“三水统观”：让西安人民告别水荒

　　原标题：我与“西安水荒”——关于“三水统观”理论的记忆

　　我今年80多岁了。屈指算来，在过去的80多年里，几乎有一半时间都是在西安的几所高校里度过的。我在西安成家立业，我在西安被国家公派到苏联留学；10多年前我又是在西安当选中国工程院院士。20多年前，我用“三水”理论破解西安水荒，为几百万西安人民的安居乐业做出自己一份应有的贡献，我深感自豪和欣慰。

　　“西安水荒”记忆：缺水+地沉

　　西安水荒可追溯到上世纪60年代末。

　　1969年夏，西安出现过第一次水荒，85％的自来水上不了楼，40％的地区定时供水。到1994年，西安缺水近50万吨。

　　我是1992年调到西安工作的。那时水荒已相当严重，在全国缺水城市中西安居于首位。当时城市供应的水，主要靠过量抽取地下水。而过量开采地下水，让西安付出了高昂的代价。能看得见的就是地沉地裂，钟楼下沉，雁塔倾斜。

　　1993年，西安第二次遭遇水荒。究其原因，主要是随着城市规模扩大，人口猛增，经济迅速发展，地下水开采过量而触发水荒。建国后，西安为解决供水，先后开发近郊和浐、灞、沣、渭4条河沿岸地下水，打深机井200多眼。此外，工厂、机关、学校的自备井竟有1000多眼。

　　过分开采地下水，引起地下水位下降，并引发地面沉降，最大水位下降达80米。位于市中轴处的钟楼，平均年沉降率从1960年的6毫米，增加到1987年的32.2毫米。

　　由于缺水，很多家属区都停水了，消防车在定点小区发放水，住户都拿着水桶提前排队。其中，钟楼附近、西影路、韩森寨、建国路、太华路、纱厂街缺水最为厉害。临时可行的解决办法，就是每日早中晚三次定时加压供水。而就在加压的情况下，上述地区的水也只能上到3楼。

　　“住楼，住楼，用水发愁！”这是当时西安人常说的一句话。人们半夜起来排队接水，职工上班回家带水做饭，高价水沿街叫卖，一车水卖到280元。大学给学生发冰棍解渴，甚至不得不提前放暑假缓解水荒……更有东郊一带地面裂缝有11条之多，总长达70余公里。

　　1995年，西安暴发更大规模水荒。曾经担任过水利部部长的全国政协副主席钱正英来西安视察，发出了西安的水荒在全国是最为严重的，要“抢救西安”的呼声。

　　“长藤结瓜”设想：峪水+井水

　　秦岭是一座绿色水库，每年从诸峪中流出的水总计有21～24亿立方米，照理西安不应闹水荒，现在竟然搞到这步田地。我认为这个问题不难解决，就给省市领导写信提出建议和方略。

　　记得信中有这样一段话：“九月初，我与西安市水电局的石峰总工程师、王海成工程师、西安地质学院的张益谦老师沿秦岭北麓进行了专业考察，发现利用这众多峪口的水，十分有利于长藤结瓜，通过引导这些峪水来供应西安。”

　　我利用1993年国庆节假期撰写了《群峪协井两水并用——关于完满解决西安供水水荒问题的建议》，发送给省市领导。

　　首先，我提出，要正确评价西安的自然水环境，引导舆论，树立信心。

　　西安的天然水环境并不错，“八水绕长安”。秦岭有众多的峪口正对着西安，峪峪有水，年总径流量约20亿立方米，（西安市区2000年的供水需要量为每年6亿立方米）；黄河的最大支流——渭河穿市而过，年水量也在25亿～55亿立方米之间。西安市的降水量也不算少，平原地区年约600毫米。秦岭山区高达800～1000毫米，秦岭北麓山区的年降水量约为42亿立方米，这里植被良好，蒸发量低，是难得的巨大绿色水库，也是南山诸峪水的可靠补给源区。西安市还分布着由洪积砂、砂卵砾石构成的厚大含水层，不仅地下水比较丰富，而且也是开展人工补给，涵养水源的地下库容，十分有利于各种水源的调控与利用。

　　有如此良好的天然水环境，却出现严重的供水紧缺，关键在于我们的水科学、水技术和水投入——生产水的生产力，未能及时适应社会经济发展需要的结果，问题主要在人而不在天。只要我们方法对、决心大，缺水问题两三年内便可解决，而且前途光明！

　　其次，我指出，走出供水短缺困境的根本出路在于对原有供水方式进行结构性改革，实现地面水、地下水两水并用。

　　西安原有供水方式是以就地开采地下水为唯一供水水源。这在社会经济不十分发达，用水量较少的时期是可行的，但在用水量增大的情况下，便暴露出它的致命弱点：它既不符合“天上（降）水、地面水、地下水（包括土壤水）三水统观统管综合调节”的现代治水理论，也不符合地下水的安全开采必须遵循有采有补、采补平衡的原则。因而引起地下水位大幅度下降，供水紧缺，并且诱发地沉地裂等一系列地质环境灾难。

　　要解决上述问题，就必须采用新理论、新办法对现有的供水系统从根本上进行结构性改革。

　　所谓结构性改革，就是要把过去的以开采地下水为唯一水源的供水系统，迅速而明确的改造成地面水与地下水联合调用的供水系统——像水电、火电并网一样，让地面的长流水承担需水量的基本负荷，而由地下水承担峰荷，并成为抗旱的储备水源。同时，通过人工补给，通过保护和强化山区植被的措施，涵养大气降水，丰富地下水和地表水源。

　　这种重大的结构性改革，最终将成为解决西安供水问题的根本途径。

　　第三，我强调，西安具有完成上述结构性改革的必要条件，应当名正言顺地充分加以利用。

　　西安南依秦岭诸峪，不仅峪峪有水、水质良好，而且有利的地形可使这些峪水，“长藤结瓜”自流引入西安市区，水量也有保证。就拿几个主要的峪水来说，在保证农业和当地用水的情况下，按保守的估算，每年只要从黑河低坝引水8000万立方米，从沣河引水3000万立方米，从田、就、耿、泥和西骆峪引水7000万立方米，从石砭峪引水3000万立方米，从李家河低坝引水5000万立方米，每年便可得水2.6亿立方米，再加上境外引石头河水9000万立方米——这是中央提出省上已商定的，便可形成廉价而有相当规模的“群峪引水系统”，每年共得地面水3.5亿立方米，日均96万立方米，约为现在西安自来水日供水量的1.5倍，即便计入自备井的提水，则前者仍高于现在西安的总供水量。

　　如果将此前的地下水开采量按80%，即每年2.4亿立方米计入上述的的未来供水量中，则地面水与地下水相加形成的“群峪协井联合供水系统”，每年共供水5.9亿立方米，便可基本满足预测的2000年西安城区每年6亿立方米的需水量。考虑到将来黑河高坝枢纽的建成，石头河东调水量的加大，考虑到节水型社会的建立，2000年以后，西安的供水前景也将是十分光明的。

　　最后，我建议，“群峪协井联合供水系统”已在西安萌发，应当一鼓作气，促其迅速建成。

　　《建议》投寄出去后，却如泥牛入海，没有一点消息。随着时间的推移，西安的水荒也愈演愈烈。1995年，城市供水直接影响到居民、机关、工厂、学校的生活用水，令人担忧。

　　于是，西安市政府二处秘书刘建武将我1993年写给省市领导的建议信找了出来，以报告的形式呈给西安市市长冯煦初，引起市长的高度重视。

　　冯煦初市长的批示是：“思路很好，请张富春同志阅办。”张富春副市长的批示是：“李教授的意见很好，‘井渠结合，两水并用’，将是解决我市供水和环境问题的必由之路。请市公用局、市黑河办并市自来水公司认真研究，制定具体措施。”

　　我的“群浴协井，两水并用”建议被采纳后，西安水荒当年就得到缓解，1996年我被评为西安市劳动模范。

　　我当时预言按群峪协井，两水并用供水模式解决西安的供水，可以“十年保平安，二十年无大患，三十年小麻烦”。如今，西安水荒灾害已过去整整23年之久，西安的供水从未出现任何令人恐慌的现象，“二十年无大患”的预言成为铁的事实，排队接水的水荒场景，已成为永远的回忆。

　　“南水北调”设计：水利+交通

　　在缓解了西安水荒之后，我又谋划解决西安30年后的可持续供水问题。

　　那么，水源从哪里来呢？从哪儿引水呢？我认为，秦岭是座巨大的绿色水库，不仅北坡有众多峪河，而且南坡水源更为丰富，解决西安乃至关中的发展用水要从调用南坡水源，也就是在实现省内南水北调上下功夫，我瞄准的第一个试验工程是交通与水利结合的“引乾济石”工程。

　　1992年，我调入西安地质学院，与西安公路学院也就是后来的西安公路交通大学为邻，使我对交通和水利产生了许多联想。我想起在苏联看见许多大桥上修建了车站，一桥多用。

　　我想，修筑穿越秦岭的隧洞通铁路、通公路，能不能用来兼作通水之用？我把我的这些想法告诉同行朋友，并找相关部门建议，交通部门的朋友支持，水利部门却有人反对，结果延误了利用铁路隧洞的时间。

　　后来，我又瞄准柞水县境内的乾佑河，也就是将柞水县的乾佑河的河水引入西安的石砭峪水库，实现“引乾入石”，全长约25公里，预计每年引水可达5000万立方米。

　　我和王德让、汤宝澍、寇宗武、李启垒等老专家反复研究后商定，由我执笔，将这一南水北调的方案写成“建议”呈送省市领导等待回音。在此期间，我也听到了一些不同的声音：“从陕南引水到西安，可能吗？”“用公路隧洞修筑引水渠道，是异想天开！”

　　作为“建议”的发起者，我并不为那些反对意见感到意外，因为任何一个新生事物的出现，都不是一帆风顺的。南水北调这在陕西的历史上尚属首创，而且还是利用公路隧道工程施工条件的，肯定要引起某些不理解，甚至有人说是“瞎胡闹”。

　　然而，我并不退缩。一年后，我们又以“紧急建议”的文件形式，送给陕西省政府咨询委员会，以求得支持。之所以在“建议”前加“紧急”二字，是因为修筑公路工程即将竣工，如果不及时利用筑路的机会，就会错失良机，贻误“引水”。

　　过了一些时间，依然没有回音。按捺不住焦急的心情的我，亲自将建议书呈送给省委书记、省人大主任李建国。李建国书记立即将建议提交给省人代会进行讨论通过，批准了陕西第一个穿越秦岭的南水北调工程——“引乾济石”，并于2003年月11月正式开工建设。我和我的合作者因此荣获陕西省咨询委员会2002年度优秀咨询建议奖。

　　经过一年多努力，2004年12月26日，18公里利用公路施工副洞整修而成的秦岭输水隧洞全线贯通，2005年7月底，试通水一次成功，这也标志着陕西省实施的第一条省内南水北调跨流域调水工程建设成功。

　　引乾（乾佑河）济石（石砭峪）调水工程，是我省南水北调工程首创之作，也是西安市重点基础设施建设项目，工程总投资2.01亿元，每年供给西安城市用水4697万立方米。

　　工程虽不大，但贵在首创：第一例跨越秦岭的省内南水北调；第一例交通水利的结合。李佩成（中国工程院院士）