榆林市王圪堵水庫庫區水生態環境質量提升的思考

秦 勇，鄭云云，趙彤彬

(陜西水環境工程勘測設計研究院，陜西 西安 710018)

1 工程建設基本情況

榆林市王圪堵水庫位于陜西北部黃土高原無定河中游、毛烏素沙漠的南緣，地處大陸腹部的干旱區，降水稀少、蒸發量大，多年平均降雨量350 mm，多年平均蒸發量1898.3 mm；庫區北岸均屬風積沙丘，南岸多為黃土丘陵蓋沙。王圪堵水庫總庫容3.89億m3，其中滯洪庫容0.78億m3，調節庫容2.28億m3，死庫容0.83億m3，防洪標準為100年一遇洪水設計，2000 a一遇洪水校核。水庫校核洪水位1050.89 m，正常蓄水位1046.0 m，死水位1027.0 m。水庫建成后將大力提升區域經濟效益、生態效益和社會效益。

王圪堵水庫工程的建設過程：項目建議書由國家發改委于2008年3月以“發改農經〔2008〕715號”文批復，工程的可行性研究報告和初設報告由省發改委分別于2009年5月、2011年12月批復。大壩樞紐工程于2010年3月開工，2014年8月完工。2013年9月，王圪堵水庫通過了一期蓄水安全鑒定；2013年10月16日，按照榆林市政府的要求，水庫按期下閘蓄水；2013年10月25日，開啟放水閘門，取得了輸水管線一次試通水成功，并開始向榆橫工業園區供水；2019年11月，水庫二期蓄水正式啟動，目前蓄水位達到1031.45 m高程。

水庫淹沒影響涉及橫山、榆陽兩區的3個鄉鎮10個行政村，2個農林場分場，1個水文站，淹沒影響總面積17.307 km2，回水長度13.5 km。目前，影響范圍線內的移民搬遷已全部完成，水庫1047 m高程線以下的庫底清理工作已完成。

2 功能布局的變化

起初，王圪堵水庫是榆林能源化工基地規劃的重要水源工程。同時，興建王圪堵水庫可有效調節無定河上游的徑流，攔王圪堵水庫以上入黃泥沙，并向水庫下游灌區進行補水灌溉，對促進國家能源化工基地建設及當地經濟社會發展、減少入黃河泥沙、提高當地農業生產能力等方面具有重要作用。所以省發改委批復中明確王圪堵水庫功能以供水、攔沙為主，兼顧灌溉、發電等綜合利用為主。

然而，在2017年王圪堵水庫被市政府確定為榆林市科創新城、橫山、綏德、米脂、子洲等“兩區三縣”120萬人城鎮居民飲用水水源地后，王圪堵水庫的主要功能發生了很大變化，由原來的工業供水為主轉變為工業供水和生活供水為主。目前，已建成了橫山區城供水工程；正在建設三縣(綏德、子洲、米脂)及沿途鄉鎮供水工程；榆林高新區和科創新城供水工程已進入規劃階段。王圪堵水庫主要功能已調整為生活飲用水水源地。

還有，進入新時期后我國更加注重生態文明建設，先后布局了一系列重大戰略，如“一路一帶”、黃河流域生態保護和高質量發展戰略、新時代西部大開發戰略，呼包鄂榆城市群等十余個國家級戰略規劃都覆蓋了榆林市，這些頂層設計給榆林市的生態環境建設帶來了重大機遇和挑戰，王圪堵水庫作為“塞上明珠”的美眸，其庫區的水生態環境建設將是榆林市水生態環境建設一個縮影。

3 水庫現狀及存在問題

由于，王圪堵水庫供水功能發生了根本性變化，水庫水質保護、監測指標等標準均已提高，必須采取水庫水質安全保護措施；加之，王圪堵水庫特殊的地理位置，形成的2.3萬余畝的水域面積，將會成為南北候鳥遷徙的“中轉棲息站”；尤其作為榆林市最大的水庫，庫區的水環境直接關系著區域水生態的安全，所以庫區的生態環境治理刻不容緩。經過現場調查、監測數據分析和庫邊群眾走訪等方式，發現庫區目前水生態還存在以下問題：

根據庫區水質調查監測數據顯示，支流海流兔河、酒房溝監測點位水質總體滿足Ⅲ類標準，但總氮為劣Ⅴ類；王家溝監測點位總氮監測值為2.76 mg/L，超過了Ⅳ類標準限值，生化需氧量監測值為4.7 mg/L，超過了Ⅲ類標準，王圪堵水庫水質個別指標不滿足生活飲用水標準，給人民的用水安全帶來威脅。庫區水源地保護區范圍內移民安置村生態環境問題是突出問題，生活垃圾、污水處理、畜禽養殖、農業種植等突出問題已嚴重威脅水庫水源地安全，庫區周邊分布著榆林市橫山區、榆陽區2個區的3個鄉鎮、10個行政村移民安置，橫山區設置移民安置村點20個人口6115人，榆陽區設置移民安置存點5個，人口共計3475人。目前生活垃圾無統一處置，雖然生活污水通過污水管網收集至污水收集池，但目前僅是集中排放和下滲、蒸發等簡單方式，沒有進行中水處理和回收利用，給王圪堵水庫水源地安全造成隱患。王圪堵水庫淺水區為鳥類繁衍生息創造了良好的條件，據不完全統計目前發現鳥類達60多種，還有大批量的國家Ⅰ、Ⅱ級保護野生動物、候鳥等在庫區短暫遷棲停留，但因自然濕地面積偏小，提供水生動植物區域有限，不利于多種生物的棲息繁衍；另外，水庫蓄水后滑坡塌岸嚴重，大量沙土進入庫區，影響水庫壽命，同時地貌裸露，生態環境惡化，庫區正常蓄水后風浪高度可達4 m左右，對岸坡沖刷影響很大。如庫區的左岸大壩至海流兔河交匯處，因為沙質岸坡，且岸坎較陡，大量的滑坡體進入庫區。

4 總體思路和具體措施

4.1 總體思路

遵循習總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會及來陜講話精神，按照山水林田湖沙系統治理思路，堅持綠水青山就是金山銀山的理念，通過水源地保護、增加庫區濕地面積，修建生態護坡、控制庫區周邊的污染源等生態工程措施，改善庫區重點區域水生態環境和庫區移民點人民環境，構建人與自然和諧共生的鄉村發展新格局，促進王圪堵庫區及周邊高質量發展。

4.2 采取措施

(1)王圪堵水庫水源地保護工程

按照水源地相關保護條例，劃定一級保護區、二級保護區和準保護區。采取、隔離防護工程、搬遷工程、公路防護工程、設置界樁(界標)、水源保護區標識警示牌、視頻監控、農業面源治理措施、水陸交錯帶生物隔離及生態修復防護工程、水質常規監測和預警監測等措施做好水源地保護工作。

建設規模：修建圍欄50 km，建設常規監測點25處，公路防護5.54 km及應急池14座；界樁78處，警示牌23個；2 m寬生物隔離帶50 km；水質視頻監控設施5套。

(2)王圪堵水庫庫區濕地工程

本次水庫濕地工程設計包括生物棲息地工程和生態凈水濕地工程兩類。

1)生物棲息地工程

在王圪堵水庫庫區共設壩后濕地、海流兔河濕地、交匯口濕地、韓家灣濕地4處，總計面積157萬m2。每處濕地采取恢復與保護兩大措施，設計滿足濕地生物食物鏈的草灘、泥灘、沼澤、林地、灌叢、水域等不同的生境類型，增加濕地生態系統的生物多樣性，豐富濕地層次等。

2)生態凈水濕地工程

庫區南岸靠近移民居住區，且南岸有支溝4處，連接水庫庫區，庫區各支溝水質易受N、P等污染物超標影響，在南岸各支溝溝口設計生態凈水濕地，濕地總面積16.9萬m2。分別為雷龍灣生態凈水濕地、王溝臺生態凈水濕地、琉璃咀生態凈水濕地、黑水溝生態凈水濕地。在每處濕地臨水區以及淺水區域栽植水生植物，溝道濕地外側種植林帶，在上下游濕地邊坡種植緩沖林帶，通過生物活動凈化水質。

(3)王圪堵水庫庫區生態護坡

因庫區岸坡的特殊性，可按照岸頂、岸坡和岸坡風浪影響區三個部分進行防護。

1)岸頂生態防護

根據庫區立地條件，本著“因地制宜、適地適樹、以鄉土品種為主”的原則選擇種植植物品種和種植模式。具體采用樟子松、刺槐、新疆楊，按照純林和混交模式種植。

2)岸坡生態防護

考慮到邊坡種植易造成坡面的不穩定或坍塌，在栽植植物之前，采用蜂巢土工格室對邊坡進行地基處理，防止在栽植過程中出現滑坡現象。具體采用抗旱性強的樟子松、刺槐、新疆楊、鋪地柏、檸條錦雞兒、沙棘、紫穗槐、枸杞、胡枝子作為主要生態修復植物，按照混交模式種植。

3)岸坡風浪影響區

因這個區域水面高程波動大，且受風浪波浪影響，所以采用“陸生+水生”的種植模式，選擇耐水淹、根系發達的荷花、水蔥、香蒲、千屈菜、鑣草水生植物為主。

建設規模：修建生態護坡長度3.9 km，臨水生物生態防護帶390 hm2，生態坡面防護2730 hm2，土工格柵19500 m2。

(4)王圪堵水庫庫區垃圾清運工程

清理的內容包括：建(構)筑物清理、林木清理、易漂浮物清理、衛生清理、固體廢棄物清理等。

清理規模：清運庫區廁所污染物4112 m3，清運庫區牲畜圈舍污染物6996 m3，清運庫區漂浮物16746 m3，垃圾填埋場2處。

(5)王圪堵水庫移民安置點生活垃圾處理工程

按照庫區周邊移民安置點的分布情況，結合當地地形地貌、地質條件，橫山移民點垃圾填埋場初選場址為白梁村，榆陽移民點垃圾填埋場初選場址為王龍界安置區東北角。

生活垃圾產生量按人均1 kg/d計算，橫山移民點設計年限內居民生活垃圾總產量為3.47萬t，榆陽移民點設計年限內居民生活垃圾總產量為1.97萬t。處理每噸原生生活垃圾所需要的庫容為1.25 m3計算，橫山移民點累計所需填埋庫容4.4萬m3，榆陽移民點累計所需填埋庫容2.5萬m3。為便于收集在每個安置點設置生活垃圾收集房，共34座，配置滲濾液收集處理系統2套及填埋機械設備等。

(6)王圪堵水庫移民安置點生活污水處理工程

主要針對移民安置點居民的生活污水進行治理，重在截斷居民排放的生活污水并實現綜合利用，同時修建穩定塘實現中水的進一步處理與冬天無灌溉時中水的儲存。

陜北農村居民生活用水量按照65 L/(人·d)標準，估算王圪堵水庫移民安置點居民區用水量，污水排放量按用水量的80%計算。根據計算，王圪堵移民安置點平均日污水排放量為359.01 m3，年平均污水排放量為13.1萬m3。針對該污水的特點和污水達標排放的水質要求，本工程推薦采用“A20+超濾膜過濾+消毒”工藝設備。

根據污水綜合利用、設施遠離水庫、管線盡可能短的原則，將移民安置點劃分為12個點進行污水處理工程，除四蘆界由于污水量少不設穩定塘外，其余11個點均布置一體化處理設施與穩定塘。

5 結論

黃河流域生態保護和高質量發展是國家新時期重大國家戰略，而陜西省黃河流域生態保護的重點在陜北黃土高原地區，但因受到水資源短缺、時空不均衡地限制，該區域生態環境質量改善長期處于緩慢狀態。本文通過對王圪堵水庫庫區現狀水生態分析，提出治理思路和工程措施，旨在為陜北黃土高原地區的水庫生態治理探索一條捷徑。