寺口子和冬至河水庫連通工程建設的必要性

趙志義

寧夏固原市原州區水務局（756000）

0 前言

寺口子水庫和冬至河水庫是固原市原州區徑流量比較充沛、灌溉面積比較大的中型水庫，在原州區社會經濟發展中扮演著舉足輕重的角色。但是近年來因為水庫壩體和建筑物存在著不同程度的病險，導致水庫蓄水量嚴重不足，常常低水位運行，從而減小了水庫灌區的灌溉面積，降低了水庫的效益。一方面考慮到水庫的安全問題，另一方面為了使水庫發揮自己最大的效益，需要對寺口子和冬至河水庫進行鞏固提升改造。為了解決寺口子水庫上游臭水河的苦咸水對寺口子水庫水質的污染，對臭水河苦咸水進行了治理。通過將寺口子水庫和冬至河水庫進行連通，充分利用寺口子水庫的水對冬至河水庫進行補水，不僅滿足冬至河水庫周邊灌區的灌溉問題，還能夠滿足固原鹽化工循環經濟扶貧示范區用水要求[1]。

1 河湖水系連通的重要意義

河湖水系連通工程是依靠江河、湖泊和水庫等作為基礎，通過采用合理的溝通、調度、引排和疏導工程措施與非工程措施，從而改善和建設河湖庫水系之間的水利聯系。長期的治水實踐證明，新中國成立以來建設的大規模的水利工程，到目前為止有一部分區域或流域已經初步建成了以人工水系為輔、自然水系為主的河湖庫水系以及連通工程的格局，這一格局不但具有很好的調控能力，而且也為推進社會經濟的發展起到了非常重要的作用[2]。

時空分布不均的水資源跟我國的社會經濟發展的布局大相徑庭，有一部分地區的水資源調配能力和承載能力有限，有一部分地區江河的洪澇水宣泄受阻，出現了嚴重的水環境惡化和河湖濕地萎縮的現象。只有積極主動地推進河湖水系連通工程的實施，才能進一步提高水資源調控的水平，改善水生態環境，全面完善水資源的配置格局，增強抗御水災的能力，合理有序地開發并利用水資源。這樣才能保障國家的防洪安全、生態安全、供水安全和糧食安全，對于支撐我國社會經濟可持續發展具有重要的意義[3]。

2 寺口子和冬至河水庫存在的問題

2.1 寺口子水庫存在的問題

寺口子水庫是一座中型水庫，主要以灌溉為主，原設計水庫灌溉面積為5萬畝。由于寺口子水庫流域面積比較大，所以來水量較多，因此能夠基本滿足當地的農田灌溉需求。寺口子水庫建成初期，水質較好，水庫的灌溉效益十分顯著。1970年以后，庫水水質慢慢就變差了，灌溉用水水質嚴重超過標準，即便這樣，1990年以前還是用這樣的超標水進行灌溉，所以導致了寺口子灌區土地發生了嚴重的鹽漬化。到了1990年，鹽漬化程度越來越嚴重，庫灌區的面積出現了銳減現象，最后銳減到每年只能灌溉5000畝左右的枸杞等耐鹽堿作物。最后只能將黃河水揚到灌區，曾經嘗試把黃河水和庫水兩者摻和進行灌溉，但是由于庫水水質太差，用水量特別有限，當地老百姓不太接受，摻灌比例太小等，導致最后沒有將摻灌這一方式推行下去。到目前為止，灌區每年的灌溉面積仍然維持在5000畝左右。

2.1.1 大壩存在的問題

寺口子水庫的繞壩和壩基滲漏嚴重，地震的影響造成了大壩的部分壩坡安全系數低于現行的抗震規范要求。壩體各部位的填筑材料存在較大的差異，在2002年進行除險加固時加高的壩體質量較好外，其余壩體的滲透系數和壓實度都沒有滿足當時的設計規范要求，碾壓不均勻，質量比較差。壩體的后壩坡多處有雨淋溝和塌坑、混凝土方格護坡和排水溝有嚴重的破損現象，前壩坡局部存在塌陷[4]。

2.1.2 單孔泄洪塔存在的問題

水塔下部的閘墩由于受到庫水侵蝕嚴重，進口段的擋土墻也嚴重毀壞，啟閉機和閘門都存在不同程度的銹蝕情況。單孔泄洪洞嚴重滲漏，洞身內砌襯的混凝土出現局部的剝落和老化，伸縮縫止水大部分已經老化失修。泄洪洞的出口上方由于岸坡陡峻，已經局部存在塌方，洞口出現了嚴重的淤堵，從而造成了行洪安全問題。

2.1.3 三孔泄洪塔存在的問題

泄洪塔的胸墻嚴重漏水，水塔進口左岸是潘西公路，公路坡面的巖石嚴重風化，下落的巖石堵塞了三孔泄洪塔中靠近岸坡一側閘門。另外，水塔進口前面的臨時交通橋還沒有拆除，橋的穩定性沒有辦法保證，泄洪洞身內襯砌的混凝土有的地方剝落和老化，影響了水庫的泄洪安全。泄洪洞出口段明渠的地板和邊墻由于水流的沖刷嚴重腐蝕，大部分混凝土已經被沖刷，出現了剝落和空蝕的現象。尾水渠岸坡屬于強風化泥灰巖，下部由于常年受到泄洪流水的沖刷，被嚴重侵蝕。

2.1.4 單孔輸水塔存在的問題

輸水洞受到嚴重侵蝕，出現了漏筋的現象，局部變形嚴重，洞內卵石堆積，壩下涵洞出口明渠、陡坡和消力池也嚴重毀壞。

2.1.5 水質污染分析

臭水河和楊明河是寺口子水庫流域內的兩條大溝道。楊明河能夠給寺口子水庫輸水577萬m3。臭水河苦咸水主要分布在下大寨村河道右岸長約1.0km的地段。在臭水河沿線取樣進行水質檢測，檢測結果顯示，該段苦咸水的礦化度在21.4～33.85 g/L。苦咸水通過泉涌的方式流入了河道，導致河道內的水質急劇下降。臭水河能夠給寺口子水庫輸水1076萬m3，每年輸入的鹽量達到7.87萬t。為了將苦咸水治理成可以灌溉的灌溉水，政府在苦咸水分布的河段建設了一座長696m、壩頂寬3～6m、最大壩高4.2m的攔蓄壩。由于當時條件限制，沒有布設排水管道，對地下強透水層也沒有進行防滲處理，所以此攔蓄壩并沒有發揮其作用。2008年對兩條河道的水進行了實測，楊明河河道末端地表水的礦化度為0.81g/L，臭水河河道末端河水礦化度為7.31 g/L，楊明河年平均向寺口子水庫輸水577萬m3，年輸鹽量為0.47萬t，因此，寺口子水庫水質主要污染源為臭水河河水。

2.2 冬至河水庫存在的問題

原設計沒有對壩基采取任何的防滲處理工程，所以滲漏的損失特別大。大壩沒有安裝自動化的觀測設施，水庫的防洪標準沒有達到1000年一遇的標準，原來的泄洪建筑物和輸水建筑物都有一定的損壞現象。

3 寺口子和冬至河水庫連通工程建設的必要性

3.1 水庫本身安全防洪

寺口子和冬至河水庫的壩體和建筑物都存在一定程度的隱患甚至損毀現象，所以水庫一旦有險情發生，將會淹沒下游的居民、耕地和公共施設。從安全防洪角度分析，兩座水庫除險加固并連通勢在必行[4]。

3.2 改善寺口子水庫水質，充分發揮寺口子水庫灌溉效益

2003年對寺口子水庫進行改造加固后，水庫的總庫容為10515萬m3。到2021年底，水庫的有效庫容僅為6024萬m3，淤積庫容達到了4491萬m3，其中興利庫容為1459萬m3，每年可以向下游提供1300萬m3左右的水量，原則上每年可灌溉5萬畝面積的耕地。但是因為庫水的水質礦化度高，只能用來灌溉一些耐鹽堿性的作物，如枸杞等。實際上每年的灌溉面積只有5000畝左右，用水量也大概只有200萬m3左右，剩余的大量庫水被白白地向下游排去，導致水庫的灌溉效益沒有很好地發揮出來。由于寺口子水庫的水質差，將一部分的庫水用于固原鹽化工采鹽用水，年用量為200萬m3。這樣一來，除了鹽化工和灌溉用水外，每年仍然將近有900萬m3的庫水將被排到下游。所以，為了能夠使寺口子水庫的灌溉效益發揮到最大，推動當地農業經濟的發展，從而造福山區的百姓，將兩座水庫除險加固并連通非常必要。

3.3 充分利用當地水資源，改善山區缺水狀況

作為寧夏最為缺水地區的南部山區，為了能夠改善當地缺水狀況，先后興建了大量的工程，諸如東山坡引水工程、固海擴灌揚黃東線工程和寧夏中南部城鄉飲水安全工程等。東山坡引水工程每年能夠從涇河流域給南部山區調水1032萬m3，固海擴灌揚黃東線工程每年也能夠從黃河給南部山區調水4800萬m3，寧夏中南部城鄉飲水安全工程每年能夠給南部山區調水3721萬m3。雖然這些工程的興建在很大程度上緩解了南部山區的缺水問題，但是隨著南部山區工農業的快速發展，缺水問題仍然存在，且缺水狀況越發嚴重。要想從根本上解決南部山區嚴重的缺水問題，在增加調水量的同時還要充分地利用當地的水資源。寺口子水庫的流域面積大，因此年來水量也特別多，唯一不足的是水質比較差，造成大部分的庫水沒有被利用起來。將兩座水庫除險加固并連通，在很大程度上能夠改善庫水的水質，使之能夠充分利用，從而改善本區域缺水狀況[5]。

3.4 促進固原市鹽化工循環經濟示范區良性、快速發展

固原市鹽化工循環經濟示范區的建設推動了經濟的快速發展，實現了以工興市的重要舉措，但是固原市水資源的缺乏嚴重地影響了鹽化工的發展。根據固原市鹽化工循環經濟示范區總體規劃，示范區年需水量為4100萬m3，規劃由冬至河水庫和寺口子水庫供給400萬m3（采鹽用水），由揚黃水供給3700萬m3。依據《寧夏黃河水資源縣級初始水權分配方案》，分配給原州區的初始水權為4800萬m3，這部分水全部是農業和生態方面的用水。根據國家和寧夏主管單位規定的原州區灌溉定額、灌溉面積和灌水方式等，原州區用于人畜飲水和灌溉的總水量為2202萬m3，所以黃河水權富裕的水量為2598萬m3。這部分富裕的水量要通過水權轉換的形式用于固原鹽化工循環經濟示范區，不過鹽化工示范區仍然有1102萬m3的缺口。要想處理這部分缺水問題，首先要積極地申請加大黃河水的調水量，其次要把當地的水資源充分地利用起來。這就要將寺口子水庫的900萬m3剩余水通過兩座水庫除險加固并連通進行改善，改善后全部用于灌溉，能夠置換出黃河水用于鹽化工。

4 結語

寺口子和冬至河水庫連通工程建成后，不但能夠達到保水保土目的，減少進入黃河的泥沙，能夠有效地改善當地惡劣的生態環境，使水資源得到充分利用，發展節水高效設施農業，能夠增加農民的收入，提高當地農村經濟的快速發展，為當地人們奔小康奠定良好的基礎，所以寺口子和冬至河水庫連通工程的實施具有十分重要的生態效益和社會經濟效益。