灯塔灌区综合节水项目效益分析

2018-06-20 05:49
地下水 2018年3期
关键词:拦河坝渠首渠系

(辽宁省大连水文局,辽宁 大连 116000)

灯塔灌区是辽宁省大型丘陵灌区,始建于1974年,1976年建成,属国有中型灌区,渠首坝址以上控制流域面积420 km2,占灯塔市总面积的31.2%,设计灌溉面积39万亩,实灌面积30.8万亩,其中水田24.8万亩,有9个乡镇,112个自然村,20万人口受益。

灯塔灌区地处丘陵山区,渠首建筑物受洪水冲刷损毁、老化严重,受山区地形限制渠道上下游落差较大,加之总干渠部分为砂砾石渠道,冲刷渗漏严重,局部渠段因开挖滑坡坍塌现象层出不穷、填方渠道因渗漏引起的沉降使得衬砌拉裂,维修养护成本极高,等问题长期困扰灌区效益的发挥。近几年,国家大力推广农业灌溉节水项目,灯塔灌区被列入国家和辽宁省重点老型灌区节水改造项目,自2009年以来,历时7年投资7800余万元,基本完成灌区节水改造。通过实施渠首拦河坝坝型改造、大开挖段渠道滑坡处理、完善渠系建筑物和全线渠道衬砌,彻底改观了灌区面貌,提高了渠道输水能力,保灌面积大大提高,对灌区增产保收和当地经济发展起到了积极的推动作用,取得可观的经济效益、生态环境和社会效益。

1 研究背景

1.1 工程概况

灯塔灌区通过节水改造达到设计灌溉面积39万亩,其中水田24.8万亩,工程项目从2009年开始至2015年结束,衬砌改造灌区总干渠全长43.5 km,通过四期节水工程改造后,减少了渗漏损失,灌区引水能力由1998年引水流量28 m3/s增加到2016年的34 m3/s,改造后工程运行状况良好,由于输水能力增强,泡插期由25~30 d缩短到18~23 d,群众在灌溉期间抢水、争水现象得以改善,通过工程措施每年减少渠道渗漏及建筑物跑、冒水损失2 800万 m3水量,节支140万元左右。

1.2 投资及费用

四期节水改造直接工程投资7 800万元,平均每年投资1 000余万元。分年度投资分别为600万元、1 200万元、1 300万元、1 500万元、1 200万元、1 200万元、800万元。节水改造后年运行维护费降至1 190万元,其中人员工资670万元,维护费520万元。

2 效益分析

2.1 粮食增产效益

根据工程改造的实际情况,2006~2016年10 a中粮食总增收27 232.40万 kg,增收4.90亿元,工程效益是因提高农作物灌溉质量后,从农业增加的产值中分摊出来,水利效益分摊系数按0.5计,水利工程分摊效益为2.45亿元,年均粮食增收效益为0.25亿元,统计见表1。

表1 灯塔灌区各受益乡镇增产粮食汇总表

2.2 养殖效益

灌区节水改造后,以2016年为基准年,确保了灌区供水的同时,2006~2016年间养鱼户由原来的50户、850亩水面增加到现在的105户、1 800亩水面,年增养殖效益142.5万元左右。水利效益分摊系数按0.3计,水利工程分摊增加养殖效益总计490.8万元,年均增收效益为42.75万元/a。

2.3 节支效益

灌区节水改造后,以2016年为基准年,以有无工程进行对比分析,即无工程措施的支出就是兴建工程的效益所在,追溯近期8~10 a为统计资料,取平均值作为评价基数。

2.3.1 渠首维修节支效益

1976年建成透水石笼坝,每年拦河坝因大水冲毁进行维修养护耗资巨大,1997年投资390万元加固改造成幅连通拦河坝型后,虽然运行良好,但不足之处是溢流孔较小,出现喷涌现象,后于2006年经过护孔处理后能满足运行要求,保证了灌区的供水。过坝最大流量达到了1 380 m3/s,2015年达到了1 420 m3/s,比以前发生冲毁现象的过坝流量都大,但拦河坝却依旧运行良好,没有进行任何维修。经测算,未来10年的投入产出比可达到1:5.3。

统计2006~2015年间,逐年拦河坝因大水冲毁和河水冲刷进行维修养护耗资情况,实际支出费用见表2:节水项目实施后,2016年和2017年比以前发生冲毁现象的过坝流量都大,但拦河坝却依旧运行良好,没有进行任何维修。对照没有加固改造拦河坝前多年平均维修情况,渠首改造后节省维修资金达120.26万元/a。

表2 拦河坝建成至改造前每年维修费用汇总表

2.3.2 渠系维修节支效益

韩家高地大开挖渠道段“U”型槽作为总干的咽喉段,韩家砬子高边坡大开挖原渠道边坡冲蚀严重,过水断面缩小,输水能力降低,远未达到设计标准,同时存在边坡失稳等问题,2015年韩家高地钢筋砼“U”型槽建成后,极大地改善了工程的安全运行条件,确保了渠道的输水安全,为灌区的农作物灌溉提供了可靠的保障。经测算,未来10年的投入产出比可达到1:7.6。

据调查统计2000~2015年渠道决口13处,抢修险工段100多处,渠系维护抢险资金支出见表3。

渠系节水改造项目实施后,虽然遇到连续丰水年,但未发生决口。按照上述历年发生垮塌土方推测,渠系改造后年可节省维护资金272.56万元/a。

以2016年为基准年,计算实施节水改造项目后年节约养护维修资金392.82万元/a。

表3 渠道决口抢险情况统计表

2.4 其他效益

其他效益按工程直接经济效益的5%计算,实施节水改造项目后其他效益为165.18万元/a。

3 国民经济评价

灌区节水改造项目是水利基础设施建设,属于非营利的公益事业,所以只进行国民经济评价,对投入和产出效益分析评价结论如下:效益费用比1.15,大于1,内部收益率10.99,大于国家经济内部收益率8%,经济净现值3 008.94万元,大于零,各项指标均满足要求,说明项目可行并具备一定的风险防控能力。

4 社会效益评价

水利是农业的命脉,农业是国家经济发展、社会安定和国家昌盛的基础。通过灯塔灌区拦河坝改造、钢筋砼“U”型槽对大滑坡渠道的治理以及渠道衬砌等工程措施,提高了灌区供水保证率,有效地改善了丘陵地区农作物的种植条件,并使得当地的水环境和小气候得到很大程度的改观,过去因为供水不及时如:拦河坝毁坏、渠道垮塌等,造成水田减产甚至绝收,农民因灾致贫,上访事件时有发生,灌区自从改造以后,极大地提高了农民的生产积极性,对于安排农村劳动力就业,稳定社会秩序起到了重要的促进作用,也是当地政府打好脱贫攻坚的重要基础设施投资,为带领当地百姓致富奔小康夯实了基础。

5 环境效益评价

罐区韩家砬子高边坡大开挖渠道输水渠底与地面最大高差达20 m左右,边坡1:1.5~1:2.5,造成水土流失、渠道淤积。在改造中,通过栽植适宜当地生长的刺槐,有效地提高了地表的抗蚀能力,抑制了水土流失。渠道运行至今,没有发生任何程度的滑坡,现今渠道两侧土坡植被发育完好,树木茂盛,也在一定程度上阻止了滑坡的发生,从而有效地减轻了渠道淤积,提高了输水流量。

灌区在运行中常出现脱坡、冲刷、渗漏和倒坍,造成渠系供水不及时,严重影响灌区的正常供水,既浪费了水资源,又耽误了农时。渠道通过衬砌,减少了渠系输水损失,提高了渠系水的有效利用率,同时提高了灌区的灌溉保证率,缓解了灌区水资源供需紧张的矛盾。

表4 项目国民经济效益费用流量表 万元

6 结语

大型灌区是我国农业生产的主力军、农业规模化生产基地和农村经济的重要组成部分,多年来重建设轻管理,水利基础设施投资不足等问题,年久失修的灯塔灌区超期服役,灌区原有土渠由于标准低,工程老化破损,在运行中常造成渠系供水不及时,严重影响了农业生产的发展。在多年的研究探索中,灯塔灌区因地制宜,积极开展渠首拦河坝坝型、大开挖段渠道滑坡处理形式和渠道衬砌形式研究及跌水高差较大、利用其水能资源进行开发等课题的应用。近十年来,通过积极争取国家、省、市投资,对灌区分步、分阶段进行了综合节水项目改造,通过渠首改造、渠系衬砌,使渠系水的利用率由原来的0.45提高到0.67,极大提高了灌溉保证率。各项国民经济评价指标较优,经测算,未来10 a的投入产出比可达到1:12.3,积极发挥灌区应有作用,将取得巨大的经济效益、社会效益和环境效应。

[1]姜树斌.浅析灌区节水改造工程质量控制的措施[J].民营科技.2014.

[2]于魁元,陈继栋.浅谈灯塔灌区节水改造[J].科技资讯.2010.

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[5]灯塔市水利局.大型丘陵灌区节水改造技术模式研究技术报告.2006.

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