關(guān)雪,孫慶宇,陸超
(1.松遼水利委員會流域規(guī)劃與政策研究中心,吉林 長春 130021;2.水利部南水北調(diào)規(guī)劃設(shè)計管理局,北京 100038)
松花江是中國七大江河之一,對東北地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、內(nèi)河航運和人民生活具有重要的經(jīng)濟和社會意義[1]。為深入實施最嚴(yán)格水資源管理制度,落實流域用水總量和強度控制,2018 年,國家發(fā)展改革委聯(lián)合水利部批復(fù)實施了《松花江干流(佳木斯以上)流域水量分配方案》。2023 年,水利部根據(jù)水量分配方案相關(guān)要求,印發(fā)實施《松花江干流(佳木斯以上)流域水資源調(diào)度方案》。為推動流域水資源統(tǒng)一調(diào)度工作落實、落地,本文依據(jù)水量分配方案和水資源調(diào)度方案,開展松花江干流(佳木斯以上)流域2023—2024 年度水資源調(diào)度計劃分析工作,明確年度調(diào)度目標(biāo)和任務(wù),對保障流域供水、航運和生態(tài)安全,促進(jìn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
松花江有兩源,北源嫩江,南源第二松花江,兩江在吉林省扶余縣的三岔河附近匯合后稱為松花江干流[2]。松花江干流全長939 km,其中佳木斯以上長696 km;流域面積為18.93 萬km2,其中佳木斯以上為17.14 萬km2。松花江由西南向東北流經(jīng)吉林省和黑龍江省,在同江市匯入黑龍江。松花江干流流域水系發(fā)育,主要支流有拉林河、牡丹江、螞蟻河、倭肯河、呼蘭河和湯旺河。流域降水主要集中在6—9 月,占全年的60.0%~80.0%,多年平均地表水資源量為359.68 億m3,其中佳木斯以上為329.26 億m3。
松花江干流現(xiàn)狀有大頂子山航電樞紐1 處蓄水工程,調(diào)節(jié)庫容為3.43 億m3。支流蓄水工程12處,主要分布在拉林河、呼蘭河和牡丹江等流域,其中,蓮花水電站調(diào)節(jié)庫容較大,為14.90 億m3,其下泄水量對佳木斯斷面水量有一定影響[3]。松花江干流(佳木斯以上)流域現(xiàn)狀具有取水許可的生活、工業(yè)取水工程有437 處,年許可取水總量為11.49 億m3;灌區(qū)取水工程有166 處,年許可取水總量為47.95 億m3。
應(yīng)用氣候背景分析、相關(guān)性分析等統(tǒng)計學(xué)方法,參考美國、日本、國家氣候中心模式預(yù)測結(jié)果,對松花江干流降水趨勢進(jìn)行預(yù)測。經(jīng)預(yù)測,2023年4 月至2024 年3 月,松花江干流(佳木斯以上)流域降水量為605~655 mm,較歷年同期降水量(590 mm)略偏多,其中,汛期降水量為450~500 mm,較歷年同期降水量(440 mm)略偏多。
佳木斯水文站2023—2024 年度預(yù)測徑流量約為709.21 億m3,來水頻率為46.7%~50.0%。根據(jù)支流2023 年度水資源調(diào)度計劃,嫩江大賚水文站、第二松花江扶余水文站、拉林河蔡家溝水文站、牡丹江長江屯水文站預(yù)測來水頻率分別為45.6%~47.5%,29.0%,37.0%,41.0%,與佳木斯水文站預(yù)測來水頻率基本一致。
根據(jù)《松花江干流(佳木斯以上)流域水量分配方案》及2023—2024 年度預(yù)測流域來水頻率,可按照50.0%頻率分配水量和下泄水量控制指標(biāo)。
黑龍江、吉林兩省上報的2023—2024年度用水計劃建議小于2020水平年流域分配水量,用水指標(biāo)按照用水計劃分配。2023—2024 年度松花江干流(佳木斯以上)流域地表水用水計劃為93.66 億m3,其中,黑龍江省為85.67億m3,吉林省為7.99億m3。
按照《松花江干流(佳木斯以上)流域水資源調(diào)度方案》調(diào)度目標(biāo)要求,結(jié)合牡丹江和拉林河2023 年度水資源調(diào)度計劃,對流域主要控制斷面哈爾濱、佳木斯、牡丹江大山咀子和長江屯斷面實行下泄水量控制;2030 年之前,暫不對拉林河磨盤山水庫、牛頭山(友誼壩)、蔡家溝(拉林河出口)斷面下泄水量進(jìn)行考核。預(yù)測來水條件下,哈爾濱、佳木斯、大山咀子和長江屯斷面下泄水量分別不小于226.15,445.96,20.39 和78.11 億m3。
4.1.1 滿足河道內(nèi)用水要求
通過對調(diào)度工程的合理調(diào)度,滿足松花江干流哈爾濱和佳木斯2 處斷面及支流大賚、扶余、蔡家溝(拉林河出口)、長江屯、倭肯、蘭西、晨明和蓮花等8 處斷面的生態(tài)基流目標(biāo)要求??刂茢嗝娣制谏鷳B(tài)基流目標(biāo)見表1。
表1 控制斷面分期生態(tài)基流目標(biāo)表 m3/s
4.1.2 滿足航運用水要求
根據(jù)流域水量分配方案和相關(guān)技術(shù)報告,哈爾濱斷面航運期(5—10 月)月均通航流量為550.00 m3/s,航運期通航保證率為90.0%。
4.1.3 滿足河道外用水要求
通過對調(diào)度工程的合理調(diào)度,滿足2023—2024 年度松花江干流(佳木斯以上)流域河道外用水需求。
調(diào)度范圍與流域水量分配方案的范圍一致,為松花江干流(佳木斯以上)流域,不包括第二松花江流域和嫩江流域,涉及黑龍江省和吉林省。此次年度水資源調(diào)度計劃的調(diào)度期為2023 年4 月1 日至2024 年3 月31 日。
4.3.1 蓄水工程
預(yù)測來水頻率為46.7%~50.0%(小于75.0%)時,大頂子山航電樞紐和蓮花水電站按照各自調(diào)度規(guī)則調(diào)度;當(dāng)來水頻率不小于75.0%且不大于90.0%時,在5—6 月農(nóng)業(yè)灌溉高峰期,根據(jù)大頂子山航電樞紐和蓮花水電站來水、蓄水情況適當(dāng)加大下泄流量,盡量保證干流取水戶的用水需求,7—8 月主汛期應(yīng)服從防洪調(diào)度,9—10 月汛末及非汛期可視情適當(dāng)增加水庫蓄水量;當(dāng)來水頻率大于90.0%時,大頂子山航電樞紐和蓮花水電站在服從防洪抗旱調(diào)度的前提下,優(yōu)先保證干流生活用水,并根據(jù)來水、蓄水情況盡量加大下泄流量,最大程度滿足干流生活取水戶的用水需求,9 月汛末后可適當(dāng)增加庫內(nèi)有效蓄水量,同時,兩樞紐應(yīng)做好按照應(yīng)急調(diào)度指令進(jìn)行調(diào)度的準(zhǔn)備,視松花江干流(佳木斯以上)流域生活用水和河道內(nèi)生態(tài)用水滿足情況,考慮啟動松花江水量應(yīng)急調(diào)度預(yù)案。
4.3.2 干流引、提水工程
預(yù)測來水頻率為46.7%~50.0%(小于75.0%)時,干流各引、提水工程按照取水計劃進(jìn)行取水。當(dāng)來水頻率不小于75.0%且不大于90.0%時,干流生活和工業(yè)取水工程按照取水計劃進(jìn)行取水,干流農(nóng)業(yè)取水工程的取水量必要時進(jìn)行同比例削減,削減比例按不超過40.0%控制。當(dāng)來水頻率大于90.0%時,本著優(yōu)先滿足城鄉(xiāng)生活用水的原則,干流生活取水工程嚴(yán)格按照取水計劃進(jìn)行取水;干流農(nóng)業(yè)取水工程的取水量必要時進(jìn)行同比例削減,削減比例按不超過40.0%控制;當(dāng)農(nóng)業(yè)取水工程的取水量削減后仍不能滿足調(diào)度要求時,可視具體情況對干流工業(yè)取水工程的取水量進(jìn)行削減,削減比例按照不超過20.0%控制。
預(yù)測來水頻率為46.7%~50.0%(小于75.0%),嫩江、第二松花江、牡丹江、螞蟻河、倭肯河、呼蘭河和湯旺河等支流的下泄水量不小于各流域出口斷面應(yīng)下泄的水量要求;當(dāng)來水頻率大于75.0%時,支流調(diào)度下泄水量不小于各流域出口斷面應(yīng)下泄的水量要求,在松花江干流供水形勢緊張且支流來水較豐時,統(tǒng)籌干、支流用水,并盡可能向干流補水。
2023—2024 年度松花江干流(佳木斯以上)流域用水計劃為93.66 億m3,小于2020 水平年分配水量,通過對調(diào)度工程的合理調(diào)度,可以滿足生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)等取用水需求。
根據(jù)嫩江干流、第二松花江、拉林河和牡丹江2023 年度水資源調(diào)度計劃,預(yù)測來水條件下,嫩江干流流域、第二松花江流域和牡丹江流域2023—2024年度用水指標(biāo)分別為82.32,53.24和8.09億m3,均小于50.0%來水頻率的地表水分配水量;拉林河2023—2024 年度用水指標(biāo)為20.18 億m3,其中,黑龍江省結(jié)合近年用水實際情況,確定以2030 年75.0%頻率的黑龍江省地表水分配指標(biāo)(14.10 億m3)作為2023 年度用水指標(biāo),超出的5.25 億m3用水需求在不影響河道內(nèi)生態(tài)用水和吉林省合理用水情況下,根據(jù)實際來水情況進(jìn)行取水。因此,大賚、扶余、蔡家屯(拉林河出口)和長江屯斷面下泄流量可以滿足各分期生態(tài)基流目標(biāo)要求。
根據(jù)黑龍江、吉林兩省上報的用水計劃,倭肯河流域、呼蘭河流域、湯旺河流域和螞蟻河流域2023—2024 年度用水計劃分別為7.50,11.47,2.43和11.25 億m3,均小于各自水量分配方案中規(guī)劃水平年多年平均情況相應(yīng)的分配水量;松花江干流(佳木斯以上)流域2023—2024 年度用水計劃為93.66億m3,小于2020水平年分配水量。因此,支流倭肯、蘭西、晨明和蓮花斷面,以及干流哈爾濱和佳木斯斷面下泄流量可以滿足各分期生態(tài)基流目標(biāo)要求。
松花江干流(佳木斯以上)流域2023—2024 年度水資源調(diào)度計劃明確了年度調(diào)度目標(biāo),制訂了主要蓄水工程和干流引、提水工程調(diào)度原則,提出了支流調(diào)度要求,可作為流域年度水資源調(diào)度工作的重要依據(jù)。此次年度水資源調(diào)度計劃對強化水資源統(tǒng)一調(diào)度管理,促進(jìn)水資源合理開發(fā)和節(jié)約保護(hù),維護(hù)河湖健康和良好生態(tài)環(huán)境,保障流域經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。