萬家寨引黃工程北干線工程建設(shè)的思考

牛秀嶺

（山西省水利建設(shè)開發(fā)中心，山西 太原 030002）

1 引黃工程北干線受水區(qū)水資源概況

同朔地區(qū)位于山西省北部，是我國煤炭能源重化工基地之一，新中國成立以來，同朔地區(qū)在國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)方面均有了長足的發(fā)展，然而，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，同朔地區(qū)水資源的先天匱乏以及城市供水的嚴(yán)重不足，帶來的是城市水源的過量開采、嚴(yán)重超采乃至破壞性開采，進(jìn)而引發(fā)了一系列有害的環(huán)境工程問題，水危機(jī)日趨嚴(yán)峻。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：大同、朔州人均水資源占有量僅為300 m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際上公認(rèn)的人均500 m3的水資源嚴(yán)重短缺界限，水資源十分貧乏。山西省1/3的煤炭和電力出自同朔兩地，兩市的GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）占全省的25%，人均GDP是全省平均水平的1.9倍，在山西省國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。

同朔地區(qū)缺水主要是自然條件和人類活動(dòng)引起的。同朔地區(qū)同處山西省最北端，境內(nèi)天然徑流量小，屬于典型的干旱半干旱地區(qū)，大同屬于桑干河流域，市區(qū)周邊主要有御河、口泉河、十里河、淤泥河、萬泉河，分屬桑干河一、二級(jí)支流，由于自然原因以及河流污染致使可利用水資源量減小，如大同市最大的河流——御河，原本的河道變成了現(xiàn)在的練車場。天然徑流減少導(dǎo)致了地下水超采，多年來，大同市一直靠掠奪性開采地下水來支撐城市生活和生產(chǎn)用水，造成地下水嚴(yán)重超采，地下水位下降，形成城西、城南及城北三個(gè)主要漏斗區(qū)，總面積已超過100 km2。漏斗的形成造成含水層失水、地裂縫等環(huán)境地質(zhì)問題[1]。

新中國成立以來，同朔地區(qū)成為重要的煤、電能源基地，區(qū)域內(nèi)有多家煤礦以及火力發(fā)電廠等。煤、電均是高耗水產(chǎn)業(yè)，水資源的需求量巨大。大同煤礦的龍頭企業(yè)——同煤集團(tuán)，日需水量為13萬m3，實(shí)際日供水量9萬m3，日缺水量達(dá)4萬m3。同樣的缺水狀況還出現(xiàn)在周邊電廠，這些企業(yè)為地方經(jīng)濟(jì)及國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)，但是工業(yè)生產(chǎn)用水造成的水資源匱乏，同樣影響到了他們的正常生產(chǎn)生活。

隨著煤炭總量的減少和企業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，一些重大的工業(yè)轉(zhuǎn)型規(guī)劃因缺水而遭受了前所未有的制約。如朔州市新興工業(yè)園區(qū)——平魯區(qū)制訂了10年計(jì)劃，依托煤炭產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深加工的甲醇、合成氨以及煤矸石加工廠等投資上億元的大工業(yè)項(xiàng)目，因缺水制約了這些項(xiàng)目的投產(chǎn)和運(yùn)行。據(jù)測算，引黃工程北干線建成后，以供水5.6億m3的能力計(jì)算，可新增工業(yè)產(chǎn)值近400億元，不僅可用于提高城市、居民生活用水和工農(nóng)業(yè)的用水需求，還可使生態(tài)環(huán)境大幅度改善。統(tǒng)計(jì)表明，同朔地區(qū)僅煤炭、電力行業(yè)每年由于缺水而造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)100億元。隨著缺水越來越嚴(yán)重，同朔地區(qū)通過節(jié)水、提高水的重復(fù)利用率以及引水等措施以最終解決“水荒”問題。其中引黃工程北干線是解決同、朔兩市工業(yè)、生活用水的一項(xiàng)長距離大型引水工程，是推動(dòng)山西省能源重化工基地全面發(fā)展、振興山西省經(jīng)濟(jì)的重大舉措之一。

2 引黃工程北干線概況

引黃入晉北干線工程是萬家寨引黃工程的重要組成部分，是向大同市和朔州市提供工業(yè)、生活以及生態(tài)用水。供水區(qū)總面積達(dá)5 162 km2，其中包括大同市城區(qū)、礦區(qū)、南郊區(qū)和新榮區(qū)，朔州市的朔城區(qū)、平魯區(qū)、山陰縣、懷仁縣等。

工程從偏關(guān)縣下土寨分水閘起，經(jīng)平魯、朔州、山陰、懷仁至大同南郊水庫，線路總長161.1 km，設(shè)計(jì)引水5.6億m3/a，近期年引水規(guī)模2.96億m3/a。

主要建筑物有：南北干分水閘1座，隧洞1座，長43.75 km，倒虹2座。平魯?shù)叵卤谜究傃b機(jī)容量4 000 kW，朔州供水線路長1.435 km；趙家小村水庫旁通管線，長1.7 km，調(diào)節(jié)水庫2座，水庫庫容分別為：耿莊水庫236萬m3，趙家小村水庫550萬m3?？偢删€一、二、三級(jí)泵站各增裝2臺(tái)套進(jìn)口機(jī)組，單機(jī)流量均為6.45 m3/s[2]。

大梁水庫是引黃入晉北干線4座調(diào)蓄水庫中庫容最大的一座，也是北干線實(shí)現(xiàn)全線通水目標(biāo)的控制性工程之一。水庫位于平魯區(qū)井坪鎮(zhèn)西北約 3 km的下稱溝內(nèi)，總庫容2 260萬m3，正常蓄水位1 398 m，最大壩高26 m，壩長1 145 m，為黃土心墻砂殼壩。工程建成后，將對(duì)同朔地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境和提高人民生活水平起到積極作用。

和一期南干線一樣，北干線整個(gè)輸水系統(tǒng)全線微機(jī)自動(dòng)化控制，由設(shè)在太原市的調(diào)度控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)方控制。其中，平魯泵站為北干線動(dòng)力環(huán)境、監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)北干線輸水線路的遠(yuǎn)方集中調(diào)度和控制。建立了光纖通信為主要傳輸手段的引黃通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

3 引黃工程值得注意的問題

3.1 水價(jià)問題

引黃一期按最初的設(shè)計(jì)意圖，用引來的黃河水來替換太原市每天大量超采的地下水，遏制太原市生態(tài)環(huán)境惡化的勢頭。但實(shí)際運(yùn)行后，卻沒有達(dá)到預(yù)期的效果，由于引來的黃河水經(jīng)水廠處理，最后送到用戶家中，成本價(jià)在8元/m3左右。這一水價(jià)不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)?shù)夭坏?元/m3的平均綜合水價(jià)，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)?shù)爻鞘芯用窈推髽I(yè)的可承受能力，用水戶從自身的短期經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，傾向于采用當(dāng)?shù)厮矗璧K了水環(huán)境改善及和諧水社會(huì)的建設(shè)，大量的水資源閑置在汾河水庫而難以發(fā)揮其效益，最終直接造成工程投資的浪費(fèi)，工程不能做到自負(fù)盈虧，需要財(cái)政進(jìn)行補(bǔ)貼。朱春耀[3-4]等分析了成本水價(jià)偏高的原因:一是投產(chǎn)初期引黃工程銷售水量遠(yuǎn)低于其供水能力，工程效益不能得到充分發(fā)揮；二是高額的貸款利息促使水價(jià)抬高。

因此，合理測算引黃北干線工程水價(jià)十分重要。水價(jià)測算分析要充分吸收一期工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，科學(xué)系統(tǒng)地對(duì)用水戶水價(jià)承受能力進(jìn)行分析，根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌鼋?jīng)濟(jì)體制結(jié)構(gòu)、受水區(qū)水資源特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r，制定和實(shí)施合理的水價(jià)，以促進(jìn)用水戶接受使用工程調(diào)水、當(dāng)?shù)氐叵滤偷乇硭鄥f(xié)調(diào)的合理的水價(jià)方案。以期為水資源管理決策提供正確的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)引黃工程良性運(yùn)行、企業(yè)和居民合理水費(fèi)支出、水價(jià)平穩(wěn)過渡的目標(biāo)。

3.2 應(yīng)采取的措施

第一，健全水務(wù)管理機(jī)構(gòu)體制。在原有水務(wù)管理機(jī)構(gòu)體制的基礎(chǔ)上，繼續(xù)加強(qiáng)自來水、自備水、農(nóng)灌三家取水一體化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)水資源的統(tǒng)一優(yōu)化配置，避免由于各方利益所造成的濫采、超采，為引黃工程上市奠定基礎(chǔ)。第二，引黃工程全線建成之前嚴(yán)格控制地下水開采量。嚴(yán)格限制超采量，減小強(qiáng)開采區(qū)開采密度及強(qiáng)度。

4 結(jié)語

第一，引黃北干線的建立可有效解決同朔地區(qū)的缺水問題，滿足煤電基地、工業(yè)用水和生活用水需求，可為發(fā)展煤化工、建材和生態(tài)產(chǎn)業(yè)等高新產(chǎn)業(yè)提供有力的支持。

第二，引黃工程北干線是一項(xiàng)大型遠(yuǎn)距離輸水工程,調(diào)水線路長、梯級(jí)泵站提水揚(yáng)程高、復(fù)雜的地形地質(zhì)條件以及設(shè)計(jì)施工難度大,在世界范圍內(nèi)缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)可供借簽,帶來一系列前所未有的高科技攻關(guān)課題，為廣大學(xué)者提供了科研、生產(chǎn)實(shí)踐以及管理的平臺(tái)，其成果將為相關(guān)長距離調(diào)水提供借鑒。

第三，引黃工程北干線的水價(jià)問題關(guān)系到能否造福一方水土，應(yīng)在一期工程的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合工程投資規(guī)模、特點(diǎn)、受水區(qū)供水成本結(jié)構(gòu)特征、水資源開發(fā)利用等實(shí)際情況科學(xué)合理制訂水價(jià)，既考慮引黃工程的可持續(xù)運(yùn)行，又考慮引黃工程建成后受水區(qū)在多水源供水格局下，使受水區(qū)企業(yè)和居民最大限度地使用引黃水，發(fā)揮引黃工程的功能，促進(jìn)區(qū)域水資源優(yōu)化配置。

第四，引黃工程在建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)加大節(jié)水生態(tài)型城市建設(shè)，改變城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步進(jìn)行煤炭、電力、化工等高耗水工業(yè)轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展相關(guān)第三產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)立節(jié)水型城市，加大水資源基礎(chǔ)工作及其相關(guān)的科研，為水資源合理配置提供依據(jù)。

[1]息海疆.大同市水資源開發(fā)利用存在問題淺析[J].地下水，2003.25（2）：119-121.

[2]孟杰.引黃入晉北干線工程兩部制水價(jià)研究[J].水利發(fā)展研究，2008（8）：14-18.

[3]朱春耀，李江深.萬家寨引黃一期工程水價(jià)分析[J].人民黃河，2003.25（6）：1-2.

[4]何志萍.山西省萬家寨引黃工程北干線水價(jià)分析研究[J].山西水利，2010（1）：35-36，42.