綜合利用水沙資源，構建和諧生態屏障

袁 超

（慶陽市水利工程質量監督站，甘肅 慶陽 745000）

1 紅色沃土，資源大市，水資源是瓶頸制約

慶陽市位于甘肅省東部，轄七縣一區，總面積2.7 萬km2，人口262 萬人，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。慶陽歷史悠久、民風淳樸、油煤氣資源富集，1934 年劉志丹、習仲勛等老一輩革命家建立的南梁蘇維埃政權，是土地革命戰爭后期全國“碩果僅存”的革命根據地，在中國革命歷史上具有“兩點一存”的重要地位。近年來，慶陽作為甘肅“兩翼”發展戰略之“東翼”主戰場，立足石油、煤炭優勢，加快兩個千億產業鏈建設，社會經濟步入了快速發展期，隨著全市經濟社會的發展特別是能源化工基地的建設，慶陽在水資源需求方面呈現爆發式增長，經初步分析，到2030 年能源化工基地建設需水量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和經濟社會全面協調可持續發展，是擺在慶陽面前的一項重大課題。

2 高起點謀劃、大手筆運作，探索出破解慶陽水問題的成功之路

為了破解水資源瓶頸制約，支撐經濟社會全面發展，在市委市政府的正確領導和全市水利人不懈的探索下，圍繞能源化工基地建設，高起點謀劃、大手筆運作，編制了多部水資源利用規劃,提出了以馬蓮水利樞紐、小盤河水庫、蓮花寺水庫、五臺山水庫、白龍江引水等為代表的一批重大水利工程項目。形成了以十八大精神為指導，以“三個生態”建設為統攬，以“三個安全”（供水安全、防洪安全、水生態安全）為目標，以大中型骨干工程為載體，因地制宜、科學發展、節約為先，堅持天上水、地表水、地下水、境外水“四水”齊抓，蓄、引、提、改、節“五措”并舉，保障城鄉居民、工業發展、農業生產、生態建設“四大”用水，構建以“三河”（涇河、馬蓮河、蒲河）、“三庫”（巴家咀水庫、小盤河水庫、馬蓮河水利樞紐）、“兩渠”（揚黃供水干渠、葫蘆河引水總干渠）為主體的水資源配置體系。

慶陽市在治水方略上樹立了“一個觀念”，即大水利的觀念，不再局限于農業水利，把民生水利、資源水利、生態水利有機結合，促進水利可持續發展。實現了“三個轉變”，即由以水量定發展變為以發展定水量的轉變；由小型水利工程解決臨時性缺水問題變為以大型水利工程解決永久性缺水問題的轉變；由水利主要為農業服務變為水利向社會各行業服務的轉變。主攻了“四個重點”，即以保障飲水安全、糧食安全，解決民生問題為重點；以建設大中型骨干水源工程，形成水資源配置網絡，支撐能源化工基地建設為重點；以集蓄雨洪資源，治理水土流失，遏制環境惡化，發展生態水利，實現人水和諧為重點；以突出防洪減災體系建設、提高重要城鎮及河道防洪標準、減少旱澇災害損失為重點。取得了“五個突破”，即在區域和流域引調水上有突破，規劃并實施了一批遠距離輸配水工程；在天上水利用上有突破，堅持發展集雨場、窖、池、湖工程，解決人畜飲水、發展庭院經濟，補充農業灌溉，分蓄城市雨洪，創造水文景觀；在馬蓮河水質改造和開發利用上有突破，規劃并積極開展若咸水淡化實驗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、煤炭企業合理開采深層承壓水，彌補和緩解供水緊張問題；在節約用水上有突破，建設節水型社會，促進節約用水。

3 水沙綜合利用是進一步實現供水安全的重要保障

在以馬蓮河水利樞紐、小盤河水庫、蓮花寺水庫、五臺山水庫等為主體的骨干工程建成后，慶陽市水資源配置體系將逐步形成，近期供水問題基本得到解決。但是，實現這個系統的安全和高效化運行還有很長的一段路要走，大概仍需要幾十年的時間。一是要進一步對系統進行完善，建設配套的供水工程，從點到線再到面，像電網一樣覆蓋到全部用水戶。馬蓮河水利樞紐要規劃建設向董志塬、早勝塬、西華池塬及周邊煤礦、電廠、煤化工區的供水工程，小盤河水庫要規劃建設向長慶橋工業區及附近和盛、太昌的供水工程。巴家咀水庫、五臺山水庫要進一步研究擴大供水范圍的可行性，包括向鎮原縣城、驛馬工業區及西峰轄區內各鄉鎮的供水問題。蓮花寺水庫要規劃建設穿越子午嶺的供水工程，爭取將合水、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一管理及水量調配問題，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。三是要重點研究這些地表水源工程的可持續利用問題。

前面兩個問題比較好解決，只要有足夠的資金投入，在技術上沒有障礙，本文不再贅述。關鍵是第三個問題，慶陽水資源存在資源型、水質型、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、小盤河水庫三個控制性工程，均是在嚴格處理水沙矛盾基礎上實現供水的，采取了蓄清排渾、空庫迎洪的調度運行方式。其中馬蓮河水利樞紐設計了6.35 億m3的攔沙庫容,可以攔截8.26 億t 的泥沙,相當于馬蓮河7、8 年的來沙量，達到設計年限后，也將失去攔沙功能；巴家咀水庫已經達到3.3 億m3的攔沙淤積量；小盤河水庫設計上基本沒有攔沙功能。這就是說，三處工程對高含沙的洪水利用量均較有限，相當一部分洪水資源仍會白白流走，影響總體的供水能力，特別是對馬蓮河苦咸水的中和作用不能很好發揮，影響供水水質。因此，水沙是一體，留下沙就留下水，排走沙也就排走水，為了達到長期可持續提供優質水資源，出路仍然在水沙資源的綜合利用方面。

慶陽市水土流失嚴重，水土流失總面積達到24989km2，占全市總面積的92%，每年經河流帶走的泥沙總量為2.138 億t，其中自產泥沙1.684 億t，流失的土壤有機質達35 萬t。為輸送這些泥沙，每年消耗的淡水資源量約3.2 億m3，占自產水資源量的40%。其中巴家咀水庫控制流域面積3478km2，多年平均徑流量1.268 億m3，輸沙量2848 萬t；小盤河水庫控制流域面積7466km2，多年平均徑流量2.79 億m3，輸沙量6176 萬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題，將大幅提高三座水庫的供水能力，但這又是一個系統工程，需要采取綜合措施。目前來看，最有效的辦法是在這些泥沙的主要來源區建設系統性的攔沙工程，實現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面，減少水土流失，改善生態環境；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，補充河道徑流，改善河道水質，提高下游控制性水庫的供水能力，進一步保障供水安全；三是削減洪峰，防止對下游岸坡的沖刷破壞，減少洪澇災害。

4 以重點流域為突破口，有選擇性利用水沙資源

慶陽市水土流失面積大、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重上，均超過8000t/km2。進一步分析這些地區，地形破碎、植被稀少、溝壑發育、人口密度低是其共同特點，這也就為我們指明了方向，可以選擇一些重點流域為突破口，規劃建設一大批的骨干攔沙淤地工程，水沙俱留，在較短的時間內淤積大量肥沃而平坦的耕地，最終改善生態環境和人居環境，提高供水保障能力。

經過這些年的研究分析，在保障巴家咀水庫和小盤河水庫方面，交口河及其支流時家河，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、石橋溝等流域可進行重點規劃。在保障馬蓮河水利樞紐方面，柔遠河支流元城川、白馬川，環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行重點規劃。由于這些河流及溝道流域面積均超過100km2，洪水量大、泥沙集中，只有建設高壩大庫的骨干工程才能解決問題。如能選擇50 座壩址位置，平均每壩控制流域面積150km2，攔沙庫容5000 萬m3，淤地6000 畝，則總體上可解決7500km2的生態問題，占全市總面積的30%，每年攔截泥沙6000 萬t，利用洪水7500 萬m3，僅用20 年左右的時間，就可淤地超過30 萬畝，相當于再造一個早勝塬，可為15 萬人提供最根本的生產生活資料，通過扶貧移民搬遷，置換大量的山坡地，進而實現山川秀美。同時，近20 億m3的攔沙庫容，保守計算至少可為黃河節省調沙水量300 億m3，對治理黃河特別是減輕渭河流域的洪水災害有重要意義。

5 水沙綜合利用需處理好幾大關系

1）處理好水沙利用與淤地壩建設等正常水土流失治理的關系。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為單元，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小流域的壩系工程等水保措施，但兩者之間的區別還是非常明顯的，不能互相替代。我們設想的這些項目主要是為解決馬蓮河水利樞紐工程、巴家咀水庫、小盤河水庫的淤積問題，重點在水資源的可持續利用，應該是水利系統的工作，一般意義上的水土流失治理則完全是水保部門的任務。

2）處理好水沙利用與水庫建設等一般水利工程的關系。各類水庫、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工程在理念上完全不同。我們在項目的選擇上以沙多水少、地形破碎、水土流失嚴重的流域為主，旨在修復生態、再造秀美山川。因此，在規劃建設這些項目的同時，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問題合理選擇設計參數。淤地壩的流域面積非常小，單個工程的建設標準很低，投資也相對較少。以蓄水為主的水庫工程則復雜得多，有嚴格的設計標準，單位庫容的投資遠大于淤地壩。我們設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工程，但其蓄水時間較短，防滲要求較低。因此，需要深入研究有關技術問題，合理選擇設計參數，盡可能減少工程投資。另外，攔沙工程雖然有一定的淹沒損失，但其影響是短期的，在土地占用方面應該靈活處理。

4）切實做好水沙利用與相關規劃的銜接工作。大規模的水沙利用工程在慶陽是第一次提出，國內也沒有這方面的先例，前期工作的制約條件較多，首先需要委托高水平的科研設計單位編制相應的規劃報告，逐級審批，爭取補充列入流域、區域和國家有關規劃之中，在此基礎上，擇機開展項目建議書、可行性研究報告等有關前期工作。

慶陽是一個充滿活力的地方，文化底蘊深厚，煤炭、石油富集，發展潛力無限。單純從水資源保障方面看，水沙資源綜合利用和“固溝保塬”、“再造一個子午嶺”兩大生態工程一樣，是打造黃土原生態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、粗沙區的主要來源地，在這一地區建設一批骨干攔沙工程，可快速控制輸向黃河的泥沙，有利于黃河治理?，F在，我們完全可以利用河流輸沙這一特性，建設淤地工程，修復生態，改善環境。習近平總書記在延安召開的老區工作座談會上也談到，攔沙淤地對于改善山區群眾的生產生活條件有重要作用。因此，搞好水沙資源綜合利用規劃，建設系統性的攔沙工程，在理論上是成立的，也是符合國家政策導向的，這也將是我們未來二三十年水利發展中需要重點思考研究和完成的任務。