綜合利用水沙資源，構(gòu)建和諧生態(tài)屏障

袁 超

（慶陽(yáng)市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

1 紅色沃土，資源大市，水資源是瓶頸制約

慶陽(yáng)市位于甘肅省東部，轄七縣一區(qū)，總面積2.7 萬(wàn)km2，人口262 萬(wàn)人，多年平均地表水資源總量13.72 億m3，其中入境水5.52 億m3，自產(chǎn)水8.2 億m3，年均輸沙量1.68 億t，河流平均含沙量205kg/m3。慶陽(yáng)歷史悠久、民風(fēng)淳樸、油煤氣資源富集，1934 年劉志丹、習(xí)仲勛等老一輩革命家建立的南梁蘇維埃政權(quán)，是土地革命戰(zhàn)爭(zhēng)后期全國(guó)“碩果僅存”的革命根據(jù)地，在中國(guó)革命歷史上具有“兩點(diǎn)一存”的重要地位。近年來(lái)，慶陽(yáng)作為甘肅“兩翼”發(fā)展戰(zhàn)略之“東翼”主戰(zhàn)場(chǎng)，立足石油、煤炭?jī)?yōu)勢(shì)，加快兩個(gè)千億產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)步入了快速發(fā)展期，隨著全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展特別是能源化工基地的建設(shè)，慶陽(yáng)在水資源需求方面呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，經(jīng)初步分析，到2030 年能源化工基地建設(shè)需水量2.71 億m3，占全市總需水量7.15 億m3的38%?？梢钥闯?，慶陽(yáng)市水資源供需矛盾突出，“瓶頸”制約明顯，如何利用有限的水資源，支撐能源化工基地建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，是擺在慶陽(yáng)面前的一項(xiàng)重大課題。

2 高起點(diǎn)謀劃、大手筆運(yùn)作，探索出破解慶陽(yáng)水問(wèn)題的成功之路

為了破解水資源瓶頸制約，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展，在市委市政府的正確領(lǐng)導(dǎo)和全市水利人不懈的探索下，圍繞能源化工基地建設(shè)，高起點(diǎn)謀劃、大手筆運(yùn)作，編制了多部水資源利用規(guī)劃,提出了以馬蓮水利樞紐、小盤河水庫(kù)、蓮花寺水庫(kù)、五臺(tái)山水庫(kù)、白龍江引水等為代表的一批重大水利工程項(xiàng)目。形成了以十八大精神為指導(dǎo)，以“三個(gè)生態(tài)”建設(shè)為統(tǒng)攬，以“三個(gè)安全”（供水安全、防洪安全、水生態(tài)安全）為目標(biāo)，以大中型骨干工程為載體，因地制宜、科學(xué)發(fā)展、節(jié)約為先，堅(jiān)持天上水、地表水、地下水、境外水“四水”齊抓，蓄、引、提、改、節(jié)“五措”并舉，保障城鄉(xiāng)居民、工業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)“四大”用水，構(gòu)建以“三河”（涇河、馬蓮河、蒲河）、“三庫(kù)”（巴家咀水庫(kù)、小盤河水庫(kù)、馬蓮河水利樞紐）、“兩渠”（揚(yáng)黃供水干渠、葫蘆河引水總干渠）為主體的水資源配置體系。

慶陽(yáng)市在治水方略上樹立了“一個(gè)觀念”，即大水利的觀念，不再局限于農(nóng)業(yè)水利，把民生水利、資源水利、生態(tài)水利有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)水利可持續(xù)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)了“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，即由以水量定發(fā)展變?yōu)橐园l(fā)展定水量的轉(zhuǎn)變；由小型水利工程解決臨時(shí)性缺水問(wèn)題變?yōu)橐源笮退こ探鉀Q永久性缺水問(wèn)題的轉(zhuǎn)變；由水利主要為農(nóng)業(yè)服務(wù)變?yōu)樗蛏鐣?huì)各行業(yè)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。主攻了“四個(gè)重點(diǎn)”，即以保障飲水安全、糧食安全，解決民生問(wèn)題為重點(diǎn)；以建設(shè)大中型骨干水源工程，形成水資源配置網(wǎng)絡(luò)，支撐能源化工基地建設(shè)為重點(diǎn)；以集蓄雨洪資源，治理水土流失，遏制環(huán)境惡化，發(fā)展生態(tài)水利，實(shí)現(xiàn)人水和諧為重點(diǎn)；以突出防洪減災(zāi)體系建設(shè)、提高重要城鎮(zhèn)及河道防洪標(biāo)準(zhǔn)、減少旱澇災(zāi)害損失為重點(diǎn)。取得了“五個(gè)突破”，即在區(qū)域和流域引調(diào)水上有突破，規(guī)劃并實(shí)施了一批遠(yuǎn)距離輸配水工程；在天上水利用上有突破，堅(jiān)持發(fā)展集雨場(chǎng)、窖、池、湖工程，解決人畜飲水、發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)，補(bǔ)充農(nóng)業(yè)灌溉，分蓄城市雨洪，創(chuàng)造水文景觀；在馬蓮河水質(zhì)改造和開發(fā)利用上有突破，規(guī)劃并積極開展若咸水淡化實(shí)驗(yàn)和馬蓮河水利樞紐前期工作；在白堊系承壓水利用上有突破，允許石油、煤炭企業(yè)合理開采深層承壓水，彌補(bǔ)和緩解供水緊張問(wèn)題；在節(jié)約用水上有突破，建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，促進(jìn)節(jié)約用水。

3 水沙綜合利用是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)供水安全的重要保障

在以馬蓮河水利樞紐、小盤河水庫(kù)、蓮花寺水庫(kù)、五臺(tái)山水庫(kù)等為主體的骨干工程建成后，慶陽(yáng)市水資源配置體系將逐步形成，近期供水問(wèn)題基本得到解決。但是，實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的安全和高效化運(yùn)行還有很長(zhǎng)的一段路要走，大概仍需要幾十年的時(shí)間。一是要進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完善，建設(shè)配套的供水工程，從點(diǎn)到線再到面，像電網(wǎng)一樣覆蓋到全部用水戶。馬蓮河水利樞紐要規(guī)劃建設(shè)向董志塬、早勝塬、西華池塬及周邊煤礦、電廠、煤化工區(qū)的供水工程，小盤河水庫(kù)要規(guī)劃建設(shè)向長(zhǎng)慶橋工業(yè)區(qū)及附近和盛、太昌的供水工程。巴家咀水庫(kù)、五臺(tái)山水庫(kù)要進(jìn)一步研究擴(kuò)大供水范圍的可行性，包括向鎮(zhèn)原縣城、驛馬工業(yè)區(qū)及西峰轄區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供水問(wèn)題。蓮花寺水庫(kù)要規(guī)劃建設(shè)穿越子午嶺的供水工程，爭(zhēng)取將合水、慶城均納入其供水范圍。二是要研究這些水源工程及配套工程的統(tǒng)一管理及水量調(diào)配問(wèn)題，做到近水近用、高水高用、低水低用，減少能耗損失，提高供水效率。三是要重點(diǎn)研究這些地表水源工程的可持續(xù)利用問(wèn)題。

前面兩個(gè)問(wèn)題比較好解決，只要有足夠的資金投入，在技術(shù)上沒(méi)有障礙，本文不再贅述。關(guān)鍵是第三個(gè)問(wèn)題，慶陽(yáng)水資源存在資源型、水質(zhì)型、工程型缺水三大難題，并且相互交織和影響。馬蓮河水利樞紐、巴家咀水庫(kù)、小盤河水庫(kù)三個(gè)控制性工程，均是在嚴(yán)格處理水沙矛盾基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)供水的，采取了蓄清排渾、空庫(kù)迎洪的調(diào)度運(yùn)行方式。其中馬蓮河水利樞紐設(shè)計(jì)了6.35 億m3的攔沙庫(kù)容,可以攔截8.26 億t 的泥沙,相當(dāng)于馬蓮河7、8 年的來(lái)沙量，達(dá)到設(shè)計(jì)年限后，也將失去攔沙功能；巴家咀水庫(kù)已經(jīng)達(dá)到3.3 億m3的攔沙淤積量；小盤河水庫(kù)設(shè)計(jì)上基本沒(méi)有攔沙功能。這就是說(shuō)，三處工程對(duì)高含沙的洪水利用量均較有限，相當(dāng)一部分洪水資源仍會(huì)白白流走，影響總體的供水能力，特別是對(duì)馬蓮河苦咸水的中和作用不能很好發(fā)揮，影響供水水質(zhì)。因此，水沙是一體，留下沙就留下水，排走沙也就排走水，為了達(dá)到長(zhǎng)期可持續(xù)提供優(yōu)質(zhì)水資源，出路仍然在水沙資源的綜合利用方面。

慶陽(yáng)市水土流失嚴(yán)重，水土流失總面積達(dá)到24989km2，占全市總面積的92%，每年經(jīng)河流帶走的泥沙總量為2.138 億t，其中自產(chǎn)泥沙1.684 億t，流失的土壤有機(jī)質(zhì)達(dá)35 萬(wàn)t。為輸送這些泥沙，每年消耗的淡水資源量約3.2 億m3，占自產(chǎn)水資源量的40%。其中巴家咀水庫(kù)控制流域面積3478km2，多年平均徑流量1.268 億m3，輸沙量2848 萬(wàn)t；小盤河水庫(kù)控制流域面積7466km2，多年平均徑流量2.79 億m3，輸沙量6176 萬(wàn)t；馬蓮河水利樞紐工程控制流域面積15745km2，多年平均徑流量3.56 億m3，輸沙量1.05 億t。如能有效解決這些泥沙問(wèn)題，將大幅提高三座水庫(kù)的供水能力，但這又是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要采取綜合措施。目前來(lái)看，最有效的辦法是在這些泥沙的主要來(lái)源區(qū)建設(shè)系統(tǒng)性的攔沙工程，實(shí)現(xiàn)水沙資源的綜合利用。一是攔沙淤地，抬高水力和重力侵蝕基準(zhǔn)面，減少水土流失，改善生態(tài)環(huán)境；二是汛期攔截的大量洪水資源，除直接利用一部分外，在非汛期還可逐步下泄，補(bǔ)充河道徑流，改善河道水質(zhì)，提高下游控制性水庫(kù)的供水能力，進(jìn)一步保障供水安全；三是削減洪峰，防止對(duì)下游岸坡的沖刷破壞，減少洪澇災(zāi)害。

4 以重點(diǎn)流域?yàn)橥黄瓶?，有選擇性利用水沙資源

慶陽(yáng)市水土流失面積大、類型多樣、程度不同。由于氣候、降雨、地形、土壤、植被等綜合影響，全市水土流失的程度不等，土壤侵蝕模數(shù)介于200～10000t/km2之間，變差較大?？傮w看，馬蓮河與蒲河上游最為嚴(yán)重上，均超過(guò)8000t/km2。進(jìn)一步分析這些地區(qū)，地形破碎、植被稀少、溝壑發(fā)育、人口密度低是其共同特點(diǎn)，這也就為我們指明了方向，可以選擇一些重點(diǎn)流域?yàn)橥黄瓶?，?guī)劃建設(shè)一大批的骨干攔沙淤地工程，水沙俱留，在較短的時(shí)間內(nèi)淤積大量肥沃而平坦的耕地，最終改善生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境，提高供水保障能力。

經(jīng)過(guò)這些年的研究分析，在保障巴家咀水庫(kù)和小盤河水庫(kù)方面，交口河及其支流時(shí)家河，小黑河、大黑河及支流康家河，蒲河上游清水河、白家川、安家川、石橋溝等流域可進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃。在保障馬蓮河水利樞紐方面，柔遠(yuǎn)河支流元城川、白馬川，環(huán)江主要支流馬嶺東溝、合道川安山川、城西川、城東溝、馬坊川、玄城溝、代城溝特別是洪德以上東川、西川及其支流羅山川、清平溝、小西溝、武家溝等流域均可進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃。由于這些河流及溝道流域面積均超過(guò)100km2，洪水量大、泥沙集中，只有建設(shè)高壩大庫(kù)的骨干工程才能解決問(wèn)題。如能選擇50 座壩址位置，平均每壩控制流域面積150km2，攔沙庫(kù)容5000 萬(wàn)m3，淤地6000 畝，則總體上可解決7500km2的生態(tài)問(wèn)題，占全市總面積的30%，每年攔截泥沙6000 萬(wàn)t，利用洪水7500 萬(wàn)m3，僅用20 年左右的時(shí)間，就可淤地超過(guò)30 萬(wàn)畝，相當(dāng)于再造一個(gè)早勝塬，可為15 萬(wàn)人提供最根本的生產(chǎn)生活資料，通過(guò)扶貧移民搬遷，置換大量的山坡地，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)山川秀美。同時(shí)，近20 億m3的攔沙庫(kù)容，保守計(jì)算至少可為黃河節(jié)省調(diào)沙水量300 億m3，對(duì)治理黃河特別是減輕渭河流域的洪水災(zāi)害有重要意義。

5 水沙綜合利用需處理好幾大關(guān)系

1）處理好水沙利用與淤地壩建設(shè)等正常水土流失治理的關(guān)系。水沙一體，治水先治沙。一般意義上的水土流失治理是以小流域?yàn)閱卧?，采用梁峁頂植樹造林、陡坡退耕還草，緩坡修梯田，溝谷淤地壩的基本模式。雖然骨干攔沙工程建成后還需要配套建設(shè)小流域的壩系工程等水保措施，但兩者之間的區(qū)別還是非常明顯的，不能互相替代。我們?cè)O(shè)想的這些項(xiàng)目主要是為解決馬蓮河水利樞紐工程、巴家咀水庫(kù)、小盤河水庫(kù)的淤積問(wèn)題，重點(diǎn)在水資源的可持續(xù)利用，應(yīng)該是水利系統(tǒng)的工作，一般意義上的水土流失治理則完全是水保部門的任務(wù)。

2）處理好水沙利用與水庫(kù)建設(shè)等一般水利工程的關(guān)系。各類水庫(kù)、溏壩和人工水系工程通常以排沙減淤和充分利用水資源為目的，與攔沙淤地為主的生態(tài)工程在理念上完全不同。我們?cè)陧?xiàng)目的選擇上以沙多水少、地形破碎、水土流失嚴(yán)重的流域?yàn)橹?，旨在修?fù)生態(tài)、再造秀美山川。因此，在規(guī)劃建設(shè)這些項(xiàng)目的同時(shí)，不能削弱其他水資源利用工程的作用。

3）深入研究水沙利用技術(shù)問(wèn)題合理選擇設(shè)計(jì)參數(shù)。淤地壩的流域面積非常小，單個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)很低，投資也相對(duì)較少。以蓄水為主的水庫(kù)工程則復(fù)雜得多，有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，單位庫(kù)容的投資遠(yuǎn)大于淤地壩。我們?cè)O(shè)想的水沙資源利用工程，流域面積大、洪水大，在防洪要求上接近水庫(kù)工程，但其蓄水時(shí)間較短，防滲要求較低。因此，需要深入研究有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，合理選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，盡可能減少工程投資。另外，攔沙工程雖然有一定的淹沒(méi)損失，但其影響是短期的，在土地占用方面應(yīng)該靈活處理。

4）切實(shí)做好水沙利用與相關(guān)規(guī)劃的銜接工作。大規(guī)模的水沙利用工程在慶陽(yáng)是第一次提出，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有這方面的先例，前期工作的制約條件較多，首先需要委托高水平的科研設(shè)計(jì)單位編制相應(yīng)的規(guī)劃報(bào)告，逐級(jí)審批，爭(zhēng)取補(bǔ)充列入流域、區(qū)域和國(guó)家有關(guān)規(guī)劃之中，在此基礎(chǔ)上，擇機(jī)開展項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告等有關(guān)前期工作。

慶陽(yáng)是一個(gè)充滿活力的地方，文化底蘊(yùn)深厚，煤炭、石油富集，發(fā)展?jié)摿o(wú)限。單純從水資源保障方面看，水沙資源綜合利用和“固溝保塬”、“再造一個(gè)子午嶺”兩大生態(tài)工程一樣，是打造黃土原生態(tài)安全屏障的又一重要舉措。我們的馬蓮河、蒲河均是黃河多沙、粗沙區(qū)的主要來(lái)源地，在這一地區(qū)建設(shè)一批骨干攔沙工程，可快速控制輸向黃河的泥沙，有利于黃河治理。現(xiàn)在，我們完全可以利用河流輸沙這一特性，建設(shè)淤地工程，修復(fù)生態(tài)，改善環(huán)境。習(xí)近平總書記在延安召開的老區(qū)工作座談會(huì)上也談到，攔沙淤地對(duì)于改善山區(qū)群眾的生產(chǎn)生活條件有重要作用。因此，搞好水沙資源綜合利用規(guī)劃，建設(shè)系統(tǒng)性的攔沙工程，在理論上是成立的，也是符合國(guó)家政策導(dǎo)向的，這也將是我們未來(lái)二三十年水利發(fā)展中需要重點(diǎn)思考研究和完成的任務(wù)。