大慶市水資源環(huán)境問題與對策分析

徐太海 高鳳杰 秦姝冕

摘要 大慶市水資源相對匱乏，屬于嚴重缺水城市。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，需水增長明顯快于供水能力增長，資源性缺水嚴重，尤其是生態(tài)環(huán)境用水量缺乏。 應從重點防洪工程、百億斤糧食產(chǎn)能工程、水資源配置工程、民生水利工程、生態(tài)水利工程、水務能力建設等方面加強水利工程建設；大慶市水體目前有一定的環(huán)境容量，針對不同的水體功能提出水環(huán)境容量利用的方案；指出可通過加強污水處理廠建設、改善污水處理工藝、植被控制技術(shù)、穩(wěn)定塘與濕地控制技術(shù)等方法改善水環(huán)境質(zhì)量；大慶地區(qū)泡沼眾多，以清淤、稀釋混合、水生植物凈化等多種手段加強泡沼的治理是非常必要的。

關(guān)鍵詞 水資源；水環(huán)境；環(huán)境容量；水利工程

中圖分類號 S181.3；X26 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）26-09085-03

Analysis of the Daqing City Water Resources and Environmental Problems and Countermeasures

XU Tai-hai et al

（Daqing Normal University， Daqing， Heilongjiang 163712）

Abstract Water resources of Daqing City is relatively scarce， which belongs to the city of serious water shortage. With the development of social economy， water demand growth is significantly faster than supply growth， shortage of water resources is serious， especially the lack of ecological environmental water. Flood control project， 10 billion kg of grain production engineering， water resources engineering， water conservancy project， the ecological water conservancy project， water capacity building， should be used to strengthen the construction of water conservancy project； Daqing City water has some environmental capacity， water environmental capacity utilization scheme was proposed according to the different functions of the water； Strengthening the sewage treatment plant construction， improving the sewage treatment process， vegetation control， stabilization pond and wetland control technique should be used to improve the water environment quality； There are so many ponds in Daqing City， dredging， diluent mixing， aquatic plant purification and other means to strengthen the governance of bogs is necessary.

Key words Water resource； Water environment； Environmental capacity； Water conservancy project

大慶市屬于黑龍江省西部干旱區(qū)，市區(qū)無天然河流，十年九旱，區(qū)域水資源貧乏^[1]。當?shù)厮Y源總量約為12億m3，其中地表水2億m3，地下水10億m3。降水（多年平均降雨量440 mm）形成的2億m3地表水由于蒸發(fā)（多年平均水面蒸發(fā)量1 600 mm^[2]）、入滲基本“自耗”，形成不了徑流，沒有利用價值。

水資源承載力是影響區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的一個重要因素，是在一定的技術(shù)和管理水平下區(qū)域水資源系統(tǒng)承載的人類發(fā)展水平^[3]。水資源承載力可以通過層次分析法^[4]和主成分分析法^[5]等方式進行評價，大慶市水資源承載能力整體上已經(jīng)超出了參考評價區(qū)域的承載能力，開發(fā)利用潛力相對較低^[6-7]。大慶市地表水環(huán)境存在著一定的污染問題^[8]，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大慶市水環(huán)境發(fā)展態(tài)勢良好，廢水排放達標率顯著提高^[9]，可以選用不同的模型對水庫水體^[10]和河流水體^[11]進行環(huán)境容量的計算。對大慶市進行水資源利用評價及水環(huán)境容量分析可為區(qū)域開展水利工程和水環(huán)境保護提供一定的理論依據(jù)。

1 水資源開發(fā)利用問題分析

1.1 水資源供需矛盾突出

（1）大慶市水資源相對匱乏，屬于嚴重缺水城市。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，需水增長明顯快于供水能力增長，資源性缺水嚴重，尤其是生態(tài)環(huán)境用水量缺乏。因此，在加強引蓄水工程建設的同時，還要積極向上爭取水資源分配量，在水資源科學調(diào)度和合理利用方面也需加強深入研究。

（2）由于節(jié)水意識不強、節(jié)水措施不到位，用水效率普遍偏低，水田灌區(qū)渠系利用系數(shù)只達到0.5，毛灌溉定額高達14 925 m3/hm2。城市供水管網(wǎng)綜合漏失率高達25%，遠高于節(jié)水型社會要求的指標。由于社會經(jīng)濟發(fā)展較快，排水量加大，地表水域存在不同程度的水污染，又加劇了缺水矛盾。

（3）目前全市大部分凈水廠都面臨著水處理工藝改造升級問題，改造供水能力總計達114萬t/d，水質(zhì)達標任務異常艱巨。

（4）隨著縣域經(jīng)濟的發(fā)展，大慶市西南部地區(qū)水資源需求不斷擴大，特別是由于工程不配套，連南引工程、連環(huán)湖、南引水庫、引松入州等水利工程效益得不到有效發(fā)揮，水資源合理配置亟待加強。

1.2 水利建設概況及規(guī)劃

1.2.1 重點防洪工程。

繼續(xù)實施松干、嫩干堤防達標工程建設和城市防洪工程達標工程建設，主要建設內(nèi)容為加高培厚松嫩干堤防、安肇新河堤防，整修5座滯洪區(qū)，整修雙陽河堤防和修復烏雙下游水毀工程等項目，使保護縣城和重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的松嫩干堤防洪標準達到50年一遇，使主城區(qū)和主力油田的防洪標準達到100年一遇。完成胖頭泡蓄滯洪區(qū)應急工程達標建設，主要建設內(nèi)容為新建堤防和加高培厚安肇新河堤防，配套建設相應建筑物。

1.2.2 百億斤糧食產(chǎn)能工程。

建設膜下滴灌15.6萬hm2，更新改造噴灌工程15.9萬hm2，旱田節(jié)水灌溉總面積達到46.7萬hm2，其中噴灌20.0萬hm2，膜下滴灌26.7萬hm2。水田灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造面積1.6萬hm2，水田節(jié)灌總面積達到7.3萬hm2。 完成林甸縣中部澇區(qū)、林甸縣南部澇區(qū)、大同澇區(qū)、肇州縣杏山澇區(qū)和薩爾圖區(qū)春雷澇區(qū)治理，治理總面積12.7萬hm2，使農(nóng)田排澇標準提高到10年一遇以上。

1.2.3 水資源配置工程。

完成“引水入州”一期工程，年引水量2 200萬m3，緩解肇州水資源匱乏矛盾。配套建設黑龍江省引嫩擴建一期工程，擴建北引、中引、友誼干渠及配套建筑物，增加大慶外引嫩江水量。繼續(xù)完善水資源管理信息系統(tǒng)、防汛抗旱指揮信息采集系統(tǒng)等水利信息化建設，做好水利大普查工作。

1.2.4 民生水利工程。

全部解決農(nóng)村人口飲水安全問題，農(nóng)村自來水普及率達到100%。完成城市供水設施（管網(wǎng)）改造工程，新建和改造供水管網(wǎng)105 km。完成現(xiàn)有凈水廠處理工藝改造，增加深度處理工藝，改造日供水能力114萬t；擴建東城水庫和東城水廠，日供水能力達到25萬t/d；完成東升水庫和4座小型病險水庫的消險加固工程。開展節(jié)水型社會建設，推進企業(yè)節(jié)水工藝改造和中水回用。

1.2.5 生態(tài)水利工程。

實施“百湖”治理和城市濱水開發(fā)建設，近期主要對黎明河上下游河道、紅旗河、前進河、金水河4條河道進行改擴建，建設水系連通網(wǎng)絡。完成水土流失治理面積320 km2，實施連環(huán)湖水庫綜合治理工程，實施東城水庫和龍虎泡水庫飲用水水源地保護區(qū)劃分和生態(tài)建設。

1.2.6 水務能力建設。

①水利人才培養(yǎng)。堅持以人為本，尊重知識、尊重人才、尊重創(chuàng)造。加強人才資源能力建設，深化人才工作體制改革，努力形成廣納群賢、人盡其才、能上能下、充滿活力的用人機制。加強各類水利專業(yè)技術(shù)人員的繼續(xù)教育，提高業(yè)務技術(shù)水平和創(chuàng)新能力，努力建設一支高素質(zhì)、專業(yè)化的水利隊伍，適應水利可持續(xù)發(fā)展的需要。

②水利科技發(fā)展。積極探索新理論、新方法、新技術(shù)，推廣新工藝、新材料，提高勘測、設計、施工、管理、決策等方面的總體技術(shù)水平。加強科技管理，提高科技信息化水平，建立、完善科技網(wǎng)絡系統(tǒng)。引進和吸收先進的水資源開發(fā)、利用和保護的經(jīng)驗，提高水利人員的專業(yè)素質(zhì)和管理能力，推動水務事業(yè)又好又快地發(fā)展。

③水利信息化建設。繼續(xù)完善農(nóng)業(yè)水利信息化系統(tǒng)、防汛減災信息化指揮系統(tǒng)和水資源智能管理信息系統(tǒng)的建設，利用計算機、GIS、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡等先進技術(shù)手段，及時、準確、快速收集分析整理雨情、汛情、旱情及水質(zhì)數(shù)據(jù)信息，為實現(xiàn)水務工作的現(xiàn)代化管理和科學決策提供支持。

2 大慶市水環(huán)境容量現(xiàn)狀

大慶市區(qū)的COD環(huán)境容量存在一定量的富余，但是NH+₄-N環(huán)境容量已經(jīng)接近了水環(huán)境容量負荷，所以在工業(yè)發(fā)展布局上注重城市污水處理設施的建設和削減工業(yè)企業(yè)的污水排放量，尤其是在污水處理工藝上注重采用脫氮工藝，使NH+₄-N的排放量達到水環(huán)境功能區(qū)對水質(zhì)的要求。

肇州、肇源、杜蒙等郊縣無論是在COD、NH+₄-N容量上都存在比較大的富余，所以在考慮工業(yè)法展布局上應注重在保護好環(huán)境功能區(qū)功能的前提下，向郊縣發(fā)展工業(yè)。

流經(jīng)大慶地區(qū)的松花江和嫩江雖然存在一定的富余環(huán)境容量，但是嫩江作為大慶地區(qū)的主要供水來源，承擔著飲用水的供應任務，所以從保護水質(zhì)角度來看，應盡量減少向其排放污水。松花江段由于NH+₄-N剩余容量很少，其接納污水能力也有限，所以要對該段的污水排放進行嚴格控制。由于該段對下游的哈爾濱段的影響很大，因此在以后的水環(huán)境治理過程中，要對該段的污染排放進行大量削減。

3 改善水環(huán)境質(zhì)量的途徑、方法和設想

結(jié)合大慶的實際情況，主要通過建設污水處理設施、提高工業(yè)企業(yè)的水處理效率、地表徑流污染控制、水系治理等措施來實現(xiàn)增加大慶地區(qū)水環(huán)境容量及水環(huán)境質(zhì)量改善的目的。結(jié)合大慶市水環(huán)境規(guī)劃報告，對大慶水環(huán)境質(zhì)量改善提出以下設想。

3.1 改善水環(huán)境質(zhì)量的具體目標

①要實現(xiàn)增強節(jié)水意識的目標。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、節(jié)水工業(yè)、節(jié)水服務業(yè)，建立節(jié)水型社會，研究并使用好“中水”。

②要實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的目標。對地表水資源和地下水資源進行優(yōu)化配置和聯(lián)合調(diào)度，逐步擴大地面水源建設，減少地下水的開采，恢復地下水水位，把大慶油田西部的地下水資源作為戰(zhàn)略資源加以保護，保證國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和水資源的永續(xù)利用。

③實行雨污分流。根據(jù)大慶市城市建設的特點，污水治理走“大、中、小、微”結(jié)合的路子。

④要達到整體配套的目標。在建設城市水網(wǎng)的同時，加強綠化和水保工作，形成良好的河湖景觀和濱水環(huán)境，為居民娛樂活動提供適宜的場所。

3.2 具體措施及實施方案

3.2.1 污水處理設施建設。

①城市污水截流。

由于大慶市區(qū)人口居住分散，作為納污水體的自然泡沼也比較分散，將所有污水匯聚在一處進行治理基本沒有可能，因此為了避免截流處理工程過于分散，建設方案是在措施可行的前提下，對各泡沼實施分區(qū)域治理。通過污水截流工程將區(qū)域內(nèi)污水匯集到污水處理廠進行集中處理。

②城市污水處理廠建設。

大慶市城區(qū)污水擬采用城市污水處理廠集中處理的方式，這種污水處理方式具有處理效率高、運行效果穩(wěn)定、占地面積小、衛(wèi)生環(huán)境好等優(yōu)點，是目前污水處理的首選處理方式。污水處理廠由原來污水處理能力8萬m3/d，污水處理率37%提高到處理能力43萬m3/d，年處理污水量1.57億m3，污水處理率達到80%以上。

各污水處理廠均采用具有脫氮除磷功能的A-A-O工藝，出水水質(zhì)達到二級處理標準。

3.2.2 提高工業(yè)企業(yè)的污水處理效率。

①在工業(yè)企業(yè)中推行清潔生產(chǎn)工藝。

清潔生產(chǎn)是企業(yè)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，它既能避免排放廢物帶來的風險和處理、處置費用的增長，還會因提高資源利用率、降低產(chǎn)品成本而獲得巨大的經(jīng)濟效益。目前大慶各大企業(yè)都在積極進行清潔生產(chǎn)技術(shù)改造。

②工業(yè)廢水深度凈化后回用。

工業(yè)廢水凈化后直接排放對企業(yè)而言會造成水資源的浪費，若廢水經(jīng)過深度凈化后回用，既可以減少污染物的排放量，又可以實現(xiàn)污水的再生利用。

3.2.3 地表徑流污染控制。

①植被控制技術(shù)。

利用地表密植的植物通過吸附、沉淀、過濾、生物吸收等方式截留地表徑流中的懸浮物、氮、磷重金屬等污染物質(zhì)，具體分為植草溝渠和草地漫流兩種工藝。草地漫流是在各主要排水支渠、干渠岸邊帶狀面積上密植草皮凈化帶，雨水匯集時形成地表漫流。植草溝渠是在輸送地表徑流的各排水支渠中種植苔草等水生植物，通過植物的凈化作用去除地表徑流中的污染物質(zhì)。

②穩(wěn)定塘與濕地控制技術(shù)。

大慶地區(qū)排水干渠沿線湖泡、沼澤密布，對其進行適當改造，形成穩(wěn)定塘、濕地水質(zhì)凈化系統(tǒng)，發(fā)揮生物凈化作用，去除水中的COD、氮、磷等污染物質(zhì)。

通過植被控制技術(shù)和穩(wěn)定塘、濕地凈化系統(tǒng)，可以使地表徑流污染物的入河系數(shù)由2.0%降到1.5%左右，這樣可以削減非點源入河量的1/4左右。

3.3 增加環(huán)境用水量

為了進一步改善大慶市的城市水環(huán)境質(zhì)量，在市區(qū)水環(huán)境規(guī)劃中還擬采用增加環(huán)境用水量的方法來提高水環(huán)境容量，具體有以下措施。

3.3.1 水系治理。

（1）建立環(huán)境水庫。

大慶市區(qū)共有大小泡沼156個，中央排干、西排干、東二排干和東排干4條排水主干渠和多條排水支渠。由于上游缺乏環(huán)境用水，納污泡沼、排水干渠中的水體自凈能力極小，水質(zhì)較差。通過建立環(huán)境水庫，解決大慶地區(qū)環(huán)境用水缺乏的問題。

規(guī)劃建設中的東城水庫作為大慶地區(qū)的環(huán)境水庫位于大慶水庫下游、紅旗水庫上游的低洼地帶。東城水庫設計庫容6 700萬m3，設計水位148.70 m，水庫年引水量9 607萬m3，水庫建設工程結(jié)束后可提供城市用水1 825萬m3/a，可提供環(huán)境生態(tài)用水6 048萬m3/a。

（2）泡沼治理。

①泡沼清淤。

排入自然泡沼的污水截流后，為泡沼整體環(huán)境治理奠定了基礎(chǔ)。除了對泡沼周邊進行環(huán)境綠化和生態(tài)植被恢復等工作外，難度較大的是淤泥的治理。若使泡沼能夠得到凈化，泡沼底部淤泥治理是一個重要環(huán)節(jié)。因為長時間的污水排放和停留，使得大量的污染物質(zhì)沉積在淤泥中，隨著時間的推移將出現(xiàn)污染物質(zhì)的再度釋放導致二次污染，所以必須對淤泥進行處理。

②稀釋混合作用。

將清潔水引入泡沼，促進水體的混合，減少泡沼內(nèi)污染物的濃度和負荷，降低水體中藻類的濃度，從而實現(xiàn)泡沼生態(tài)系統(tǒng)的徹底改善。

③水生植物凈化作用。

通過種植水生植物，利用植物吸收和吸附功能，提高對水中氮、磷營養(yǎng)元素的去除效果。

通過泡沼清淤、稀釋混合、水生植物凈化，雖然短期內(nèi)不能增加環(huán)境容量，但是隨著泡沼水環(huán)境的改善，水環(huán)境容量增加的潛在性很大。

3.3.2 水量調(diào)配。

大慶市主城區(qū)及其上游地區(qū)環(huán)境用水的補充由北引供給，根據(jù)松嫩平原引水工程可行性研究，尼爾基水庫建成、北引工程擴建后將分配給大慶2.0億m3/a的環(huán)境用水，這部分水量主要解決大慶市主城區(qū)及其上游地區(qū)環(huán)境用水問題。補水線路有兩條，一是通過大慶水庫引水渠、大慶水庫給大慶市區(qū)西部湖泡、排干補水；二是通過薩爾圖分水干渠、規(guī)劃中的東城水庫、黎明河給大慶市區(qū)東部湖泡和排干補水。大慶市主城區(qū)及其上游地區(qū)環(huán)境用水總需水量1.64億m3/a，其中，綠化及道路廣場用水0.61億m3/a，河道換水0.15億m3/a，湖泡換水0.11億m3/a，環(huán)境水體蒸發(fā)滲漏損失0.77億m3/a。環(huán)境用水通過大慶水庫和東城水庫補水，其中大慶水庫補水1.04億m3/a，東城水庫補水0.6億m3/a。

綜上所述，可以通過水系治理和水量調(diào)配增加COD容量達153 100.41 t/a，氨氮容量達7 655.05 t/a。一方面采取各種技術(shù)方案提高污水處理率，降低污染物的排放量；另一方面通過增加環(huán)境水量，可以使大慶地區(qū)未來新增加水環(huán)境容量COD達166 146.45 t/a，氨氮容量達8 773.07 t/a。

參考文獻

[1] 劉金和，溫志山.大慶市水資源開發(fā)利用與水環(huán)境綜合治理對策[J].黑龍江水利科技，2012，40（3）：279-280.

[2] 王文廣，石茵.大慶地區(qū)水資源現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展[J].學理論，2014（11）：37-43.

[3] 劉曉，陳雋，范琳琳，等.水資源承載力研究進展與新方法[J].北京師范大學學報，2014，50（3）：312-318.

[4] 王海亮，楊永紅，張穎.基于模糊層次分析法的水資源承載力研究[J].水科學與工程技術(shù)，2014（3）：16-19.

[5] 曹珊珊，劉欣.內(nèi)蒙古自治區(qū)水資源承載力評價研究[J].資源開發(fā)與市場，2014，30（3）：311-313.

[6] 馬超，戚穎，白雪峰.大慶市水資源可持續(xù)承載力評價分析[J].黑龍江水利科技，2013，41（6）：95-99.

[7] 徐太海，梁彥濤，秦姝冕，等.大慶市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量定量計算與分析[J].中國農(nóng)學通報，2012，28（35）：197-203.

[8] 文波龍，劉興土，王繼富.大慶市油田開發(fā)區(qū)濕地水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與污染防治對策[J].濕地科學，2010，8（4）：312-319.

[9] 石月，張思沖，胡彩云，等.大慶市經(jīng)濟增長對水污染源排放的影響[J].森林工程，2014，30（2）：17-20.

[10] 馮健，周懷東，彭文啟，等.三門峽水庫水質(zhì)模型與水環(huán)境容量分析[J].人民黃河，2014，36（3）：35-39.

[11] 周剛，雷坤，富國，等.河流水環(huán)境容量計算方法研究[J].水利學報，2014，45（2）：227-234.