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水与中国:问道“沙漠都江堰”

  四川成都平原的都江堰举世闻名,但您可能没听说过,在甘肃敦煌的沙漠里,也有一座“都江堰”。这一在茫茫戈壁、浩瀚沙漠里建造的治洪治沙、化害为利、洪水资源化利用的工程,被当地人形象地称作“沙漠都江堰”。其工程效果、科技成果获得2014年度国家科技进步二等奖;其生态修复和治理成效为保护阳关、守住敦煌,竖起有效的生态屏障。

  中国科学院院士程国栋在对这项工程进行多次实地考察后深情地总结道:“寻水冰雪祁连山,问道沙漠都江堰。”他还积极倡导建起了中国沙漠最前沿的“沙漠都江堰院士工作站”。

  “沙漠都江堰”是如何诞生的?它的工程机理是什么?其实际功效如何?日前,带着这些疑问,记者深入甘肃敦煌阳关的“沙漠都江堰”工程,进行了实地“问道”。

  “沙漠都江堰”是怎样诞生的? 

  “水的威胁、沙的肆虐,以及企业家的情怀” 

  “大漠孤烟直,长河落日圆”,阳关镇外,就是这样的景象。这里年降雨量约17.9~39.9毫米,蒸发量是降雨量的60~100倍,极度干旱被称为旱极,因此沙漠化严重,沙尘暴猖獗。库姆塔格沙漠每年以4~10米的速度向敦煌逼近。2000多米长的防风林带已被沙丘掩埋。最根本的原因还是缺水。

  问题还不止于此。由于地势较低,每到汛期,敦煌、肃北、阿克塞的雨水和雪山融水汇集形成洪水,裹挟着大量泥沙奔泻而下,漫无目的地在沙丘间横冲直撞,轻则污染水源,重则冲毁道路、农田和村庄,给这里的人们带来无数痛苦的回忆。在沙漠里,我们可以看到很多洪水冲刷留下的印迹和乱流形成的沟壑洪道。敦煌市水利部门有统计,西土沟流域在“沙漠都江堰”工程建设之前的近十年间,小的洪水不计其数,较大洪水就发生过6次。而阳关古城就是被一场洪水泥石流淹埋而消失,如今只留有一个遗址石碑供人们念想。

  2001年,一位名叫何延忠的企业家,抱着建立“祁连冰川高寒冷水鱼产业带”的想法来到阳关,成立了敦煌飞天生态产业科技园。不承想,在渔场初具规模后,2006年的一场洪水泥石流,将鱼塘、设施摧毁淤平。心痛之余,这场灾难也让何延忠陷入沉思。怎样才能让阳关避免洪水与沙的威胁呢?为了解决这个问题,他邀请了一批来自国内外的治水、治沙专家开始进行尝试。经过走访调查,查阅资料,研究特点,借鉴经验,吸取教训,悟出了“疏导洪水、渗透洪水、过滤洪水、利用洪水、化害为利”的思路,投入巨资修建了“沙漠都江堰”工程。

  “沙漠都江堰”的“法宝”是什么? 

  “分洪导流坝、梳流堤坝、地下水库、砂石、调蓄水工程‘五件宝’” 

  四川的都江堰渠首枢纽主要由鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口构成,俗称“三大件”。那“沙漠都江堰”工程的“法宝”是什么?何延忠认为,有“五件宝”。

  第一件宝是分洪导流坝。在阳关遗址碑的不远处洪水的出山口,记者看到了一条长约300米的弧形防洪坝。距它大约1公里处,有一段被洪水冲出豁口的老堤坝,再向远望,就可以看到如今的阳关镇了。“之前的老堤防经过数次修复,还是难抵洪水的威力,主要是由于敦煌、肃北、阿克塞洪水汇集后,流量猛增,威力很大,单靠正面封堵,难以奏效。”何延忠介绍,他们在勘测洪水路线的基础上,在此修建了一条分洪导流坝,将西土沟出山后的洪水导流改道,保护了阳关镇、西土沟下游泉水溢出带及湿地的安全。

  第二件宝是梳流堤坝。仅仅将洪水改道,还是无法起到削峰的作用,“沙漠都江堰”的特色是“化整为零”。“不同于传统的‘疏’,‘沙漠都江堰’追求的是‘梳’。”何延忠说。在洪水必经之路西土沟的上游,也是沙漠逼近阳关镇的最前沿,紧接分洪导流坝,修筑了13条总长120多公里的梳流堤坝。它们像梳子一样,层层梳导,将约90%的洪水多级分流到沙漠中,降低了洪水位,减缓了流速,化解了洪灾。

  第三件宝是地下水库。经13条梳流堤坝将洪水梳导分流到大片沙漠中,经过渗透形成了储存大量地下水的“地下水库”。这样既化解了洪灾,又有效防止了水分蒸发,像海绵一样把水吸住。

  第四件宝是砂石。砂石可以起到渗透过滤的作用。分流渗透到地下的洪水顺着地势一直往下流,被砂石层层过滤,实现清洪分离,最终在下游开挖的侧渗截面处流淌出汩汩清水,成为新的可利用水源。

  第五件宝是调蓄水工程。在沙漠中修建了月亮湖、九连湖等调蓄水工程,将渗透过滤后流淌出的清水通过沙漠水渠输送到湖中蓄积起来,一方面水源可以利用,另一方面也可以通过工程调蓄上游来水。

  渗透到沙漠中的的洪水抬高了地下水水位,救活了防护林,又涵养了水源,在此基础上大面积种植了怪枣、红柳等耐寒植物,在“沙漠都江堰”沿途形成了广阔的生态湿地。在九连湖畔,记者看到不时有仙鹤飞过,这里已形成湖水荡漾、飞鸟栖息的独特景观。

  “沙漠都江堰”实际功效有哪些? 

  “保障安全,清洪分离,改善生态,涵养水源,保障灌溉……” 

  2011年6月16日,敦煌突发特大洪水,洪水流经“沙漠都江堰”时,冲击势头大大减缓,工程保护了阳关几千人的生命和万亩农田、葡萄园等,使阳关镇安然无恙。时任敦煌市委书记孙玉龙感慨地说:“多亏了‘沙漠都江堰’,要不阳关镇和周边地区人民的生命财产可就遭殃了。”

  十多年来,“沙漠都江堰”总计移动沙丘石山500多座,拉运砂石料1亿多立方米,筑起的“沙漠长城”将威胁阳关村庄的沙丘向后退移了近5.6公里,防风固沙生态治理3万多亩,荒漠化治理56平方公里,并且整治了西土沟18公里洪水沟,新增了可利用水资源。如今,“沙漠都江堰”内外已出现了大片的绿植,原本被沙丘掩埋枯死的防护林又抽出了绿色枝条。

  清洪分离,改善生态,涵养水源,保障灌溉……“沙漠都江堰”工程作用明显,而其“分洪梳流治沙”的模式独具特色,实现了人进沙退,抵御了特大洪灾泥石流,带动了当地特色农业发展,生存、发展与保护并重,经济、生态与社会效益并举,凸显出治沙、驯洪、生态经济、富民等多重效益。程国栋院士说:“‘分洪梳流治沙’的生态治理模式融合了‘天人合一’的思想,实践效果十分突出,这个成功的经验对中国内陆河干旱地区有普遍意义,完全可以推广。”

  “沙漠都江堰”还引起了国外专家学者的关注,法国、南非、澳大利亚等国的专家纷纷前来考察学习。

  “沙漠都江堰”如何可持续利用? 

  “政府支持,生态补偿,合理维护” 

  都江堰已有2000多年的历史,至今仍在发挥效益。“沙漠都江堰”则刚刚度过十载春秋。敦煌地区生态极其脆弱,稍有松懈,沙丘就会撕开“沙漠都江堰”的防线乘虚而入。如何使其长久发挥效益,保持生命力,从而长期惠及阳关、敦煌百姓,成为需要研究和解决的现实问题。

  有关人士建言,政府应对“沙漠都江堰”洪水综合治理工程的日常维护经费给予专项补贴,也可通过政府购买服务的市场化运作方式,核定工程日常维修养护经费补贴的基数,政府每年度下拨给企业,由当地水务部门与企业签订“购买服务合同”,由企业负责做好“沙漠都江堰”工程的日常维修养护,水务部门按合同监督指导。同时,根据《国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见》相关规定,核定“沙漠都江堰”工程供水水价,经敦煌市政府批准后实行供水收费,补偿工程建设投资,促进工程可持续运行利用和长期发挥效益。

  中科院寒区旱区环境与工程研究所副所长冯起建议,政府可按照收益给予生态治理的主要单位一定补偿,减轻“沙漠都江堰”后续建设和管护压力。国家应从生态补偿政策等方面给予支持,让“沙漠都江堰”这座“掌握了沙漠洪水的规律和脾气”的工程,更持久、更好地发挥效益。


发布时间:2016年07月28日   责任编辑:毛梦婕  来源:
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