蓋 琳
(濱州市引黃灌溉服務(wù)中心,山東 濱州 256600)
濱州市規(guī)劃建設(shè)的魯北水庫位于無棣縣北部。無棣縣地處山東省最北部、渤海灣西南岸,面積2 089.77 km2,耕地面積8.36 萬hm2,人口44 萬人。由于該縣天然降水量少,地表水資源特別貧乏;又是黃河沖積而成的退海之地,地下淡水資源可利用量少,水資源貧乏嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展。為此,濱州市規(guī)劃在無棣縣北部建設(shè)庫容9 900萬m3的魯北水庫,主要攔蓄馬頰河、德惠新河的雨洪資源,并適量調(diào)蓄黃河水、長江水,為魯北化工集團和北海工業(yè)園區(qū)及馬頰河、德惠新河沿岸農(nóng)業(yè)農(nóng)村供水,以緩解水資源貧乏的現(xiàn)狀。這項工程是濱州市水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重大舉措,十分必要和可行。
無棣縣由于特定的地理位置和環(huán)境條件,具有多風(fēng)少雨的氣候特點,多年平均降水量570.1 mm,枯水年僅降水287 mm;且境域又為退海之地,地下淡水稀少,屬嚴(yán)重缺水地區(qū),民間有“十年九旱”之說。
1.1.1 水資源量
無棣縣水資源由地表水資源和地下水資源兩部分組成。大氣降水是地表水、土壤水和地下水的主要補給來源。根據(jù)水文部門調(diào)查評價,無棣縣多年平均年降水量570.1 mm,不同保證率50%、75%、95%降水量分別為5 669 萬、479.4 萬、353.2 萬m3。地表水資源量即降雨所形成的地表徑流量,無棣縣多年平均為10 184.9 萬m3,不同保證率20%、50%、75%、95%年徑流量分別為18 510萬、7 331萬、1 704萬、276 萬m3。無棣縣地下水主要含水層(組)為新第三紀(jì)的黃河沖積層和濱海相或海陸交互相沉積層,經(jīng)計算,無棣縣多年平均地下水資源量為1 028 萬m3,可利用量274萬m3。無棣縣多年平均地表水資源量為10 185萬m3,地下水可利用量274萬m3,地表水和地下水資源合計總量為10 459萬m3[1]。
1.1.2 水資源特點
無棣縣水資源具有兩大基本特點:①水資源數(shù)量少,總量為10 459 萬m3,人均占有量244 m3,比山東省人均占有量334 m3低90 m3;畝均占有量87 m3,比山東省畝均占有量261 m3低174 m3,屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。②降水量年際、年內(nèi)變化大,具有明顯的豐、枯水年交替出現(xiàn)現(xiàn)象,枯水年多于豐水年。降水量年內(nèi)分配具有明顯的季節(jié)性,降水量76.6%發(fā)生在6—9月,最大發(fā)生在7月[2]。
1.1.3 水資源供需評價
無棣縣為了促進地方經(jīng)濟發(fā)展,先后開挖治理了漳衛(wèi)新河、馬頰河、德惠新河和秦口河4條大中型河道,開挖了白楊河、青波河、小米河等10條支流河道,興建了辛集、孫馬村、白鶴觀、胡道口4座大型攔河閘和30 多座中小型攔河閘,修筑了三角洼、蘆家河子等5 座中型水庫和17 座小型水庫,開挖了引黃干渠60.6 km,為充分利用水資源奠定了基礎(chǔ)。然而,無棣縣當(dāng)?shù)厮Y源有限,據(jù)計算,無棣縣在基準(zhǔn)年50%、75%、95%保證率情況下,地表水可供水量分別為6 818萬、1 585萬、257萬m3;地下水淡水資源量多年平均1 028萬m3,可開采利用量僅274萬m3;現(xiàn)僅建成污水處理廠3座,年污水處理回用量為160萬m3;黃河水是無棣縣的主要客水資源,按照總量控制的指標(biāo)要求,現(xiàn)狀年無棣縣可利用黃河水為14 800 萬m3。綜上,無棣縣在保證率50%、75%、95%的情況下,可供水量分別為22 052萬、16 819萬、15 491萬m3。
無棣縣需水分為生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水三大類,據(jù)計算,現(xiàn)狀年無棣縣城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活需水量為1 603 萬m3;生產(chǎn)需水量在保證率50%、75%的情況下,分別為22 674 萬、22 852 萬m3;生態(tài)環(huán)境需水量為5萬m3。
根據(jù)現(xiàn)狀年無棣縣可供水量和需水量研究成果,無棣縣在保證率50%情況下缺水622萬m3,在保證率75%情況下缺水6 033 萬m3,在保證率95%情況下缺水7 361 萬m3。由此可見,目前無棣縣水資源供需矛盾十分突出,水資源貧乏嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟發(fā)展。
由于無棣縣水資源貧乏且有年際、年內(nèi)降雨不均衡的特點,因此該地干旱災(zāi)害頻繁發(fā)生、損失慘重,是山東省的旱災(zāi)重災(zāi)區(qū)。
1.2.1 旱災(zāi)頻發(fā)造成農(nóng)業(yè)損失慘重
據(jù)史籍記載,自明初(1368年)迄2000年的653 a間,無棣縣共發(fā)生旱災(zāi)256 次。明朝嘉靖四十年(1561 年)全縣大旱,饑,人皆食草木;明朝萬歷十五年(1587 年)大旱,春饑,民食樹皮殆盡;明朝萬歷四十三年(1615 年)夏大旱,人相食;清朝乾隆五十七年(1792 年)旱,焦禾稼,民饑;民國9 年(1920 年)大旱,民大饑。新中國成立后,全縣修筑了一批水利工程,雖然在一定程度上緩解了旱災(zāi)危害,但旱災(zāi)仍不時發(fā)生,1968 年大旱,5 萬hm2農(nóng)田受災(zāi);1992 年大旱,河道斷流,坑塘干涸,4.1 萬hm2農(nóng)作物受災(zāi)減產(chǎn);2002年大旱,全縣6萬hm2農(nóng)作物受災(zāi)。
1.2.2 水資源貧乏制約了工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展
無棣縣由于水資源貧乏,嚴(yán)重影響了工業(yè)發(fā)展。新中國成立初,全縣只有幾十家私營作坊,無其他工業(yè)企業(yè)。新中國成立后特別是1958 年興建引黃調(diào)水工程后,水資源貧乏狀況有了緩解,工業(yè)企業(yè)才逐漸增多。2003 年后,隨著無棣縣北部蓄水工程的建設(shè),又陸續(xù)增加了輕紡、化工、機械、電力、制造、石油等工業(yè)企業(yè)。但由于長期存在的水資源供不應(yīng)求的狀況沒有從根本上轉(zhuǎn)變,嚴(yán)重制約了該縣企業(yè)的發(fā)展。因為缺水,企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展不快,有的企業(yè)因缺水而限產(chǎn),嚴(yán)重缺水時有的企業(yè)甚至停工停產(chǎn)。
1.2.3 水資源貧乏造成人畜飲水困難
由于水資源貧乏,無棣縣自古就是飲水困難的地區(qū)。2000 年前,農(nóng)村居民主要靠飲用坑塘水和地下苦咸水度日,每逢嚴(yán)重干旱時,群眾不得不外出10~20 km 取水維持生活,政府也要組織車輛為居民運水。有的地方甚至飲用地下深層高氟高碘水,引發(fā)了地方病,嚴(yán)重危害了群眾身體健康。2000 年后,無棣縣修建了一批飲水工程,引蓄黃河水供居民生活用水,但由于近幾年黃河來水量減少,黃河部門分配的引黃指標(biāo)被壓減,生活供水工程受到了嚴(yán)重影響,一旦黃河下游出現(xiàn)斷流現(xiàn)象,居民飲水仍會陷入困境。
無棣縣多年平均水資源總量為10 459 萬m3,人均占有量244 m3,畝均占有量87 m3。當(dāng)?shù)厮Y源貧乏,人均、畝均占有量偏低,水資源與人口和社會各業(yè)的發(fā)展極不適應(yīng),已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺水危機。據(jù)統(tǒng)計,無棣縣2019 年總供水量22 303 萬m3,當(dāng)?shù)貎H能供水5 735 萬m3,在無奈的情況下跨流域調(diào)引黃河水16 568萬m3。經(jīng)分析計算,在保證率50%、75%的情況下,現(xiàn)狀年無棣縣總需水量分別為22 674萬、22 852萬m3,在保證率75%的情況下年缺水6 033萬m3,在保證率95%的情況下年缺水7 361萬m3。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,缺水危機還將日趨嚴(yán)重,因此魯北水庫建設(shè)是緩解當(dāng)?shù)厮Y源貧乏狀況的迫切需求。
2003 年濱州市實施北帶大開發(fā)戰(zhàn)略以后,新建了眾多的工業(yè)企業(yè),同時通過招商引資,外地的許多企業(yè)家也紛紛來此創(chuàng)業(yè)發(fā)展。目前,濱州北海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和魯北化工產(chǎn)業(yè)園有規(guī)模以上企業(yè)144 家,日需水量12.6 萬m3,而目前的供水工程僅能勉強滿足當(dāng)下的需水量?!笆奈濉逼陂g,北海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和魯北產(chǎn)業(yè)園將是濱州市高質(zhì)量、跨越式發(fā)展的重點區(qū)域,特別是已經(jīng)投產(chǎn)的凝析氣田將會帶動一大批產(chǎn)業(yè)發(fā)展,預(yù)測日需水量將達到26.9 萬m3,現(xiàn)有的供水工程遠遠滿足不了將來的用水需求。因此,建設(shè)魯北水庫是為濱州北帶大開發(fā)提供水安全保障的需求。
無棣縣境內(nèi)馬頰河年徑流量為24 267 萬m3,德惠新河年徑流量為14 496 萬m3,二河合計年徑流量為38 763萬m3。目前,兩河僅有攔河蓄水閘3座,合計蓄水量3 994萬m3,以致兩河其余的3.4億m3雨洪資源因得不到充分利用而排泄入海。因此,在馬頰河、德惠新河匯合口建閘攔蓄雨洪資源,向魯北水庫供水,是減少河道雨洪資源流失、優(yōu)化水資源配置的需求。
魯北水庫庫區(qū)規(guī)劃位于無棣縣馬山子鎮(zhèn),配套建設(shè)的攔河蓄水閘位于水庫北側(cè)的馬頰河、德惠新河二河匯合口。新閘距現(xiàn)在的馬頰河最末一級攔河閘約25 km,距現(xiàn)在的德惠新河最末一級攔河閘約20 km。該段馬頰河寬141~178 m,建閘后可增加河道蓄水量1 000 萬m3;德惠新河寬129~152 m,建閘后可增加蓄水量800萬m3,二河共可增蓄1 800萬m3。馬頰河、德惠新河增加的河道蓄水,既可調(diào)節(jié)魯北水庫蓄水,又能為沿河農(nóng)業(yè)提供更多的灌溉水源,預(yù)測可增加灌溉面積0.7 萬~1 萬hm2。因此,建設(shè)魯北水庫并在馬頰河、德惠新河建閘攔蓄雨洪資源,也是改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、擴大農(nóng)田灌溉面積、保證農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、促進農(nóng)民增收致富的需求。
無棣縣為退海之地,生態(tài)環(huán)境惡劣。據(jù)《無棣縣志》記載,全縣有4.43萬hm2濱海鹽化潮土和3.67 萬hm2濱海潮鹽土,這2 類土壤面積占全縣土壤總面積的51.9%。濱海鹽化潮土地帶有鹽斑分布,易演變?yōu)辂}土,不能正常耕作;濱海潮鹽土地帶屢遭渤海風(fēng)暴潮海水侵襲,呈鹽堿荒洼狀態(tài),植被稀疏,有的地方甚至寸草不生??h內(nèi)中小河流在非汛期水量較少甚至干涸,生態(tài)基流得不到保障。特別是較大風(fēng)暴潮發(fā)生時,海水上陸20~40 km,堿化土地,淹死植被,惡化環(huán)境。魯北水庫和馬頰河、德惠新河蓄水閘建成后,既可為生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供更多的淡水資源,還可防止海水沿河上溯內(nèi)侵,有效地改善生態(tài)環(huán)境。因此,魯北水庫和攔河蓄水閘的建設(shè)是保護當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的需求[3]。
無棣縣馬頰河、德惠新河屬??诙危懿澈3毕挠绊戄^大,海水可挾帶海沙沿河上溯,進入河道20~25 km,當(dāng)海水消退時,將大量海沙沉積在河槽內(nèi),造成河道淤積。據(jù)《濱州市水利志》記載,1968—1994年德惠新河??诙斡俑?.6 m,淤積土方1 365.7 萬m3,導(dǎo)致河道防洪能力降低40%;1968—2020年馬頰河海口段淤高4.5 m,淤積土方1 695萬m3,導(dǎo)致河道防洪能力降低60%,致使二河??诙闻潘粫常哟罅撕樗{。因此,建設(shè)魯北水庫并配套建設(shè)蓄水閘可以有效地阻擋海水挾沙沿河上溯,是減輕河道海口段淤積、保障泄洪安全的需求。
無棣縣歷史悠久,名勝古跡眾多,有5000 a前形成的貝殼島,有秦代徐福入海求長生不老藥的望子島,有秦始皇、漢武帝、魏武帝登臨的碣石山,還有建于唐代的大覺寺和海豐塔等名勝古跡。但是,由于該縣水資源貧乏,生態(tài)環(huán)境惡劣,缺少水景觀風(fēng)景區(qū),有山有古跡而無水景觀的現(xiàn)狀在一定程度上影響了當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展。魯北水庫建成后,增加了水面面積,可有效地改善生態(tài)環(huán)境,若再經(jīng)過進一步的綠化美化,在水庫周邊增建一部分觀賞設(shè)施,將水庫打造成風(fēng)景秀麗的水利風(fēng)景區(qū),可以吸引更多的游客前往賞景、戲水、休閑、垂釣、游玩。因此,魯北水庫的建設(shè)可以優(yōu)化旅游資源,帶動旅游事業(yè)的發(fā)展。
無棣縣北部有馬頰河、德惠新河2 條大型河道過境入海,這2 條河道匯水面積大,雨洪資源豐沛,魯北水庫應(yīng)以攔蓄馬頰河、德惠新河雨洪資源為主,輔以適量補充黃河水和南水北調(diào)的長江水。
馬頰河源于河南省,流經(jīng)河南、河北和山東3省的17 縣市,在無棣縣匯入渤海,全長425 km,流域面積8 330 km2,其中流經(jīng)無棣縣40.36 km。據(jù)馬頰河大道王水文站實測,馬頰河多年平均年徑流量25 742 萬m3,現(xiàn)狀工程條件下,無棣縣年徑流量為24 267 萬m3。德惠新河源于山東省德州市,東北流經(jīng)9縣市,于無棣縣匯馬頰河入渤海,全長204.3 km,流域面積3 249 km2,其中無棣縣長59.2 km。據(jù)德惠新河白鶴觀水文站實測,該河多年平均年徑流量13 149 萬m3,現(xiàn)狀工程條件下,無棣縣段年徑流量14 496 萬m3。這2 條河道的雨洪徑流量應(yīng)是魯北水庫的主要水源。此外,魯北水庫緊臨小開河引黃輸水渠,必要時還可以從小開河引黃渠道引黃河水充庫[4]。正在建設(shè)的南水北調(diào)配套工程還可以為無棣縣供水6 000 萬m3。通過科學(xué)調(diào)度,河道雨洪水、黃河水和南水北調(diào)長江水均可為魯北水庫供水。因此,魯北水庫蓄水有可靠的水源保障。
隨著工、農(nóng)等各業(yè)的發(fā)展和需水量的大幅度增加,水資源供給不足嚴(yán)重制約了企業(yè)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)戰(zhàn)略的實施,無棣縣北部的各企業(yè)和群眾迫切期盼增加水資源供給。魯北水庫建設(shè)是工業(yè)企業(yè)與群眾期盼的“民心工程”,得到了企業(yè)和群眾的積極支持和配合[5]。
魯北水庫的建設(shè)對于濱州北帶開發(fā)和無棣縣的經(jīng)濟發(fā)展起著至關(guān)重要的保障作用,當(dāng)?shù)馗骷壵叨戎匾?,已將該工程列入省、市“十四五”期間的重點水利工程項目,水利、財政、自然資源和生態(tài)環(huán)境等部門已開展了前期工作。政府的重視和支持為魯北水庫的建設(shè)提供了多方面的保障。
魯北水庫建設(shè)是濱州市委、市政府的重大決策,也是當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展的迫切需求,在水資源供給和施工技術(shù)等方面都是可行的,當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和群眾期盼該工程盡快實施,以緩解當(dāng)?shù)厮Y源的供需矛盾。