探讨增加水库蓄水的有效途径——以牟定县水库清淤为例

彭丽英

（牟定县水务局，云南 牟定 675500）

0 引言

2000年以来，我国投入大量水利资金用于小（二）型以上病险水库的除险加固工程建设，大量水利工程病险得以解决，消除安全隐患，发挥了水库应有的功能效益。但是在这些水库的除险加固工程措施中，并没有清淤措施，大多数水库都存在不同程度淤积问题。由于降雨时空分布不均，而且年际变化大，每年降雨主要集中在6—10月，为了有效拦蓄径流，有利于水资源的调节利用，人们在地质、地理、径流面积满足水库建设要求的地方修建了大量水库。水库因拦河而建，而河流挟带的泥沙无法排出，便产生了水库淤积[1]。

为认真贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水新思想和水利部治水新思路，扎实做好水利改革发展“十四五”规划，本文从牟定县水利发展实际出发，对全县水库清淤扩容的可行性进行调研。分析表明，开展水库清淤是必要的，清淤能够增加水库蓄水[2]。

1 水库的基本概况

通过1949年以来70余年的努力奋斗，全国水利事业发生了翻天覆地的变化，牟定县水利事业也取得恢宏的成绩，为牟定县经济社会的发展提供了水安全保障。截至2021年，牟定县共有中型水库3座，总库容为3590万m3、兴利库容为2509万m3；小（一）型水库15座，总库容为2371万m3、兴利库容为1481万m3；小（二）型水库96座，其总库容为2368万m3、兴利库容为1971万m3；小坝塘1797座，其总库容为1650万m3、兴利库容为1200万m3。全县总库容为9980万m3、兴利库容为7162万m3。水库分布情况：县城所在地拥有中型水库3座、小（一）型水库6座、小（二）型水库32座，全县2/3的水资源集中在县城及坝区，解决了8万人的饮水安全问题，完成了6.5万亩农田的灌溉任务。水库的主要任务是防洪、供水、灌溉。

2 水库淤泥情况

牟定县地处滇中干旱区，水土流失较为严重，1988年列入长江中上游水土保持重点治理县，建成年代久远的水库、坝塘淤积比较严重。①全县3座中型水库，其中中屯水库建成于1991年、龙虎水库建成于2008年，这两座水库径流区植被较好，暂不需要清淤。庆丰水库始建于1956年，为小（一）型水库，1969年扩建为中型水库，总库容为1120万m3，兴利库容为987万m3，通过2004年除险加固工程建设，兴利库容为600万m3，淤积量较大，根据除险加固测量数据，淤积库容在250万m3以上。②全县15座小（一）型水库，其中大跃进水库、北山寺水库、永丰水库、东清水库、共和水库、新民水库、龙丰水库、老纳水库等8座水库建成年代久远，淤积量较大，淤积库容在300万m3以上。③全县96座小（二）型水库，全部进行除险加固工程建设，总库容为2386万m3，兴利库容为1971万m3。淤积库容在450万m3以上。④全县1797座小坝塘，总库容为1950万m3，兴利库容为1350万m3，根据现场调查及走访群众了解，平均每座以6000 m3的淤积库容粗略估算，总淤积库容在1078万m3左右，部分水库正在考虑适当加高坝埂，扩容的潜力更大。按以上数据计算，全县合计总清淤扩容的潜力达2078万m3以上，相当于新建两座中型水库。

3 水库清淤的必要性

人稠、地密、水贵是牟定的基本县情。①牟定县国土总面积1464 km2，2020年总人口20.8万人，人口密度142人/km2，人口密度居楚雄州之首。②牟定县地形总体呈中间高、四周低，主要河流为边界河流，出境水量多、入境水量少，县内各类规模的水库大多刚达到下限值，水资源开发利用难度大，按近年建设的小（一）型水库分析来看，单位库容投资在39元/m3以上，居全州之首。③人均占有水资源量少，约为1400 m3/人，居全州之尾，资源性缺水和工程性缺水突出。牟定县水资源主要靠降水形成径流，多年平均降水形成的总径流量约3亿m3，按合理开发利用上限率40%计算，全县的水资源开发利用上限值为1.2亿m3，但由于降雨丰沛的紫甸河能被牟定县利用的水资源很少，全县可开发利用的9000万m3水资源已经达极限值，照此计算，全县还有1800余万m3的开发潜力。④按照云南省中长期水利发展规划，到2030年，牟定县需水总量为1.4亿m3，现有供水能力为7162万m3，缺水6838万m3。滇中引水工程已全面动工，计划2025年完工，分配给牟定县的水量为3900万m3，要实现全县水的供需平衡，牟定县尚缺水2980万m3，解决的主要途径就是节约用水和增加蓄水。⑤从目前的地形、地质条件看，基本没有适合新建水库、坝塘的地方，真正的潜力在水库、坝塘扩建和清淤扩容上，这是牟定县增加蓄水、实现水的供需平衡的有效途径。

4 水库清淤的优越性

4.1 清淤造价低

现以第五批中央财政牟定县小型农田水利重点项目2014年度江坡片区米村村委会上米村大坝清淤工程为例，对坝塘清淤的单方造价进行分析。

上米村大坝总库容为9.6万m3，淤积库容达到2.1万m3，工程批复概算投资108.21万元，对该坝进行除险加固，其中清淤1.5万m3，采用挖掘机挖土，自卸汽车运土，运距1.5 km，清淤时间定在大春栽种完成，水库放空农业灌溉用水以后，库底清晒20 d左右，就可以对库底进行清淤，单方造价为11.27元/m3。

牟定县双龙闸水库由小（二）型扩建为小（一）型水库，工程批复建安总投资4720万元，总库容为119万m3，单方造价为39.66元/m3。

通过对小坝塘清淤和小（一）型水库扩建工程单方造价对比，扩建水库增加蓄水比清淤增加蓄水造价要高，清淤可以充分利用现有的输水灌溉渠系，节约配套工程的投资。

4.2 节约土地，林地资源

清淤扩容能少占或不占土地、林地，不涉及“三条红线”，不需要移民搬迁，有利于耕地、生态环境的建设和保护。有的水库清淤可通过合理规划，在水库周边运距不超过2 km，选择比较长、深的沟、箐，将淤泥冲填冲沟、破箐，还可以进行土地整理，增加耕地，这样对于守住耕地红线有着积极的意义。

水库清淤措施主要是清除水库内淤积的淤泥，每清除1 m3淤泥就可增加1 m3蓄水，不改变坝体结构和淹没线高程，不占用土地资源，可大大节省土地资源[3]。

4.3 净化水质

水库水体的主要污染源来自于周围村庄、农田面源污染，即农村生活污水和田间农药化肥的残留。残留农药、化肥随水土流失到水体中，严重污染水库水质，是导致水库水质富营养化的主要原因之一。水库淤积的泥沙颗粒比较细，水库波浪会使淤积泥沙在水库中悬浮，水体中悬浮物含量的增加，容易使水体变得更加浑浊，进一步加剧了水体污染。清淤措施可将水库中大量的有机质清除，大大降低水库中水体的富营养化，在一定程度上提升了水体溶解氧含量，对于水生植物和动物的生长十分有利。清淤措施可将库底的淤泥或泥沙清除，有利于减少水体中悬浮物，降低水质的浑浊度，净化水质[4]。

4.4 施工方便，操作简单

水库清淤措施方法以下6种。①水力学清淤法，这种方式可采用异重流排沙、设冲沙孔冲沙、用泄水底孔排沙，是最常用也是成本最低的清淤方法。②干清淤法。③虹吸式清淤。④横向冲蚀排沙清淤。⑤引水冲滩法清淤。⑥振荡脉冲射流与气举法清淤。这些清淤方法各有优缺点，适合不同地区、不同规模的水库清淤，可因地制宜选择最适合的清淤方式进行清淤。

目前对于山区、半山区的中小型水库清淤措施中，主要采取干清淤法清淤，选用的机械主要是挖掘机挖土，自卸汽车运土，施工机械和操作人员少，施工技术不复杂，施工季节大多选在夏季时节，即大春生产用水以后，不影响农业灌溉，还可利用气温的升高，清晒库底淤泥，有利于施工，也确保了施工安全。2013年以来，牟定县作为滇中干旱区，雨季来得晚，5、6月份气温迅速升高，干旱越来越突出，采用干清淤法是最有利也是最简便的清淤方式。

4.5 淤泥开发前景广阔

库内淤泥土质肥沃，有机质含量高，是配制烤烟育苗、农业良种育苗、林木育苗、花卉等营养土的优良土壤[5]。目前，已有企业利用水库淤泥配制营养土进行销售。随着科研技术的不断进步，水库淤泥作为营养土的优质土壤将会不断得到推广运用，其开发的前景十分广阔。

5 淤泥的对策和措施

5.1 列入“十四五”规划，启动清淤措施

从水库淤积调研情况来看，中小型水库淤积比较严重，淤积问题不只是牟定县区域的个性问题，也是全国的共性问题，对于中西部地区，尤其是山区、半山区、水土流失严重地区较为突出。人民群众对水库清淤愿望较为迫切，曾多次在各级政协会、人代会上呼吁要求启动水库清淤工程。清淤扩容是一项民心工程、慧民工程，有着诸多优越性，其经济效益、社会效益、生态效益显著。而清淤工程仅靠基层财政是无法解决的，需要中央和省级财政的大力支持。中小型水库大多数都是年调节水库，在枯水期很容易排干，也给清淤工作创造了有利条件。2022年是“十四五”规划的第二年，“十四五”规划成果还未公布，将水库清淤措施列入“十四五”规划并逐年实施是民心所向、众望所归，是水利部门的“初心和使命”，也是坚持以人民为中心的具体体现。

5.2 摸清底数，前面规划，分步实施

清淤扩容工程无论从全国的角度，还是从区域的角度来说都是一项巨大的工程，一定要摸清底数，统筹考虑，全面规划，通过多个五年计划才能完成。从国家层面来看，结合全国病险水库排查和水库安全鉴定工作，对全国范围内所有水库淤积情况进行摸排，在排查的基础上，对水库淤积严重程度、影响范围进行综合分析，按照轻重缓急情况部署清淤工作。①因地制宜、一库一策、分类指导。一般来说，清淤扩容工程，水库规模越大，淤泥堆放、施工蓄水的矛盾越突出，一定要做到因库施策。②利用大春栽插结束到蓄水季节之间的时间来实施小坝塘清淤工作，淤泥堆放只需在坝外1.5 km运距范围内的山箐、冲沟内，部分还可以充填为耕地。③中大型水库要认真编制施工蓄水计划，淤泥堆放除充填到周边、坝外的冲沟、破箐外，还要结合周边的土地整理来进行。④整合水利、农业部门的资金分配，结合乡村振兴战略，共同推进水库清淤项目建设。⑤先易后难、总结经验、稳妥实施。清淤扩容宜先从小坝塘开始，不断探索总结，逐渐向规模较大的水库有序推进。

5.3 建立清淤长效机制，发挥水库功能效益

水库清淤不是一劳永逸的，一方面，我国大多数河流含沙量较高，水库淤积泥沙在短时期内是不可能改变的，因天然河道中的水流挟带着大量的泥沙，这些河流泥沙的存在导致因治理和开发河流而修建的水库出现泥沙淤积现象；另一方面，河流泥沙是动态的，因此应积极探索水库清淤的长效机制[6]，在每年的水库维修养护经费中安排专项资金用于水库清淤，使水库清淤工作与日常运行维护相结合，建立清淤工作长效机制，发挥水库的功能效益。

5.4 开展清淤科研工作，为水库清淤提供技术支持

我国已有学者对水库淤泥进行了研究，并取得了较好的研究成果。由于水库淤积情况比较复杂，淤泥的成分、颗粒物组成、污染程度不同，开展对淤泥资源利用的研究，组织有关科研单位或大学与水利工程管理单位联合对水库淤积问题进行专题研究，以“变废为宝”为构想，为实现淤泥在营养土方面的利用提供技术支撑，进一步降低清淤成本。

6 结语

水库淤积是全国共性问题，因为淤积导致水库设计库容减少、寿命缩短，启动清淤措施势在必行，因此，水利部门要把清淤工作纳入水利专题调研，列入项目规划，争取投资，启动清淤措施，恢复水库设计库容，发挥水库工程效益。