基于新常態(tài)下三江平原的治水理念

夏廣亮

(黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150090)

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基于新常態(tài)下三江平原的治水理念

夏廣亮

(黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150090)

摘要：在20世紀(jì)50年代，三江平原是以“北大荒”而盛名天下。自60—70年代，歷經(jīng)以兵團(tuán)農(nóng)墾隊伍開發(fā)為主，在該區(qū)域挖了大量的排水溝，疏干了沼澤濕地，開墾了大量荒原變?yōu)楦?。?0-90年代又打了許多機電井把旱田變?yōu)樗铩?1世紀(jì)之后，又以三江河流為水源，開發(fā)了不少大中型水田灌區(qū)。以此文章論述了三江平原治水過程及其對水循環(huán)的影響，指出當(dāng)前治水理念要適應(yīng)新常態(tài)下供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的需要；要適應(yīng)氣候變化；要適應(yīng)國家主體生態(tài)功能區(qū)定位要求，要符合生態(tài)保護(hù)要求，決不可超越紅線。

關(guān)鍵詞：治水理念；三江平原；水循環(huán)影響；氣候變化；生態(tài)功能區(qū)

0引言

理念是設(shè)計的靈魂。治水理念如何緊跟新常態(tài)下創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放和共享大發(fā)展理念，有效服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，服務(wù)于當(dāng)前的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，是當(dāng)前治水理念的轉(zhuǎn)型升級的重大挑戰(zhàn)。筆者基于有限的工作與實踐，現(xiàn)就三江平原有治水理念進(jìn)行略探，渴望與同仁一起來創(chuàng)新治水理念，服務(wù)于三江平原主體生態(tài)功能區(qū)以便其更好地發(fā)揮應(yīng)有的綜合效益。

1三江平原治水過程及其對水循環(huán)的影響

三江平原治水過程與農(nóng)業(yè)發(fā)展過程緊密相關(guān)(圖1)。三江平原區(qū)域水量的輸出與濕地開墾、水利工程建設(shè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程密切相關(guān)。而這一個過程實際上是經(jīng)歷了一個水平排水為主向垂直排水為主的轉(zhuǎn)變過程。但這一個過程促使三江平原水循環(huán)過程中的重要調(diào)節(jié)器—濕地，面臨生態(tài)用水告急；濕地面積的減少和退化，相應(yīng)加速了三江平原地表水蓄積能力的下降。

圖1近60年來三江平原治水與農(nóng)業(yè)發(fā)展過程

由圖1可知，近60年以來，人類活動對三江平原水循環(huán)的干擾主要表現(xiàn)在開挖大量排水溝渠，增大濕地區(qū)域的排水水文梯度，疏干濕地開墾成耕地，為了提高耕地的防洪除澇水平，相應(yīng)配套了田間排水溝、沿河修筑了大量的防洪堤以及人工取直河道，進(jìn)一步提高了耕地區(qū)域的排水能力，加速了區(qū)域地表徑流的集散過程，縮短了地表積水在耕地區(qū)域的停留時間，增大了排水量。由于三江平原微地貌變化復(fù)雜，有些耕地可能處在閉合或低洼地，排水水利工程不宜布局和難以有效解決除澇問題，如此通過嘗試“以稻治澇”這一農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的方法來治理低洼易澇耕地，后來發(fā)現(xiàn)“以稻治澇”具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和治澇效果，相應(yīng)逐步推廣，并在市場效益的驅(qū)動下，開始了旱作耕地轉(zhuǎn)變成水稻田，大量發(fā)展機電井抽取地下水進(jìn)行灌溉。由于水稻田的網(wǎng)格化，大大提高了水稻田區(qū)域降水的利用效率，減少了地表徑流的產(chǎn)生量；且在生長季節(jié)由于降水量不能滿足水稻生理需水，而水稻田附近地表水源較少，水量小且水源不穩(wěn)定，所以不得不大量抽取地下水來滿足水稻灌溉用水需求。這一過程實現(xiàn)了三江平原農(nóng)業(yè)區(qū)域水循環(huán)從水平排水為主向垂直排水為主的方向轉(zhuǎn)變。

2治水理念應(yīng)適應(yīng)新常態(tài)下的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革

供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，本意是從提高供給質(zhì)量出發(fā)，用改革的辦法推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，矯正要素配置扭曲，擴(kuò)大有效供給，提高供給結(jié)構(gòu)對需求變化的適應(yīng)性和靈活性，提高全要素生產(chǎn)率，更好滿足廣大人民群眾的需要，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展。治水理念為何也要適應(yīng)新常用態(tài)下的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革呢？因為治水理念與治水的服務(wù)目標(biāo)息息相關(guān)，往往因為治水服務(wù)目標(biāo)變化，治水理念也會變；反過來，如果治水理念的變化，也會影響治水服務(wù)目標(biāo)的一些變化，基于以水量定產(chǎn)業(yè)，以水的供給量定規(guī)模均是治水理念變化影響服務(wù)目標(biāo)的深刻變化。2015年，我國玉米進(jìn)口加上可替代品種進(jìn)口，達(dá)到440 億 kg。本年我國有玉米就供過于求，還要進(jìn)口那么多，這說明國產(chǎn)玉米價格沒有競爭力。生產(chǎn)成本高，價格貴，和國際市場比沒有競爭力。糧食生產(chǎn)，也要推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，相應(yīng)也驅(qū)動了治水理念的改革與創(chuàng)新。當(dāng)前，我國水稻產(chǎn)量與需求量基本達(dá)到供需平衡，所以當(dāng)前針對三江平原過多地將旱田改成水稻田，也不一定是較理性的選擇，因為水稻田的灌溉排水體系，會占用大量的優(yōu)質(zhì)耕地資源；同時大量的灌溉引水，也是一種高耗能及高成本的運作過程?；诖?，我們的水利設(shè)計服務(wù)理念肯定要順應(yīng)這一趨勢?？梢圆扇〔丶Z于技、藏糧于地。所以，我們在進(jìn)行大型水利工程的規(guī)劃設(shè)計過程中，一定要順應(yīng)未來國際國內(nèi)的相關(guān)變化趨勢。

3治水理念要適應(yīng)氣候變化

三江平原是東北亞氣候變化響應(yīng)較為明顯的區(qū)域。三江平原地溫上升最為顯著，凍土層變薄，凍土融通時間提前并縮短55～62 d左右，且凍土層融通后土壤水分的含水量較60年前有明顯降低的趨勢。三江平原糧食基地對全球氣候變化適應(yīng)，是當(dāng)前治水理念服務(wù)于糧食基地亟需升級的一個重要命題。三江平原在適應(yīng)氣候變化和對氣候變化的貢獻(xiàn)上，均與治水過程密切相關(guān)。如對于一個灌區(qū)工程的設(shè)計如何來體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、低碳經(jīng)濟(jì)理念呢？筆者初步認(rèn)為可能本身灌區(qū)系統(tǒng)要調(diào)控地下水位減少無效蒸發(fā)來實現(xiàn)節(jié)水是一個方面，也就是如何實現(xiàn)以ET最小化的目標(biāo)；另外灌區(qū)作物桔稈如何利用也是一個重要方面，是否將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)成電能，通過電網(wǎng)，再進(jìn)入灌區(qū)的農(nóng)電配電系統(tǒng)？同時各溝渠采用硬質(zhì)護(hù)坡還是采用生物護(hù)坡(或植生塊)來護(hù)坡均會對一個灌區(qū)碳循環(huán)的也會產(chǎn)生一定影響。另外，就整個三江平原來說，如果天然狀態(tài)下，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個低碳系統(tǒng)，而當(dāng)前由于三江平原水資源總量呈現(xiàn)一個赤字，并且這一個赤字當(dāng)前還在增大，原來蓄積在地表水由于排水溝的修建，以及后來開墾成旱田、以稻治澇和旱田轉(zhuǎn)變水田，使得大量的地表水最初是被排水溝大量排出了三江平原，后來是被水稻田本身蓄積用于水稻生理耗水。由于降水和地表水不能滿足水稻灌溉需求，大量地下水被開采，據(jù)當(dāng)前三江平原水稻田集中分布區(qū)域，種植在15年以上的區(qū)域，地下水位下降幅度達(dá)到3～5 m。三江平原加權(quán)平均下降幅度約在1.5～2.0 m,地下水損失量約163億至217億,這對于整個三江平原來說,近地層應(yīng)對氣溫變化的緩沖能力在減弱,因為水具有較大的比熱,這可能是三江平原氣溫上升較全球上升速度快的重要原因之一。 同時，三江平原的趨旱化,加速了耕地土壤(包括泥碳地)有機質(zhì)的分解。所以三江平原區(qū)域水份梯度的減少，是不利于碳積匯,即不符合低碳經(jīng)濟(jì)。然而，當(dāng)前治水理念面向低碳需求，適應(yīng)氣候變化就是一個重要努力方向。

4治水理念要適應(yīng)主體生態(tài)功能區(qū)效益的綜合發(fā)揮

在充分認(rèn)識三江平原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程及生態(tài)服務(wù)功能空間分異規(guī)律的基礎(chǔ)上來治水，是未來的治水方向的根本遵循。三江平原在全國主體生態(tài)功能區(qū)中被確定為農(nóng)產(chǎn)品提供功能區(qū)；同時三江平原濕地列入了全國43個生物多樣性保護(hù)生態(tài)功能區(qū)之一；三江平原濕地生物多樣性保護(hù)重要區(qū)作為全國確定的63個重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能區(qū)(簡稱重要生態(tài)功能區(qū))之一，以生物多樣性保護(hù)與洪水調(diào)蓄作為其主導(dǎo)功能。2011年《國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護(hù)重點工作的意見》(國發(fā)[2011]35號)中明確提出，在重要生態(tài)功能區(qū)、陸地和海洋生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)、脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)紅線。這是我國首次提出“劃定生態(tài)紅線”這一重要戰(zhàn)略任務(wù)，生態(tài)保護(hù)紅線(ecological protection redlines)也因此成為繼“18億畝耕地紅線”后又一條被提到國家層面的“生命線”。水利工程往往對重要生態(tài)區(qū)段或耕地的侵占與破壞，倒逼水利工程的規(guī)劃設(shè)計要盡可能少占地，特別是不占用自保護(hù)區(qū)等重要生境，最大限度地減少或歸避耕地的侵占等。如當(dāng)前正在實施的三江連通工程的規(guī)劃設(shè)計過程中，如何有效面對國家農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略需求，發(fā)揮水利應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任與義務(wù)，成了當(dāng)前三江平原治水理念提升的一個重要機會。

5結(jié)語

三江平原治水理念應(yīng)在當(dāng)前變化環(huán)境下來提升，筆者認(rèn)為至少可以基于以下幾個方面進(jìn)行治水理念的創(chuàng)新。

1)科學(xué)總結(jié)三江平原近60年的水循環(huán)過程，是治水理念的重要基礎(chǔ)。近60年以來，三江平原水循環(huán)過程對人類活動與氣候變化已產(chǎn)生了較為明顯的響應(yīng)，主要體現(xiàn)在陸地水循環(huán)的路徑、水平與垂直通量發(fā)生了變化。受控制性水利樞紐工程的影響，流經(jīng)三江平原黑龍江、松花江和烏蘇里江水文過程的變化對三江平原水循環(huán)過程產(chǎn)生較為顯著的影響。所以治水理念要順應(yīng)這一變化。

2)認(rèn)真分析總結(jié)過去治水過程帶來的效應(yīng)，創(chuàng)新治水理念。三江平原水資源配置經(jīng)歷了“濕地排水到濕地開墾成耕地(旱田)、以稻治澇(低洼易澇耕地改成水田)、大面積的旱田改成水田大量開采地下水、蓄排結(jié)合和引提三江平原江湖水”這一水平排水向垂直排水和向江湖引水的過程，這一治水過程與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整加速了三江平原地表水蓄積量的明顯減少和地下水位的持續(xù)下降。所以，治水理念應(yīng)從緩減過去治水過程引發(fā)的水資源重心繼續(xù)偏移等負(fù)面效應(yīng)入手。

3)樹立主體生態(tài)功能區(qū)功能的正常發(fā)揮和嚴(yán)格生態(tài)保護(hù)紅線的理念，以生態(tài)與資源成本最低化來倒逼治水理念的升級。

4)適應(yīng)氣候變化，深度分析治水過程與三江平原經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)與環(huán)境過程的復(fù)合性響應(yīng)過程，提升治水理念的系統(tǒng)控制水平。升溫對季節(jié)性凍土凍融過程的影響，也對地表徑流的形成和土壤蒸發(fā)產(chǎn)生影響，主要體現(xiàn)在減少地表徑流的形成；增大土壤蒸發(fā)潛力和實際蒸發(fā)量。如這一變化，治水過程如果再簡單停留在治水顯性空間的物理性配置過程，肯定是難以維繼，如何提高利用生態(tài)空間與隱性空間的多重配置，是未來三江平原治水的重要努力方向。

5)治水理念要適應(yīng)國家戰(zhàn)略需求。治水與國家一定時期的戰(zhàn)略需求是相關(guān)的。三江平原的治水過程確實與國家對三江平原不同時期的定位有關(guān)。但當(dāng)前，正在推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，所以治水理念要在服務(wù)于優(yōu)質(zhì)高效的農(nóng)產(chǎn)品，調(diào)整農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩方面創(chuàng)新極為重要。如何體現(xiàn)治水順應(yīng)藏糧于地，藏糧于技中，也是治水理念轉(zhuǎn)型升級的一次考驗。治水也要服從市場對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品關(guān)鍵性配置這一規(guī)律。新常態(tài)下，治水思想也要適應(yīng)土地流轉(zhuǎn)過程中提出的新的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉正茂，夏廣亮，呂憲國，陳志科.近50年來三江平原水循環(huán)過程對人類活動和氣候變化的響應(yīng)[J].南水北調(diào)與水利科技，2011，01：68-74.

Water Regulation Ideals of Sanjiang Plain in New Normal

XIA Guang-liang

(Heilongjiang Provincial Agricultural Reclamation Investigation，Design and Research Institute，Harbin 150090，China)

Abstract：The Sanjiang Plain was famous as the name of “Beidahuang” in 1950s，and agricultural reclamation corps were taken as the main to excavate large quantities ditches in the region from the 60—70's to drain the swamp and wetlands，cultivating a large number of wasteland into farmland.To the 80—90's，many electric wells were dig for changing the dryland into paddy field.After 21centry，taking the tree rivers as the water sources，many large and medium sized irrigation areas of paddy field were developed.Therefore，the paper discusses water regulation process of the Sanjiang plain and its effect on water cycle，points out that current water regulation has to meet the demands to supply side structural reform in new normal；to suit the climate change；to accommodate the location requirement for national main ecological function zone；to meet the requirements for the red line of ecological protection.

Key words：ideals of water regulation；Sanjiang plain；effect of water cycle；climate change；ecological function zone

文章編號：1007-7596(2016)04-0014-04

[收稿日期]2016-03-31

[作者簡介]夏廣亮(1964-)，男，黑龍江佳木斯人，教授級高級工程師，現(xiàn)任院長，曾連續(xù)兩年被評為黑龍江墾區(qū)先進(jìn)個人，2000年獲首屆墾區(qū)“十佳”青年技術(shù)創(chuàng)新獎，2001年獲被省農(nóng)墾總局授予“第三屆墾區(qū)十大杰出青年”榮譽稱號，2007年被評為“黑龍江省優(yōu)秀中青年專家”，任本刊編委。

中圖分類號：TV82

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A