寺口子和冬至河水庫(kù)連通工程建設(shè)的必要性

趙志義

寧夏固原市原州區(qū)水務(wù)局（756000）

0 前言

寺口子水庫(kù)和冬至河水庫(kù)是固原市原州區(qū)徑流量比較充沛、灌溉面積比較大的中型水庫(kù)，在原州區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著舉足輕重的角色。但是近年來(lái)因?yàn)樗畮?kù)壩體和建筑物存在著不同程度的病險(xiǎn)，導(dǎo)致水庫(kù)蓄水量嚴(yán)重不足，常常低水位運(yùn)行，從而減小了水庫(kù)灌區(qū)的灌溉面積，降低了水庫(kù)的效益。一方面考慮到水庫(kù)的安全問(wèn)題，另一方面為了使水庫(kù)發(fā)揮自己最大的效益，需要對(duì)寺口子和冬至河水庫(kù)進(jìn)行鞏固提升改造。為了解決寺口子水庫(kù)上游臭水河的苦咸水對(duì)寺口子水庫(kù)水質(zhì)的污染，對(duì)臭水河苦咸水進(jìn)行了治理。通過(guò)將寺口子水庫(kù)和冬至河水庫(kù)進(jìn)行連通，充分利用寺口子水庫(kù)的水對(duì)冬至河水庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)水，不僅滿足冬至河水庫(kù)周邊灌區(qū)的灌溉問(wèn)題，還能夠滿足固原鹽化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)扶貧示范區(qū)用水要求[1]。

1 河湖水系連通的重要意義

河湖水系連通工程是依靠江河、湖泊和水庫(kù)等作為基礎(chǔ)，通過(guò)采用合理的溝通、調(diào)度、引排和疏導(dǎo)工程措施與非工程措施，從而改善和建設(shè)河湖庫(kù)水系之間的水利聯(lián)系。長(zhǎng)期的治水實(shí)踐證明，新中國(guó)成立以來(lái)建設(shè)的大規(guī)模的水利工程，到目前為止有一部分區(qū)域或流域已經(jīng)初步建成了以人工水系為輔、自然水系為主的河湖庫(kù)水系以及連通工程的格局，這一格局不但具有很好的調(diào)控能力，而且也為推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了非常重要的作用[2]。

時(shí)空分布不均的水資源跟我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的布局大相徑庭，有一部分地區(qū)的水資源調(diào)配能力和承載能力有限，有一部分地區(qū)江河的洪澇水宣泄受阻，出現(xiàn)了嚴(yán)重的水環(huán)境惡化和河湖濕地萎縮的現(xiàn)象。只有積極主動(dòng)地推進(jìn)河湖水系連通工程的實(shí)施，才能進(jìn)一步提高水資源調(diào)控的水平，改善水生態(tài)環(huán)境，全面完善水資源的配置格局，增強(qiáng)抗御水災(zāi)的能力，合理有序地開(kāi)發(fā)并利用水資源。這樣才能保障國(guó)家的防洪安全、生態(tài)安全、供水安全和糧食安全，對(duì)于支撐我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[3]。

2 寺口子和冬至河水庫(kù)存在的問(wèn)題

2.1 寺口子水庫(kù)存在的問(wèn)題

寺口子水庫(kù)是一座中型水庫(kù)，主要以灌溉為主，原設(shè)計(jì)水庫(kù)灌溉面積為5萬(wàn)畝。由于寺口子水庫(kù)流域面積比較大，所以來(lái)水量較多，因此能夠基本滿足當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田灌溉需求。寺口子水庫(kù)建成初期，水質(zhì)較好，水庫(kù)的灌溉效益十分顯著。1970年以后，庫(kù)水水質(zhì)慢慢就變差了，灌溉用水水質(zhì)嚴(yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，即便這樣，1990年以前還是用這樣的超標(biāo)水進(jìn)行灌溉，所以導(dǎo)致了寺口子灌區(qū)土地發(fā)生了嚴(yán)重的鹽漬化。到了1990年，鹽漬化程度越來(lái)越嚴(yán)重，庫(kù)灌區(qū)的面積出現(xiàn)了銳減現(xiàn)象，最后銳減到每年只能灌溉5000畝左右的枸杞等耐鹽堿作物。最后只能將黃河水揚(yáng)到灌區(qū)，曾經(jīng)嘗試把黃河水和庫(kù)水兩者摻和進(jìn)行灌溉，但是由于庫(kù)水水質(zhì)太差，用水量特別有限，當(dāng)?shù)乩习傩詹惶邮?，摻灌比例太小等，?dǎo)致最后沒(méi)有將摻灌這一方式推行下去。到目前為止，灌區(qū)每年的灌溉面積仍然維持在5000畝左右。

2.1.1 大壩存在的問(wèn)題

寺口子水庫(kù)的繞壩和壩基滲漏嚴(yán)重，地震的影響造成了大壩的部分壩坡安全系數(shù)低于現(xiàn)行的抗震規(guī)范要求。壩體各部位的填筑材料存在較大的差異，在2002年進(jìn)行除險(xiǎn)加固時(shí)加高的壩體質(zhì)量較好外，其余壩體的滲透系數(shù)和壓實(shí)度都沒(méi)有滿足當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，碾壓不均勻，質(zhì)量比較差。壩體的后壩坡多處有雨淋溝和塌坑、混凝土方格護(hù)坡和排水溝有嚴(yán)重的破損現(xiàn)象，前壩坡局部存在塌陷[4]。

2.1.2 單孔泄洪塔存在的問(wèn)題

水塔下部的閘墩由于受到庫(kù)水侵蝕嚴(yán)重，進(jìn)口段的擋土墻也嚴(yán)重毀壞，啟閉機(jī)和閘門都存在不同程度的銹蝕情況。單孔泄洪洞嚴(yán)重滲漏，洞身內(nèi)砌襯的混凝土出現(xiàn)局部的剝落和老化，伸縮縫止水大部分已經(jīng)老化失修。泄洪洞的出口上方由于岸坡陡峻，已經(jīng)局部存在塌方，洞口出現(xiàn)了嚴(yán)重的淤堵，從而造成了行洪安全問(wèn)題。

2.1.3 三孔泄洪塔存在的問(wèn)題

泄洪塔的胸墻嚴(yán)重漏水，水塔進(jìn)口左岸是潘西公路，公路坡面的巖石嚴(yán)重風(fēng)化，下落的巖石堵塞了三孔泄洪塔中靠近岸坡一側(cè)閘門。另外，水塔進(jìn)口前面的臨時(shí)交通橋還沒(méi)有拆除，橋的穩(wěn)定性沒(méi)有辦法保證，泄洪洞身內(nèi)襯砌的混凝土有的地方剝落和老化，影響了水庫(kù)的泄洪安全。泄洪洞出口段明渠的地板和邊墻由于水流的沖刷嚴(yán)重腐蝕，大部分混凝土已經(jīng)被沖刷，出現(xiàn)了剝落和空蝕的現(xiàn)象。尾水渠岸坡屬于強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r，下部由于常年受到泄洪流水的沖刷，被嚴(yán)重侵蝕。

2.1.4 單孔輸水塔存在的問(wèn)題

輸水洞受到嚴(yán)重侵蝕，出現(xiàn)了漏筋的現(xiàn)象，局部變形嚴(yán)重，洞內(nèi)卵石堆積，壩下涵洞出口明渠、陡坡和消力池也嚴(yán)重毀壞。

2.1.5 水質(zhì)污染分析

臭水河和楊明河是寺口子水庫(kù)流域內(nèi)的兩條大溝道。楊明河能夠給寺口子水庫(kù)輸水577萬(wàn)m3。臭水河苦咸水主要分布在下大寨村河道右岸長(zhǎng)約1.0km的地段。在臭水河沿線取樣進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示，該段苦咸水的礦化度在21.4～33.85 g/L?？嘞趟ㄟ^(guò)泉涌的方式流入了河道，導(dǎo)致河道內(nèi)的水質(zhì)急劇下降。臭水河能夠給寺口子水庫(kù)輸水1076萬(wàn)m3，每年輸入的鹽量達(dá)到7.87萬(wàn)t。為了將苦咸水治理成可以灌溉的灌溉水，政府在苦咸水分布的河段建設(shè)了一座長(zhǎng)696m、壩頂寬3～6m、最大壩高4.2m的攔蓄壩。由于當(dāng)時(shí)條件限制，沒(méi)有布設(shè)排水管道，對(duì)地下強(qiáng)透水層也沒(méi)有進(jìn)行防滲處理，所以此攔蓄壩并沒(méi)有發(fā)揮其作用。2008年對(duì)兩條河道的水進(jìn)行了實(shí)測(cè)，楊明河河道末端地表水的礦化度為0.81g/L，臭水河河道末端河水礦化度為7.31 g/L，楊明河年平均向寺口子水庫(kù)輸水577萬(wàn)m3，年輸鹽量為0.47萬(wàn)t，因此，寺口子水庫(kù)水質(zhì)主要污染源為臭水河河水。

2.2 冬至河水庫(kù)存在的問(wèn)題

原設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)壩基采取任何的防滲處理工程，所以滲漏的損失特別大。大壩沒(méi)有安裝自動(dòng)化的觀測(cè)設(shè)施，水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有達(dá)到1000年一遇的標(biāo)準(zhǔn)，原來(lái)的泄洪建筑物和輸水建筑物都有一定的損壞現(xiàn)象。

3 寺口子和冬至河水庫(kù)連通工程建設(shè)的必要性

3.1 水庫(kù)本身安全防洪

寺口子和冬至河水庫(kù)的壩體和建筑物都存在一定程度的隱患甚至損毀現(xiàn)象，所以水庫(kù)一旦有險(xiǎn)情發(fā)生，將會(huì)淹沒(méi)下游的居民、耕地和公共施設(shè)。從安全防洪角度分析，兩座水庫(kù)除險(xiǎn)加固并連通勢(shì)在必行[4]。

3.2 改善寺口子水庫(kù)水質(zhì)，充分發(fā)揮寺口子水庫(kù)灌溉效益

2003年對(duì)寺口子水庫(kù)進(jìn)行改造加固后，水庫(kù)的總庫(kù)容為10515萬(wàn)m3。到2021年底，水庫(kù)的有效庫(kù)容僅為6024萬(wàn)m3，淤積庫(kù)容達(dá)到了4491萬(wàn)m3，其中興利庫(kù)容為1459萬(wàn)m3，每年可以向下游提供1300萬(wàn)m3左右的水量，原則上每年可灌溉5萬(wàn)畝面積的耕地。但是因?yàn)閹?kù)水的水質(zhì)礦化度高，只能用來(lái)灌溉一些耐鹽堿性的作物，如枸杞等。實(shí)際上每年的灌溉面積只有5000畝左右，用水量也大概只有200萬(wàn)m3左右，剩余的大量庫(kù)水被白白地向下游排去，導(dǎo)致水庫(kù)的灌溉效益沒(méi)有很好地發(fā)揮出來(lái)。由于寺口子水庫(kù)的水質(zhì)差，將一部分的庫(kù)水用于固原鹽化工采鹽用水，年用量為200萬(wàn)m3。這樣一來(lái)，除了鹽化工和灌溉用水外，每年仍然將近有900萬(wàn)m3的庫(kù)水將被排到下游。所以，為了能夠使寺口子水庫(kù)的灌溉效益發(fā)揮到最大，推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從而造福山區(qū)的百姓，將兩座水庫(kù)除險(xiǎn)加固并連通非常必要。

3.3 充分利用當(dāng)?shù)厮Y源，改善山區(qū)缺水狀況

作為寧夏最為缺水地區(qū)的南部山區(qū)，為了能夠改善當(dāng)?shù)厝彼疇顩r，先后興建了大量的工程，諸如東山坡引水工程、固海擴(kuò)灌揚(yáng)黃東線工程和寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全工程等。東山坡引水工程每年能夠從涇河流域給南部山區(qū)調(diào)水1032萬(wàn)m3，固海擴(kuò)灌揚(yáng)黃東線工程每年也能夠從黃河給南部山區(qū)調(diào)水4800萬(wàn)m3，寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全工程每年能夠給南部山區(qū)調(diào)水3721萬(wàn)m3。雖然這些工程的興建在很大程度上緩解了南部山區(qū)的缺水問(wèn)題，但是隨著南部山區(qū)工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，缺水問(wèn)題仍然存在，且缺水狀況越發(fā)嚴(yán)重。要想從根本上解決南部山區(qū)嚴(yán)重的缺水問(wèn)題，在增加調(diào)水量的同時(shí)還要充分地利用當(dāng)?shù)氐乃Y源。寺口子水庫(kù)的流域面積大，因此年來(lái)水量也特別多，唯一不足的是水質(zhì)比較差，造成大部分的庫(kù)水沒(méi)有被利用起來(lái)。將兩座水庫(kù)除險(xiǎn)加固并連通，在很大程度上能夠改善庫(kù)水的水質(zhì)，使之能夠充分利用，從而改善本區(qū)域缺水狀況[5]。

3.4 促進(jìn)固原市鹽化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)良性、快速發(fā)展

固原市鹽化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)的建設(shè)推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了以工興市的重要舉措，但是固原市水資源的缺乏嚴(yán)重地影響了鹽化工的發(fā)展。根據(jù)固原市鹽化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)總體規(guī)劃，示范區(qū)年需水量為4100萬(wàn)m3，規(guī)劃由冬至河水庫(kù)和寺口子水庫(kù)供給400萬(wàn)m3（采鹽用水），由揚(yáng)黃水供給3700萬(wàn)m3。依據(jù)《寧夏黃河水資源縣級(jí)初始水權(quán)分配方案》，分配給原州區(qū)的初始水權(quán)為4800萬(wàn)m3，這部分水全部是農(nóng)業(yè)和生態(tài)方面的用水。根據(jù)國(guó)家和寧夏主管單位規(guī)定的原州區(qū)灌溉定額、灌溉面積和灌水方式等，原州區(qū)用于人畜飲水和灌溉的總水量為2202萬(wàn)m3，所以黃河水權(quán)富裕的水量為2598萬(wàn)m3。這部分富裕的水量要通過(guò)水權(quán)轉(zhuǎn)換的形式用于固原鹽化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)，不過(guò)鹽化工示范區(qū)仍然有1102萬(wàn)m3的缺口。要想處理這部分缺水問(wèn)題，首先要積極地申請(qǐng)加大黃河水的調(diào)水量，其次要把當(dāng)?shù)氐乃Y源充分地利用起來(lái)。這就要將寺口子水庫(kù)的900萬(wàn)m3剩余水通過(guò)兩座水庫(kù)除險(xiǎn)加固并連通進(jìn)行改善，改善后全部用于灌溉，能夠置換出黃河水用于鹽化工。

4 結(jié)語(yǔ)

寺口子和冬至河水庫(kù)連通工程建成后，不但能夠達(dá)到保水保土目的，減少進(jìn)入黃河的泥沙，能夠有效地改善當(dāng)?shù)貝毫拥纳鷳B(tài)環(huán)境，使水資源得到充分利用，發(fā)展節(jié)水高效設(shè)施農(nóng)業(yè)，能夠增加農(nóng)民的收入，提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為當(dāng)?shù)厝藗儽夹】档於己玫幕A(chǔ)，所以寺口子和冬至河水庫(kù)連通工程的實(shí)施具有十分重要的生態(tài)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。