濱州市引黃灌區(qū)水資源高質(zhì)量利用對策探討

張寶軍 劉 燕 劉 鎮(zhèn)

(濱州市引黃灌溉服務(wù)中心，山東 濱州 256600)

濱州市位于黃河三角洲地區(qū)，區(qū)內(nèi)地下水礦化度高，淡水資源缺乏，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活高度依賴黃河水源。濱州市的黃河水年分配指標(biāo)為8.57億m3，人均270m3/a，屬資源型嚴(yán)重缺水地區(qū)。近年來，隨著嚴(yán)格落實(shí)“四水四定”要求及區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，非農(nóng)業(yè)用水量迅速增加，水資源日趨緊張，灌區(qū)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何實(shí)現(xiàn)水資源的高質(zhì)量利用已成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要因素。國內(nèi)學(xué)者已從水資源保護(hù)角度[1-2]、水資源承載能力分析[3-5]、水資源的區(qū)域開發(fā)[6-8]、水資源流域開發(fā)利用[9]等方面進(jìn)行了研究，對水資源優(yōu)化配置、優(yōu)質(zhì)高效利用提供了重要參考。但以上學(xué)者主要是從流域角度對水資源進(jìn)行研究，而對于引黃灌區(qū)水資源的研究比較少。因此，本文在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對黃河下游沿海地區(qū)對黃河水資源高度依賴的現(xiàn)狀，研究提高灌區(qū)水資源利用效率的措施，實(shí)現(xiàn)水資源的高質(zhì)量利用，對減輕黃河流域水資源的壓力、促進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的國家戰(zhàn)略具有一定的作用。

本文對資源型缺水地區(qū)的灌區(qū)水資源高質(zhì)量利用進(jìn)行探討，提出在總量控制的基礎(chǔ)上，通過開源節(jié)流、精細(xì)管理、創(chuàng)新機(jī)制等措施建立空間均衡的配水體系，實(shí)現(xiàn)水資源利用由粗放式向集約式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)和環(huán)境的高質(zhì)量發(fā)展。

1 引黃灌區(qū)水資源現(xiàn)狀及問題

濱州引黃灌區(qū)地處黃河下游沖積平原，地下水水位較高，礦化度大，可利用的淺層地下水較少，主要以引黃河水為主。濱州市引黃指標(biāo)為8.57億m3/a，共有引黃灌區(qū)13處，總設(shè)計引水流量為466m3/s，區(qū)域內(nèi)80%的農(nóng)田灌溉依靠黃河水源?，F(xiàn)有農(nóng)田有效灌溉面積34.0萬hm2，其中引黃灌溉25.2萬hm2、引河灌溉[10]5.0萬hm2、井灌溉3.8萬hm2。

1.1 引黃指標(biāo)的剛性約束，使供需矛盾更加突出

2015年以來，黃河沿岸城市開始嚴(yán)格管控引水指標(biāo)，濱州市引黃水量較十年前大幅減少。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計，2005—2014年濱州市實(shí)際平均年引黃量為12.80億m3，而濱州市年引黃指標(biāo)總量為8.57億m3。2015年、2016年、2017年濱州市實(shí)際年引水量分別為14.50億m3、12.10億m3、13.50億m3，實(shí)際年引水量超出指標(biāo)4億～5億m3。簸箕李灌區(qū)的引黃指標(biāo)為2.00億m3，而灌區(qū)年均實(shí)際需水量為4.00億m3[11]，灌區(qū)水資源缺口大，水資源供需矛盾突出。

1.2 水源保障率低，供水難度大

灌區(qū)水量不能及時滿足需水要求，導(dǎo)致供需矛盾突出、管理困難，現(xiàn)行的“兩水分供”模式增加了供水調(diào)度難度?！皟伤止狈謺r段供水，有時在非灌溉季節(jié)遭遇干旱天氣，此時沒有農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)，只能批復(fù)非農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)，而非農(nóng)業(yè)用水在正常引水時，沿途作物處于需水期，農(nóng)戶搶水在所難免，架設(shè)水泵提水灌溉或強(qiáng)行提閘導(dǎo)致供需矛盾加劇，甚至造成建筑物損毀等。如2017年春灌期間，簸箕李灌區(qū)35天內(nèi)引水0.60億m3，全部被上游惠民縣使用，而下游的無棣縣卻無水可用。

1.3 大型灌區(qū)輸水距離長，水損耗大

各部門嚴(yán)格執(zhí)行“兩水分供”，即農(nóng)業(yè)水和非農(nóng)業(yè)水不能同時混供。城鄉(xiāng)生活及工業(yè)用水等非農(nóng)業(yè)用水與農(nóng)業(yè)用水必須單獨(dú)供水，客觀上造成小流量引水。小流量引輸水的滲漏、蒸發(fā)等輸水損耗大大增加，平均損耗由原來的21%增加到現(xiàn)在的30%以上(因輸水距離的遠(yuǎn)近而不同)。以小開河灌區(qū)為例，灌區(qū)末端最偏遠(yuǎn)的北海水庫距離渠首引黃閘80km以上，單獨(dú)供水沿途損耗達(dá)70%以上。

2 灌區(qū)運(yùn)行現(xiàn)狀及問題

多年來，濱州市、縣兩級水利部門強(qiáng)化灌區(qū)建設(shè)與管理，最大限度地保障了全市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民生活用水需求，有力地支撐了全市經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展。但是，受黃河水價高、灌區(qū)供水水價低且水費(fèi)收取難等因素影響，加之自收自支的現(xiàn)行水管體制與灌區(qū)公益性、社會性服務(wù)性質(zhì)不相適應(yīng)，灌區(qū)工程老化失修，工程供水效益得不到充分發(fā)揮，只能維持簡單再生產(chǎn)。僅依靠上級資金投入，不利于灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，灌區(qū)效益得不到充分發(fā)揮。

2.1 執(zhí)行水價偏低，灌區(qū)運(yùn)行艱難

濱州市引黃灌區(qū)收入全部來源于水費(fèi)收入，無財政補(bǔ)助；各縣區(qū)農(nóng)業(yè)水費(fèi)由各縣區(qū)經(jīng)村、鄉(xiāng)逐級匯繳至縣區(qū)財政局，縣區(qū)財政局根據(jù)水量統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)算水費(fèi)，當(dāng)前各縣區(qū)對總干渠計量點(diǎn)進(jìn)行水量計量收費(fèi)，灌區(qū)依賴水費(fèi)維持運(yùn)轉(zhuǎn)。濱州市屬灌區(qū)現(xiàn)行供水價格執(zhí)行1998年6月的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，即農(nóng)業(yè)供水水價按0.056元/m3、工業(yè)供水水價按0.310元/m3執(zhí)行。經(jīng)核算灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水成本為0.145元/m3、工業(yè)供水成本為0.450元/m3。執(zhí)行水價長期低于成本水價，灌區(qū)運(yùn)管費(fèi)用在逐步提高，灌區(qū)運(yùn)行成本的逐年增加，直接影響了灌區(qū)的正常運(yùn)行和工程效益的發(fā)揮。

2.2 泥沙問題增加了灌區(qū)運(yùn)行成本

黃河調(diào)水調(diào)沙以來，2012年與2002年相比，濱州段黃河主河槽平均下降1.38m，隨著黃河河床刷深，大量粗沙進(jìn)入灌區(qū)渠系。長年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)入渠系的泥沙中值粒徑D50由原來灌區(qū)設(shè)計時的0.025mm增加到現(xiàn)在的0.090mm。泥沙粒徑的增大導(dǎo)致了灌區(qū)引水能力降低和輸沙能力減弱，挾沙能力降低造成干渠淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致引水成本增加。當(dāng)前，各灌區(qū)基本年年清淤，甚至一年多次清淤，頻繁的清淤，使灌區(qū)的運(yùn)行成本大大增加。以小開河灌區(qū)為例，設(shè)計灌溉面積110萬畝，2011—2020年灌區(qū)上游累計清淤費(fèi)用590萬元，極大地增加了灌區(qū)運(yùn)行成本。

3 灌區(qū)水資源高質(zhì)量利用對策建議

以黃委下達(dá)的指標(biāo)為約束，統(tǒng)籌灌區(qū)生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水，兼顧灌區(qū)上、中、下游用水，著力構(gòu)建供水保障體系，建立節(jié)水長效機(jī)制，創(chuàng)新管理機(jī)制，有效解決灌區(qū)水資源時空分布不均等問題，提高供水保證率，提高水資源利用效率。

3.1 逐步恢復(fù)引河灌區(qū)，降低對黃河水源的依賴

濱州市境內(nèi)有13條骨干河道，過境河道客水總量為11.95億m3，客水資源比較豐富。20世紀(jì)90年代，由于河道水污染嚴(yán)重，加之引黃灌區(qū)日趨完善，引黃灌溉覆蓋了大部分河灌面積，原來的引河渠系主體工程基本廢棄。近年來，國家加大了水污染治理，河道水質(zhì)明顯改善，根據(jù)《2017年濱州環(huán)境質(zhì)量公報》，在黃河北7條河道中，Ⅱ類水質(zhì)2條，Ⅳ類水質(zhì)4條，能夠滿足農(nóng)業(yè)灌溉要求。因此，濱州市應(yīng)逐步實(shí)施沿河泵站的新建、擴(kuò)建和維修改造工程，實(shí)施管道化節(jié)水灌溉，恢復(fù)引河灌區(qū)，壓減引黃灌溉面積，降低對黃河水源的依賴。

3.2 加快灌區(qū)節(jié)水改造和現(xiàn)代化建設(shè)

濱州市引黃灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，加之濱州地處黃河下游沖積平原，土壤質(zhì)地主要是砂壤和粉壤為主，該類土壤具有保水性低、滲漏性大、易流失的特點(diǎn)，導(dǎo)致灌溉水的利用率較低，各大灌區(qū)支渠以下工程渠道襯砌率低、灌排配套差、管理水平落后，信息化建設(shè)程度低，管理體制機(jī)制不健全，供水效益和供水保障水平低。針對以上問題，應(yīng)實(shí)施以節(jié)水化、生態(tài)化、信息化為主要內(nèi)容的現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)，完善末級渠系、降低滲漏、提升管理水平，提高引水、供水和用水效率。重點(diǎn)實(shí)施一批干、支渠生態(tài)護(hù)砌配套工程、閘前提水工程，力爭到2025年，大型灌區(qū)干渠襯砌率達(dá)到100%，支渠襯砌率達(dá)到70%，使引黃灌區(qū)輸供水能力和用水效率進(jìn)一步增強(qiáng)。

3.3 倡導(dǎo)微咸水灌溉，減輕對黃河水的依賴

濱州市地處黃河下游沿海沖積平原，淺層微咸水在濱州分布廣泛、儲量豐富，根據(jù)《濱州市水資源公報》2020年濱州地下水位變幅為0.19m，科學(xué)合理利用微咸水資源對減輕黃河水的依賴、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、推進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)等具有重要作用。大量資料證明，礦化度在3.5g/L以內(nèi)的微咸水區(qū)域可以實(shí)施每年1～2次微咸水灌溉，混合引黃、引河洗鹽漫灌。實(shí)施微咸水灌溉，既能在干旱年份的春灌季節(jié)進(jìn)行有效的農(nóng)田灌溉，保證糧食豐收，又能使地下水、地表水得到循環(huán)利用，有效改善地下水土環(huán)境，還能將節(jié)約的引黃指標(biāo)用于工業(yè)和高附加值作物的農(nóng)田灌溉，創(chuàng)造更大的效益。如2000年濱州市地下水調(diào)查評價結(jié)果顯示，惠民縣有1130km2的面積淺層地下水礦化度在2.0g/L以內(nèi)，占全縣總面積的83%，在2.0～5.0g/L之間的微咸水面積為234km2；陽信、濱城、沾化也有部分地下淡水和微咸水區(qū)域。應(yīng)鼓勵倡導(dǎo)微咸水灌溉，同時定期采用黃河水灌溉洗鹽，從而減輕灌區(qū)供水壓力,有效替換黃河水資源，緩解水資源供需矛盾。

3.4 實(shí)施平原水庫擴(kuò)容提升工程

濱州市平原水庫是在20世紀(jì)八九十年代以農(nóng)田灌溉功能為目的建設(shè)的低矮土壩圍壩，水庫占地面積大、圍壩長，設(shè)計蓄水深一般為4m，蒸發(fā)、滲漏量大，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，供水成本高。近年來，灌區(qū)向水庫供水受到嚴(yán)格管控，水庫非農(nóng)供水量又大幅增加，蓄水能力不足導(dǎo)致下游縣區(qū)城市用水告急的現(xiàn)象時有發(fā)生。平原水庫作為濱州經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，受資金及土地因素制約，新建水庫難度很大。因此，實(shí)施水庫擴(kuò)容提升工程，實(shí)施防滲改造和加高壩體、加大蓄水深度的增容提升工程勢在必行。同時，為節(jié)省有限的黃河水指標(biāo)，建議對工業(yè)供水水庫實(shí)施雨水集流工程，集蓄汛期降水向水庫供水，保障不斷增長的非農(nóng)業(yè)用水需求。

3.5 科學(xué)調(diào)配引黃指標(biāo)，提升水資源的效能

春季用水高峰期，應(yīng)充分調(diào)研、科學(xué)規(guī)劃各灌區(qū)引水現(xiàn)狀，分析各用水單位需水量、需水時間、需水周期等，根據(jù)墑情農(nóng)情、種植結(jié)構(gòu)合理調(diào)整引黃指標(biāo)，精準(zhǔn)調(diào)配供水，使水資源利用率最大化。積極加強(qiáng)與省、市黃河管理部門的溝通協(xié)調(diào)，爭取黃河管理部門的政策支持，在灌溉高峰期最大限度地提前引水、多引水，其間做好各灌區(qū)的遞向輪灌調(diào)度，確保區(qū)域內(nèi)的用水均衡充分。積極主動，超前謀劃，時刻關(guān)注黃河水情，及時了解小浪底水庫蓄水量和下泄量，隨時做好引水的準(zhǔn)備，緩解地處黃河下游流量偏小、引水不利的影響，爭取引水的主動權(quán)。同時，根據(jù)灌區(qū)水情，實(shí)施錯峰供水，重點(diǎn)做好遠(yuǎn)高難地片的冬季引水工作，力保冬灌，提升底墑，冬蓄春用，豐蓄枯用。

3.6 設(shè)計分配初始水權(quán)，實(shí)行超計劃用水加價制度

國務(wù)院關(guān)于黃河“87分水方案”是以有關(guān)各省(自治區(qū))1980年實(shí)際用水量為基礎(chǔ)，考慮農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市發(fā)展用水增長進(jìn)行分配的。當(dāng)時濱州市引蓄黃河水主要用于農(nóng)業(yè)用水，少量用于濱州市區(qū)的生活及工業(yè)用水，各縣區(qū)還沒有以黃河水為水源的供水工程。鑒于此，現(xiàn)狀全市8.57億m3的引黃指標(biāo)，按照優(yōu)先保障城鄉(xiāng)居民生活用水的原則，除保障全市390萬人生活用水外，其余指標(biāo)可全部作為農(nóng)業(yè)初始水權(quán)，按各灌區(qū)設(shè)計灌溉面積分配到各縣區(qū)，由縣區(qū)統(tǒng)籌分配縣域內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水量。市對各縣區(qū)實(shí)行超計劃用水加價制度，同時建議市、縣黨委、政府實(shí)行考核，限制超水權(quán)用水、超指標(biāo)用水、超計劃用水，盡快建立起節(jié)水考核問責(zé)機(jī)制。用價格杠桿和行政手段倒逼縣區(qū)建立健全計劃用水、合理用水的政策、措施和機(jī)制，有效管控工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水，激勵節(jié)約用水。

4 結(jié) 語

濱州是嚴(yán)重缺水地區(qū)，農(nóng)業(yè)用水主要依靠黃河水源，本文在分析濱州引黃灌區(qū)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出逐步恢復(fù)引河灌溉、科學(xué)利用微咸水灌溉、實(shí)施水庫擴(kuò)容和灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)、科學(xué)調(diào)配引黃指標(biāo)、實(shí)施初始水權(quán)和超計劃用水加價制度等措施，優(yōu)化灌區(qū)水資源配置，促進(jìn)灌區(qū)水資源高質(zhì)量利用。這對于高度依賴黃河水源的資源性缺水地區(qū)，在限黃超載區(qū)治理的大背景下，為高度重視引黃灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，運(yùn)用工程及行政措施推進(jìn)水資源科學(xué)配置、高效高質(zhì)的利用，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)健康發(fā)展提供了有力的水利支撐。后續(xù)應(yīng)繼續(xù)貫徹“四水四定”原則，堅(jiān)持以水而定、量水而行，完善水資源節(jié)約集約利用，提升水資源的配置和調(diào)蓄能力，積極促進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。