引灤工程通水近40 a的效益分析

金津麗，丁志宏，雷 坤

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津 300222）

在20 世紀70 年代華北地區(qū)水資源短缺的背景下[1]，作為解決京津唐供水形勢緊張的一個系統(tǒng)工程，引灤工程的建設決策，響應了時代的召喚、順應了形勢的要求、切合了人民的呼聲，具有歷史合理性、現(xiàn)實必然性。

引灤工程是新中國成立后建設的第一個大型跨流域城市供水工程，是我國大型跨流域調水基礎設施的一個標志性工程，包括引灤樞紐工程、引灤入津工程、引灤入唐工程3 個部分。引灤樞紐工程包括潘家口水利樞紐、大黑汀水利樞紐、引灤樞紐閘，是灤河干流重要的控制工程[2]。引灤入津工程于1983年9 月正式通水到天津市，引灤入唐工程于1984 年12月正式通水到唐山市。

據(jù)統(tǒng)計，截至2021 年底，引灤工程迄今通水運行近40 a 已累計實現(xiàn)供水442 億m3，其中向天津市供水203 億m3、向唐山市供水61 億m3、向灤河下游供水178億m3，成為津唐兩市供水生命線，在水安全保障方面發(fā)揮了巨大作用、產生了顯著效益。

1 供水效益

引灤工程建成通水至今，通過科學調度、優(yōu)化配置灤河水資源，增加了天津、唐山兩市水資源供給，從根本上改變了受水區(qū)供水格局，改善了城市用水水質，提高了沿線受水區(qū)的供水保證率，保障了津唐地區(qū)用水安全。

1.1 保障城市生活及工業(yè)用水安全

天津、唐山兩市均屬于資源型缺水城市，水資源極其匱乏。自20世紀70年代開始，由于工農業(yè)生產迅速發(fā)展、人口快速增加、持續(xù)干旱少雨等原因，天津、唐山城市供水形勢日益緊張，全市的日供水量一度被分別壓縮到60 萬和16 萬m3的極限，經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定面臨嚴峻考驗。

引灤工程通水以來，為天津、唐山兩市帶來了優(yōu)質水資源，保障了兩市18 個區(qū)的用水安全，提高了人民群眾生活質量，直接受益人口近2000萬。天津市徹底結束了喝苦咸水、高氟水的歷史，自來水的氯化物含量降至28 mg/L、總硬度降至8 mg/L、大腸桿菌降至90 個/L、化學耗氧量降至2.9 mg/L，成為全國飲用水質良好城市之一。隨著灤河水的到來，天津、唐山兩市日均供水量分別達到200 萬和46 萬m3，扭轉了城市發(fā)展由缺水造成的被動局面，緩解了城鄉(xiāng)用水矛盾，提高了受水區(qū)水資源承載能力，進一步增強了水安全保障水平。2014 年之后，引灤工程與南水北調中線工程一起承擔著為天津市提供外調水雙水源保障的供水任務，共同保障著近1200 萬天津城市居民的用水安全以及工業(yè)用水需求。

因為供水水源有了穩(wěn)定保障，天津市擴建了芥園水廠、凌莊子水廠，新建了新開河水廠和塘沽水廠，城市供水系統(tǒng)不斷完善，為滿足濱海新區(qū)、武清、寧河、漢沽等地用水需求，在引灤爾王莊沿線先后修建了引灤入塘、入漢、入聚酯、入港、入津濱、入武清等9 座配套供水泵站和11 條供水管線，分別向大港油田、聚酯工業(yè)園、濱海新區(qū)、武清區(qū)、保稅區(qū)、漢沽、塘沽開發(fā)區(qū)等供給城市生活和工業(yè)用水。

在引灤入唐工程通水之后，唐山市陸續(xù)建設了引陡入曹妃甸、入海港開發(fā)區(qū)等供水管線供給濱海區(qū)域的城市生活和工業(yè)用水，促成了首鋼搬遷到唐山市，有力支撐了曹妃甸新區(qū)建設，推進了唐山市生產力向沿海布局，為實現(xiàn)唐山沿海區(qū)域內資源合理配置、經濟社會發(fā)展的統(tǒng)籌協(xié)調和管理提供了水安全保障，用藍色海洋經濟改寫了黑色煤都歷史，增強了唐山市在環(huán)渤海地區(qū)的經濟競爭力。

隨著水資源保障能力的提升，兩市工業(yè)經濟快速發(fā)展，推動兩市城市地位不斷提升，國內生產總值持續(xù)增長。2010—2013年，天津市國民經濟連續(xù)4 a增幅居全國第一，唐山市國民經濟常年穩(wěn)居河北省內第一名；2021 年，天津市GDP 由1983 年的123 億元增長至15695 億元，唐山市GDP 由1986 年的67.4億元增長至2021 年的8231 億元，兩市城市建設和經濟發(fā)展進入高質量發(fā)展階段。引灤工程的建成通水極大地促進和支撐了天津市和唐山市工業(yè)發(fā)展，引灤供水量與工業(yè)增加值在通水之初的10 a間關系尤其密切。

天津市2015—2021 年引灤水量與引江水量，如圖1所示。

圖1 天津市2015—2021年引灤水量與引江水量

從圖1 可以看出，南水北調中線一期工程通水之后，引灤水量占天津市外調水量的比例年均為28.7%，仍然是天津市重要的外調水源，是天津市雙水源供水格局不可或缺的重要一環(huán)，與引江水一同保障著天津市工業(yè)和生活用水安全。

1.2 保障應急抗旱供水安全

灤河流域水資源年際變化懸殊，經常出現(xiàn)連豐、連枯現(xiàn)象。引灤工程建成后，提高了工農業(yè)供水保證率，發(fā)揮了顯著抗旱作用。

1999年，灤河流域出現(xiàn)了自1929年有歷史水文記錄以來最嚴重的旱情，潘家口水庫全年來水7.3億m3，引灤供水達到15.9 億m3，同時天津市正遭受著自1997年以來的連續(xù)第3年干旱，于橋水庫蓄水不足，出現(xiàn)了嚴重缺水局面，城市供水形勢極為嚴峻。2000 年潘家口水庫來水僅3.4 億m3，引灤供水達10.7億m3。為維護社會穩(wěn)定，緩解天津城市用水緊張局面，由海委專題報告并經水利部批準，潘家口水庫在2000—2003年期間先后5次動用死庫容向天津市應急抗旱供水，供水總量4.28 億m3，為保障天津市城市生活用水及經濟社會健康發(fā)展做出重要貢獻。2009年又逢嚴重枯水年，潘家口水庫來水僅3.8億m3，引灤工程年度供水達9.2億m3。回顧既往，在供需矛盾尖銳乃至嚴重的干旱之年，通過潘家口水庫的調節(jié)，引灤工程為流域抗旱提供了寶貴水源，盡可能地減輕了旱災對受水區(qū)工農業(yè)生產帶來的影響和損失。

2 灌溉效益

唐山市的灤河下游灌區(qū)和陡河灌區(qū)，瀕臨渤海，位于灤河以西、還鄉(xiāng)河以東的廣闊地域，包括灤南和樂亭縣一部分、唐?？h全部及豐南區(qū)大部，草荒和鹽堿荒地資源豐富。引灤入唐工程通水后，從1986 年開始，豐南縣政府組織陡河灌區(qū)群眾圍繞農業(yè)綜合開發(fā)，開展了大規(guī)模引灤配套工程建設，水稻和漁業(yè)養(yǎng)殖生產得到迅猛發(fā)展，2萬hm2草泊荒灘得到深度開發(fā)，灌區(qū)范圍不斷擴大，支撐了陡河灌區(qū)擴建，促進了灤河下游灌區(qū)濱?；臑┵Y源的開發(fā)，水稻和漁業(yè)養(yǎng)殖生產大幅增長，使得唐山市成為河北省主要糧食產地、灤下灌區(qū)成為河北省最大的水稻灌區(qū)[3]。

引灤工程累計實施農業(yè)供水210 億m3，其中向灤河下游灌區(qū)供水174 億m3、向陡河豐南灌區(qū)供水36 億m3，為唐山市灤南、樂亭、曹妃甸等5 個沿?？h（區(qū)）4萬hm2稻田和豐潤區(qū)的1.33萬hm2稻田的糧食生產安全提供了堅實的水資源保障。

受益于引灤農業(yè)灌溉供水，唐山市農業(yè)結構不斷調整和轉型升級，有力促進了農業(yè)生產經營走向良性循環(huán)軌道，有效改善和保護了當?shù)氐纳a條件和生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了農業(yè)與水利的可持續(xù)發(fā)展，水稻生產由“望天收”變成“旱澇保收”，糧食產量連年豐收。據(jù)統(tǒng)計，唐山市2021 年稻谷產量占河北省稻谷總產量的8 成多，其中曹妃甸區(qū)優(yōu)質高產水稻畝產量達到750 kg，較1980 年增長了85%，較大幅度增加了農民收入，提高了當?shù)鼐用裆钏剑矠楸话仓迷跒春酉掠喂鄥^(qū)范圍內的潘家口水庫移民在當?shù)卦睢⒈３稚鐣€(wěn)定提供了有力保障，為唐山市實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興、建設美麗鄉(xiāng)村奠定了堅實基礎。

3 生態(tài)效益

隨著社會經濟發(fā)展現(xiàn)代化程度的提高，人民對美好生態(tài)環(huán)境的追求也在日益提高，防治水污染、治理水環(huán)境、修復水生態(tài)的現(xiàn)實需求愈發(fā)迫切，天津、唐山兩市在20 世紀初期陸續(xù)開始將引灤水用于實施河湖生態(tài)環(huán)境補水。據(jù)統(tǒng)計，截至2021 年天津市引灤環(huán)境用水量達20億m3，唐山市環(huán)境用水量達6億m3（含部分自產水），對優(yōu)化市域水網格局、提升城市河道水質、補充地下水、改善城市環(huán)境、提高城市居民生活質量提供了重要水資源保障。

3.1 保障津唐市域水網建設

天津市在2000年實施了天津市南北水系溝通工程（一期）（以下簡稱北水南調工程），該工程線路從北運河引水入獨流減河，調水規(guī)模為30 m3/s。由于北運河上游攔蓄和用水量的增加，原設計調水線路已沒有足夠的水量再從北運河調至獨流減河。天津市于2018 年實施了北水南調完善工程，在非汛期和引江向爾王莊水庫輸水期間，通過泵站從引灤明渠抽揚引灤水入潮白新河等輸水河道，完善了天津市北水南調工程水網體系、緩解了南部河道缺水的局面、改善了過水和受水河道水質狀況，同時還可以向北運河補水以滿足通航水位要求。天津市于2016年建成中心城區(qū)及環(huán)城四區(qū)水循環(huán)體系，于橋水庫下泄的引灤水成為環(huán)城水系生態(tài)補水的主力水源。2016—2021 年，于橋水庫下泄到州河的生態(tài)水量年均達3.06億m3。

針對市域水資源開發(fā)利用情況，唐山市于2018年開始實施為期3 a的全域治水清水潤城行動，以河湖連通和水生態(tài)保護與修復為重點，新建了引邱入城、引灤入沙、古冶區(qū)沙河—石榴河、灤南縣灤柏干渠—小青河、曹妃甸區(qū)灤下輸水干渠西延等一系列水系連通工程，初步建立了灤河、還鄉(xiāng)河、陡河、沙河、灤河下游輸水干渠五大水網組成的唐山市水網格局，規(guī)劃讓主城區(qū)及所有縣城都能用上灤河水，實現(xiàn)水源置換，減少地下水開采。

3.2 有效改善城市河道水質

城市的發(fā)展離不開健康的水生態(tài)環(huán)境，一座沒有水的城市是缺乏活力的，甚至是沒有生命的。天津市位于“九河下梢”“河海要沖”，流經天津地域的一級河道19 條、二級河道79 條，總長度分別為1095.1 和1363.4 km；唐山市依托原有陡河、青龍河和南湖，通過西北排水渠和南湖引水渠的連通，建成了全長57 km 的環(huán)城水系，蓄水面積16.5 km2。在無外部來水的情況下，河道水體流動性差，水體富營養(yǎng)化水平較高，部分河段水質長期處于Ⅴ～劣Ⅴ類標準。

引灤工程實施生態(tài)環(huán)境供水后，加快了河道水體流動、增加了水體自凈能力，使得水體中主要污染物濃度大幅降低，河道水質狀況和水環(huán)境得到了明顯改善。2021年，天津市實現(xiàn)全市12條入海河流基本消除劣Ⅴ類水體，11 條河流水質達到地表水Ⅳ類標準，入海河流主要污染物濃度不斷下降，城市建成區(qū)內的26 條黑臭水體全部達到國家“長制久清”標準，36 個國考斷面中地表水Ⅰ～Ⅲ類標準水質斷面15個，占41.7%，水生態(tài)環(huán)境質量實現(xiàn)質的改變。唐山市整個環(huán)城水系水質均已達到地表水Ⅳ類標準以上，劣Ⅴ類水體已全部消除。

3.3 助力地下水的超采治理

華北地區(qū)水資源稟賦條件總體較差，屬于資源性缺水地區(qū)，京津冀地區(qū)缺水更為嚴重，人均水資源量僅為230 m3。20 世紀70 年代開始，天津、唐山兩市開始大規(guī)模開發(fā)利用地下水，地下水超采范圍廣、規(guī)模大、強度高，因地下水開采量遠大于補給量，入不敷出，導致部分區(qū)域形成地下水降落漏斗，造成了地面沉降、地下水位持續(xù)降低、地面水域萎縮、海水倒灌、地下水污染等一系列地質和環(huán)境問題，兩市為此付出了巨大的資源和環(huán)境代價。

引灤工程通水后，天津、唐山兩市獲得穩(wěn)定的外調水源，通過利用引灤水置換地下水，逐步關閉了一些自備井，地下水開采量開始大幅回落，地下水水位趨穩(wěn)回升，有效控制了地面沉降造成的次生災害損失。據(jù)統(tǒng)計，天津市2020 年深層地下水開采量降至0.65 億m3，同比下降42.5%；2021 年較2020 年同期相比，淺層地下水監(jiān)測井71眼，出現(xiàn)回升、穩(wěn)定和下降速率變緩的監(jiān)測井數(shù)占比約96%；深層地下水監(jiān)測井238眼，出現(xiàn)回升、穩(wěn)定和下降速率變緩的監(jiān)測井數(shù)占比約94%。引灤入唐通水前，唐山市區(qū)工業(yè)和居民生活用水依靠開采地下水，由于開采量逐年加大，1975 年，市區(qū)第四系開采層就已形成水位降落漏斗，漏斗區(qū)面積1975—1985年年均擴大15.4 km2，漏斗中心水位1975—1989 年年均下降2.6 m。1984年引灤入唐供水后，減少了地下水開采量，地下水位急劇下降的趨勢逐步得到遏制和緩解，市區(qū)深層水位1985—1995年年均下降0.86 m、1995—2000年年均下降0.89 m、2000—2005 年年均下降0.32 m，呈減少趨勢[4]。2021 年，唐山市淺層地下水位埋深8.73 m，同比上升0.36 m；深層地下水位埋深23.37 m，同比上升5.51 m；淺層超采區(qū)地下水位埋深15.72 m，同比上升2.2 m；深層超采區(qū)地下水位埋深39.85 m，同比上升2.64 m。

4 社會效益

在引灤工程的建設過程中，廣大建設者以實際行動創(chuàng)造出“為民造福、頑強拼搏、嚴肅認真、勇于創(chuàng)新、團結協(xié)作、雷厲風行”的引灤精神[5]，時刻激勵著一代又一代的引灤人為之不懈奮斗，成為津唐兩市人民的寶貴精神財富。引灤入津工程紀念碑成為天津市的一座標志性雕塑。天津節(jié)水科技館是國家水情教育基地，全面展示全國水資源分布、大型水利工程概況和天津市節(jié)水工作開展情況。

引灤入津工程的建成緩解了城鄉(xiāng)用水矛盾，城市有了專門的供水系統(tǒng)，不再與農業(yè)爭水，顯著改善了天津市的投資環(huán)境，促進了天津市工業(yè)生產結構和產業(yè)布局不斷優(yōu)化，引灤供水區(qū)域逐漸由中心城區(qū)向濱海新區(qū)及社會經濟發(fā)展的熱點區(qū)域拓展，供水人口由350 多萬增加到1000 多萬。人民群眾的飲水條件明顯改善，以天津市經濟技術開發(fā)區(qū)為龍頭的高新技術產業(yè)園區(qū)和新興城鎮(zhèn)蓬勃發(fā)展，成為天津經濟增長新的支撐點。引灤入津后的30 a是天津經濟形勢最好、發(fā)展最快的時期，有效保障了天津市社會經濟發(fā)展目標超額實現(xiàn)。

引灤工程建成通水以來，極大地改善了天津、唐山兩市河網水體的流動和置換能力，結合污染源控制及河道治理措施的加強，河道水環(huán)境不斷好轉，呈現(xiàn)出“水清、岸綠、景美”的生態(tài)景觀。隨著天津市海河、北運河、津河、衛(wèi)津河、月牙河、復興河等市區(qū)河道的綜合治理改造，以及唐山市陡河、青龍河綜合治理和陡河、青龍河及南湖水域相連的環(huán)城水系建成，清潔的灤河水流入市區(qū)河道，城市綠化覆蓋率提高，城市生態(tài)環(huán)境不斷美化，花團似錦，樹木成蔭，為城市人民提供了休憩和娛樂場所，提高了城市文化品位，人民群眾的獲得感幸福感安全感不斷提升。

通過實施引灤供水，助推天津、唐山兩市城市發(fā)展和大規(guī)?；A設施建設，進一步提升了兩市整體形象，改善了區(qū)域投融資環(huán)境，為統(tǒng)籌優(yōu)化區(qū)域產業(yè)結構提供了有利契機。工程的建成通水同樣帶動了兩市旅游業(yè)收入增加、土地房地產價值增長、水上項目開發(fā)等，間接創(chuàng)造了大量就業(yè)機會，產生了顯著的影響力，為保障民生、維護社會安定等做出了貢獻，并對兩市文化傳播和歷史文化名城的建設起到了重要推動作用。

5 結論

引灤工程建成通水近40 a，達到了國家建設引灤工程的預期建設目標。引灤工程的調度運行優(yōu)化了流域水資源配置，解決了津唐兩市缺水問題，產生了巨大綜合效益，實現(xiàn)了除害興利兼具、流域內外共贏?！皪{谷影蜿蜒，潛形閱古今”的灤河，今天“已然挾風云，與世作甘霖”。汩汩灤水，生發(fā)偉大引灤精神，重塑津唐發(fā)展格局，增色城鄉(xiāng)建設風貌，驅動特色產業(yè)升級，助力生態(tài)環(huán)境治理，確保社會大局穩(wěn)定；引灤工程，帶給津門故里、灤州大地以無限生機和蓬勃希望，有力保障了津唐兩市的經濟社會實現(xiàn)高速發(fā)展。