综合利用水沙资源，构建和谐生态屏障

袁 超

（庆阳市水利工程质量监督站，甘肃 庆阳 745000）

1 红色沃土，资源大市，水资源是瓶颈制约

庆阳市位于甘肃省东部，辖七县一区，总面积2.7 万km2，人口262 万人，多年平均地表水资源总量13.72 亿m3，其中入境水5.52 亿m3，自产水8.2 亿m3，年均输沙量1.68 亿t，河流平均含沙量205kg/m3。庆阳历史悠久、民风淳朴、油煤气资源富集，1934 年刘志丹、习仲勋等老一辈革命家建立的南梁苏维埃政权，是土地革命战争后期全国“硕果仅存”的革命根据地，在中国革命历史上具有“两点一存”的重要地位。近年来，庆阳作为甘肃“两翼”发展战略之“东翼”主战场，立足石油、煤炭优势，加快两个千亿产业链建设，社会经济步入了快速发展期，随着全市经济社会的发展特别是能源化工基地的建设，庆阳在水资源需求方面呈现爆发式增长，经初步分析，到2030 年能源化工基地建设需水量2.71 亿m3，占全市总需水量7.15 亿m3的38%。可以看出，庆阳市水资源供需矛盾突出，“瓶颈”制约明显，如何利用有限的水资源，支撑能源化工基地建设和经济社会全面协调可持续发展，是摆在庆阳面前的一项重大课题。

2 高起点谋划、大手笔运作，探索出破解庆阳水问题的成功之路

为了破解水资源瓶颈制约，支撑经济社会全面发展，在市委市政府的正确领导和全市水利人不懈的探索下，围绕能源化工基地建设，高起点谋划、大手笔运作，编制了多部水资源利用规划,提出了以马莲水利枢纽、小盘河水库、莲花寺水库、五台山水库、白龙江引水等为代表的一批重大水利工程项目。形成了以十八大精神为指导，以“三个生态”建设为统揽，以“三个安全”（供水安全、防洪安全、水生态安全）为目标，以大中型骨干工程为载体，因地制宜、科学发展、节约为先，坚持天上水、地表水、地下水、境外水“四水”齐抓，蓄、引、提、改、节“五措”并举，保障城乡居民、工业发展、农业生产、生态建设“四大”用水，构建以“三河”（泾河、马莲河、蒲河）、“三库”（巴家咀水库、小盘河水库、马莲河水利枢纽）、“两渠”（扬黄供水干渠、葫芦河引水总干渠）为主体的水资源配置体系。

庆阳市在治水方略上树立了“一个观念”，即大水利的观念，不再局限于农业水利，把民生水利、资源水利、生态水利有机结合，促进水利可持续发展。实现了“三个转变”，即由以水量定发展变为以发展定水量的转变；由小型水利工程解决临时性缺水问题变为以大型水利工程解决永久性缺水问题的转变；由水利主要为农业服务变为水利向社会各行业服务的转变。主攻了“四个重点”，即以保障饮水安全、粮食安全，解决民生问题为重点；以建设大中型骨干水源工程，形成水资源配置网络，支撑能源化工基地建设为重点；以集蓄雨洪资源，治理水土流失，遏制环境恶化，发展生态水利，实现人水和谐为重点；以突出防洪减灾体系建设、提高重要城镇及河道防洪标准、减少旱涝灾害损失为重点。取得了“五个突破”，即在区域和流域引调水上有突破，规划并实施了一批远距离输配水工程；在天上水利用上有突破，坚持发展集雨场、窖、池、湖工程，解决人畜饮水、发展庭院经济，补充农业灌溉，分蓄城市雨洪，创造水文景观；在马莲河水质改造和开发利用上有突破，规划并积极开展若咸水淡化实验和马莲河水利枢纽前期工作；在白垩系承压水利用上有突破，允许石油、煤炭企业合理开采深层承压水，弥补和缓解供水紧张问题；在节约用水上有突破，建设节水型社会，促进节约用水。

3 水沙综合利用是进一步实现供水安全的重要保障

在以马莲河水利枢纽、小盘河水库、莲花寺水库、五台山水库等为主体的骨干工程建成后，庆阳市水资源配置体系将逐步形成，近期供水问题基本得到解决。但是，实现这个系统的安全和高效化运行还有很长的一段路要走，大概仍需要几十年的时间。一是要进一步对系统进行完善，建设配套的供水工程，从点到线再到面，像电网一样覆盖到全部用水户。马莲河水利枢纽要规划建设向董志塬、早胜塬、西华池塬及周边煤矿、电厂、煤化工区的供水工程，小盘河水库要规划建设向长庆桥工业区及附近和盛、太昌的供水工程。巴家咀水库、五台山水库要进一步研究扩大供水范围的可行性，包括向镇原县城、驿马工业区及西峰辖区内各乡镇的供水问题。莲花寺水库要规划建设穿越子午岭的供水工程，争取将合水、庆城均纳入其供水范围。二是要研究这些水源工程及配套工程的统一管理及水量调配问题，做到近水近用、高水高用、低水低用，减少能耗损失，提高供水效率。三是要重点研究这些地表水源工程的可持续利用问题。

前面两个问题比较好解决，只要有足够的资金投入，在技术上没有障碍，本文不再赘述。关键是第三个问题，庆阳水资源存在资源型、水质型、工程型缺水三大难题，并且相互交织和影响。马莲河水利枢纽、巴家咀水库、小盘河水库三个控制性工程，均是在严格处理水沙矛盾基础上实现供水的，采取了蓄清排浑、空库迎洪的调度运行方式。其中马莲河水利枢纽设计了6.35 亿m3的拦沙库容,可以拦截8.26 亿t 的泥沙,相当于马莲河7、8 年的来沙量，达到设计年限后，也将失去拦沙功能；巴家咀水库已经达到3.3 亿m3的拦沙淤积量；小盘河水库设计上基本没有拦沙功能。这就是说，三处工程对高含沙的洪水利用量均较有限，相当一部分洪水资源仍会白白流走，影响总体的供水能力，特别是对马莲河苦咸水的中和作用不能很好发挥，影响供水水质。因此，水沙是一体，留下沙就留下水，排走沙也就排走水，为了达到长期可持续提供优质水资源，出路仍然在水沙资源的综合利用方面。

庆阳市水土流失严重，水土流失总面积达到24989km2，占全市总面积的92%，每年经河流带走的泥沙总量为2.138 亿t，其中自产泥沙1.684 亿t，流失的土壤有机质达35 万t。为输送这些泥沙，每年消耗的淡水资源量约3.2 亿m3，占自产水资源量的40%。其中巴家咀水库控制流域面积3478km2，多年平均径流量1.268 亿m3，输沙量2848 万t；小盘河水库控制流域面积7466km2，多年平均径流量2.79 亿m3，输沙量6176 万t；马莲河水利枢纽工程控制流域面积15745km2，多年平均径流量3.56 亿m3，输沙量1.05 亿t。如能有效解决这些泥沙问题，将大幅提高三座水库的供水能力，但这又是一个系统工程，需要采取综合措施。目前来看，最有效的办法是在这些泥沙的主要来源区建设系统性的拦沙工程，实现水沙资源的综合利用。一是拦沙淤地，抬高水力和重力侵蚀基准面，减少水土流失，改善生态环境；二是汛期拦截的大量洪水资源，除直接利用一部分外，在非汛期还可逐步下泄，补充河道径流，改善河道水质，提高下游控制性水库的供水能力，进一步保障供水安全；三是削减洪峰，防止对下游岸坡的冲刷破坏，减少洪涝灾害。

4 以重点流域为突破口，有选择性利用水沙资源

庆阳市水土流失面积大、类型多样、程度不同。由于气候、降雨、地形、土壤、植被等综合影响，全市水土流失的程度不等，土壤侵蚀模数介于200～10000t/km2之间，变差较大。总体看，马莲河与蒲河上游最为严重上，均超过8000t/km2。进一步分析这些地区，地形破碎、植被稀少、沟壑发育、人口密度低是其共同特点，这也就为我们指明了方向，可以选择一些重点流域为突破口，规划建设一大批的骨干拦沙淤地工程，水沙俱留，在较短的时间内淤积大量肥沃而平坦的耕地，最终改善生态环境和人居环境，提高供水保障能力。

经过这些年的研究分析，在保障巴家咀水库和小盘河水库方面，交口河及其支流时家河，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、石桥沟等流域可进行重点规划。在保障马莲河水利枢纽方面，柔远河支流元城川、白马川，环江主要支流马岭东沟、合道川安山川、城西川、城东沟、马坊川、玄城沟、代城沟特别是洪德以上东川、西川及其支流罗山川、清平沟、小西沟、武家沟等流域均可进行重点规划。由于这些河流及沟道流域面积均超过100km2，洪水量大、泥沙集中，只有建设高坝大库的骨干工程才能解决问题。如能选择50 座坝址位置，平均每坝控制流域面积150km2，拦沙库容5000 万m3，淤地6000 亩，则总体上可解决7500km2的生态问题，占全市总面积的30%，每年拦截泥沙6000 万t，利用洪水7500 万m3，仅用20 年左右的时间，就可淤地超过30 万亩，相当于再造一个早胜塬，可为15 万人提供最根本的生产生活资料，通过扶贫移民搬迁，置换大量的山坡地，进而实现山川秀美。同时，近20 亿m3的拦沙库容，保守计算至少可为黄河节省调沙水量300 亿m3，对治理黄河特别是减轻渭河流域的洪水灾害有重要意义。

5 水沙综合利用需处理好几大关系

1）处理好水沙利用与淤地坝建设等正常水土流失治理的关系。水沙一体，治水先治沙。一般意义上的水土流失治理是以小流域为单元，采用梁峁顶植树造林、陡坡退耕还草，缓坡修梯田，沟谷淤地坝的基本模式。虽然骨干拦沙工程建成后还需要配套建设小流域的坝系工程等水保措施，但两者之间的区别还是非常明显的，不能互相替代。我们设想的这些项目主要是为解决马莲河水利枢纽工程、巴家咀水库、小盘河水库的淤积问题，重点在水资源的可持续利用，应该是水利系统的工作，一般意义上的水土流失治理则完全是水保部门的任务。

2）处理好水沙利用与水库建设等一般水利工程的关系。各类水库、溏坝和人工水系工程通常以排沙减淤和充分利用水资源为目的，与拦沙淤地为主的生态工程在理念上完全不同。我们在项目的选择上以沙多水少、地形破碎、水土流失严重的流域为主，旨在修复生态、再造秀美山川。因此，在规划建设这些项目的同时，不能削弱其他水资源利用工程的作用。

3）深入研究水沙利用技术问题合理选择设计参数。淤地坝的流域面积非常小，单个工程的建设标准很低，投资也相对较少。以蓄水为主的水库工程则复杂得多，有严格的设计标准，单位库容的投资远大于淤地坝。我们设想的水沙资源利用工程，流域面积大、洪水大，在防洪要求上接近水库工程，但其蓄水时间较短，防渗要求较低。因此，需要深入研究有关技术问题，合理选择设计参数，尽可能减少工程投资。另外，拦沙工程虽然有一定的淹没损失，但其影响是短期的，在土地占用方面应该灵活处理。

4）切实做好水沙利用与相关规划的衔接工作。大规模的水沙利用工程在庆阳是第一次提出，国内也没有这方面的先例，前期工作的制约条件较多，首先需要委托高水平的科研设计单位编制相应的规划报告，逐级审批，争取补充列入流域、区域和国家有关规划之中，在此基础上，择机开展项目建议书、可行性研究报告等有关前期工作。

庆阳是一个充满活力的地方，文化底蕴深厚，煤炭、石油富集，发展潜力无限。单纯从水资源保障方面看，水沙资源综合利用和“固沟保塬”、“再造一个子午岭”两大生态工程一样，是打造黄土原生态安全屏障的又一重要举措。我们的马莲河、蒲河均是黄河多沙、粗沙区的主要来源地，在这一地区建设一批骨干拦沙工程，可快速控制输向黄河的泥沙，有利于黄河治理。现在，我们完全可以利用河流输沙这一特性，建设淤地工程，修复生态，改善环境。习近平总书记在延安召开的老区工作座谈会上也谈到，拦沙淤地对于改善山区群众的生产生活条件有重要作用。因此，搞好水沙资源综合利用规划，建设系统性的拦沙工程，在理论上是成立的，也是符合国家政策导向的，这也将是我们未来二三十年水利发展中需要重点思考研究和完成的任务。