提　要　水资源的可持续开发与利用是可持续发展的一个重要组成部分，作为我国国土规划和综合开发重点地区的松嫩盆地由于水资源的时空分布不均加上长期的不合理开发，已经产生了许多严重的环境生态问题，水资源问题已经成为松嫩盆地各项经济建设发展的制约因素。为了实现松嫩盆地水资源的可持续开发与利用，论文以地下水系统理论为指导思想，以水资源的可持续开发利用为研究目的，首先分析了松嫩盆地水资源的分布特征；然后在统计现有利用量和预报未来需水量的基础上，得出水资源的开发潜力；最后提出了松嫩盆地水资源在 21 世纪可持续开发利用的对策。

关键词　松嫩盆地；水资源；分布特征；开发潜力；用水对策

中图分类号　TV213

文献标识码　A

文章编号　1000－3037(2001)04－0354－06

　　松嫩盆地位于松辽平原北部，东、西、北三面分别以长白山、大兴安岭、小兴安岭山地为界，南面以松花江和辽河间的低缓高台地为界，总体上呈北东南西向延展的菱形盆地。地理坐标：东经 121°21′～128°12′、北纬 43°36′～49°45′，总面积 17.8万km²，总人口 2700 万人^[1]（图 1）。

图 1 松嫩盆地位置及水资源系统分区示意图
Fig.1 Schematic diagram of location and water system's division

　　松嫩盆地是我国北方重要的能源交通基地、工业基地、商品粮和畜牧业发展基地，同时也是我国国土整治和综合开发的重点地区。但目前松嫩盆地的水资源问题已经成为松嫩盆地各项经济建设发展的制约因素，而且由于水资源的不合理开发利用所产生的环境地质问题也日渐突出。

　　为了实现松嫩盆地水资源的可持续开发与利用，必须对研究区内的水资源分布特征、开发潜力研究清楚。本文正是基于这一目的，在综合分析、统计大量资料的基础上，得出了松嫩盆地水资源的分布特征，开发潜力，并根据经济发展态势预测出未来水资源的供需关系，最后以此为依据来论述松嫩盆地水资源的用水对策。

1 松嫩盆地水资源分布特征

1.1 区域地下水系统划分及系统特征

　　根据盆地浅部区域地下水分布的主要控水因素——流域水系、地质构造、地貌条件以及区域性地下水分水岭，可以将松嫩盆地地下水系统划分为 5 个地下水亚系统（图 1）：即松花江流域高平原亚系统 (I)、嫩江流域高平原亚系统 (II)、嫩江流域山前平原亚系统 (III)、中央低平原亚系统 (IV)、松嫩干流亚系统 (V)。

　　地下水系统是受相互存在有机联系的诸多因素（包括天然因素和人为因素）控制的、时空分布具有四维特性的统一整体。松嫩盆地地下水系统的输入系统由降水入渗、河水入渗、灌溉水回渗和侧向地下径流补给组成，其中以降水入渗占主导地位；输出系统由潜水蒸发、向河流排泄、侧向径流排泄和人工开采组成，其中潜水蒸发和人工开采占重要地位；而运转系统则由松嫩盆地地下水系统的 5 个亚系统组成。

　　盆地地下水流的总趋势是由东部、北部和西部三面山区流入盆地；南部由松辽分水岭向北流动，从盆地周边汇入盆地中部，在第二松花江和嫩江汇流处形成松嫩盆地地下水区域地下水的排泄中心。盆地地下水通过松花江河谷第四系孔隙潜水及河水向东流出本系统，注入东部的三江平原。

1.2 松嫩盆地水资源分布特征

1.2.1 松嫩盆地地下水资源分布特征

　　松嫩盆地地下水天然资源主要由降水入渗补给量（按照多年平均有效降雨量与降水有效系数）、灌溉水入渗补给量（按照农灌地表水引水量与灌溉回渗系数）、河水入渗补给量（按照上下游断面之间河水流量差值减去断面之间引水量）和山前侧向径流补给量（按照达西断面法）组成。本次研究采用补给量法计算出松嫩盆地各亚系统的地下水天然资源量（表 1）。

表 1 松嫩盆地地下水资源分布特征表
Table 1 Distribution of groundwater resources in Songnen Basin

亚系统名称	代号	天然资源 (108m3/a)	天然资源模数 (104m3/a·km2)	可采资源 (108m3/a)	可采资源模数 (104m3/a·km2)
松花江流域高平原	Ⅰ	39.87	6.23	22.64	3.92
嫩江流域高平原	Ⅱ	15.91	5.25	10.47	3.45
嫩江流域山前平原	Ⅲ	54.09	11.21	47.94	9.94
中央低平原	Ⅳ	15.61	6.31	11.83	4.79
松嫩干流	Ⅴ	17.50	16.17	15.84	14.64
合计		142.96	8.03	95.92	6.10

　　松嫩盆地大部分地区以农业、农牧业供水为主，开发利用地下水基本上呈区域性分散开采和间歇性开采的方式，因此，本次研究采用均匀布井方案进行区域地下水可开采资源的计算（表 1）。

　　由表 1 可以看出，松嫩盆地地下水天然资源量为 142.96×10⁸m³/a（其中降水入渗补给为 78.16%，河水入渗补给为 15.65%，地表水灌溉回渗补给为 3.52%，山前侧向径流补给为 2.16%）。地下水资源在空间上分布不均匀，按水资源模数分析：松嫩干流地下水亚系统最丰富；其次是嫩江山前平原地下水亚系统；中央低平原亚系统中等丰富；而嫩江流域高平原与松花江流域高平原地下水资源较贫乏。从表 1 还可以看出，全盆地 50%～60% 的地下水资源分布在松嫩干流和嫩江山前平原亚系统，是地下水开发利用的最有利地区。

　　由于松嫩盆地地下水系统具有双层和多层含水层系统的特征，所以有必要分析地下水资源在垂向的分布特征（表 2）。

表 2 松嫩盆地地下水可采资源垂向分布表
Table 2 Distribution of exploitable groundwater resources in vertical direction of Songnen Basin

亚系统名称	代号	各层地下水可开采资源所占比例 (%)
		潜水	中深层承压水	深层承压水
松花江流域高平原	Ⅰ	65.25	29.25	5.50
嫩江流域高平原	Ⅱ	96.51	1.31	2.18
嫩江流域山前平原	Ⅲ	59.83	24.72	15.45
中央低平原	Ⅳ	35.83	22.78	41.38
松嫩干流	Ⅴ	97.89	2.11
合计		67.42	19.91	12.67

　　从表 2 可以看出，全盆地地下水系统内潜水开采资源量占开采资源总量的 67.42%，大部分亚系统均在 60% 以上，仅中央低平原占 35% 左右。广泛分布的第四系潜水的埋藏条件和富水程度差异较大，特别是低平原区，水质欠佳，其开采条件受到一定限制。全盆地承压水开采资源占开采资源总量的 32.5%，以中央低平原和山前平原地下水亚系统承压水开采资源所占的比重较高，分别为 64% 和 40%。这充分表明承压水（主要是第四系孔隙承压水和第三系裂隙—孔隙承压水）具有重要的开采价值。

1.2.2 松嫩盆地地表水资源分布特征

　　地表水资源是指河流、湖泊、沼泽等水体中的动态水量，这一动态水量可以由河川径流量来综合反映。本次研究地表水可利用资源量的计算按照地表径流深度的 75% 保证率计算。在文献 2 中，给出的地表水资源量是多年的地表水平均径流量，为此，根据各个水文测站径流量的实测资料，统计出径流量的概率分布特征，然后应用皮尔逊 (Pearson)III 型概率密度曲线来求出具有 75% 保证率的地表水径流量（表 3）。

表 3 松嫩盆地水资源分布表
Table 3 Distribution of water resources in Songnen Basin

（单位：108m3/a）

亚系统名称 代号 地下水资源 地表水资源 重复量 可利用 水资源 模数 （104m3/a·km2） 天然资源 可采资源 多年平均 75% 保证率 松花江流域高平原 Ⅰ 39.87 22.64 56.03 44.98 2.67 64.95 10.11 嫩江流域高平原 Ⅱ 15.91 10.47 22.09 17.47 3.05 23.89 7.88 嫩江流域山前平原 Ⅲ 54.09 47.94 6.78 6.19 11.06 42.53 8.82 中央低平原 Ⅳ 15.61 11.83 5.05 4.56 1.30 15.09 6.11 松嫩干流 Ⅴ 17.50 15.84 5.97 4.96 8.78 12.02 11.13 合计 　　 142.96 108.72 95.92 78.16 27.40 158.48 8.95

　　由表 3 可以看出，松嫩盆地地表水资源主要分布在松花江流域高平原和嫩江流域高平原，而其它亚系统地表水资源较贫乏，这与区内的气候特征是一致的。因为本区由东部和东北部向西部和西南部，降水量和潮湿度递减，蒸发量与干燥度增加。但西部山前地带，从南至北，分布着多条发源于内蒙古的河流，这无疑大大弥补了当地地表水资源不足的缺陷。

　　全盆地的可利用水资源量为地下水可采资源量与地表水可利用资源量之和减去它们之间的重复资源量，其丰富程度可以用水资源模数来论述，由表 3 最后一列可以看出，松嫩干流区的水资源量最丰富；其次是松花江流域高平原；嫩江流域高平原、嫩江流域山前平原大体相当；而中央低平原最贫乏。

2 松嫩盆地水资源开发潜力

　　根据文献 2 中的实际统计数据，采用水利部门与国土部门资料相互弥补、相互校正的方法，统计出各亚系统 1994 年地下水、地表水的实际开采、利用量，进而求出研究区内 1994 年的潜力资源量（1994 年的供需关系见表 4）。

表 4 1994年与 2010 年松嫩盆地水资源供需关系表
Table 4 Provision and demand table of Songnen Basin's water resources in 1994 and 2010

（单位：108m3/a）

代号 1994 供需关系 2010 年方案 1 供需关系 2010 年方案 2 供需关系 可用资源量 开采、利用量 潜力资源量 需水量 潜力资源量 需水量 潜力资源量 Ⅰ 64.95 49.14 15.81 76.69 -11.74 54.56 10.39 Ⅱ 27.94 11.29 12.60 17.80 6.09 13.12 10.77 Ⅲ 54.13 23.74 18.79 34.33 8.20 27.14 15.39 Ⅳ 16.39 27.06 -11.97 49.67 -34.58 32.41 -17.32 Ⅴ 20.80 17.27 -5.25 37.91 -25.89 25.76 -13.74 合计 186.88 128.50 27.98 216.40 -57.92 152.99 5.49

　　为了预测松嫩盆地未来的水资源供需关系，需要进行需水量预报。自从 1990 年以来，由于黑龙江、吉林两省有关行政区（如白城、松原、大庆、绥化、齐齐哈尔、哈尔滨）的拆合变化，使各行业的用水量在两省水利厅发布的《水资源公报》中难以找到一个比较明显的变化趋势。因此，本次研究主要根据两省计委所作的规划报告和文献 2～3 中的资料，同时参考了世界银行评估报告团关于中国 21 世纪工业发展速度的论断^[4]，采用两种方案预测出松嫩盆地各亚系统在 2010 年的需水量：第一种方案是以 1994 年的用水水平为基础进行预报；第二种方案是充分考虑工农业节水水平（对农业来说，松嫩盆地到 2010 年在现有灌溉定额基础上，用水损失率降到 10%；对工业来说，松嫩盆地到 2010 年工业万元产值取水量年均下降 4%）的基础上进行预报。2010 年的供需关系见表 4。

　　从表 4 可以看出：

　　(1)1994 年松嫩盆地潜力资源量由多到少依次为嫩江流域山前平原、松花江流域高平原、嫩江流域高平原、松嫩干流、中央低平原。其中后 2 个亚系统水资源利用量已经超过了可利用资源量，过境水与客水在供水中占有重要地位。

　　(2) 到 2010 年，各亚系统水资源剩余资源量由多到少依次为嫩江流域山前平原、嫩江流域高平原、松花江流域高平原、松嫩干流、中央低平原。其中中央低平原与松嫩干流的需水量将大于可利用水资源量，超采原因为齐齐哈尔、哈尔滨、大庆等重要城市的工业用水集中开采，其中中央低平原的需水量已经远远大于当地的可利用水资源量，处于严重的“透支”状态，不得不靠从南北两个方向引进嫩江水来弥补当地水资源的不足。

　　(3) 从 2010 年方案 1 与方案 2 的供需对比结果来看，若不考虑节水因素，到 2010 年，全盆地将缺水 57.92 亿方，若考虑节水因素，全盆地反而余水 5.49 亿方，这也从一个侧面显示出工农业节水的重要意义。

3 松嫩盆地 21 世纪用水对策

　　由于松嫩盆地的范围很大，本文仅根据供需平衡分析的结果从宏观的角度来论述在 21 世纪为满足松嫩盆地水资源的可持续开发利用应该采取的具体对策。

　　(1) 统一规划，因时、因地制宜，科学调度“三水”资源。应在统筹规划的前提下，根据各地不同的水资源、水文和水文地质条件，采用不同的水资源开发模式，如东部高平原由于地表水丰富，地下水相对贫乏，所以，应该加强地表水利工程设施的兴建，提高地表水的调蓄能力，在地表水利工程设施较好地区尽量做到以开采地表水为主，地下水为辅，局部地区适当引进外来水的开发模式；中央低平原与松嫩干流区应采用地表水、地下水联合开发模式；嫩江流域山前平原地下水资源丰富且补给充沛，因此，应以开采地下水为主，地表水为辅的开发模式，同时，山前地带冲洪积扇发育，含水层厚度大，粒度粗，水循环交替条件好，具有得天独厚的地下水库调蓄条件，是适合建设大规模地下水库的最有利地区之一。

　　(2) 合理利用地下水，防止环境负效应的发生。目前，松嫩盆地许多环境负效应的发生都与水资源的不合理开发利用有关。如在灌区大量引用松花江与嫩江的水而不注意排水，造成土地大面积次生盐碱化；城区过量开采地下水，造成地下水位持续下降和地面沉降；在吉林西部通榆—长岭一带近 20 年来大量施工防氟井和农灌井，由于未进行止水或止水效果不佳，致使浅层高氟水下渗污染深层承压水等。

　　(3) 节约用水，提高用水效率。目前松嫩盆地水资源浪费严重，如黑龙江省的农田灌溉毛定额为全国最高，达到 43750m3/hm2，远远高于全国的平均水平^[3]；而齐齐哈尔市的工业用水循环率仅为 18.9%（1997 年）。通过前面的需水量预报结果可以看出，是否采用先进的节水技术，需水量相差很大。节约用水将是今后缓解松嫩盆地水资源供需矛盾，保证水资源可持续开发利用的最重要方略。应该指出的的是，今后随着引松（二松）济辽（辽宁）工程的设计与施工，松嫩盆地可利用的地表水客水量将大为减少，缺水问题绝不是杞人忧天，大范围的缺水问题已初露端倪，目前区内的几个中心城市（如长春）也已经跨入我国最缺水城市行列。

　　(4) 防治污染，实现污水资源化。遭受污染的水不仅失去了水资源的的经济价值，加剧了本区水资源的短缺局面，而且造成了严重的社会公害。今后松嫩盆地在水资源的开发利用过程中，在提高工农业用水效率的同时，应把城市污水资源化作为稳定的第二水源，以缓解供水紧张局面。

　　(5) 调整产业结构，逐步建立节水型产业体系。松嫩盆地自 70 年代以来用水量大幅度增长的原因在于经济的飞速发展，特别是工业中化学工业和农业中水稻种植业的发展。为了实现 21 世纪水资源的可持续开发与利用，应该大力调整产业结构。在严重缺水城市应限制大耗水工业的发展，建立节水型、低耗水型的工业结构。作为我国重要的商品粮基地，农业产业结构的调整是解决松嫩盆地水资源短缺问题的重点。在缺水地区（如绥化、长春等地）应适量限制水田面积的增长，发展旱浇地，推广节水灌溉技术，在保证农业增产的前提下，一方面可以减少农业用水量，另一方面，可以将节约出来的水用于经济效益较好的工业用水，同时，城市和工业应给予农业以相应的节水投资补贴，使农业有条件推广使用节水技术、器具。但这种调配关系应该是在农业用水量不增加的前提下，农业产量能持续增加，而绝不能牺牲粮食生产，松嫩盆地的粮食基地地位不能丢。

　　(6) 统筹规划、强化管理。对水资源实行按地区（或流域）的统一管理，并在市场经济条件下，将水资源的开发利用纳入有计划的商品经济范畴，是解决松嫩盆地缺水问题的一个有效途径。在此应该指出的是，研究区内的许多城市（如长春、大庆等）都陆续建设了一批引水工程，有的已经完工，有的还在进行。在引进水到达供水区后，供水水源结构将发生变化，这种新的水源结构固然可以提高城市的供水量和供水保证率，为城市的可持续发展创造良好的水源保障。但必须做到统一规划、合理分配、加强管理，否则就会导致供水市场的混乱和无序竞争，其后果很可能是重现其它远距离引水工程的城市曾经出现过的地下水持续超采，外引水售不出去，工程投资收不回来，运转不能维持的局面。

4 结论

　　通过本次研究，可以得出如下几点主要结论：

　　(1) 松嫩盆地的水资源相对来说比较丰富，但无论是水资源的分布特征，还是水资源的开发潜力，在时空上变异都较大，应该根据各地的具体情况采取合适的水资源开发模式。

　　(2) 松嫩盆地缺水问题已经初露端倪，为了实现以水资源的可持续利用支持经济可持续发展的最终目标，今后在农业用水方面，要从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为以建设高效节水的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业用水战略；在城市和工业用水方面，要从不重视节水、治污和不注意开发非传统水资源转变为节流优先、治污为本、多渠道开源的城市水资源可持续利用战略。

　　(3) 为了实现上述战略的转变，应该同国家正在进行的其它改革一样，必须大刀阔斧地实行水资源管理体制的改革、水资源投资体制的改革和水价政策的改革^[5]。

参考文献

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