東北黑土地保護(hù)建設(shè)項(xiàng)目中水土資源平衡分析
——以青岡縣為例

王武修，劉 瑩，劉 巖

(1.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，哈爾濱 150080；2.黑龍江水利科學(xué)研究院，哈爾濱 150080)

1 項(xiàng)目區(qū)概況

青岡縣位于黑龍江省中南部，松嫩平原腹地。南鄰省城哈爾濱市120km，西接油城大慶市90km，東與海倫市、望奎縣隔通肯河相望，北連黑河市。青岡縣幅員面積2685km2，地勢(shì)東高西低，北高南低，海拔高度多在180-240m之間，最高242.7m，四季分明，寒暑懸殊，年平均氣溫2.4-2.6℃，年平均日照時(shí)數(shù)2601.3h，平均無霜期約130d/a，平均降水量為450mm/a，項(xiàng)目區(qū)主要自然災(zāi)害是旱、洪、澇三種。黑土層青岡縣土壤類型較多，是第四紀(jì)洪積和沖積松散沉積物發(fā)育起來的地層和土壤母質(zhì)，在漫長(zhǎng)的時(shí)間里，經(jīng)過各種人為和自然因素作用，形成了現(xiàn)在的黑土、黑鈣土、草甸土、鹽堿土、沼澤土、泛濫土、砂土等7個(gè)土類，15個(gè)亞類，20個(gè)土屬50個(gè)土種。項(xiàng)目區(qū)的主要作物是玉米和大豆[1-3]。

青岡縣東北黑土地保護(hù)建設(shè)項(xiàng)目分為3個(gè)區(qū)片建設(shè)，分別為新村鄉(xiāng)區(qū)片、蘆河鎮(zhèn)區(qū)片和建設(shè)鄉(xiāng)區(qū)片。

2 項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀

2.1 土地利用結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目區(qū)總面積為25346.67hm2，現(xiàn)有耕地面積16424.4597hm2，林地面積2155.0756hm2，園地面積2.9829hm2，草地面積4901.842hm2，交通運(yùn)輸用地面積78.5049hm2，水域及水利設(shè)施用地面積225.6444hm2，其他土地面積54.6658hm2，城鎮(zhèn)村及工礦用地面積1503.4559hm2。項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀表，見表1。

表1 項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀表

續(xù)表1 項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀表

2.2 土地利用程度

3 項(xiàng)目區(qū)水資源利用現(xiàn)狀

3.1 水資源供水量分析

1)地表水資源：項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無天然河流發(fā)育，因此，形成的地表水資源主要是大氣降水，而降水除入滲補(bǔ)給土壤和地下水外，所形成的地表徑流大部分因無攔蓄工程而流失，地表水資源利用量較少。

2)地下水資源估算：項(xiàng)目區(qū)水源主要為利用地下水，根據(jù)根據(jù)《青岡縣地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》成果，地下水補(bǔ)給模數(shù)為5.06×104m3/a·km2,可開采模數(shù)3.98× 104m3/a·km2。

新村鄉(xiāng)片區(qū)總面積為0.83萬(wàn)hm2，蘆河鎮(zhèn)片區(qū)總面積為1.14萬(wàn)hm2，建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)總面積為0.57萬(wàn)hm2。經(jīng)計(jì)算，片區(qū)可開采總量為1008.81× 104m3/a。各片區(qū)地下水可開采量計(jì)算表，見表2；現(xiàn)狀年地下水可供水量計(jì)算表，見表3；規(guī)劃年地下水可供水量計(jì)算表，見表4。

表2 各片區(qū)地下水可開采量計(jì)算表

表3 現(xiàn)狀年地下水可供水量計(jì)算表

表4 規(guī)劃年地下水可供水量計(jì)算表

經(jīng)計(jì)算，新村片區(qū)需新建機(jī)電井17眼，蘆河鎮(zhèn)片區(qū)需新建機(jī)電井50眼，建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)需新建機(jī)電井43眼。

3.2 水資源需水量分析

項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃旱田種植面積為1.6萬(wàn)hm2，分三片區(qū)，新村鎮(zhèn)片區(qū)規(guī)劃旱田種植面積為0.292萬(wàn)hm2；蘆河鎮(zhèn)片區(qū)旱田種植面積為0.86萬(wàn)hm2；建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)旱田種植面積為0.446萬(wàn)hm2。

新村鎮(zhèn)片區(qū)，涉及5個(gè)村屯，規(guī)劃旱田種植面積為0.292萬(wàn)hm2，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)電井149眼。本次新建農(nóng)業(yè)灌溉井17眼。

蘆河鎮(zhèn)片區(qū)，涉及11個(gè)村屯，旱田種植面積為0.862萬(wàn)hm2，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)電井401眼。本次新建農(nóng)業(yè)灌溉井50眼。

建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)，涉及8個(gè)村屯，旱田種植面積為0.446萬(wàn)hm2，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)電井250眼。本次新建農(nóng)業(yè)灌溉井43眼[4]。

項(xiàng)目區(qū)需水主要包括農(nóng)田灌溉用水和人畜用水。

根據(jù)黑龍江地方標(biāo)準(zhǔn)《用水定額》(DB23/T727-2021)，確定以下用水定額：①旱田玉米灌溉(坐濾水種)凈定額為6m3/hm2，旱田保證率85%，灌溉水利用系數(shù)取0.85，毛定額7m3/hm2；②農(nóng)村生活用水定額為：80L/人·d；③牲畜用水定額為：大牲畜60L/頭·d，家禽平均3L/只·d。

3.2.1 項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)需水量計(jì)算

根據(jù)《用水定額》DB23/T 727—2021查得，玉米噴灌凈灌溉定額為20m3/hm2；春播時(shí)坐濾水種注水量?jī)舳~6m3/hm2[5-6]。

項(xiàng)目區(qū)坐水種面積計(jì)算用水量，春季播種時(shí)可考慮所有井都用于坐水種，新村鄉(xiāng)片區(qū)內(nèi)計(jì)算農(nóng)業(yè)需水量為22.34萬(wàn)m3/a；蘆河鎮(zhèn)片區(qū)內(nèi)計(jì)算用水量為65.94萬(wàn)m3/a；建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)內(nèi)計(jì)算用水量為34.12萬(wàn)m3/a。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)用水量計(jì)算，見表5。

表5 項(xiàng)目區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)用水量計(jì)算

3.2.2 項(xiàng)目區(qū)人畜需水量計(jì)算

人畜年需水量共計(jì)370.54萬(wàn)m3/a，其中新村鄉(xiāng)片區(qū)人畜需水量65.30萬(wàn)m3/a，蘆河鎮(zhèn)片區(qū)人畜需水量183.88萬(wàn)m3/a，建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)人畜需水量121.35萬(wàn)m3/a。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)人畜需水量計(jì)算表，見表6。

表6 項(xiàng)目區(qū)內(nèi)人畜需水量計(jì)算表

3.2.3 總用水量

經(jīng)計(jì)算，總用水量492.94萬(wàn)m3/a。

4 水土資源平衡分析

4.1 土地利用限制因素

1)自然限制因素：項(xiàng)目區(qū)多年平均降水量為484mm，降水量年內(nèi)分布很不均，四季降雨量相差懸殊，春季3-5月平均降水量56mm，占全年降水量的12%，春旱現(xiàn)象特別突出。

針對(duì)限制因素措施：對(duì)既有抗旱井進(jìn)行設(shè)備配套，并設(shè)置高位水箱，以滿足春旱高峰用水需求。

2)農(nóng)業(yè)設(shè)施限制因素：灌溉設(shè)施因素：項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地類型主要為旱田，無地表水灌溉工程。項(xiàng)目區(qū)多發(fā)生春旱現(xiàn)象，現(xiàn)有抗旱井不能滿足24萬(wàn)畝旱田坐水種使用，在干旱季節(jié)作物種植產(chǎn)量會(huì)受到影響，現(xiàn)已造成局部耕地減產(chǎn)絕產(chǎn)，直接影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶收益。

交通因素：由于原有道路網(wǎng)格已基本成形，布局合理，能滿足項(xiàng)目區(qū)生產(chǎn)生活需要。但由于路面標(biāo)準(zhǔn)較低，有些機(jī)耕路和生產(chǎn)路均為土基土路面，雨天泥濘難行，直接給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)運(yùn)輸、經(jīng)營(yíng)造成影響，成農(nóng)民收入增長(zhǎng)緩慢，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展受制。

針對(duì)限制因素措施：主要對(duì)田間交通道路路面進(jìn)行硬化，原則是與現(xiàn)有混凝土路面相接段修建混凝土路面，其他主要生產(chǎn)路修建砂石路面或混凝土路面[7]。

3)其他限制因素：地方政府底子薄，資金投入不足，不能進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和大規(guī)模綜合治理，土地資源也不能得到充分合理利用。

4.2 水量平衡分析

4.2.1 現(xiàn)狀水量平衡分析

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水資源分析，主要是分析地下水可供水量、項(xiàng)目區(qū)需水量二者之間的關(guān)系，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)需水量為122.4×104m3，人畜年需水量共計(jì)370.54×104m3/a，項(xiàng)目區(qū)總需水量為492.94×104m3，項(xiàng)目區(qū)地下水可供水量480×104m3，項(xiàng)目區(qū)可開采量為1008.81×104m3。地下水可供水量<需水量<可開采量，尚不滿足作物的用水需求。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀水量平衡供需表，見表7。

表7 項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀水量平衡供需表

4.2.2 規(guī)劃年水量平衡分析

新村鄉(xiāng)片區(qū)地下水可開采量為325.05萬(wàn)m3，經(jīng)計(jì)算機(jī)電井可供水量為99.6萬(wàn)m3，總需水量為87.94萬(wàn)m3，可滿足供水需求[8-9]。

蘆河鎮(zhèn)片區(qū)地下水可開采量為455.03萬(wàn)m3，經(jīng)計(jì)算機(jī)電井可供水量為270.6萬(wàn)m3，總需水量為249.82萬(wàn)m3，可滿足供水需求。

建設(shè)鄉(xiāng)片區(qū)地下水可開采量為228.73萬(wàn)m3，經(jīng)計(jì)算機(jī)電井可供水量為175.8萬(wàn)m3，總需水量為121.35萬(wàn)m3，可滿足供水需求。

因此，項(xiàng)目區(qū)新打機(jī)電井開采地下水進(jìn)行灌溉，不會(huì)對(duì)地下水資源產(chǎn)生太大的影響，并且滿足作物的用水需求。項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃年水量平衡供需表，見表8。

表8 項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃年水量平衡供需表

5 結(jié) 語(yǔ)

項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀滿足黑土地保護(hù)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的需求，項(xiàng)目的實(shí)施使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸向合理化轉(zhuǎn)變，農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施和裝備條件逐漸完善，項(xiàng)目具有較大的潛力[10]。

項(xiàng)目實(shí)施前，抵御自然災(zāi)害的能力很差，農(nóng)民的生產(chǎn)經(jīng)常受災(zāi)減產(chǎn)、減收，項(xiàng)目實(shí)施后，通過對(duì)水、田、林、路綜合整理，耕地質(zhì)量將有明顯提高，增強(qiáng)了農(nóng)田抗災(zāi)能力，便于合理灌排和機(jī)械化操作，農(nóng)田抵御自然災(zāi)害的能力將大幅度提高。因此，項(xiàng)目的實(shí)施不但為農(nóng)民創(chuàng)造了致富條件，還大大激發(fā)了群眾的生產(chǎn)積極性，真正實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)，農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收，對(duì)維持社會(huì)和諧與穩(wěn)定起到推動(dòng)作用。