敦煌月牙泉恢復(fù)補水工程可行性與必要性探討及效益分析

苗柱偉

(甘肅省疏勒河流域水資源管理局，甘肅 玉門 735211)

鳴沙山、月牙泉和莫高窟并稱“敦煌三絕”，成為中國乃至國際上關(guān)注的旅游勝地，也是我國西部對外開放的一個重要窗口。隨著月牙泉和莫高窟旅游業(yè)的興起，也間接帶動了敦煌市經(jīng)濟的全面發(fā)展，使敦煌市從比較落后的純農(nóng)業(yè)地區(qū)成為以旅游業(yè)為龍頭的重要城市。因此，鳴沙山月牙泉生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的優(yōu)劣，對敦煌旅游業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的發(fā)展都有著十分重要的作用[1]。1987年甘肅省水利水電勘測設(shè)計院提出修建《小泉灣人工湖設(shè)計方案》，于1988年9月人工湖建成并進行蓄水，10月份開始向月牙泉注水，15天的注水使月牙泉水位上升了65.2cm，停止注水觀測31天，泉水面下降了61cm，基本回落到原來水面。這期間一個明顯的情況是注入水和泉水出現(xiàn)涇渭分明的兩種水色，且有日漸混濁的趨勢。從此以后，停止向月牙泉注水[2]。經(jīng)多年開發(fā)利用，黨河水系水資源開發(fā)利用率已達97.8%，水資源嚴重超載，地下水位持續(xù)下降。由于未采取有效的補救措施，到1999年又露出了湖底。月牙泉湖水位的下降及泉域周圍環(huán)境地質(zhì)的惡化，水域面積達到11.2畝。但應(yīng)急工程停水后，水位急速下降，水域面積萎縮[3]。為了解決月牙泉在內(nèi)的敦煌生態(tài)環(huán)境問題，實施了一系列方案措施。本文論證了該項目的必要性與可行性，并對該項目的經(jīng)濟效益進行了評價，旨在為進一步推進《敦煌水資源合理利用與生態(tài)保護綜合規(guī)劃》(以下簡稱《綜合規(guī)劃》)、月牙泉恢復(fù)補水工程順利實施提供參考。

1 工程必要性

月牙泉素有“沙漠第一泉”之稱，被稱為“沙漠之中的海眼”、“沙漠之中的第一彎明月”，是敦煌的典型標志之一，《綜合規(guī)劃》將其確定為重點生態(tài)保護目標和綜合治理主要工程之一，月牙泉恢復(fù)補水工程的必要性闡述如下：

(1)拯救月牙泉的需要

隨著人口增加和灌區(qū)種植面積擴大，月牙泉水位持續(xù)下降，1986年月牙泉中部泉底出露變成一個“啞鈴形”，經(jīng)測量水域面積由60年代的22.3畝縮小到6.9畝，最大水深由原來的7.5m下降到1.9m。淘泉工程于當年10月份開始，1987年4月結(jié)束。經(jīng)過淘泉工程后月牙泉水域面積增至13.5畝，平均水深4.2m。到2010年，月牙泉水域面積僅存8畝，水深0.5～1.0m，沙漠第一泉面臨生存危機[4]?？梢哉f，月牙泉代表著敦煌人工綠洲的生態(tài)狀況，因此，實施月牙泉恢復(fù)補水工程十分必要。

(2)保護國家級風(fēng)景名勝區(qū)的需要

鳴沙山和月牙泉是大漠戈壁中一對孿生姐妹，游人無論從山頂鳥瞰，還是泉邊暢游，都會騁懷神往，確有“鳴沙山怡性，月牙泉洗心”之感。但隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，對鳴沙山、月牙泉的影響日益凸顯，因此亟待實施月牙泉恢復(fù)補水工程。

(3)支撐敦煌華夏文明傳承創(chuàng)新區(qū)建設(shè)的需要

根據(jù)酒泉市《酒泉華夏文明傳承創(chuàng)新區(qū)規(guī)劃方案》，到2020年，酒泉市將完成包括建設(shè)敦煌國家級文化產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)在內(nèi)的三項重點任務(wù)。其中敦煌國家級文化產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)重點實施“3368”工程。緊緊圍繞文化敦煌、旅游敦煌、生態(tài)敦煌三大戰(zhàn)略定位，構(gòu)建以敦煌沙州城區(qū)、七里鎮(zhèn)區(qū)、莫高城區(qū)、敦煌機場和敦煌火車站、鳴沙山·月牙泉風(fēng)景名勝區(qū)、莫高窟保護區(qū)等為重點的產(chǎn)業(yè)核心區(qū)；構(gòu)建以敦煌國家級文化產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)為主導(dǎo)、以近鄰地區(qū)文化旅游產(chǎn)業(yè)園區(qū)為協(xié)作、輻射帶動周邊縣市區(qū)的“大敦煌文化旅游經(jīng)濟圈”，形成輻射拓展區(qū)；構(gòu)建涵蓋古絲綢之路沿線地區(qū)，以河西走廊文化生態(tài)基地為核心的協(xié)調(diào)區(qū)[5- 6]。

“鳴沙山·月牙泉”風(fēng)景名勝區(qū)作為重點的產(chǎn)業(yè)核心區(qū)，地位和作用顯著，因此實施月牙泉恢復(fù)補水工程也是支撐創(chuàng)新區(qū)建設(shè)的需要。

(4)《綜合規(guī)劃》實施效果評價的需要

月牙泉是敦煌地區(qū)水利和生態(tài)的晴雨表，月牙泉水位的變化與敦煌生態(tài)的變化息息相關(guān)[7]，因此《綜合規(guī)劃》將月牙泉水深的提高和水域面積的恢復(fù)作為規(guī)劃的總體目標之一，月牙泉水位將成為《綜合規(guī)劃》實施效果后評價的重要依據(jù)。

月牙泉恢復(fù)補水工程為《綜合規(guī)劃》主要的工程措施之一，盡快實施月牙泉恢復(fù)補水工程，停用月牙泉應(yīng)急治理工程，讓月牙泉域地下水恢復(fù)到從天然河道自然補給的狀態(tài)，使月牙泉水位真實代表敦煌盆地地下水位，成為敦煌生態(tài)的晴雨表。因此實施恢復(fù)工程是《綜合規(guī)劃》實施效果評價的需要。

2 工程可行性

2.1 滲水試驗為工程提供科學(xué)依據(jù)

綜合月牙泉成因及月牙泉水位變遷，月牙泉水位下降的根本原因歸納為兩個方面：

(1)黨河綠洲經(jīng)濟社會用水量增加，即黨河總干渠引水量逐年加大，致使黨河河道由常年有水變?yōu)殚g歇性有水，通過天然河道補給地下水量減少，造成區(qū)域的地下水位下降。

(2)二是月牙泉周邊地下水的大量開采，形成地下水漏斗，加劇了區(qū)域地下水水位下降[8]，導(dǎo)致月牙泉水位逐年下降。

因此要根本上恢復(fù)月牙泉水位，一是將黨河河道黑山咀至合水三隊漁場段河道恢復(fù)到常年有水的狀態(tài)，二是減少月牙泉周邊地下水開采量。

2.2 月牙泉域限采地下水方案可行

月牙泉北部以沙洲鎮(zhèn)水廠為代表的水源地及灌溉機井大量開采地下水，導(dǎo)致北部地下水在開采期水位下降4.28m。根據(jù)2012—2017年位于沙洲鎮(zhèn)水廠附近的Y13號監(jiān)測孔水位顯示，其水位最深13.625m，遠大于同樣位于黨河右岸的Y7號監(jiān)測孔(水位埋深最大6.94m)，相差6.685m。鑒于開采地下水對周圍地下水的影響之大，關(guān)閉月牙泉周邊機井是十分必要的。

截至2017年，全市已關(guān)閉機井318眼，壓減耕地5.4萬畝，其中工程項目實施區(qū)關(guān)閉機井20眼；通過實施《敦煌市地下水源地置換工程》，可以將城市及月牙泉周邊65眼水源地機井置換為城市備用水源。在現(xiàn)狀月牙泉周邊灌溉用水每畝地比其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)多配50m3的基礎(chǔ)上，繼續(xù)增加地表水配水量，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，逐年關(guān)閉月牙泉風(fēng)景名勝區(qū)及外圍控制地帶灌溉機井90眼。通過上述措施，每年可減少月牙泉域地下水開采量1297.8萬m3。

2.3 月牙泉域水文地質(zhì)條件符合回灌要求

通過月牙泉域水文地質(zhì)調(diào)查及地下水動態(tài)與均衡研究，特別是滲水試驗、示蹤試驗及同位素測試結(jié)果，證明月牙泉主要接受西部黨河河床第四系潛水的側(cè)向補給，從月牙泉西側(cè)出露，經(jīng)過月牙泉后，除少量蒸發(fā)，其水位主要隨著補給項的增加(如黨河河道放水補給)，排泄量的減少(如機井停采)導(dǎo)致月牙泉周圍區(qū)域地下水的變化，因此，月牙泉域水文地質(zhì)條件符合從黨河河道建設(shè)回灌低壩恢復(fù)月牙泉水位的要求。

2.4 月牙泉恢復(fù)地表水回灌水量有保障

根據(jù)《綜合規(guī)劃》，通過實施黨河沿岸黨城灣、紅柳灣及黨河灌區(qū)節(jié)水工程，在設(shè)計水平年2020年，在不考慮引哈濟黨工程的情況下，平水年(P=50%)黨河水庫向補水工程下泄2000萬m3，向西湖自然保護區(qū)下泄生態(tài)水量4525萬m3。在設(shè)計水平年2025年，通過引哈濟黨工程將大哈爾騰河的水量調(diào)入黨河水庫8350萬m3，在滿足各項用水要求后，平水年(P=50%)黨河水庫向補水工程下泄4000萬m3，向西湖下泄8000萬m3生態(tài)水量。從而為月牙泉的根本治理提供了基本水源條件。

2.5 項目建設(shè)用地有保障

河道滲水場位于黨河河道黑山咀至S314黨河大橋段河道右岸，占地面積152hm2，項目實施區(qū)位于河道管理范圍及劃定的“鳴沙山-月牙泉風(fēng)景名勝區(qū)及外圍控制地帶范圍”內(nèi)，敦煌市城市規(guī)劃區(qū)外，工程建設(shè)不存在征地、移民、拆遷事宜，不存在制約工程建設(shè)的社會不穩(wěn)定因素，因此建設(shè)用地有保障。

2.6 工程主要建筑物施工技術(shù)成熟

工程中涉及到的主要水工建筑物有水閘、渠道、沉沙池、防洪堤、沙土壩及濕地植被恢復(fù)工程等，同類建筑物在項目區(qū)均有建成運行的案例，且其材料均為就地取材，施工條件便利，項目實施有保障。

2.7 工程建設(shè)及運行有保障

工程由黨河流域水資源管理局負責建設(shè)，國家投資和地方自籌均有保障，完全可以確保工程建設(shè)需要。項目建成后補水工程交由敦煌市政府下屬的“黨河河道管理局”管理，河道管理局編制11人，現(xiàn)有各類管理人員50人，負責黨河河道城區(qū)段日常管理，工程建成后新增人員及運行費用由敦煌市政府協(xié)調(diào)，從月牙泉門票收入中計提，完全可以確保運行管護費用的落實。

2.8 工程生態(tài)效益顯著

工程建成后，將在黨河河道形成水深0.0～1.5m的水域面積，即在黨河河道形成152hm2濕地，在具備改善回灌水體水質(zhì)，補充區(qū)域地下水功能的同時，又能有效防止因黨河河道斷流造成的河床土壤沙化。隨著自然過程恢復(fù)，滲水場內(nèi)會形成動植物群落，有效地儲存碳元素，減少項目區(qū)溫室效應(yīng)，調(diào)節(jié)大氣成分和水分，凈化水體。同時將形成大面積濕地公園景觀，對改變敦煌市區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境起到積極作用。因此，該工程生態(tài)效益顯著。

3 效益評價

工程估算總投資8271.00萬元，工程建設(shè)期16個月。是敦煌水資源合理利用與生態(tài)保護重點項目之一。從國民經(jīng)濟角度分析，本工程的建設(shè)目的主要是生態(tài)補水，其經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)為生態(tài)效益和旅游收入效益。因本項目僅是敦煌水資源合理利用與生態(tài)保護的一部分，此項目的生態(tài)效益無法定量分析，只做定性分析。

3.1 生態(tài)效益

月牙泉是敦煌生態(tài)的晴雨表，代表著敦煌人工綠洲的生態(tài)狀況。隨著人口增加和灌區(qū)種植面積擴大，總補給量減少，開采量增加，月牙泉的地下水位逐年下降，其水位真實代表敦煌盆地地下水位[9]。做為敦煌生態(tài)保護重點項目之一，通過節(jié)水補水，工程中河道滲水場濕地植被恢復(fù)措施與水利工程措施緊密結(jié)合，近期水平年年回灌水量2000萬m3，遠期水平年回灌水量達到4000萬m3，使月牙泉盡快恢復(fù)月牙形狀，滿足自然生態(tài)景觀要求。

3.2 旅游收入效益

“鳴沙山·月牙泉”作為國家4A級風(fēng)景名勝區(qū)，旅游收入是當?shù)厣a(chǎn)總值的重要來源。據(jù)統(tǒng)計，2016年，“鳴沙山·月牙泉”風(fēng)景名勝區(qū)接待中外游客超過80萬人次，旅游收入6686萬元[10]?？紤]月牙泉恢復(fù)補水工程占旅游收入效益的分攤系數(shù)20%，工程可定量的經(jīng)濟效益為1337.20萬元/年，由此可見，工程的經(jīng)濟效益是顯著的。

做為國家投資項目，月牙泉生態(tài)補水項目的后期管理移交當?shù)卣?。財?wù)評價時暫不考慮維持運營投資，即不考慮后期更新改造建設(shè)費用，只進行財務(wù)生存能力分析。財務(wù)生存能力即為了保證項目每年正常運行管理，政府財政的費用支出。工程年運行費包括工程維護費、燃料動力費、管理費和其他費用，共計170.17萬元/年，經(jīng)濟效益顯著。