和淀積層是本區(qū)的主要低產(chǎn)土壤;草甸土包括草甸土、鹽化草甸土、低地草甸土和沙底草甸土,主要分布在平地、低平地和江河沿岸,是區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)能力最大而產(chǎn)量不穩(wěn)定的土壤;沼澤土包括草甸沼澤土、漂筏及淤泥沼澤土和泥炭土,分布在廣大低濕地和荒原中。
2005年三江平原地區(qū)現(xiàn)狀總用水量80.90億m3,其中:區(qū)內(nèi)地表水37.30億m3(不含區(qū)外調(diào)水),占地表水資源量的23%,其中開發(fā)利用程度最大的安邦河為42%,其次是倭肯河地表水利用率為36%,開發(fā)利用程度較小的河流是青龍蓮花河、阿布沁河、濃江鴨綠河;區(qū)外調(diào)水3.03億m3;平原區(qū)地下水用水為38.19億m3,占地下水開采量的57%,其中開發(fā)利用程度最大的是別拉洪河為102%,其次是濃江鴨綠河河地下水利用率為94%,開發(fā)利用程度較小的河流是嘟嚕河、梧桐河等。
三江平原現(xiàn)狀用水量80.90億m3:生活用水占3.69%,生產(chǎn)用水占96.12%(其中農(nóng)業(yè)占83.31%),生態(tài)占0.19%。表明三江平原是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水為主。
土地資源利用現(xiàn)狀見表1,2005年為例。
表1 2005年三江平原土地利用現(xiàn)狀表
三江平原具有耕地、林地分布相對集中,后備土地資源較多,開發(fā)利用潛力較大,開發(fā)條件較好等特點。
土地利用方面存在的主要問題是:①重開發(fā)、輕治理,墾建失調(diào),農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施薄弱;②建設(shè)用地與農(nóng)業(yè)用地之間存在著一定的矛盾,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人口的增加,人均耕地占有量不斷減少;③重開發(fā)、輕保護,土壤耕作層變薄,肥力下降,土地利用整體效益較差;④耕地、林地、牧業(yè)用地利用率低,建設(shè)用地的利用也不充分,工礦廢棄地及災(zāi)毀地復(fù)墾率低,經(jīng)營管理粗放;⑤用地結(jié)構(gòu)不盡合理,牧草地比重小。
今后土地利用方向以農(nóng)業(yè)和礦業(yè)用地為主,農(nóng)林牧相結(jié)合,建設(shè)商品糧基地和煤電生產(chǎn)基地,發(fā)展農(nóng)、牧、林、漁、副業(yè)及邊貿(mào)事業(yè)。要加快三江平原以水利工程建設(shè)為主的綜合治理,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,提高土地利用率、產(chǎn)出率。搞好可墾荒地開發(fā)利用,增加有效耕地面積。同時要搞好林業(yè)建設(shè),做好三江平原東部濕地保護工作,維持良好的生態(tài)環(huán)境。
水資源開發(fā)利用方面存在的主要問題有:①工程建設(shè)資金投入少,建設(shè)速度緩慢。區(qū)內(nèi)蓄水工程的興利庫容為17.21億m3,僅占地表水資源量的14.8%;②開發(fā)利用不平衡,過度開發(fā)與開發(fā)不足并存。一方面地表徑流利用率僅為31%,外江水資源利用不到1%;另一方面地下水局部超采,地下水位下降過大。③防洪減災(zāi)工程和非工程措施仍然薄弱,工程建設(shè)標準偏低,已無法適應(yīng)本地區(qū)社會與經(jīng)濟發(fā)展的需要。部分防洪治澇工程總體布局與生態(tài)環(huán)境保護的需要不相適應(yīng)。④礦區(qū)水土保持和區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)急需加強。⑤水資源開發(fā)利用效率和效益亟待提高。工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量為220 m3,重復(fù)利用率為40%,農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)仍低于全國平均水平。⑥豐富的國境界河水資源利用率極低,大量的水資源長期沒有被利用。
水土資源利用過程中的矛盾主要表現(xiàn)為:①空間分布不匹配。區(qū)內(nèi)山丘區(qū)的水資源相對豐富,但可灌溉的耕地較少;平原區(qū)的水資源相對匱乏,但可灌溉的耕地較大。三大江沿岸水資源豐富,支流的水資源較少,難以滿足流域內(nèi)的需水要求。②自然降雨過程與農(nóng)作物生長需水過程不協(xié)調(diào),不能滿足水稻的生長和其它作物高產(chǎn)的需求。
三江平原地區(qū)由于開發(fā)較晚,基礎(chǔ)薄弱,農(nóng)田基本建設(shè)投入少,長期處于糧食單產(chǎn)不穩(wěn)、總產(chǎn)不高的狀態(tài)。中低產(chǎn)田占耕地總面積的60%以上,農(nóng)業(yè)增產(chǎn)潛力很大。
根據(jù)本地區(qū)的自然情況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際狀況,提高土地資源利用效率的主要途徑和措施包括:①農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。主要包括高產(chǎn)、多抗的優(yōu)良品種的培育和選播;耕作技術(shù)的改進與發(fā)展等。②土壤改良及合理施肥。根據(jù)實際情況,加強測土配方施肥,改善作物生長的土壤環(huán)境;提高有機肥料和生物肥料的施用比例,改良土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性。③機械措施。加強機械化耕作,深耕松土,加大土壤的孔隙度,改善土壤的透氣性,增大土壤的涵養(yǎng)水源。④調(diào)整作物的種植結(jié)構(gòu)。根據(jù)水土資源情況,擴大產(chǎn)量高、經(jīng)濟價值大的作物種植面積。⑤加強以灌溉、排水為中心的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。利用本區(qū)豐富的水資源,擴大灌溉面積,實現(xiàn)農(nóng)田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目標。
以上各類措施中,農(nóng)田水利措施增產(chǎn)最為顯著,經(jīng)過多年統(tǒng)計資料分析,水利措施增產(chǎn)能力可占各類措施總增產(chǎn)能力的50%以上。因此,以水資源開發(fā)利用和優(yōu)化配置為中心的農(nóng)業(yè)水利建設(shè)是三江平原地區(qū)的土地高效利用和糧食增產(chǎn)的重要途徑和措施,也是今后一段時期本區(qū)農(nóng)田基本建設(shè)的重點。
4.1.1 農(nóng)作物種植現(xiàn)狀
農(nóng)作物種植現(xiàn)狀見表2。
表2 2005三江平原土地種植結(jié)構(gòu)情況
4.1.2 農(nóng)業(yè)發(fā)展方向
根據(jù)國家對黑龍江省社會經(jīng)濟的發(fā)展要求和適應(yīng)新形勢下市場經(jīng)濟的需要,結(jié)合本地區(qū)的特點,以優(yōu)越的自然資源為依托,按國家和我省的產(chǎn)業(yè)布局,加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,以水資源可持續(xù)利用為基本條件,以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護為目標,科學(xué)合理地確定地區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)展的思路和方向。
目前,全國多數(shù)人口以大米為主糧。近10年,全國水稻播種面積為2 800萬hm2~3 200萬hm2,稻谷總產(chǎn)量為1 800億kg~2 000億kg。預(yù)測2020年我國人口達到14.3億,屆時需稻谷產(chǎn)量達2 280億kg。按照現(xiàn)有水稻播種面積預(yù)測,稻谷缺口280億kg~480億kg。
近10年,我省是全國稻谷生產(chǎn)發(fā)展最快的省份。其中,三江平原水稻增長最快。黑龍江省大米的特色品牌,為我省稻米拓展了需求空間。我省大米以品質(zhì)好,口感佳,營養(yǎng)價值高,綠色食品而享譽全國。水稻已成為我省的品牌作物,大米的產(chǎn)值是我省農(nóng)村經(jīng)濟的重要增長點。
2005年,三江平原水田實灌面積約102萬hm2,灌溉率僅達26%,隨著商品糧基地對糧食高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和對水資源提出的要求,在提高本區(qū)糧食綜合生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上,三江平原地區(qū)有條件調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),大力發(fā)展水稻種植面積,既能滿足全國人民對優(yōu)質(zhì)大米的需求,又能提高本區(qū)的糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。通過對本區(qū)的土地資源、水資源條件以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等各方面的分析,區(qū)內(nèi)水稻種植面積可發(fā)展到200萬hm2以上,占耕地面積的60%左右。
三江平原現(xiàn)狀地表水供水能力50.54億m3。規(guī)劃近期新增大型水庫5座,中型水庫17座,在提高水資源調(diào)蓄能力的基礎(chǔ)上,增加了區(qū)間水資源的利用率;遠期增加大型水庫5座,中型水庫25座。近期供水能力提高到127.26億m3,遠期達到134.45億m3。
根據(jù)規(guī)劃預(yù)測,三江平原近期各業(yè)需水202.36億m3,缺口 達 到 75.10億m3,遠 期 需 水 233.21億m3,缺 口 為98.76億m3。主要缺水量集中在穆棱河、撓力河、青龍蓮花河、濃江鴨綠河、別拉洪河、蜿蜒河以及三大江沿岸地區(qū)。撓力河缺水最為突出,缺水量達25億m3。從流域的分布和地形地勢的特點看,這些河流和區(qū)域有引調(diào)外江水資源的條件。
在流域內(nèi)水資源配置的基礎(chǔ)上,考慮流域內(nèi)近遠期經(jīng)濟社會發(fā)展需求、流域內(nèi)水資源開發(fā)程度、引調(diào)鄰近流域或外江水資源的工程布置和建設(shè)難度,推薦增加引調(diào)水的工程方案。
4.2.1 引松濟撓工程
三江平原腹地七星河、撓力河等地區(qū)屬水資源相對欠缺地區(qū),該區(qū)土地資源十分豐富,農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿艽蟆T摿饔虻靥幩苫ń掠文习?,地勢西高東低,適合從松花江引水。規(guī)劃建設(shè)引調(diào)水工程,解決七星河和撓力河等地區(qū)的工業(yè)、城鄉(xiāng)居民、農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境及濕地等用水問題。近期引調(diào)水量8.25億m3,遠期引調(diào)水量24.22億m3。
4.2.2 兩江一湖、松干、湯旺河引調(diào)水工程
三江平原外江過境量非常豐富,根據(jù)區(qū)內(nèi)土地分布情況和各流域經(jīng)濟發(fā)展布局,考慮外江引水灌溉,重點發(fā)展水稻種植。規(guī)劃穆棱河、七虎林河、撓力河、青龍蓮花河、濃江鴨綠河、別拉洪河、蜿蜒河等地區(qū)分別引黑龍江、烏蘇里江、興凱湖、湯旺河、松花江的水資源進行灌溉,近期引水量為82.53億m3,遠期引水量87.23億m3。
根據(jù)區(qū)內(nèi)地形、土壤、水資源等條件,考慮當前和今后一段時期國家需要、市場需求、經(jīng)濟價值等因素,對區(qū)內(nèi)農(nóng)作物種植比例進行適當調(diào)整,考慮區(qū)內(nèi)農(nóng)田作物種植結(jié)構(gòu)及調(diào)整的可能性,擬定合理的農(nóng)業(yè)種植比例,確定灌區(qū)灌溉面積。
充分利用“兩江一湖”的過境水資源,通過水土資源平衡,實現(xiàn)全區(qū)土地資源的高效利用和水資源的優(yōu)化配置。
“兩江一湖”干流沿岸可發(fā)展大中型水田灌區(qū)有14處。其中:①黑龍江流域8處包括:江蘿灌區(qū)、綏濱灌區(qū)、德龍灌區(qū)、二九O灌區(qū)、三村灌區(qū)、青龍山灌區(qū)、勤得利灌區(qū)、臨江灌區(qū)。②烏蘇里江流域4處包括:烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)、八五九灌區(qū)、饒河灌區(qū)、虎林灌區(qū)。③興凱湖地區(qū)2處包括:興凱湖灌區(qū)、湖濱灌區(qū)。規(guī)劃區(qū)的范圍在沿岸的6個市縣蘿北縣、綏濱縣、同江市、撫遠縣、虎林市及密山市和農(nóng)墾寶泉嶺、紅興隆、建三江及牡丹江4個分局所屬27個農(nóng)場范圍內(nèi)?,F(xiàn)有耕地面積85.6萬hm2,可發(fā)展水田灌溉面積近74萬hm2。
從三江平原地區(qū)水田發(fā)展來看,其重點向“兩江一湖”沿岸實施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,只解決了沿江、沿湖地區(qū)水田發(fā)展問題,區(qū)域中心腹地的農(nóng)田灌溉問題仍然沒有得到解決。根據(jù)黑龍江省水土資源分布和地理上的特點分析,跨流域調(diào)水是解決水資源短缺地區(qū)水源問題的一項重要工程措施。三江平原地區(qū)耕地面積較大,腹地七星河、撓力河等地區(qū)屬水資源欠缺地區(qū),該區(qū)土地資源十分豐富,農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿艽?,是我國糧食戰(zhàn)略生產(chǎn)和儲備的重要地區(qū)之一。因此需要擴建富錦灌區(qū)和建設(shè)引松補撓灌區(qū),實行跨區(qū)域調(diào)水,優(yōu)化資源配置。引松補撓灌區(qū)的總面積為4 666.7 km2,現(xiàn)有耕地面積40萬hm2,可發(fā)展水田灌溉面積28萬hm2。
三江平原總耕地面積371.4萬hm2,通過水土資源的合理開發(fā)與優(yōu)化配置,可發(fā)展灌溉面積204.4萬hm2,其中,發(fā)展大型灌區(qū)34座,灌溉面積153.8萬hm2;中型灌區(qū)26座,灌溉面積18萬hm2;小型灌區(qū)的灌溉面積32.5萬hm2。
考慮灌區(qū)基本資料情況、現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施條件和自身資源優(yōu)勢,根據(jù)區(qū)內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展進程和水資源開發(fā)的速度,分期實施。
三江平原地區(qū)水資源合理開發(fā)后,可實現(xiàn)農(nóng)田灌溉率接近60%,而且絕大部分為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的水田。按目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和技術(shù)預(yù)測,三江平原地區(qū)的糧食年生產(chǎn)能力可達到240億kg以上,年生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻80億kg,糧食增產(chǎn)52%。
[1]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.三江平原水利綜合規(guī)劃[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,2008.
[2]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.黑龍江省糧食生產(chǎn)能力建設(shè)規(guī)劃[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,2008.
[3]王波.水利建設(shè)是三江平原生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的基礎(chǔ)和保障[J]. 黑龍江水利科技,2003,31(2):3 -4.