实施统一调度 开创内陆河水资源管理新局面

□ 水利部黄河水利委员会黑河流域管理局


  黑河流域中下游地区极度干旱,生态环境脆弱,区域水资源难以满足当地社会经济发展和生态平衡的需要,历史上水事矛盾已相当突出。由于黑河中游地区农业灌溉用水大量挤占下游生态用水,导致下游生态环境恶化加剧,引起了党中央、国务院的高度重视和社会各界的广泛关注。黑河干流水量调度工作从2000年开始正式启动,在水利部、黄河水利委员会具体部署和正确领导下,在流域内各级地方政府、水利部门的共同努力下,连续4年完成了分水任务,实现了国务院确定的黑河分水目标。

  一、水量调度背景

  黑河是我国第二大内陆河,发源于青藏高原北部祁连山中段,流经青海、甘肃和内蒙古3省(自治区),干流全长821km。其中东部子水系即干流水系流域面积11.6万km2,多年平均河川径流24.75亿m3(总水资源量28.08亿m3),本文所述黑河流域即指东部子水系。黑河在祁连山出山口莺落峡以上为上游,河道两岸山高谷深,河床陡峻,气候阴湿寒冷,植被较好,多年平均气温不足2℃,年降水量350mm,是黑河流域的产流区,干流莺落峡断面多年平均河川径流15.8亿m3。莺落峡至正义峡为中游冲洪积平原区,光热资源丰富,自古以来就是重要的农业灌区,年蒸发能力达1410mm,年降水量为140mm;正义峡以下为下游,属阿拉善高平原荒漠干旱区和极端干旱亚区,多年平均降水量为47mm,年蒸发能力高达2250mm,干旱指数最高达82;下游河道自狼心山断面以下分为东河和西河,两河分别通向其尾闾湖泊——东、西居延海。

  黑河流域自上游至下游居延海,分别流经青海省、甘肃省和内蒙古自治区的9个旗县。受气候和人类活动的影响,流域水资源与当地人口、社会经济发展和生态环境需要极不相称。据历史记载,黑河中游地区汉代仅8万~9万人,灌溉面积约0.47万hm2;1950年总人口约55万人,灌溉面积6.87万hm2;到2001年,中游地区总人口增加到121万人,灌溉面积增加到22.27万hm2,分别是1950年的2.2倍和3.2倍;伴随中游地区人口的增长和经济的发展,用水量也迅速增长,致使进入下游的水量由20世纪50年代初的11.6亿m3减少到90年代后期的7.3亿m3,再经下游上段各用水户的拦截利用,实际进入下游下段额济纳绿洲的水量仅有3亿m3左右。黑河下游额济纳绿洲是西北地区重要的生态屏障,进入绿洲水量的锐减直接造成了绿洲的退化、沙化,造成下游地区河道断流,湖泊干涸,地下水位下降。

  为遏制下游生态环境不断恶化趋势和解决突出的水事矛盾,国家决定对黑河流域水资源实施统一管理和调度,于1992年和1997年批准了黑河干流水量分配方案,1999年批复成立水利部黄河水利委员会黑河流域管理局。据此,黄委组建了所属黑河流域管理局,并于2000年6月19日进驻张掖水量调度工作现场,正式启动干流水量调度。

  二、4年水量调度基本情况

  1.调度目标

  黑河水量调度按照分步实施、逐步到位的要求,2003年如期实现了国务院批准的黑河分水目标。即当莺落峡断面多年均值来水15.8亿m3条件下,正义峡断面下泄水量指标,由调度前的7.3亿m3增长到2000年的8.0亿m3、2001年的8.3亿m3、2002年的9.0亿m3、2003年的9.5亿m3

  2.水量调度完成情况

  1999~2000年度按照水利部批准的正义峡断面下泄指标为:当莺落峡断面来水15.8亿m3时,正义峡断面下泄水量8.0亿m3。该年度关键调度期实施了4次累计33天“全线闭口,集中下泄”措施,莺落峡断面全年来水量14.62亿m3,正义峡断面实际下泄水量6.5亿m3

  2000~2001年度按照水利部批准的正义峡断面下泄指标为:当莺落峡断面来水15.8亿m3时,正义峡断面下泄水量8.3亿m3。该年度黑河中游地区遭遇60年一遇的大旱,关键调度期实施2次累计19天“全线闭口,集中下泄”措施,莺落峡断面全年实测来水量13.13亿m3,正义峡断面实测下泄水量为6.76亿m3

  2001~2002年度按照水利部批准的正义峡断面下泄指标为:当莺落峡断面来水15.8亿m3时,正义峡断面下泄水量9.0亿m3。该年度关键调度期实施了3次累计57天“全线闭口,集中下泄”措施,莺落峡断面全年实测来水量16.11亿m3,正义峡断面实测下泄水量9.23亿m3

  2002~2003年度按照水利部批准的正义峡断面下泄指标为:当莺落峡断面来水15.8亿m3时,正义峡断面下泄水量9.5亿m3。该年度关键调度期实施了3次累计67天“全线闭口,集中下泄”措施,莺落峡断面全年实测来水量19.03亿m3,正义峡断面下泄水量为11.61亿m3

  4年来,莺落峡断面累计来水62.89亿m3,年均15.72亿m3,略少于多年均值;正义峡断面累计应下泄水量34.50亿m3,实际下泄水量33.82亿m3,累计误差-0.68亿m3,占应下泄水量的1.97%。

  3.调度效果

  (1)使生活、生产和生态用水得到合理配置
  黑河水量调度工作在基本保障沿河地区工农业生产用水的基础上,有效缓解了中游地区下段和鼎新灌区农业灌溉用水紧张状况;下游地区生态环境恶化趋势得到改善。据统计,2000~2003年进入狼心山断面以下额济纳绿洲的水量达到17.5亿m3

  (2)下游河道过水长度增加
  2000年8~9月实施的3次调水、2001年实施的两次调水,都使额济纳腹地达来呼布镇以上河段全线过水,枯水年份实现这一目标,在近10年从未出现过;2002年7月和9月实施了2次调水,使干涸已久的东居延海两次进水,并使东居延海以上全干流过流时间达43天;2003年7、8月和9~10月3次调水,不仅使干涸的东居延海两次进水,全河段过流时间达29天,而且使干涸42年之久的西居延海进水,全河段过流时间达27天。

  (3)下游河道过水量明显增加
  1992年、1997年和2001年,莺落峡断面年来水量分别为13.2亿、13.8亿和13.1亿m3,均属枯水年,年来水过程也基本相似;狼心山年过水量分别为1.84亿、2.09亿和2.17亿m3,其中关键调度期过水量分别为0.20亿、0.27亿和0.88亿m3。以2001年与1992年比较,时间经过9年,在中游地区人口增加、需求增长的情况下,进入额济纳旗的年水量不仅未减少,反而增长18%,其中调度期增长更为明显,达4倍以上。2002年7月和9月2次调水,狼心山断面累计过水量3.04亿m3,累计入湖水量约0.49亿m3。其中东居延海第一次人流14天,入湖最大水域面积23.6km2,入湖水量约0.2350亿m3;第二次人流29天,入湖最大水域面积23.8km2,入湖水量约0.2574亿m3。2003年7月、8月、9~10月份调水,不仅使东居延海两次进水,累计入湖水量约0.4247亿m3,最大水域面积31.5km2,而且使干涸42年之久的西居延海进水,累计入湖水量约0.2723亿m3

  (4)下游河道断流天数有所减少
  1995~1999年,平水或偏枯年份黑河下游狼心山断面断流230~250天左右,实施统一调度后,2000年断流212天,2001年断流203天,断流天数减少近40天;2002年断流176天,断流天数减少近70天;2003年断流157天,断流天数减少90天。

  (5)促进了黑河中游地区节水型社会发展
  以生态建设与环境保护为根本,以水资源的科学管理、合理配置、高效利用和有效保护为核心,兼顾生态效益和经济效益,统一协调生活、生产和生态用水,实现黑河下游生态治理与张掖经济社会发展的双赢,就必须解决水资源量不足与发展需求、生产用水与生态用水之间存在的尖锐矛盾,在水权水市场理论指导下建设节水型社会,是解决这一矛盾的必然选择。水利部在张掖开展节水型社会建设试点工作,在全面改革用水制度的基础上,采取经济结构、种植结构调整、灌区节水改造等措施,以提高用水效率,减少用水量,保证了国务院分水目标顺利实现。

  三、经验和措施

  1.初步建立了流域统一管理和区域管理相结合的体制

  黑河流域管理局对黑河水资源实行权属管理,制定水资源利用规划,负责省际水量分配和调度,并监督各省水量调度执行情况。流域内地方政府依据流域机构发布的水量调度计划和指令负责辖区内水资源管理和调度,在超过国务院分配引水指标的情况下,流域机构有权采取强制措施,集中向下游输水。

  2.初步建立了流域水资源管理运行机制

  1997年12月,经国务院审批,水利部转发的《关于实施<黑河干流水量分配方案>有关问题的函》,明确了不同保证率来水时,分配正义峡断面下泄水量。同时指出:“重大问题决策以后,由地方政府负责具体贯彻执行,并纳入行政首长负责制”。水利部于2000年6月14日颁布了《黑河干流水量调度管理暂行办法》,这个办法对黑河水量调度的范围、原则、权限及监督检查,都作了具体规定,明确指出,黑河干流年内务时段水量调度方案,由黄河水利委员会黑河流域管理局制订,并经上级水行政主管部门批准后,由两省(自治区)负责实施。同时,黑河流域管理局会同甘肃、内蒙古两省(自治区)水利厅,经过充分协商,共同制定了《黑河干流省际用水水事协调规约》,规约对代表的组成、任命及协调会议的组织形式作了明确的规定,使省际用水水事协调工作有了基本的行为规范。

  3.制定了一套科学合理的调度方案

  针对黑河流域水资源匮乏,用水矛盾突出的实际情况,深入灌区调查研究,及时掌握灌区农作物种植结构以及灌溉用水情况,并根据黑河上游来水情况,编制水量调度计划。初步建立了以年度水量分配方案为依据,以综合分析水文预报以及墒情信息为技术手段,逐月编制调度计划,适时滚动修正调度方案,基本做到了计划周密、科学调度,在调度措施上采取“限制引水”和“全线闭口”相结合的管理模式,基本实现了沿河生活和工农业用水与生态调水双赢的新局面。

  4.健全信息反馈系统,科学决策水量调度

  每年进入关键调度期,组织召开气象、水文部门专题会议,在了解和掌握雨、水情信息的基础上,滚动分析水量调度形势;组织召开流域内地方政府和水利部门参加的水量调度协调会议,通报水量调度执行情况,研究解决调度过程中出现的问题。根据气象、水文形势分析,结合灌区墒情,制定水量调度计划,提高了水量调度的科学性、合理性和可操作性。

  5.初步建立了团结治水的工作秩序

  黑河水量调度工作得到了沿河地方政府、水利部门及酒泉卫星发射中心的大力配合和支持,根据流域机构发布的月水量调度计划,采取了有效措施,实时调度入境水量,加强引水口门的监督检查;黄委和地方水文部门克服困难,及时为水量调度提供水文信息,确保了水量调度工作的顺利进行。

  四、存在的问题及建议

  1.干流缺乏骨干调蓄工程

  根据黑河水量调度任务和目标,一是完成正义峡断面分水指标,二是输水到居延海,这就要求我们不仅要加大向下游的输水量,而且还要提高输水效率。

  黑河干流水流散乱,水量损失严重,特别是黑河下游,损失率约为30%~40%。实践表明,河道输水流量在150m3/s左右时,输水效率较高,一次输水水量不少于1.5亿m3时,才能使下游河段全干流过水,并使居延海维持一定的水面。

  近几年,黑河流域管理局对黑河流域实施“全线闭口,集中下泄”措施,以增加正义峡断面下泄流量,确保向下游绿洲的输水效果。通过近几年实践,进入关键调度期后,一般情况在7月10~20日、8月8-23日、9月10日~10月20日期间,可采取“全线闭口,集中下泄”措施。平水年份,这三个时段正义峡断面能下泄的水量分别为0.94亿、1.20亿、1.47亿m3左右,此水量不足以保证输水到居延海调度目标,需要骨干工程调节,集中向下游输送。因此,尽快修建正义峡、黄藏寺水利枢纽工程已是当务之急。

  2.引水缺乏有效的监控手段

  黑河中游地区引水口门较多,且大多数无计量设施,部分闸门年久失修,已无法发挥有效控制作用,“来多引多,来少引少”的局面没有根本改变,灌溉期无法实施向下游输水。据黑河水量时空分布规律,从11月11日至次年6月30日以前,正义峡断面下泄水量在4.0亿m3左右。按国务院分水方案,在平水年份,关键调度期正义峡断面需下泄5.5亿m3水量,仅靠“全线闭口,集中下泄”措施,难以完成下泄指标,必须在灌溉用水期要有一定的水量通过正义峡断面。因此,做好监督与控制,加强灌溉期的用水管理,对于确保完成分水任务至关重要,一方面要加大引水口门的改造力度,建设计量设施;另一方面要科学编制用水计划,严格实施计划用水,制定合理的灌溉制度,加强用水监督。

  3.水量调度和农业灌溉与水库初期蓄水的矛盾

  黑河上游梯级水库开发建设不仅是流域经济可持续发展的需要,同时也是流域水资源管理和水量调度的需要,但随着上游梯级水库的开发,水量调度和农业灌溉与水库初期蓄水的矛盾逐渐显露出来。根据国务院分水方案,各河段分水指标是“以断面控制,按比例分配”,因黑河下游地区的要求,上游水库初期蓄水量将计人上游来水控制断面莺落峡水文站,也就是说在上游来水不变的情况下,水库初期蓄水将大幅度提高正义峡断面下泄指标,蓄水量越大,指标提高的幅度也越大,这对完成水量调度任务及中游地区农业灌溉用水带来很大压力和困难。

  4.水文测验、预报手段落后

  目前,黑河干流控制性水文站测报设施设备落后,水情信息的收集难度较大,无法及时反馈,远不能满足水量调度的需要。水文预报是编制水量调度的重要依据,黑河水量调度实行总量控制、逐月滚动修正,根据年来水量的大小实行上、下游全额分配,因此来水量的丰枯变化预测对制订各时段正义峡断面下泄指标和用水计划的影响至关重要。因此,需建立实用、先进、高效的水资源管理信息采集、传输系统;加强水文预报模型的开发研究,为水量调度提供可靠的依据。 ■

(执笔:楚永伟,水利部黄河水利委员会黑河流域管理局水政水资源处副处长)
责任编辑 韦凤年