鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”生态补偿模式浅析

惠 波，李斌斌，惠 露，赵俊侠，王 婷，唐红玉，赵晓林，李丹阳

[1.黄河水土保持绥德治理监督局(绥德水土保持科学试验站)，陕西 绥德 718000；2.黄河上中游管理局 西安规划设计研究院，陕西 西安710021；3.北京水保生态工程咨询有限公司，北京 100055；4.黄河水利委员会 中游水文水资源局，山西 晋中 030600]

内蒙古鄂尔多斯市矿产资源丰富，是国家重要的能源化工基地和清洁能源输出主力基地，也是资源性、工程性和结构性缺水并存的地区，随着经济社会的发展，区域水资源供需矛盾日益突出，严重制约了当地经济社会的快速发展。为了积极探索破解缺水地区经济社会发展水资源制约瓶颈的有效手段，2003年开始水利部在内蒙古和宁夏推动农业节水水权转让试点工作，积累了宝贵的经验。2008年，根据黄河水权转换制度、国务院“87分水方案”及农业节水水权转让的经验，鄂尔多斯市政府与黄河水利委员会(以下简称“黄委”)座谈时提出了水土保持“水沙置换”(现称“拦沙换水”)的思路和构想。经过10多年坚持不懈的努力，鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”工作实现了突破性进展，试点工程实施方案获黄委批复，为下一步试点工程建设创造了良好的先决条件，也为黄河流域水权转换进行了积极的探索。

1 水土保持“拦沙换水”的思路和构想

鄂尔多斯市位于黄河中游粗泥沙集中来源区，自然条件恶劣，生态环境脆弱，境内有号称“世界水土流失之最”“地球环境癌症”“地球身上的牛皮癣”的砒砂岩裸露区面积约2万km2，水土流失问题十分突出，全市严重水土流失面积占土地总面积的54.1%，平均每年向黄河输送泥沙达1.5亿t，是典型的风水复合侵蚀区。随着鄂尔多斯社会经济的快速增长、工业和农业的迅速发展、人口数量的不断增长、城镇化进程的持续加快，以及环境保护和生态环境建设力度的进一步加强，各行业、各部门、各领域生产生活用水量不断增加，特别是随着国家能源、重化工战略的实施，水资源供需矛盾更加突出，严重制约了当地社会经济的可持续发展。为缓解水资源短缺矛盾，2003年在水利部的指导下，黄委在内蒙古和宁夏推动水权转让试点工作，提出“投资农业节水、有偿转让水权”的思路，主要集中在“农业”向“工业”实施水权转换，通过工业企业投资灌区节水改造工程建设，将节约出的水量转让给工业企业[1]。黄河水权转让试点项目的实施，实现了农业节水支持工业和工业出资反哺农业的多赢，促进了水资源的高效利用，取得了显著成效，也积累了可借鉴的经验。为了进一步解决水资源短缺制约经济社会发展的困境，积极探索水权转换模式，2008年初鄂尔多斯市政府与黄委座谈，探索“政府引导、企业投资”的新模式，提出了水土保持“水沙置换”这一思路和初步构想，即由政府引导、企业投资，通过在十大孔兑实施水土保持工程建设，主要是拦沙坝工程，拦洪滞沙，减少入黄泥沙，从而置换出部分黄河输沙用水量，换取黄河用水指标，按照政府宏观调控、市场导向、平等协商的原则，合理配置，增强鄂尔多斯工业企业生产用水供水能力，为区域经济和社会的可持续发展与生态环境保护提供水资源保障。

2 水土保持“拦沙换水”的必要性

2.1 有效拦截入黄泥沙和减少河道泥沙淤积

鄂尔多斯高原位于黄土高原腹地，地形特点为“三面黄河一面城”，气候的演变及近代人类对自然资源的不合理利用，导致高原生态环境遭到了严重的破坏，区域内沟壑纵横，水土流失严重，地表植被呈现出荒漠化趋势，局部地区土壤侵蚀模数高达4万t/(km2·a)。同时，由于十大孔兑源头为水土流失极为严重的砒砂岩丘陵沟壑区，中部库布齐沙漠横贯东西，下游为冲洪积扇，是典型的风水复合侵蚀区，因此极易形成高含沙洪水，且粗泥沙含量大，对黄河内蒙古河段泥沙输移和河床演变造成严重影响。面对内蒙古河段淤积严重，仅依靠大洪水冲沙的可行性不大的问题，解决的关键在于拦截十大孔兑入黄泥沙，加快十大孔兑水土保持生态建设，这对于黄河内蒙古河道及黄河中下游生态安全都具有重要的现实意义。

2.2 有效缓解水资源供需矛盾，促进区域经济发展

鄂尔多斯矿产资源丰富，是我国新兴的能源重化工基地，但是该区域水资源严重短缺、供需矛盾突出。地质勘探结果表明，鄂尔多斯已探明煤炭储量1 244亿t，约占全国总储量的1/6，煤炭年产量1.6亿t；还有天然碱储量866亿t，石膏储量34.98亿t，天然气储量7 000亿m3，煤层气储量10 000亿m3[2]。随着国家能源、重化工战略的实施，鄂尔多斯社会经济不断发展，工业企业、城镇居民不断增长的需求量和水资源的供给量之间已形成尖锐矛盾，需求量超过了区域水资源的承载能力，水资源短缺已成为制约鄂尔多斯经济社会发展的短板和屏障。鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”试点工程的实施，可以有效缓解水资源供需矛盾，主要支持新规划的电力、煤化工等重点供水缺口项目，促进区域经济发展。

2.3 有效提高内蒙古河段的防洪防凌能力

自1959年以来，鄂尔多斯十大孔兑先后发生数十次特大暴雨洪水，有明确记录的沙坝淤堵黄河干流共有8次，其中以西柳沟洪水淤堵黄河次数最多[3]，具体表现为在入黄口处形成沙坝，堵塞黄河干流，导致黄河断流，水位猛涨，洪水泛滥，冲毁农田、道路、桥梁及村庄，甚至造成人畜伤亡等，危害严重。其主要特点是洪水峰高量大、陡涨陡落、水少沙多，洪水携带大量泥沙进入黄河，在入黄口处形成沙坝淤堵，造成黄河内蒙古河段河床不断淤积抬高，主河槽逐步萎缩，影响黄河干流正常行洪，使得黄河干支流河段的防洪防凌形势日益严峻。据西柳沟龙头拐水文站观测资料，实测最大洪峰流量为6 940 m3/s(1989年)，最大含沙量为1 550 kg/m3(1973年)，年最大输沙量为4 750万t(1989年)[4]；1959—2018年，西柳沟流域曾发生5次泥沙堵塞黄河事件，造成内蒙古河段淤积加重，防凌防洪形势严峻。鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”试点工程的实施可减少内蒙古局部河段的泥沙淤堵，减轻黄河水患威胁，提高内蒙古河段的防凌、防洪能力。

2.4 有效改善区域生态环境

鄂尔多斯十大孔兑位于黄河流域粗泥沙集中来源区，在数千条沟壑中修建拦沙坝工程，拦截泥沙淤地造田，使荒沟成为高质高产的基本农田和饲料基地，能从根本上巩固和扩大退耕还林还草成果，是解决农牧民生存与发展基本需求和实现经济可持续发展的重要措施。鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”试点工程的实施，不仅对促进黄河治理和区域资源开发利用具有重要的意义，而且是探索维持黄河健康生命的样板之举。

3 水土保持“拦沙换水”发展现状和综合效益分析

3.1 发展现状

为了探索生态补偿式水沙置换试点工程建设，自2008年以来，鄂尔多斯市委托内蒙古自治区水利水电勘测设计院、黄河勘测规划设计有限公司完成了《黄河上中游内蒙古鄂尔多斯高原西柳沟流域水土流失治理及水沙置换试点工程可行性研究》和《黄河上游西柳沟流域水土保持治理及水沙置换试点工程初步研究》等相关科研报告，并先后邀请黄委总工办、科技委、水土保持局、水资源管理与调度局，以及黄河水利科学研究院、西安理工大学等单位有关专家就“拦沙换水”试点工程的可行性和必要性进行咨询和讨论，经专家讨论，一致认为在鄂尔多斯市西柳沟先期开展“拦沙换水”试点工程是十分可行和必要的。2012年鄂尔多斯市水土保持局聘请中国科学院院士王光谦和中国工程院院士王浩作为顾问，由两位院士及其团队开展“拦沙换水”的理论依据和技术支撑相关科研工作，其中王光谦院士团队开展的“基于云水资源利用的多沙粗沙区以沙换水研究”课题研究为实施“拦沙换水”试点工程进行了论证。2015年12月，黄委在郑州组织召开了“基于云水资源利用的多沙粗沙区以沙换水研究”课题研究专家咨询会，参加咨询会的两位院士、20多位专家一致认为在鄂尔多斯市先期开展“拦沙换水”试点工程非常必要。2016年4月，黄委水土保持局、水资源管理与调度局和鄂尔多斯市水土保持局就“拦沙换水”试点工程的探索工作进行了座谈，最终形成《鄂尔多斯市“拦沙换水”试点探索会议纪要》，同意鄂尔多斯市在十大孔兑的黑赖沟流域和西柳沟流域先期开展“拦沙换水”试点探索，编制实施方案，从黄河干流置换水指标2 000万m3，使用年限暂定为25年。2016年7月，鄂尔多斯市水土保持局委托黄河上中游管理局西安规划设计研究院、清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室联合开展鄂尔多斯市“拦沙换水”试点工程实施方案的编制工作。2018年2月，黄委以黄水保〔2018〕52号文件批复了《鄂尔多斯拦沙换水试点工程实施方案》，批复年置换水量2 800万m3，暂定使用年限为25年，工程建设期为2年，建设内容是在十大孔兑的西柳沟、黑赖沟两条流域共布设拦沙坝193座，在黑赖沟中游的伙房圪台布设1处引洪滞沙工程。目前正在进行的是拦沙工程设计、效益监测，以及供水项目法人组建、供水渠首管理、取水计量监测等。

3.2 综合效益预期

鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”试点工程是黄河流域水资源管理中的一项重大创新，开创了一条解决干旱地区经济社会发展用水的新思路，充分体现了水资源管理中的市场调节作用，是一项多赢的策略。该工程在不增加黄河内蒙古段用水指标、不超采地下水的前提下，适当缓解区域经济社会发展与水资源的供需矛盾，可以获得良好的社会、生态和经济效益。一是通过水土保持“拦沙换水”试点工程，为拟建工业项目提供生产用水，调整受水地区产业结构，促进区域高产值、高利润企业的发展，解决水资源短缺地区“为水所困”的问题，有利于地区经济的快速发展。二是能扩展节水融资渠道，变单纯依靠国家或地方政府解决灌区节水工程投资为多渠道融资。三是可以节约国家投资，加大水土流失治理力度，减少入黄的粗泥沙。四是能调整产业用水结构，遏制省区超用黄河水资源问题。五是能促进节水型社会建设，实现水资源可持续利用。现阶段，鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”试点工程实施得到了鄂尔多斯市很多企业的积极响应，市政府根据全市产业结构和经济布局，优先安排煤炭、化工、电力等工业项目作为备选，并严格控制新上高耗水、重污染工业项目。

4 水土保持“拦沙换水”试点工程存在的问题和建议

水土保持“拦沙换水”试点工程主要是修建拦沙坝，但是根据《水土保持治沟骨干工程技术规范(SL 289—2003)》，拦沙坝的设计洪水标准一般较低，设计洪水标准最大的骨干坝设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，一旦发生超标准洪水会对下游的基础设施和居民生命财产安全造成威胁。2016年鄂尔多斯“8·17”特大暴雨洪灾造成十大孔兑西柳沟和罕台川19座淤地坝垮坝(其中骨干坝12座、中型坝5座、小型坝2座)，占该区域淤地坝总数的11%，虽未造成人员伤亡，但是对下游群众造成了一定的财产损失[5]。在“8·17”特大暴雨洪灾后，鄂尔多斯市政府提出加强对十大孔兑的综合治理力度，尽快修复水毁工程，完善水土保持措施。近年来，受全球气候变暖和人类活动影响，水旱灾害呈多发频发重发态势，我国北方局部地区汛期出现极端气候，水文事件更加复杂多变，黄河流域发生区域高强度暴雨洪水和极端暴雨洪水的可能性加大。针对当前拦沙坝面临的严峻安全形势，建议国家在编制淤地坝技术规范时提高拦沙坝的建设标准，同时加强拦沙坝工程风险评估和必要的经济补偿研究，配合风险评估建立拦沙坝工程经济补偿标准。

5 结 语

内蒙古鄂尔多斯水土保持“拦沙换水”试点工程是一种新型的国家生态补偿模式水资源配置方法，既有利于加快黄土高原生态建设和减少入黄泥沙，又有利于水资源的节约利用；既可以调动民间资本参与水土流失治理，又拓宽资金渠道，弥补了国家投资不足；既可以缓解黄河宁蒙河段防洪防凌压力，又充分利用更多的黄河水资源搞经济建设。鄂尔多斯市利用水土保持“拦沙换水”试点工程争取到的输沙用水指标，促进国家能源重化工基地和清洁能源输出主力基地建设，促进区域经济社会的可持续发展，同时也为黄河流域水权转换进行了积极的探索和实践，具有重要的现实意义。