劉 濤,王振軍
(榆林市橫山區(qū)水利灌溉管理工作站,陜西 榆林 719000)
黃土高原區(qū)土地廣袤,是陜西省玉米、馬鈴薯、高粱、大豆、綠豆的主要生產(chǎn)地,但因為當(dāng)?shù)厮Y源緊缺,大多靠天吃飯,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力低下。為在黃土高原區(qū)進行小型農(nóng)田水利建設(shè)、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高經(jīng)濟效益,現(xiàn)以榆林市橫山區(qū)為研究對象,對當(dāng)?shù)氐男⌒娃r(nóng)田水利建設(shè)及產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行探討。
橫山區(qū)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,多年平均年降水量351.77 mm。全縣總土地面積4333 km2,人口37.20萬人,其中農(nóng)業(yè)人口33.73萬人。橫山區(qū)耕地面積181.12萬畝,全區(qū)現(xiàn)有中小型水庫10座,國營自流灌區(qū)有定惠渠、雷惠渠、蘆河渠、響水渠和河口廟水庫灌區(qū),有效灌溉面積7.74萬畝,渠道221 km,建筑物1192座。自流灌區(qū)灌溉渠道長度475 km,其中襯砌長度143 km,襯砌率達30%,冬干春旱是威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素。
橫山區(qū)的農(nóng)田水利設(shè)施主要是五個國營灌區(qū),但由于受歷史條件、技術(shù)水平和資金的限制,灌區(qū)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低,骨干工程老化失修,渠道輸水跑、冒、滲漏嚴重;渠道決口、沖毀淹沒農(nóng)田時有發(fā)生;許多地段、建筑物存在嚴重安全隱患。據(jù)統(tǒng)計,年平均農(nóng)田水利設(shè)施維修養(yǎng)護費用達100萬元~300萬元,而國家投資僅50萬元~100萬元,資金短缺數(shù)額較大。
五個國營灌區(qū)大多始建于上世紀六七十年代,屬“三邊”工程,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低,施工質(zhì)量差,造成農(nóng)田水利工程“先天不足”。工程經(jīng)多年運行,各類建筑物嚴重老化,病險嚴重,整個渠系處于帶病運行狀態(tài)?,F(xiàn)有多處工程病險嚴重,渠底滲漏嚴重,渠系水有效利用系數(shù)只有0.45~0.5,灌溉水有效利用系數(shù)只有0.4~0.5之間,農(nóng)業(yè)灌溉效益大打折扣。
根據(jù)農(nóng)田水利現(xiàn)狀及橫山區(qū)實際,此次農(nóng)田水利建設(shè)以渠道襯砌、維修建筑物、改造灌區(qū)設(shè)施為主。
1)重建生產(chǎn)橋工程
計劃拆除重建干渠張興莊段生產(chǎn)排洪橋2座。排洪生產(chǎn)橋跨渠段跨度4.5 m,高5 m,路面寬6.5 m,長6.5 m。排洪橋為梁板式結(jié)構(gòu),梁板厚0.3 m,采用現(xiàn)澆C25鋼筋砼結(jié)構(gòu);兩端支座為矩形斷面,寬0.3 m,高0.5 m,采用現(xiàn)澆C25鋼筋砼結(jié)構(gòu);側(cè)墻為擋土墻,頂寬0.6 m,高4.5 m,邊坡比1∶0.3,采用M7.5漿砌塊石;橋頂部兩側(cè)防護墻側(cè)墻高0.8 m,寬0.24 m,每側(cè)長6.5 m。采用M7.5漿砌磚,M10水泥砂漿抹面。
2)建筑物維修工程
清挖維修賈槽溝、流水溝涵洞工程和鬼家河、韓沙溝退水渠,各項工程均開挖深0.5 m~1.2 m,采用人工開挖淤泥、石渣,架子車外運土石方。
3)渠道清淤工程
下游孫家焉段干渠長2 km,淤積嚴重,急需清挖平整養(yǎng)護。計劃下游孫家焉段渠道清淤長2 km,比降1∶1000。斷面為梯形:底寬1.5 m,口寬3.5 m,深2 m,邊坡比1∶0.5。挖深0.5 m~1 m,采用挖溝機挖土方,三輪外運。
工程實施規(guī)模為:渠道襯砌300 m,斗門改建6座。
1)渠道襯砌工程
石馬洼煤礦段七畝灣渠道長300 m,渠道下方為村民住戶,滲漏嚴重,存在嚴重安全隱患,急需襯砌。計劃渠道襯砌長300 m,設(shè)計流量3 m3/s,比降為1/1000。斷面為梯形,底寬1.9 m,口寬3.82 m,深1.6 m(其中水深1.40 m),邊坡比1∶0.6。采用預(yù)制C20砼板襯砌,砼板尺寸為:長×寬×厚=70 cm×60 cm×8 cm。以防洪水沖刷,渠口兩岸均采用M7.5漿砌磚加固,寬0.24 m,高0.12 m。每隔10 m留伸縮縫一道,縫寬2 cm,采用聚氯乙烯膠泥填縫。
2)斗門改建
6座斗門破損嚴重,無法安全運行,急需改造加固。計劃泄水渠長3 m~5 m,斷面為矩形,寬0.2 m,深0.3 m,側(cè)墻、底板厚0.24 m,頂部覆蓋樓板。采用M7.5漿砌磚,M10水泥砂漿抹面。更換絲杠封閉式鑄鐵斗門(30 cm×30 cm)6套。
工程實施規(guī)模為:渠道襯砌80 m,渠道清淤3.5 km,維修建筑物3座(其中暗洞2座120 m,退水渠1處700 m)。
1)渠道襯砌工程
楊口則分場干渠80 m段,地處挖方段,渠道剝蝕、掏空、垮塌嚴重,急需襯砌;計劃干渠襯砌長80 m,比降1∶1000,設(shè)計流量為1 m3/s。斷面為U形,口寬2.3 m,深1.5 m,襯砌厚8 cm,采用現(xiàn)澆C25砼。每隔5 m留伸縮縫一道,縫寬2 cm,采用聚氯乙烯膠泥填縫。
2)建筑物維修工程
清挖維修馬坊、楊口則公路涵洞工程。平均開挖深0.3 m~0.8 m,采用人工開挖淤泥、石渣,架子車外運土石方。清挖疏通老黃溝退水渠,平均開挖深0.5 m~1.5 m,采用挖溝機開挖淤泥、石渣、土方。
3)渠道清淤養(yǎng)護工程
渠首、楊口則、馬坊段干渠長3.5 km,淤積嚴重,急需清挖平整養(yǎng)護。計劃渠道清淤長3.5 km,斷面為梯形:底寬0.8 m,口寬2.4 m,深1.6 m,邊坡比1∶0.5。平均開挖深0.3 m~0.6 m,采用挖溝機、人工開挖土石方,三輪外運土石方。
工程實施規(guī)模為:渠道清淤養(yǎng)護3 km,渠岸平整加高1.1 km。1)渠道清淤養(yǎng)護工程
邵家洼段渠道長3 km,地處土質(zhì)地段,淤積嚴重,急需清挖渠道。計劃邵家洼段渠道清淤長3 km,斷面為梯形:底寬0.8 m,口寬2 m,深1.2 m,邊坡比1∶0.5。平均開挖深0.3 m~0.6 m,采用挖溝機、人工開挖,三輪車外運土方。
2)渠岸平整養(yǎng)護工程
郭家灣段石家峁則—胡家灣渠道長1.1 km,渠岸偏低,高低不平,寬度不一,急需加高平整養(yǎng)護渠岸。計劃加高平整渠岸長1.1 km,斷面為梯形:底寬0.8 m,口寬2.3 m,深1.5 m,邊坡比1∶0.5。平均開挖深0.3 m~0.6 m,采用挖溝機、人工開挖,三輪車外運土方。
工程實施規(guī)模為:渠首渠道襯砌400 m,渠首維修建筑物2座(其中清挖暗洞1座45 m、退水閘改建1座)。
1)渠道襯砌工程
渠首段680 m渠道地處砂礫石層,淤積、滲漏嚴重,急需襯砌。計劃干渠襯砌長400 m,比降1∶1000,設(shè)計流量為1.0 m3/s。斷面為U形,口寬2.0 m,深1.5 m,襯砌厚8 cm,采用現(xiàn)澆C20砼。每隔5 m留伸縮縫一道,縫寬2 cm,采用聚氯乙烯膠泥填縫。
2)渠首段建筑物維修工程
①1#退水閘改建
渠首段1#退水閘泄水渠長5 m,地處砂礫石段,出口段水毀嚴重,閘板銹蝕嚴重,啟閉不靈,需改建加固;退水閘閘臺長2 m、寬2 m、高1.5 m。泄水槽長3 m,斷面為矩形,寬1 m,深1 m,對閘臺破損處維修加固,采用M7.5漿砌塊石。對泄水槽側(cè)墻及底板采用現(xiàn)澆鋼筋C25砼加固。更換閘板及啟閉機1套,閘板尺寸為:寬1.5 m,高1.3 m,厚1 cm。采用鑄鐵閘門,閘槽用角鋼焊制而成,與鋼閘板配套使用,配備2噸螺桿式手動啟閉機啟動。
②暗洞清挖及維修
渠首段暗洞長45 m,寬1.2 m,高1.6 m,為砌石拱涵。由于涵洞運行多年,淤積、破損嚴重,對渠道安全運行十分不利。因此,急需清挖維修涵洞工程。計劃平均開挖深0.5 m~0.8 m,采用人工開挖淤泥、石渣,架子車外運土石方。破損段需改造加固,采用M7.5漿砌塊石。
1)壩內(nèi)坡維修加固
水庫因運行多年,壩內(nèi)坡預(yù)制砼塊局部破損嚴重,壩外坡排水溝局部水毀嚴重,急需補修加固。計劃壩內(nèi)坡砌護塊破損處采用預(yù)制C25砼塊加固;壩外坡排水溝破損處采用預(yù)制C25砼板加固。
2)庫區(qū)綠化
為了控制水土流失,防風(fēng)固沙,涵養(yǎng)水面,美化環(huán)境,延長水庫使用年限,需對庫區(qū)進行植被綠化。計劃庫區(qū)植樹綠化主要栽植側(cè)柏680株、油松900株、紫穗槐8000株。
據(jù)灌溉控制面積,綜合考慮工程固定資產(chǎn)折舊年限,該工程經(jīng)濟計算期取30年(含施工期1年)。社會折算率為8%,灌溉效益分攤系數(shù)為0.4,基準(zhǔn)年取為工程施工期第一年年初。
工程概算總投資109.74萬元,其中中央補助109萬元(定惠渠25萬元,雷惠渠25萬元,響惠渠12萬元,蘆河渠12萬元,石灣渠25萬元,河口廟水庫10萬元),占總投資的99.3%;自籌0.74萬元,占總投資的0.7%。
橫山區(qū)農(nóng)田水利建設(shè)項目的增量效益包括灌溉效益、渠道改為地下管道的節(jié)地效益、水權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得的收益等直接增量效益。依據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟情況,參照《陜西省榆林市定惠渠節(jié)水灌溉改造工程項目可行性研究報告》,在計算農(nóng)作物產(chǎn)值的時應(yīng)計入15%的副產(chǎn)品的產(chǎn)值,灌溉效益分攤系數(shù)ε取為0.4。工程項目施工期一年。
4.2.1 節(jié)水灌溉效益
該效益是實施節(jié)水措施以后的節(jié)水量不但使現(xiàn)有灌溉面積需水得以保證,而且還有多余水量,以此恢復(fù)的灌溉面積(2.7萬畝)而產(chǎn)生的灌溉效益,效益計算見1。
表1 灌溉效益計算表
根據(jù)水量平衡計算結(jié)果和用水過程,計算出該項目的多年平均工程節(jié)水量248.16萬m3,依據(jù)榆林市水資源規(guī)劃,節(jié)約的水可用于工業(yè)用水,以農(nóng)灌用水0.15元/m3計,則:節(jié)水效益=248.16×0.15=37.22萬元。
4.2.2 節(jié)地效益
實施改、擴建工程后,由原土渠梯形斷面變?yōu)轫呕〉滋菪螖嗝婊蛱菪?,?jīng)計算節(jié)地面積為16.2畝,以玉米為例計算節(jié)地效益,則:節(jié)地效益=0.4×16.2×420×1.2/10000=0.33萬元。
4.2.3 省工效益
根據(jù)輪灌制度,分析計算省工1371個工日,每個工日30元,則:省工效益=1371×30/10000=4.11萬元。
國民經(jīng)濟現(xiàn)金流量表的經(jīng)濟計算期取30年,其中2年施工期。依據(jù)《國家建設(shè)項目評價方法和參數(shù)》(第三版2006年),基準(zhǔn)年選擇為建設(shè)期第一年年初,費用和效益按照年末結(jié)算,該工程屬于社會公益性質(zhì)的水利工程,故社會折算率取為8%。當(dāng)社會折現(xiàn)率為8%時,效益費用比為1.48,大于1,經(jīng)濟凈現(xiàn)值554萬元,經(jīng)濟內(nèi)部收益率14.67%大于8%,因此,項目國民經(jīng)濟評價是合理的。
對于黃土高原農(nóng)田水利建設(shè)來說,通過投資改造可使具有灌溉設(shè)施的水利工程充分發(fā)揮效益,確保灌溉面積。橫山區(qū)通過灌區(qū)渠道襯砌,完善渠道設(shè)施,既節(jié)水又擴大灌溉面積,省工省力省地,保障農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收,是一項多贏工程,為保障糧食生產(chǎn)提高灌區(qū)群眾生活水平奠定了堅實基礎(chǔ),可為黃土高原區(qū)進行農(nóng)田水利建設(shè)提供參考。