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        菏澤市部分引黃閘枯水期引水困難問題分析

        2016-10-19 17:11:33劉燕
        水能經(jīng)濟(jì) 2016年9期
        關(guān)鍵詞:飲水困難菏澤市問題分析

        劉燕

        【摘要】近些年來,受到枯水期的影響,菏澤部分引黃閘引水出現(xiàn)困難的現(xiàn)象,造成灌區(qū)的生產(chǎn)生活個供水不足,制約了地區(qū)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展。對引黃閘運(yùn)行概況的分析,分析菏澤市部分引黃閘枯水期飲水困難的原因,提出解決枯水期飲水困難的對策,以菏澤市謝寨引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目為案例,以期對解決引黃閘枯水期飲水困難問題提供參考。

        【關(guān)鍵詞】菏澤市;引黃閘;枯水期;飲水困難;問題分析

        引言

        隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,部分引黃閘出現(xiàn)了明顯的枯水期,引水出現(xiàn)了很多困難,造成了灌區(qū)和需水區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)生活嚴(yán)重的不便,制約了經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。通過對引黃閘運(yùn)行概況的分探究,分析引黃閘枯水期引水難產(chǎn)生的原因,并采取相應(yīng)的對策,然后針對菏澤市謝寨引黃灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造項目為案例,對解決菏澤部分地區(qū)引水困難問題提供參考。

        1、引黃閘運(yùn)行概況

        菏澤的引黃閘大多修建于小浪底水庫建成之前,集中在上世紀(jì)80年代初至90年代末。在這個枯水期內(nèi),我國同時進(jìn)行改革開放,經(jīng)濟(jì)和社會生活需水量增加,黃河水量減少而且用水量激增。此時期河道產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的淤積,其淤積速率:高村以上河段為0.08m/年、高村一艾山河段為0.096m/年、艾山一利津河段為0.126m/年,河道基本上10年抬高1m,河水量的減少造成了泥沙的大量淤積,河水流量大幅減少,據(jù)統(tǒng)計菏澤河段的平灘流量由6000m3/s降低至2000-3000m3/s,1990年之后又出現(xiàn)了將近10年的枯水?dāng)嗔髑闆r。

        菏澤再設(shè)計引黃閘取水口時都設(shè)計在比較有利的位置,進(jìn)行設(shè)計時閘底板高程一方面要考慮到河沙淤積,另一方面考慮到閘底板過低將不利于枯水期引水。在進(jìn)行閘底板高程設(shè)計時參考了錢若干年引水流量水位的情況,引水位下降2到2.3m設(shè)計閘底板,這樣的底板高程已經(jīng)很接近黃河河床的高程,一些地方閘已經(jīng)靠近枯水河槽深水線,保證大河有水即可引出。

        在運(yùn)行上,1990年前后由于河水泥沙嚴(yán)重造成河槽淤積嚴(yán)重,從而造成大河水位上升,出現(xiàn)了設(shè)計流量下的水位超過設(shè)計引水位。從而使得上下游渠道清淤不及時,或下游渠道渠底高程過高時也能引水,這實(shí)際上是超出了設(shè)計引水條件。在引水閘建成試運(yùn)行后,閘后渠道出現(xiàn)了大量泥沙,隨著時間的延長,渠道沉沙量越來越大。小浪底水庫建成之后,先后進(jìn)行了9次調(diào)水調(diào)沙,調(diào)水調(diào)沙使河槽刷深,提高了平攤流速度,平灘流量由2000m3/s提高到3500m3/s。多次調(diào)水調(diào)沙之后,早期修建閘的引水位接近于當(dāng)時的設(shè)計水位,曾經(jīng)超出的部分逐漸恢復(fù)到原來水平,能夠順利進(jìn)行引水,但需要及時進(jìn)行清淤,否則還會威脅飲水的進(jìn)行。

        2、部分引黃閘枯水期引水難原因分析

        2.1 小浪底水庫運(yùn)用及調(diào)水調(diào)沙影響分析。小浪底水庫從2000年建成后,份三個時期進(jìn)行運(yùn)行,攔沙初期、攔沙后期和正常運(yùn)用期。根據(jù)黃河水利委員會組織有關(guān)單位,進(jìn)行的預(yù)測,估計了未來50年黃河下游河道沖淤演變。小浪底水庫運(yùn)行前10年是攔沙初期,這個時期黃河下游河段將發(fā)生沖刷,這個時期將為后期項目運(yùn)行考慮,10年攔沙后期河段回淤,黃河下游各河段設(shè)防水位將恢復(fù)到2000年狀態(tài)。

        2.3 下游梁道及沉沙池淤積抬高的影響。部分地區(qū)為了支持農(nóng)田建設(shè),在進(jìn)行建設(shè)引黃輸水渠道時沒有認(rèn)真對引黃輸水渠道進(jìn)行清淤,造成了渠底較高,超過原高程,從而使得黃河枯水期時引水比較困難,再加上泥沙的淤積,會造成過流能力的降低。

        2.4 河勢變化影響。由于黃河水沙條件的復(fù)雜性,引起河道不斷發(fā)生沖淤變化,同時伴隨河勢局部調(diào)整,導(dǎo)致河彎的上提下挫和游蕩變化。目前劉莊、簸箕李東閘等引黃閘,由于河勢變化閘前淤積成灘而脫河,已不能引水。

        3、對策措施

        3.1 通過各種途徑,減少閘前閘后渠道淤泥量,增大渠道的過流量,保證渠道沿程過流順暢,在需要的時候?qū)η肋M(jìn)行襯砌。

        3.2 對項目進(jìn)行合理的布置,理順上下游工程布局,拆除一些對過流產(chǎn)生不合理的建筑。

        3.3 根據(jù)下游渠系的實(shí)際情況,對有必要的游渠系進(jìn)行襯砌,渠底高程高于設(shè)計值的,應(yīng)在枯水期采取提水措施規(guī)模,以方便在小浪底水庫攔沙試用期結(jié)束后,河道淤泥抬高后,泵站失去作用。

        綜上所述,由于調(diào)水調(diào)沙使河道沖刷對大多數(shù)引黃閘枯水期引水影響不大,并且在短期內(nèi)隨著河道回淤水位抬高,個別閘引水難問題也將得到緩解。目前引水難的原因是多方面的,還應(yīng)加強(qiáng)引黃渠系的養(yǎng)護(hù)和整治,使其過水順暢,對工程布置不合理的進(jìn)行改建,確需提水的應(yīng)采取應(yīng)急提水措施。

        4、引水困難問題的解決促進(jìn)灌區(qū)建設(shè)

        隨著黃河引黃閘枯水期引水問題的逐漸緩解,緩解了黃河沿線很多地方水源不足的問題,加快各引黃灌區(qū)的建設(shè),對社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)有很大促進(jìn)作用。菏澤市部分灌區(qū)的水源問題也逐漸得到改善,另一方面工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需水量逐漸增大,也要求灌區(qū)建設(shè)更加完善。隨著《全國大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃報告》的審查批復(fù),山東省菏澤市謝寨引黃灌區(qū)得到了山東省有關(guān)部門的高度重視,經(jīng)過山東省水利廳上報,謝寨灌區(qū)成為續(xù)建配套與節(jié)水改造灌區(qū)之一,在2014年通過了項目實(shí)施方案,這無疑將很大程度上促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。下面對菏澤市謝寨引黃灌區(qū)水源問題緩解后,謝寨引黃灌區(qū)項目建設(shè)情況、建設(shè)和工程建設(shè)效益情況進(jìn)行介紹。

        4.1 菏澤市謝寨引黃灌區(qū)情況。菏澤市謝寨引黃灌區(qū)位于菏澤市境內(nèi),包括東明縣、牡丹區(qū)、曹縣、定陶縣、成武縣、單縣等六個縣(區(qū))的38個鄉(xiāng)鎮(zhèn),529個行政村,總?cè)丝?4.08萬人,其中農(nóng)業(yè)人口50.18萬人。灌區(qū)總土地面積168.5萬畝,設(shè)計灌溉面積72萬畝。區(qū)內(nèi)河流及干、支渠較多,堤防及附屬建筑物損毀嚴(yán)重,灌溉能力較低。

        菏澤市謝寨引黃灌區(qū)工程始建于二十世紀(jì)八、九十年代,運(yùn)行期大多已超過三十年,由于前三期的可行性研究報告設(shè)計中忽略了這幾座建筑物的維修改建,目前建筑物老化失修,大多帶病運(yùn)行,調(diào)節(jié)控制能力較低,工程運(yùn)行帶來了極大隱患,而且給運(yùn)行管理造成困難。

        4.2 菏澤市謝寨引黃灌區(qū)節(jié)水改造必要性

        4.2.1 灌區(qū)嚴(yán)重老化。灌區(qū)內(nèi)的骨干渠道大多為土渠,渠系水利用系數(shù)低,輸水損失較大,跑、冒、漏、滲現(xiàn)象嚴(yán)重,土渠渠床游蕩,渠水沖刷渠堤,險工時常發(fā)生;建筑物多建于二十世紀(jì)七、八十年代,運(yùn)行期大多已超過三十年,部分建筑物已超過三十多年,建筑物老化失修,大多帶病運(yùn)行,調(diào)節(jié)控制能力較低,不僅浪費(fèi)了水資源,而且給運(yùn)行管理造成困難,同時貽誤灌溉時機(jī),給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成損失。

        4.2.2 滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。由于防沙閘及節(jié)制閘每年引水3.5-5億立方米,擔(dān)負(fù)著菏澤市南部六縣區(qū)工農(nóng)業(yè)用水及菏澤城區(qū)用水的任務(wù),意義重大,所以此次增加工程內(nèi)容,將對整個灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展,推動灌區(qū)各項改革措施的落實(shí),都將起到極大的促進(jìn)作用。

        為改善和發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉,加快區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,1989年對灌區(qū)進(jìn)行擴(kuò)建,并被確定為利用世界銀行貸款加強(qiáng)灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)灌區(qū)。灌區(qū)擔(dān)負(fù)著東明、牡丹區(qū)、曹縣、定陶、成武和單縣六縣區(qū),沿東魚河兩岸72萬畝的農(nóng)業(yè)灌溉和地下水補(bǔ)源任務(wù),對緩解灌區(qū)水資源供求矛盾,促進(jìn)區(qū)內(nèi)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展,起到了極其重要的作用。

        4.3 菏澤市謝寨引黃灌區(qū)節(jié)水改造概況。由于灌區(qū)工程老化、灌溉方式和管理運(yùn)行機(jī)制落后,要維持現(xiàn)有灌溉面積和提高灌溉效率,并繼續(xù)擴(kuò)大有效灌溉面積,只有加快灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造步伐,提高灌區(qū)灌溉水利用系數(shù),充分利用現(xiàn)有水資源為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),才能保證灌區(qū)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展,達(dá)到“高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。

        灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程主要建設(shè)內(nèi)容有:

        渠道襯砌工程:東明二干渠渠道襯砌總長12.46km,樁號6+800—19+260。新建排水口47處。渠系建筑物工程:新建、改建及維修建筑物共計24座,其中東明二干渠改建節(jié)制閘4座、生產(chǎn)橋7座、支渠進(jìn)水閘10座;蘇集抗旱溝改建節(jié)制閘1座、生產(chǎn)橋1座;謝寨輸水干線改建生產(chǎn)橋1座。

        5、菏澤市謝寨引黃灌區(qū)節(jié)水改造工程社會效益

        5.1 費(fèi)用估算。國民經(jīng)濟(jì)評價應(yīng)從國家整體的角度,采用影子價格,分析計算項目的全部效益和費(fèi)用,考察項目對國民經(jīng)濟(jì)所作的凈貢獻(xiàn),評價項目的經(jīng)濟(jì)合理性。根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)評價的目的及規(guī)范要求,剔除投資預(yù)算中施工單位的稅金、計劃利潤等屬于國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部轉(zhuǎn)移支付的費(fèi)用,固定資產(chǎn)投資按工程總投資的80%計算為2401.6萬元。根據(jù)工程實(shí)際情況,確定正常運(yùn)行期工程管理人員10人,年管理費(fèi)共24.0萬元。黃河水資源費(fèi)共計31.15萬元。項目正常運(yùn)行期年運(yùn)行費(fèi)合計66萬元。項目正常運(yùn)行期年運(yùn)行費(fèi)合計108.57萬元。

        5.2 效益估算。該項目區(qū)主要是農(nóng)業(yè)灌溉增產(chǎn)效益,項目建成后,可改善灌溉面積6.8萬畝,同時也提高了該區(qū)抵御旱、澇、堿災(zāi)害的能力,促進(jìn)綠化和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展,改善地下水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境等。區(qū)內(nèi)作物主要有小麥、玉米、棉花、經(jīng)濟(jì)作物及其他,現(xiàn)狀年年種植比例為80%、45%、20%、10%、15%。經(jīng)過調(diào)查對比,在正常灌溉條件下,小麥比改善前增產(chǎn)45公斤/畝;玉米增產(chǎn)50kg/畝;棉花增產(chǎn)10kg/畝;經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)25kg/畝、其他作物增產(chǎn)20kg/畝。由于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)是水、肥、種子等多種農(nóng)業(yè)措施共同作用的結(jié)果,計算增產(chǎn)效益時,應(yīng)考慮灌溉效益分?jǐn)傁禂?shù),采用0.4。影子價格按小麥2.0元/kg,玉米1.5元/kg,棉花20元/kg,經(jīng)濟(jì)作物3.5元/kg,其他作物2.5元/kg。

        5.3 國民經(jīng)濟(jì)評價。項目經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為14.7%,大于社會折現(xiàn)率8%;經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為1687.2萬元,大于0;經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.28,大于1.0。即國家為本工程付出代價后,除可得到符合社會折現(xiàn)率8%的社會盈利外,還可以得到1687.2萬元的凈現(xiàn)值的超額社會盈余。因此,從國民經(jīng)濟(jì)盈利能力分析來看,工程在經(jīng)濟(jì)上是合理可行的,效益是顯著的。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李洪明,郭向?qū)?山東部分引黃閘枯水期引水困難原因分析[J].山東水利,2011,(05).

        [2]于曉龍,李希寧.黃河調(diào)水調(diào)沙以來山東引黃能力分析[J].人民黃河,2011,(12).

        [3]孫澤龍.聊城市水資源評價與供需平衡分析[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

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