彭麗英
(牟定縣水務(wù)局,云南 牟定 675500)
2000年以來,我國投入大量水利資金用于?。ǘ┬鸵陨喜‰U(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)加固工程建設(shè),大量水利工程病險(xiǎn)得以解決,消除安全隱患,發(fā)揮了水庫應(yīng)有的功能效益。但是在這些水庫的除險(xiǎn)加固工程措施中,并沒有清淤措施,大多數(shù)水庫都存在不同程度淤積問題。由于降雨時(shí)空分布不均,而且年際變化大,每年降雨主要集中在6—10月,為了有效攔蓄徑流,有利于水資源的調(diào)節(jié)利用,人們在地質(zhì)、地理、徑流面積滿足水庫建設(shè)要求的地方修建了大量水庫。水庫因攔河而建,而河流挾帶的泥沙無法排出,便產(chǎn)生了水庫淤積[1]。
為認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水新思想和水利部治水新思路,扎實(shí)做好水利改革發(fā)展“十四五”規(guī)劃,本文從牟定縣水利發(fā)展實(shí)際出發(fā),對全縣水庫清淤擴(kuò)容的可行性進(jìn)行調(diào)研。分析表明,開展水庫清淤是必要的,清淤能夠增加水庫蓄水[2]。
通過1949年以來70余年的努力奮斗,全國水利事業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化,牟定縣水利事業(yè)也取得恢宏的成績,為牟定縣經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供了水安全保障。截至2021年,牟定縣共有中型水庫3座,總庫容為3590萬m3、興利庫容為2509萬m3;?。ㄒ唬┬退畮?5座,總庫容為2371萬m3、興利庫容為1481萬m3;?。ǘ┬退畮?6座,其總庫容為2368萬m3、興利庫容為1971萬m3;小壩塘1797座,其總庫容為1650萬m3、興利庫容為1200萬m3。全縣總庫容為9980萬m3、興利庫容為7162萬m3。水庫分布情況:縣城所在地?fù)碛兄行退畮?座、?。ㄒ唬┬退畮?座、?。ǘ┬退畮?2座,全縣2/3的水資源集中在縣城及壩區(qū),解決了8萬人的飲水安全問題,完成了6.5萬畝農(nóng)田的灌溉任務(wù)。水庫的主要任務(wù)是防洪、供水、灌溉。
牟定縣地處滇中干旱區(qū),水土流失較為嚴(yán)重,1988年列入長江中上游水土保持重點(diǎn)治理縣,建成年代久遠(yuǎn)的水庫、壩塘淤積比較嚴(yán)重。①全縣3座中型水庫,其中中屯水庫建成于1991年、龍虎水庫建成于2008年,這兩座水庫徑流區(qū)植被較好,暫不需要清淤。慶豐水庫始建于1956年,為?。ㄒ唬┬退畮?,1969年擴(kuò)建為中型水庫,總庫容為1120萬m3,興利庫容為987萬m3,通過2004年除險(xiǎn)加固工程建設(shè),興利庫容為600萬m3,淤積量較大,根據(jù)除險(xiǎn)加固測量數(shù)據(jù),淤積庫容在250萬m3以上。②全縣15座小(一)型水庫,其中大躍進(jìn)水庫、北山寺水庫、永豐水庫、東清水庫、共和水庫、新民水庫、龍豐水庫、老納水庫等8座水庫建成年代久遠(yuǎn),淤積量較大,淤積庫容在300萬m3以上。③全縣96座?。ǘ┬退畮欤窟M(jìn)行除險(xiǎn)加固工程建設(shè),總庫容為2386萬m3,興利庫容為1971萬m3。淤積庫容在450萬m3以上。④全縣1797座小壩塘,總庫容為1950萬m3,興利庫容為1350萬m3,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及走訪群眾了解,平均每座以6000 m3的淤積庫容粗略估算,總淤積庫容在1078萬m3左右,部分水庫正在考慮適當(dāng)加高壩埂,擴(kuò)容的潛力更大。按以上數(shù)據(jù)計(jì)算,全縣合計(jì)總清淤擴(kuò)容的潛力達(dá)2078萬m3以上,相當(dāng)于新建兩座中型水庫。
人稠、地密、水貴是牟定的基本縣情。①牟定縣國土總面積1464 km2,2020年總?cè)丝?0.8萬人,人口密度142人/km2,人口密度居楚雄州之首。②牟定縣地形總體呈中間高、四周低,主要河流為邊界河流,出境水量多、入境水量少,縣內(nèi)各類規(guī)模的水庫大多剛達(dá)到下限值,水資源開發(fā)利用難度大,按近年建設(shè)的?。ㄒ唬┬退畮旆治鰜砜矗瑔挝粠烊萃顿Y在39元/m3以上,居全州之首。③人均占有水資源量少,約為1400 m3/人,居全州之尾,資源性缺水和工程性缺水突出。牟定縣水資源主要靠降水形成徑流,多年平均降水形成的總徑流量約3億m3,按合理開發(fā)利用上限率40%計(jì)算,全縣的水資源開發(fā)利用上限值為1.2億m3,但由于降雨豐沛的紫甸河能被牟定縣利用的水資源很少,全縣可開發(fā)利用的9000萬m3水資源已經(jīng)達(dá)極限值,照此計(jì)算,全縣還有1800余萬m3的開發(fā)潛力。④按照云南省中長期水利發(fā)展規(guī)劃,到2030年,牟定縣需水總量為1.4億m3,現(xiàn)有供水能力為7162萬m3,缺水6838萬m3。滇中引水工程已全面動(dòng)工,計(jì)劃2025年完工,分配給牟定縣的水量為3900萬m3,要實(shí)現(xiàn)全縣水的供需平衡,牟定縣尚缺水2980萬m3,解決的主要途徑就是節(jié)約用水和增加蓄水。⑤從目前的地形、地質(zhì)條件看,基本沒有適合新建水庫、壩塘的地方,真正的潛力在水庫、壩塘擴(kuò)建和清淤擴(kuò)容上,這是牟定縣增加蓄水、實(shí)現(xiàn)水的供需平衡的有效途徑。
現(xiàn)以第五批中央財(cái)政牟定縣小型農(nóng)田水利重點(diǎn)項(xiàng)目2014年度江坡片區(qū)米村村委會上米村大壩清淤工程為例,對壩塘清淤的單方造價(jià)進(jìn)行分析。
上米村大壩總庫容為9.6萬m3,淤積庫容達(dá)到2.1萬m3,工程批復(fù)概算投資108.21萬元,對該壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固,其中清淤1.5萬m3,采用挖掘機(jī)挖土,自卸汽車運(yùn)土,運(yùn)距1.5 km,清淤時(shí)間定在大春栽種完成,水庫放空農(nóng)業(yè)灌溉用水以后,庫底清曬20 d左右,就可以對庫底進(jìn)行清淤,單方造價(jià)為11.27元/m3。
牟定縣雙龍閘水庫由?。ǘ┬蛿U(kuò)建為小(一)型水庫,工程批復(fù)建安總投資4720萬元,總庫容為119萬m3,單方造價(jià)為39.66元/m3。
通過對小壩塘清淤和小(一)型水庫擴(kuò)建工程單方造價(jià)對比,擴(kuò)建水庫增加蓄水比清淤增加蓄水造價(jià)要高,清淤可以充分利用現(xiàn)有的輸水灌溉渠系,節(jié)約配套工程的投資。
清淤擴(kuò)容能少占或不占土地、林地,不涉及“三條紅線”,不需要移民搬遷,有利于耕地、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)和保護(hù)。有的水庫清淤可通過合理規(guī)劃,在水庫周邊運(yùn)距不超過2 km,選擇比較長、深的溝、箐,將淤泥沖填沖溝、破箐,還可以進(jìn)行土地整理,增加耕地,這樣對于守住耕地紅線有著積極的意義。
水庫清淤措施主要是清除水庫內(nèi)淤積的淤泥,每清除1 m3淤泥就可增加1 m3蓄水,不改變壩體結(jié)構(gòu)和淹沒線高程,不占用土地資源,可大大節(jié)省土地資源[3]。
水庫水體的主要污染源來自于周圍村莊、農(nóng)田面源污染,即農(nóng)村生活污水和田間農(nóng)藥化肥的殘留。殘留農(nóng)藥、化肥隨水土流失到水體中,嚴(yán)重污染水庫水質(zhì),是導(dǎo)致水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化的主要原因之一。水庫淤積的泥沙顆粒比較細(xì),水庫波浪會使淤積泥沙在水庫中懸浮,水體中懸浮物含量的增加,容易使水體變得更加渾濁,進(jìn)一步加劇了水體污染。清淤措施可將水庫中大量的有機(jī)質(zhì)清除,大大降低水庫中水體的富營養(yǎng)化,在一定程度上提升了水體溶解氧含量,對于水生植物和動(dòng)物的生長十分有利。清淤措施可將庫底的淤泥或泥沙清除,有利于減少水體中懸浮物,降低水質(zhì)的渾濁度,凈化水質(zhì)[4]。
水庫清淤措施方法以下6種。①水力學(xué)清淤法,這種方式可采用異重流排沙、設(shè)沖沙孔沖沙、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橫向沖蝕排沙清淤。⑤引水沖灘法清淤。⑥振蕩脈沖射流與氣舉法清淤。這些清淤方法各有優(yōu)缺點(diǎn),適合不同地區(qū)、不同規(guī)模的水庫清淤,可因地制宜選擇最適合的清淤方式進(jìn)行清淤。
目前對于山區(qū)、半山區(qū)的中小型水庫清淤措施中,主要采取干清淤法清淤,選用的機(jī)械主要是挖掘機(jī)挖土,自卸汽車運(yùn)土,施工機(jī)械和操作人員少,施工技術(shù)不復(fù)雜,施工季節(jié)大多選在夏季時(shí)節(jié),即大春生產(chǎn)用水以后,不影響農(nóng)業(yè)灌溉,還可利用氣溫的升高,清曬庫底淤泥,有利于施工,也確保了施工安全。2013年以來,牟定縣作為滇中干旱區(qū),雨季來得晚,5、6月份氣溫迅速升高,干旱越來越突出,采用干清淤法是最有利也是最簡便的清淤方式。
庫內(nèi)淤泥土質(zhì)肥沃,有機(jī)質(zhì)含量高,是配制烤煙育苗、農(nóng)業(yè)良種育苗、林木育苗、花卉等營養(yǎng)土的優(yōu)良土壤[5]。目前,已有企業(yè)利用水庫淤泥配制營養(yǎng)土進(jìn)行銷售。隨著科研技術(shù)的不斷進(jìn)步,水庫淤泥作為營養(yǎng)土的優(yōu)質(zhì)土壤將會不斷得到推廣運(yùn)用,其開發(fā)的前景十分廣闊。
從水庫淤積調(diào)研情況來看,中小型水庫淤積比較嚴(yán)重,淤積問題不只是牟定縣區(qū)域的個(gè)性問題,也是全國的共性問題,對于中西部地區(qū),尤其是山區(qū)、半山區(qū)、水土流失嚴(yán)重地區(qū)較為突出。人民群眾對水庫清淤愿望較為迫切,曾多次在各級政協(xié)會、人代會上呼吁要求啟動(dòng)水庫清淤工程。清淤擴(kuò)容是一項(xiàng)民心工程、慧民工程,有著諸多優(yōu)越性,其經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益顯著。而清淤工程僅靠基層財(cái)政是無法解決的,需要中央和省級財(cái)政的大力支持。中小型水庫大多數(shù)都是年調(diào)節(jié)水庫,在枯水期很容易排干,也給清淤工作創(chuàng)造了有利條件。2022年是“十四五”規(guī)劃的第二年,“十四五”規(guī)劃成果還未公布,將水庫清淤措施列入“十四五”規(guī)劃并逐年實(shí)施是民心所向、眾望所歸,是水利部門的“初心和使命”,也是堅(jiān)持以人民為中心的具體體現(xiàn)。
清淤擴(kuò)容工程無論從全國的角度,還是從區(qū)域的角度來說都是一項(xiàng)巨大的工程,一定要摸清底數(shù),統(tǒng)籌考慮,全面規(guī)劃,通過多個(gè)五年計(jì)劃才能完成。從國家層面來看,結(jié)合全國病險(xiǎn)水庫排查和水庫安全鑒定工作,對全國范圍內(nèi)所有水庫淤積情況進(jìn)行摸排,在排查的基礎(chǔ)上,對水庫淤積嚴(yán)重程度、影響范圍進(jìn)行綜合分析,按照輕重緩急情況部署清淤工作。①因地制宜、一庫一策、分類指導(dǎo)。一般來說,清淤擴(kuò)容工程,水庫規(guī)模越大,淤泥堆放、施工蓄水的矛盾越突出,一定要做到因庫施策。②利用大春栽插結(jié)束到蓄水季節(jié)之間的時(shí)間來實(shí)施小壩塘清淤工作,淤泥堆放只需在壩外1.5 km運(yùn)距范圍內(nèi)的山箐、沖溝內(nèi),部分還可以充填為耕地。③中大型水庫要認(rèn)真編制施工蓄水計(jì)劃,淤泥堆放除充填到周邊、壩外的沖溝、破箐外,還要結(jié)合周邊的土地整理來進(jìn)行。④整合水利、農(nóng)業(yè)部門的資金分配,結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,共同推進(jìn)水庫清淤項(xiàng)目建設(shè)。⑤先易后難、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、穩(wěn)妥實(shí)施。清淤擴(kuò)容宜先從小壩塘開始,不斷探索總結(jié),逐漸向規(guī)模較大的水庫有序推進(jìn)。
水庫清淤不是一勞永逸的,一方面,我國大多數(shù)河流含沙量較高,水庫淤積泥沙在短時(shí)期內(nèi)是不可能改變的,因天然河道中的水流挾帶著大量的泥沙,這些河流泥沙的存在導(dǎo)致因治理和開發(fā)河流而修建的水庫出現(xiàn)泥沙淤積現(xiàn)象;另一方面,河流泥沙是動(dòng)態(tài)的,因此應(yīng)積極探索水庫清淤的長效機(jī)制[6],在每年的水庫維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)中安排專項(xiàng)資金用于水庫清淤,使水庫清淤工作與日常運(yùn)行維護(hù)相結(jié)合,建立清淤工作長效機(jī)制,發(fā)揮水庫的功能效益。
我國已有學(xué)者對水庫淤泥進(jìn)行了研究,并取得了較好的研究成果。由于水庫淤積情況比較復(fù)雜,淤泥的成分、顆粒物組成、污染程度不同,開展對淤泥資源利用的研究,組織有關(guān)科研單位或大學(xué)與水利工程管理單位聯(lián)合對水庫淤積問題進(jìn)行專題研究,以“變廢為寶”為構(gòu)想,為實(shí)現(xiàn)淤泥在營養(yǎng)土方面的利用提供技術(shù)支撐,進(jìn)一步降低清淤成本。
水庫淤積是全國共性問題,因?yàn)橛俜e導(dǎo)致水庫設(shè)計(jì)庫容減少、壽命縮短,啟動(dòng)清淤措施勢在必行,因此,水利部門要把清淤工作納入水利專題調(diào)研,列入項(xiàng)目規(guī)劃,爭取投資,啟動(dòng)清淤措施,恢復(fù)水庫設(shè)計(jì)庫容,發(fā)揮水庫工程效益。