（公共管理专业论文）松嫩平原嫩江主要引水区水资源保障体系研究.pdf

摘要 水资源保障由于其系统较为复杂，涉及自然、工程、经济、社会以及环境等各个方面，简单 地使用某些技术往往不能得到预期的结果。如何建立水资源保障体系是国内外学者和一= 程人员普 遍关注的重要研究课题。本文根据水资源利用情况、国民经济发展对水资源的要求、可供水量分 析等方面对松嫩平原嫩江供水区的水资源保障体系进行了研究，在水资源一次供需平衡分析的基 础上合理确定引水工程的规模，并提出初步工程管理模式和建管体制。 首先，本文根据研究区国民经济发展目标的要求，对不同行业水平年的需水量进行了分析计 算，同时，按照充分利用现有地表水供水工程的供水量，考虑地下水限采、污水回用量和农业回 归水量的原则，对可供水量进行了分析。并在此基础上，对研究区的水资源进行了一次供需平衡 分析。 接着，根据水资源一次供需平衡分析的结果，考虑不同的供水方案，对引水工程的规模进行 了研究，合理确定了工程规模。 然后，对目前管理体制的弊端进行了分析，并按照“政府宏观调控、准市场机制运行、现代 化企业管理、用水户参与”的总体思路，对工程建设和管理体制进行了研究，提出了初步的建设 期及运行期的管理模式。 最后，通过分析计算袁明，为实现研究区水资源的可持续利用，以支撑其经济社会的可持续 发展，应及早兴建引嫩扩建骨干工程。 关键词：水资源；保障体系；供需平衡分析：管理模式：建管体制 a b s t r a c t d u et ot h ec o m p l e x i t yi n v o l v e ds u c ha s p e c t so fn a l u r e , e n g i n e e r i n g ，e c o n o m y , s o c i e t ya n d e n v i r o n m e n t , t h er e s e a r c h e so fe n s u r es y s t e mo fw a t e rr e s o u r c e ss o m e t i m e sc a nn o tr e a c ht h e a n t i c i p a t i o n sj f s o m et e e h n i q u e sa r es h n p l yu s e d s oh o wt ob u i l i de n s u r es y s t e mo f w a t e rr e s o u r c e sj s a n i m p o r t a n ts u b j e c t c o n c e r n e d b ys e h o o l o r sa n de n g i n e e r s o f i n s i d e a n d o u m i d eh o m ei n t h i sp a p e r t h e e n s u r es y s t e mo fw a t e rr e s o u r e e si sr e s e a r c h e dt h r o u g ht h ea s p e c t so fp r e s e n tu t i l i z a t i o ns i t u a t i o n so f w a t e rr e s o u r c e s 。t h ew a t e rr e s o u r c e sn e e do f g d p , t h ea n a l y s i so f w a t e rs u p p l ya m o u n ta n ds oo n t h e r a t i o n a le n g i n e e r i n gs c a l ej sa s c e r t a i n e do nt h eb a s eo f t h ef i r s tt i m eb a l a n c ea n a l y s i so fw a t e rn e e da n d s u p p l ya n dt h ep r i m a r ym a n a g e m e n tp a r e ma n dc o n s t r u c t i o na n dm a n a g e m e n ts y s t e mo f t h ep r o j e c ta r e p u tf o r w a r d a tf i r s t ；nt h i sp a p e r , t h ew a t e rn e e do f d i f i e r e n td e p a r t m e n t si up r o g r a a nl e v e ly e a ra l ea n a l y z e d a n dc a l c u l a t e da c c o r d i n gt h er e q u i r e so fg d pi nr e s e a r c h 甜e 船i nt h es a t et i m e a c c o r d i n gt h e p r i n c i p a lo ff i r s t l yu s i n gt h ew a t e rs u p p l i e db yt h ep r o j e c ti ns u r f a c ea n dc o n s i d e r i n gt h el i m i t a t i o no f t h eg r o u n dw a t e r , r e t r e a t m e n tw a t e ra n dw a t e rr e t u r n e df r o ma g r i c u l t u r e t h ea m o u n to fw a t e rs u p p l yi s a n a l y z e d o nt h eb a s i so f t l i st h ef n - s tt i m eb a l a n c ea n a l y s i so f w a t e rn e e da n ds u p p l yi sm a d e a c c o r d i n gt h er e s u l t so ft h ef i r s tt i m eb a l a n c ea n a l y s i so fw a t e rn e e da n ds u p p l ya n dc o n s i d e r i n g t h ed i f f e r e n ts c h e m e so f w a t e rs u p p l y , r e s e a r c ho f t h es c a l eo f d i v e r s i o np r o i e c ti sm a d ea n dt h es c a l ei s a s c e r t a i n e dr a t i o n a l l y n 培nt h ed i s a d v a n t a g e so f t h ep r e s e n tp r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e ma r ea n a l y z e da n da c c o r d i n gt h e m a i nc o n s i d e r a t i o n so f g o v e r n m e n tm a c r o e e o n o m i cc o n l l 0 1 m a i no p e r a t i o nb ym a r k e tr u l e s m o d e m e n t e r p r i s em a n a g e m e n t ，p a r t i c i p a t i o no fw a t e ru s e r t h er e s e a r c h e so fc o n s t r u c t i o na n dm a n a g e m e n t s y s t e m si sm a d ea n dt h ep r i m a r ym a n a g e m e n tp a t t e r n si nt h ep e r i o d so fc o n s t r u c t i o na n do p e r a t i o na r e p u tf o r w a r d a ti a s t , t h es e r i e so f a n a l y s i sa n dc a e u l a t i o n sp r o v et h a tt h em a i n - b o d yp r o j e c to f d i v e r s i o op o r j e c t f i o mn e n j i a n gr i v e rs h u o l dh ec o n s t r u c t e de a r l i e rt or e a l i z et h es u s t a i n a b l eu t i l a z a t i o no fw a t e r r e s o u r c e st os u p p o r tt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t so f e c o n o m ya n ds o c i e t y k e yw o r d s ：w a t e rr e s o u r c e s ，e n s u r es y s t e m ，a n a l y s i so fn e e da n ds u p p l y , m a n a g e m e n tp a t t e m ， c o n s t r u c t i o na n dm a n a g e m e n ts y s t e m 独创性声明 y8 3 4 7 41 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及耿得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的晓明并表示了谢意。 研究生签名时1 刊：洳年月衫钿 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的仝部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名 石 剔磁辄荪崧 时问：加年i 月矽响 时凤圳年1 t 月矽角 中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究区范围及主要概况 1 1 1 研究范围及分区 研究范围北起黑龙江省讷河市南抵肇源县东至北部引嫩总千渠，西以嫩江干流为界，行政 区划属于齐齐哈尔市、大庆市等市县的大部分或一部分，按现有引水一 程的位置和供水现状划分 为北部引嫩( 以下简称北引) 、中部引嫩( 以下简称中引) 两个供水区域。研究区控制面积1 1 2 x 1 0 4 k r n 2 ，其中北引0 6 9 x1 0 4 k m 2 、中引0 0 4 3 x 0 4 k m 2 。 根据以水系为主，同时兼顾供需水系统、排水系统与行政区划的分区原则，北引供水区分为 讷富农牧区、依富农牧区、林甸农牧区、大庆工农业区、安达工农业区5 个子区；中引供水区分 为齐齐哈尔农牧区、九道沟湿地区、杜蒙农牧渔业区3 个子区。各供水分区的基本情况见下表1 1 。 表1 1 研究区情况表 1 分区 子区 面积耕地人口( 万人) 编号 子区名称 ( k 一) ( 万亩)城市农村 小计市县 i 讷富农牧区 4 9 85 6o 2 35 7 55 9 8 讷河、富裕 i i 依富农牧区 8 3 6 9 6o 5 21 2 4 51 2 9 7富裕、依安、林甸 北引 l l i林甸农牧区1 0 1 01 1 8o 。0 61 1 4 91 1 5 5 林甸、明水、青岗t 火庆 供水 区 大庆工农业区 3 4 1 92 68 2 0 21 1 5 l9 3 5 3大庚 v 安选工农业区 1 1 5 21 0 62 2 91 2 43 5 3 安达、肇东、肇州 小计6 9 1 44 0 21 0 5 7 35 3 1 6 1 5 9 3 3 i 齐齐哈尔农牧区 5 3 75 409 3 49 3 4齐齐哈尔、富裕 九遣沟湿地区3 2 5 12 2o 26 2 l6 4 l 齐齐哈尔、富裕、林甸、牡蒙 中引 i 杜蘩农牧渔业区 4 5 03 200 6 8o 6 8 杜蒙 供水 区 小计4 2 3 81 0 70 21 6 2 3 1 6 4 3 台计1 1 1 5 35 1 01 0 5 9 36 9 8 41 7 5 7 7 1 1 2 研究区主要概况 ( 1 ) 自然地理 研究区的自然特点是地势低平。微地形复杂，天然水系极不发育。主要河流乌裕尔河及支流 双阳河流域面积2 4 x 1 0 4 k m 2 ，流入本区后均消失在嫩江左岸广阔的沼泽湿地中，成为无尾河。 安肇新河是全部人工开挖的防洪捧水体系，流域面积1 o x1 0 4 k m 2 ，河道长1 0 8 k i n ，由北向南纵 贯研究区域：肇兰新河也是人工开挖的防洪捧水工程，流域莉积0 5 2 1 0 4 k m 2 ，河道长9 3 k m ， 上游位于研究区内。 本区属于大陆性季风气候区，冬季严寒、干燥，夏季温热、湿润，春季风大易早，夏季多雨 易涝，秋季降温急劂，常有早霜灾害。多年平均降水景只有4 0 0 m m 5 0 0 m m ，且降水分布不均， 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 年际变化亦大。7 0 降水集中在7 月一9 月春季多风少雨，4 月一6 月降水仪占2 0 。水面蒸 发量8 0 0 m m - - 9 0 0 m m ，年径流深仅1 5 m m - 2 0 m m 。干旱严重，尤其是春旱更为严重。 ( 2 ) 社会经济 研究区内行政区划包括大庆和齐齐哈尔两个地级市的市区及讷河、富裕、依安、林甸、青冈、 明水、安达、杜蒙、肇东、肇源、肇州等市县。区内2 0 0 2 年总人口1 7 6 万人，占全省总人口的4 ，其中城市人口占4 l ，农村人口占5 9 ：工业总产值1 1 4 6 亿元，农林牧渔业产值7 6 93 亿 元，占2 4 。农民人均收入1 7 9 2 元。 研究区内矿产资源丰富大庆市是我国重要的石油开采和石油化：e 生产基地，生产石油和天 然气，并建成炼油、化工、乙烯厂等，年产石油5 0 0 0 - 5 5 0 0 xl ot ，原油加工能力年3 2 0 0 3 0 4 t ， 年产乙烯4 8 x3 0 t 。2 0 0 2 年工业总产值13 2 6 亿元。随着石油资源的衰竭大庆可持续发展面临 着严峻挑战。大庆将抓住国家实旃老工业基地调整改造战略这一机遇着力实旌油化立市、项目 强市、农转牧、经营城市、绿色生态和大文化“六大战略”，努力完成由资源型城市向综合型城 市、由自我服务型城市向区域中心型城市、由矿区型城市向生态型城市转变，把火庆市建成区域 性特大型中心城市和高科技现代化城市。 研究区工业基础雄厚，齐齐哈尔市是黑龙江省强部地区政治、经济、文化中心和交通枢纽， 工业以机械冶金为主体，其次是化工、纺织、造纸、电力和军工等工、i t 。城区人1 2 11 1 2 万人，工 业产值1 4 6 5 4 亿元。 研究区内地势平坦，土地资游丰富，土质肥沃，为我国重要农牧业生产基地之一。研究区内 土地面积2 3 7 1 0 4 k m 2 ，其中耕地面积为8 2 9 4 3 万亩，农牧业发展潜力很大。 研究区内草地资源丰富畜牧业生产发达，是我国熏要的畜牧业基地，现有天然草原面积1 6 2 6 万亩。2 0 0 2 年大牲畜存栏5 3 。6 6 万头，其中奶牛2 6 ，8 万头，小牲畜存栏3 3 6 2 万头。预计2 0 1 5 年大牲畜存栏达到2 9 0 万头，小牲畜存栏达到8 0 5 万头。 ( 3 ) 研究区域现状、供水、捧涝、防洪体系 研究区属干旱气候区，降雨少，蒸发大，旱灾经常发生，水资源短缺。 大庆多年平均降雨量4 0 0 r a m ，蒸发量为3 6 0 0 m m ，境内无天然河流。城市水资源总量只有 2 3 x1 0 8 m 3 ，人均占有量仅为2 1 5 m 3 ，属于严重缺水城市，地下水超采严重。区内地势低洼，排 水不畅，降雨多发生在7 、8 月，易发生外洪内涝。油田开发初期，环保意识不强，造成主城区 泡沼水体污染严重。大庆市地表水水源为北引、中引，随着上游地区水田面积的不断扩火，每到 春天水田泡圈期。农业用水急尉上升，大庆水库、红旗泡水库水位最低，急需补水，经常出现农 业和城市居民生活、工业争水现象。3 9 9 9 年出现了动用水库死库容来满足城市供水的紧张局面。 由于水资源紧张，致使大庆市城市缺乏环境用水。 据齐齐哈尔3 3 年5 月“月份的降雨资辩统计，干旱年为9 年，轻度干早年为1 9 年，共计 2 8 年，占总年效的8 5 。7 月8 月份，干旱年为1 年，轻干旱年为8 年共计9 年占2 7 ：安 达3 0 年5 月6 月份的资料统计，干旱年1 2 年，轻干旱年1 3 年，共计2 5 年，占8 3 ，7 月8 月，干早年1 年，轻干早年6 年，共计7 年，占2 3 。本区1 0 年中有7 年8 年干早，干早次 数频繁，受旱面积广。富裕县1 9 7 6 年3 9 8 0 年间连续干旱，4 、5 月份降水不足2 0 m m ，为历时 同期平均降水量的4 0 ，7 0 的耕地受灾。1 9 9 9 年2 0 0 2 年连续干旱，研究区内6 5 的耕地受 灾有的市县甚至高达8 3 的面积受灾。仅2 0 0 0 年和2 0 0 1 年两年就损失粮食9 7 x3 0 4 t ，直接经 2 中国农业大学硬士学位论文 第一章绪论 济损失5 4 亿元 研究区的的主要供水工程包括北部引嫩供水工程、中引工程、大庆市地下水供水体系。 研究区大部分地区为闭流区，无天然河道，降水径流排泄不畅，经常发生涝灾。自1 9 6 6 年 开挖安肇新河等排水工程，经多年的建设，已形成了防洪除涝排水体系。按照不同的自然条件， 不同的地貌、地形类型，研究区内划分为东部肇兰新河区、中部安肇新河区及乌双f 游3 个排水 区。 流经研究区的主要江河有嫩江、乌裕尔河、双阳河等，1 9 9 8 年以后，相继完成了应急度汛防 洪工程的建设，可抵御2 0 5 0 年一遇洪水，为区内经济建设和人民生命财产提供有效的安全保 障。嫩江于流正在建设以堤防为基础，以尼尔基大型控制性工程水利枢纽为骨干，葺滞洪区、河 道整治、阻水桥梁扩孔、封山植树、退耕还林、水土保持、平围行洪、湿地保护等措施及其他： 工程措施构成的综合防洪体系。 1 2 研究区域经济发展面临的形势和存在主要问题 1 2 1 面临的形势 ( 1 ) 国家商品粮基地建设 黑龙江省是我国重要的商品粮基地，研究区是黑龙江省主要的农牧业主产区，该地区自然灾 害频繁，农业单产不高，总产不稳，灌溉率低，粮食安全问题一直没有保证，调整和优化产业结 构是当前和今后一个时期的主要战略任务。立足现有资源和地缘优势，以绿色产品为重点，建设 区域化、专业化、集约化的效益型绿色农牧业生产基地，重点搞好以高产优质水稻、玉米、大豆 等生产基地是该地区经济发展方向。黑龙江省一般年份产粮3 0 0 亿公斤，但在干早年总产不稳， 很难保证国家要求的商品粮1 8 0 亿公斤生产任务。松嫩平原是黑龙江省的主要产粮区之，研究 区处于松嫩平原的腹地，必将对黑龙江省的商品粮生产产生重要影响。本项目实施后将生产粮食 8 4 3 亿公斤，可大部分作为商品粮。农业的发展需要水资源的支撑和保障。随着商品粮基地对粮 食高产、稳产和对水资源提出的要求，迫切需要扩建引嫩骨干工程，配套田间工程，来满足国家 商品粮基地建设的要求。 ( 2 ) 老工业基地调整改造 著名的石油化工基地大庆市位于本区的中心地带，目前已发展为城镇人i = i8 4 9 0 万人、1 0 0 0 余家工业企业、管辖四县五区的中国最大的石油和石油化工生产基地，在我国国民经济及社会发 展中占有举足轻重的地位。近年来工农业生产发展十分迅速，1 9 9 6 2 0 0 0 年国内生产总产值以年 均8 8 的速度增长，根据大庆市的“十五”计划和远期发展纲要确定的目标，预计到2 0 1 7 年， 国内生产总值将翻两番，工农业及环境对水的需求将迅速增加。 大庆油田自1 9 5 8 年开发以来为国家做出了巨大贡献，大庆地区石油储量6 0 多亿吨，开采 已近5 0 年，石油开采接近l 艿左右，逐渐暴露出 由与非油经济比例失衡的结构性矛盾，大庆市面 每着转产及经济转型，党的十六大作出了“支持东北地区等老工业基地加快调整和改造”的重大 战略决策t 支持以资源开采为主的城市和地区发展接续产业。振必大庆老工业基地既是自身改革 发展的迫切要求，也是实现经济社会协调发展的重要战略举措。发展石化等接续产业是大庆市经 济发展的主要方向，迫切需要提供强有力的水资源支撑。 中嗣农业大学硕士学位论文第一章绪论 ( 3 ) 生态省和生态城市建设 中共黑龙江省委、省人民政府从协调经济、环境、资源的高度提出建设生态省的设想。国家 环保总局以环函 2 0 0 0 4 5 3 号文件批准黑龙江省为全国生态省建设试点。 生态省建设要求生态环境质量达到国内和国际同类地区先进水平。6 0 的县( 市) 实现l l j 川 秀美、生态环境良性循环：8 0 n , 6 的大中城市建成生态园林城市。经济社会总体发展水平跃居全国 前列，把黑龙江省建成以绿色产业为主体的生态经济强省，进而达到自然和谐、地绿天篮、物质 丰富、生态文明，逐步实现可持续发展。研究区处于松嫩平原西部温带半干旱草原生态i 曩，建设 重点是建立嫩江中下游湖泊湿地生态功能保护区，保护扎龙湿地及珍稀水禽，发挥漫地调节区域 生态环境的生态服务功能。积极推广旱作农业与节水灌溉技术，抗旱治沙，发展绿色精准农业和 特色农业。 大庆市生态市建设目标是建设具有高水平的基础设旌、高质量的生态环境，湖泽水系相通 森林环抱，湖在城中、城在湖边，蓝天、绿地、碧水相互辉映的中国北方高科技现代化生态吲林 城市。 随着经济的发展，石油和石化产业发展及城市化水平的逐步提高，工业和生活污水排放量增 加，大庆市现有的t 5 6 个湖泡污染严重，使水污染日益加剧，这些与生态省和生态市的建设很不 适应。水土流失严熏，草原退化，风沙和盐碱化将更加加重，导致生物多样性减少，草原生产力 下降，区域生态环境受到破坏，并制约该区域可持续发展。本区生态功能保护与恢复的重点是发 挥森林、草原等植被的防风圆沙、保持水土的生态服务功能。改良与治理盐碱化、退化和石油污 染草地，大力发展人工草地，恢复草原植被，提高草场生产力，恢复生物多样性。 ( 4 ) 充分发挥尼尔基水利枢纽的作用 尼尔基水利枢纽建成后，改善了外江引水条件，增加了供水量。尼尔基水利枢纽投资5 0 多 亿元，水库于2 0 0 5 年即将建成，研究区内的引嫩骨干工程是其配套工程，下游地区迫切需要引 嫩水量，解决干旱缺水问题，为了发挥尼尔基水库的效益，扩建现有骨干工程，增加引水能力是 非常必要的。 1 2 2 存在的主要问题 ( 1 ) 现有引嫩工程的供水能力不能满足经济社会发展的需水要求 本地区为黑龙江省干旱区，年径流深一般不足2 0 m m 。研究区耕地面积占全省的4 ，水嚣 仅占全省的o 4 按当地径流计算，亩均水量只有4 7 m 3 ，仅占全省亩均水量4 5 6 m 3 的1 0 ，水 土资源严重失衡。自2 0 世纪7 0 年代以来。陆续修建了北部引嫩工程和中部引嫩= i ：程。北引i ：程 现状为无坝引水，经多年运用江道冲淤变化严重，主流脱离引水口向右偏移，边滩向下推移，引 水1 3 江段河槽下切，水位降低，枯水期引水量锐减。据实测资料分析嫩江流量为2 0 0 m s 时， 1 9 7 9 - - 1 9 8 1 年能够引进3 6 m 3 s 的流量，1 9 9 8 年特大洪水之后1 9 9 9 年春季只引进1 7 m 3 ，s ，引水流 量减少了4 8 ，2 0 0 0 年采取了整治措施，但收效甚徽，引水流量仍呈下降趋势，2 0 0 1 年f 降至 1 5 6 m 3 s ，2 0 0 3 年春季干旱中断引水2 0 余天；中引：【程规模偏小，虽已扩建，现状多年平均引水 量仅为4 ，9 1 1 0 8 i 1 1 3 。二期扩建尚未实施。由于北、中引的引水量不能满足大庆市以石油开采和 石油化工为支柱产业的工业生产需要，不得不大量开采地下水，使地下水下降漏斗面积已达 4 中国农业大学硕士学位论文第章绪论 5 5 6 0 k m 2 ，水位降深最大达4 1 m ，严重破坏了地下水动态平衡。同时农牧业用水更加困难，每逢 干旱年农业缺水十分严重，致使单产不高，总产不稳，干旱缺水不仅给农业生产造成极犬危害， 使广大农民长期生活在贫困线以下难以脱贫致富。 ( 2 ) 水污染严重、生态环境恶化 由于本区耕地面积大，自然降水少，天然河网不发育，水体自净能力差。加之石油开采、石 化产业的建立和发展，以及城市化水平的提高，工业和生活污水处理相对滞后，导致大庆市现有 的1 5 6 个自然湖泡大部分被污染，使水环境日益恶化。松嫩平原长期干旱缺水，过度垦荒，过度 放牧，水土流失严重，草原退化，风沙和盐碱加重。自八十年代以来，出现了一些流动沙丘和半 流动沙丘，个别地方甚至沙进人退。特别是1 9 9 8 年人水后连续四年严重干旱，导致湿地、湖泊 萎缩，河道断流，沙化危害程度丑趋严重，自泰来、杜蒙、齐市郊区、“三肇”、青冈、安达，至 大庆市郊区由西向东直逼哈尔滨，沙漠带距哈尔滨市晟近的只有1 0 0 k m 。 ( 3 ) 现有引嫩工程不配套 现有引嫩工程规模小，工程不配套。北引是7 0 年代修建的引嫩工程，渠道鸟北段过流能力 为5 0 m 3 s 左右，渠道乌南段过流能力为3 5 m 3 s 左右，坡水处理不彻底，经常破坏渠道。中g 一 程虽经9 0 年代整修后，进水闸设计流量达到l o o m 3 s ，但是由于局部建筑物长久失修，1 程不配 套，现状的可过流能力4 7 m 3 s 。灌区工程配套工程更差，有干渠无支渠。坡水处理标准低，经常 出现坡洪入渠或冲毁渠道，1 9 8 8 年、1 9 9 8 年当地发生约5 0 年一遇洪水，渠道多处被冲坏，即使 来被冲毁的渠段渠堤外侧大面积积水，冰冻后，春季则形成大面积脱坡。现有引嫩工程满足现状 工农业和生态环境用水都十分困难，尼尔基水利枢纽虽将建成，但由于下游引水输水工程不配套， 仍然难以满足经济发展用水的需求。为了尽快发挥水库的效益，配套：r 程的建设刻不容缓。 ( 4 ) 工程管理和运行机制落后 北部引嫩工程由北部引嫩管理处管理，隶属水利厅领导；中部引嫩工程由中部引嫩管理处管 理，隶属齐齐哈尔市水务局领导；大庆水库由大庆石油管理局管理，红旗泡水库由北部引嫩管理 处管理，龙虎泡水库由大庆石油管理局管理，东湖水库由安达市水务局管理 现有灌区由备受益 市县管理；现有引嫩骨干工程各自为政，没有统一的水资源管理体制，可利用水资源并不能台理 利用。经常出现用水矛盾，城市用水和农业用水、农业用水和生态用水之间矛盾比较突出。现在 大庆市、齐齐哈尔市和安达市虽然已经实行了水务一体化，但是地表水和地下水也没有统一调度 合理运用，致使地下水严重超采。因此，本地区迫切需要水资源统一管理，实现地袁水和地f 水 统一调度，以满足国民经济各业用水的需求。 1 3 研究的意义与主要内容 1 3 1 国内外现状 国内外研究现状在水资源保障体系研究方面由于其系统较为复杂，涉及自然、二r ：程、经济、 社会以及环境等各个方面，镩单地使用某些技术往往不能得到预期的结栗。自2 0 世纪5 0 年代以 来，国外对水库调度及水资源系统运行摸拟做了大量的研究。应用线性攘划、非线性规划、多目 标合理技术等方法，在解决水库调度、流域规划与管理、水资源开发与管理等复杂问题方砸取得 中国农业大学硕士学位论文第一南绪论 了较大的进展。如美国密苏里河流域研究六大水库的调度问题、南斯拉夫m o r a u a 流域的水资 源规划管理、加拿大o 旷r a w a 流域及g r e a tl a k e s 系统的永资源规划与潺度等等。就国内的 情况丽言，我国水资源系统的研究起步较晚，水资源大系统合理规划与合理调度经验汇编一 书集中介绍了2 0 世纪8 0 - 9 0 年代水资源大系统研究领域的发展，特别是中国水利水电科学研究院 水资源研究所、黄河水利委员会勘测规划设计研究院、长江水利委员会等机构结合国家“八五” 攻关华北地区水资源管理项目、世界镶行黄河流域经济模型、亚行海南项目以及南水北调等重大 项目开发和改进了水供需分析。为解决区域水资源供需平衡规划问趣取得了一定的效果。但就黑 龙江的情况而言，在一个区域内综合考虑生产、生活、生态用水，对当地地下水、地表水、污水 处理及外引水进行统一配置研究，还没有完善的先铡。 1 3 2 研究的意义 ( 1 ) 保证国家商品粮基地粮食安全、促进农村经济发展 松嫩平原属于中温带大陆性气候区冬季严寒、干燥，春季风大少雨，干早十分严馐。夏季 雨量集中，由于地形低平，常发生洪涝灾害。本区年降水量4 0 0m m - - 5 0 0 m m ，水面蒸发量8 0 0 m m - - - - 9 0 0 m m 。水资源时空分布极不均，年内降水、径流量主要集中在6 r - 9 月四个月内，约占全 年总量的6 0 _ _ 8 0 ，常造成夏秩连涝；春季s - “月正是大田播种、出苗和水田泡；丑、插秧期， 而天然来水量一般仅占全年的1 1 9 - 2 0 ，渴水期的6 月份，天然来水经常在1 0 以f ，造成十年 九春旱。降水径流的年际变化也很大，常出现连丰、连枯，丰、桔交替变化，致使洪、涝、旱灾 害频繁发生，危害严重，水资源供需矛盾日趋严重。 按照中央的要求，根据研究区内农牧业发展状况及黑龙江省农业和农村经济结构- 战略性调 整意见，在粮食主产区重点建设早涝保收、高产稳产基本农田。围绕增加农民收入，进行农村 经济结构和农业结构调整。大力发展特色绿色种植业，形成粮食、经济作物、饲草饲料的三元种 植结构。为实现这一目标，迫切需要建设引嫩扩建骨干工程，使区有限的水资源得到充分合理的 利用，尽快改善灌区群众生活质量和生活水平。 一是商品粮基地建设的需要。研究区是我国重要农业生产基地，共有耕地5 1 0 万简。2 0 0 2 年实际灌溉面积9 6 5 3 万亩( 台牧草灌溉7 2 8 万亩) ，仅占耕地面积的1 8 9 ，农业生产距离稳 产高产的要求相差较远。2 0 0 2 年粮食单产只有1 5 7 t h m 2 ( 1 0 4 5 k g r 卣) ，低于全省平均水平，由 于北中引现状为无坝引水，农业用水保证率低，遇枯水年一是工程引不进水二是工业用水挤占 农业用水。以北引为例，2 0 0 0 年发生春季千旱，5 月份平均引水量1 6 m s l s 6 月份平均引水流量 1 5 9 m 3 s ，只是设计流筮的3 2 s = 右，为保证城市居民和工业供水不得不牺牲农业，致使北引管 理处不敢和农民签定供水台同否则遇到干旱年供不上水按合同还要赔偿农民损失。t t 引也存 在同样问题水资源紧缺是镧约本区农业发展、影响粮食高产稳产的重要因素。 二是保证畜牧业发展的需要。我国著名乳业品牌伊利乳业和光明乳业，都在供水区内建有养 殖基地和加工企业，并都已成为地方经济的支柱企业；在我省乳业生产中占有重要地位的蔫名的 乳业集团大庆乳业集团和红星乳业集团，均在供水区范围内进行养殖并开办加工企业。由于这些 企业的不断扩大经营，带动了我省西部地区畜牧业的快速发展。预计到2 0 1 5 年该地区静牧业将 6 中国农业大学硕士学位论文第章绪论 有较大幅度的增长。 研究区内牧草厢积9 5 3 万亩，牧业发达，牧草品质优良。远销国外由于受水资源的限制， 区内牧草、饲料及草原未进行灌溉，产草量、饲料产量均较低。以往对草场重利用，轻建设，加 之连年干旱。草场生态遭到破坏，草场退化、碱化、沙化现象日趋严重，致使草场载备量下降， 影响畜牧业的发展。 三是保证连环湖渔场生产的需要。连环湖渔场是黑龙江省最大的养鱼场，由于面十几年干旱 缺水，特别是1 9 9 8 大洪水之后，本地区连续四年干旱，已有三分之一的湖泡枯竭，连环湖水位 低于死水位( 1 3 7 9 m ) 0 7 m ，造成鱼类无法越冬。 四是贫困县脱贫的需要。研究区内有国家级贫困县林甸县、杜蒙自治县，省级贫困县富裕县、 明水县、青冈县、肇源县。这些贫困县的农民人均毛收入仅1 1 2 4 元，只有本区其他市县的5 0 。 导致贫困的主要原因是水资源匮乏，生产生活条件差，水利基础设施差，抵御自然灾害的能力脆 弱。根据黑龙江省水利扶贫规划制定的目标：尽快解决贫困人口温饱问题，消除绝对贫困。 计划2 0 0 5 年贫困人口人均纯收入达到1 6 0 0 元以上；到2 0 1 0 年贫疆村全部脱贫，为贫困人口实 现小康创造条件。扶贫减灾必须优先解决水资源问题，从可持续发展的战略高度看，把解决由丁 缺水导致贫困和生态恶化的问题放在我省西部地区扶贫的突出位置是十分必要的。 ( 2 ) 支撑东北老工业基地调整改造 优化配置研究区内的水资源是大庆等老工业基地调整改造和资源衰竭城市经济转型的需要。 也是实现黑龙江省委省政府大力建设哈、大齐经济带，推动我省西部地区经济社会快速协调可持 续发展的需要。 大庆市是东北重要的老工业基地。随着国家对东北老工业基地政策的实施，城市供水安全问 题越来越突出。而现有工程无法满足城市用水蒜求的增加，只有通过扩建现有引嫩i - 程，才能满 足城市用水增加的需要。 大庆是我国重要的石油、石化生产基地，2 0 0 2 年国内生产总值达1 1 2 6 亿元。在黑龙江省乃 至全国有着及其重要的地位，未来十五年是大庆二次创业的重要历史阶段，主要任务是完成高科 技现代化生态城市建设目标，并梯次推进周边农村现代化，目前己具备区域中心城市的地位和经 济规模。加上区内的主要城市齐齐哈尔、讷河、安达等城市的快速发展，带动黑龙江西部地区国 民经济持续快速增长并对全省经济的增长起到强劲的促进作用。大庆市随着石油产最的衰减，大 庆可持续发展面临着转型。根据大庆市发展总体目标大庆市将建成高科技现代化生态城市。豳 民经济持续增长，综合实力进一步增强，基本具备中心城市的经济规模。国民生产总值年均增 8 ，第一、第二、第三产业结构比重调整为6 ：7 0 ：2 4 。工业结构比重( 石油工业、石化工业即 替代产业和其它工业) 调整为4 2 ：2 6 ：3 2 。大庆老工业基地调整改造重点在石油石化、食品工业、 医药工业、建材工业和高科技产业。相继有一大批重点项目要完成扩建改造任务，都需萼有供水 安全作保证。 根据大庆市总体规划，建设大学园区，现已有石油学院、八一农垦大学等5 所大学迁移至此。 城镇人口增加迅速，预计2 0 1 5 年大庆市研究区总人口达到1 1 2 万人，2 0 3 0 年总人v a 达到1 2 6 万 人。随着大庆市经济的发展，城市化进程的加快，生括用水量将大大增加。生活需水量将由2 0 0 2 年的6 8 7 1 1 0 4 m 3 增加到2 0 1 5 年的1 0 6 9 5 x1 0 4 m 3 。大庆市城市2 0 0 2 年实际供水量为5 2 2 1 0 8 m 。主城区地下水严重超采，超采量达9 2 0 0 x1 0 4 m 3 ，降落溜斗面积最大时达5 5 6 0 k m 2 。根据 7 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 预测2 0 1 5 年城市需水量为7 6 1 1 0 9 m 3 ，缺水2 3 9 1 0 8 m 3 ：2 0 3 0 年城市需水为8 9 7 1 0 8 m 3 ， 缺水将达到3 7 5 l o s m 3 ；缺水已经对大庆的经济发展产生了巨犬威胁，解决供水问题是保证城 市居民用水安全，保障大庆市老工业基地调整改造顺利进行，是具体落实党的十六大提出的老 ： 业基地改造政策的体现。 安达市是松嫩平原一个较大的县级市，位于松嫩平原的安达闭流区，地表径流很少，地f 水 超采，近年来，工农业发展较快，城市供水量严重不足，引入嫩江水作为供给城市工业及居民生 活用水的水源非常迫切。 ( 3 ) 促进松嫩低平原地区生态环境良性发展保证生态省和生态市建设 松嫩低平原的生态环境较脆弱。由于降雨少，蒸发量大，工农业发展迅速，水污染严重使 该地区生态环境不断恶化。该区长期以来，存在干旱缺水、开发利用无序、忽视生态环境等问题， 地表植被退化，风蚀荒漠化扩大，地下水位快速下降，许多潮泡已经萎缩，甚至干枯，区内的乌 裕尔河、双阳河经常断流等现象日趋严重。 本地区西部的泰来县、杜尔伯特蒙古族自治区、肇源等县地沙漠化日趋严藿，已有几百平 方公里，沙漠带最近距哈尔滨市只有近l o o k m ，杜蒙县境内具有7 0 多年历史的程家屯由于沙 化问题严重，2 0 0 2 年5 月被迫整屯搬迁。 大庆市是我国重要的石油工业城市，地下水源是城市工业及居民生活用水的主要水源之 ， 根据调查，从6 0 年代中后期开始大规模开采地下水，经过近4 0 年的持续开采，使大庆市地下水 降落漏斗面积达5 5 6 0 k m 2 ，地下水水位下降最潍达4 1 m 。目前已经出现局部地区地面沉陷等灾害 地质问题。 大庆市主城区的1 5 3 个泡沼，丰水年滞蓄洪水，平、枯水年经常处于干枯状态，水质偏碱多 盐，当地人称之为“辕沟”，目前主要为工业污水、油田捧水的承泄区，由于得不到新鲜水的补 给，环境容量越来越小，自净能力越来越差，水污染日益加剧。近期按治理目标，主要满足主城 区6 8 个湖泡用水。经预测近期6 8 个主城区湖泡生态环境需水1 0 7 xl o g m ，本工程建成后，生 态需水会得到基本满足，大庆城市环境会得到明显改善。 大庆市区内主要捧水干线西部支河、中央支河、东部支河和东二支河及其所属的泡沼组成的 河网水系，称为四条支河，它即承担防洪捧水任务，有承担排污任务，由于得不到补充，环境容 量越来越小，自净能力越来越差，造成水体水质恶化。为了改善4 条支河的水环境质量，在加强 污染源治理、实现废污水达标排放的基础上必须引入清洁水补充其所需的环境用水，以增加其 环境容量和自净能力，经预测4 条支河2 0 1 5 年生态需水量为o 9 8 xl o g m 3 ，2 0 3 0 年生态需求量 为1 0 7 1 0 8 m 3 ，本工程实施后，清洁环境用水的引入，加速了大庆市水环境综台整治的开展。 扎龙湿地自然保护区位于黑龙江省齐齐哈尔市东南，是我国最大的以鹤类等大型水禽为主体 的珍稀鸟类和湿地生态类型的国家级自然保护区，总面积2 1 0 0 k i n 2 ，分为核心区( 7 0 0 k m 气缓 冲区( 6 7 0 k m 2 ) 和实验区( 7 3 0 k m 2 ) 。扎龙湿地不仅是鹤类等珍稀水禽栖息繁殖地，而且在调节 本区域气候，平衡降雨、蓄水滞洪、净化水体、减轻污染等方面也发挥了重要作用。经分析一般 枯水年水体面积应维持在5 0 0 k i n 2 以上，特枯水年也应维持在2 0 0 k i n 2 以上，1 9 9 8 火洪水后，乌裕 尔河出现连续四年干旱，生态环境趋于恶化。扎龙湿地萎缩到1 3 0 k i n 2 左右，鹤类数量明显减少， 生物多样性遭至i 破坏，面对扎龙湿地严重缺水状况。2 0 0 1 年中引向扎龙补水3 0 0 0 ( 1 0 4 m 。2 0 0 2 年齐齐哈尔及大庆市政府共同资助，由中引向扎龙补水3 1 0 8 m 3 ，有效地缓解了扎龙湿地缺水 8 中国农业大学碗士学位论文第一章绪论 状况，维持扎龙湿地面积不再继续缩小。 九道沟湿地与扎龙湿地同属鸟双下游湿地，也是丹顶鹤等珍稀鸟类经常出没的地方。根据分 析九道沟湿地多年平均需水量为5 6 0 1 0 8 m 3 ，扣除当地径流后近远期需要2 1 3 xt 0 8 m 3 和2 3 6 1 0 8 m 3 的水量，需要由嫩江补水。 为使该区经济可持续发展，离不开人口、资源、经济和环境的协调发展。良好的生态环境是 经济社会协调可持续发展的基础。因此，要维持该区生态环境不再退化，并逐渐改善、发展和提 高脆弱生态系统对社会经济活动的支撑强度和能力，努力实现新时期治水新思路，走可持续发展 水利之路，必须研究区内的水资源优化配置方案。 1 3 3 主要研究内容 ( 1 ) 水资源优化配景方案研究 城市居民生活及工农业水资源配置方案，可根据水平年的需水要求拟定；城市环境根据城市 发展规划要求，按以供定蔼的原则拟定不同的方案比选；湿地供水可根据不同的湿地类型对水 的要求特点，按以供定需的原则拟定比选方案，对水资源的不同配置方案，结合工程进行供需平 衡分析。 ( 2 ) 管理体制与运营机制研究 主体工程的管理体翻将按照“政府宏观调控、准市场机制运行、现代化企业管理、用水户参 与”的思路进行研究。特别对推荐的近期重点工程，还应提出可行的管理模式，包括管理范围、 管理机构、管理权限、管理方式等。 1 3 4 研究的技术路线 首先，广泛收集各种相关资料，依据省政府的老工业基地调整改造总体规划和研究范围内各 市、县，各部门的发展计划，有针对性地对该区域内的水资源条件及水利工程现状进行全面分析 和论证。其次以现状经济指标和用水量为基础，分析用水的单位产值用水量，采用重复利用率 法预测各水平年的用承定额，按照定额法分析预测备水平年需水量，按用水增长率和