黑虎山灌区节水改造工程建设

2012-08-15高淑美

山东水利 2012年8期

关键词：斗渠虎山干渠

高淑美

（青州市黑虎山水库管理局，山东青州 262500）

近年来，随着青州市的高速发展，各行业用水量增加，水资源供需矛盾日益突出。农业干旱缺水问题越来越严重，大力发展农业节水灌溉，对灌区骨干工程进行节水改造，是实现农业可持续发展的行之有效的途径。

1 灌区概况

1.1 灌区骨干工程存在的问题

黑虎山水库灌区建设于上世纪70年代，受当时条件限制，整个灌区工程设计标准低、施工质量差，半拉子工程多。运行多年，干渠工程及其建筑物老化、退化严重，个别建筑物已经报废，田间工程不配套，部分支渠和所有干、斗渠未作防渗处理，灌溉时跑、冒、滴、漏现象严重，整个灌区工程难以正常运行，灌溉面积逐年萎缩。到目前，灌区内仍采用大水漫灌作业方式，水量难以控制，水利用系数仅达0.45左右，应有的灌溉效益得不到充分发挥。

黑虎山水库灌区为贫水区，地下水位深，地质结构破碎，透水性强，不适宜井灌，部分地块由于缺水，粮食产量较低，严重影响灌区内农民的经济收入。

1.2 灌区水质及供需水量分析

黑虎山水库位于山丘区，上游无污染源，库水水质良好。自1987年以来，青州市环保部门每年都对黑虎山水库的水质进行取样检测，其水质条件较好，完全符合农田灌溉对水质的要求。

黑虎山水库是青州市最大的水库，总库容5 680万 m3，兴利库容 2 810万 m3，多年平均拦蓄水量2 527万m3，根据水库周边农业作物生育期内的需水量，50%灌溉保证率，冬小麦、夏玉米的灌溉定额为2 250 m3/hm2和600 m3/hm2，农田灌溉总用水量为1 205万m3，多年平均灌溉用水量1 115万m3。自仁河水库调入黑虎山水库水量为1 300万m3，城市供水量仅为730万m3。由此可见，黑虎山水库水源充足，除去农业灌溉和城市供水后，多年平均富余水量1 980万m3。用于农业灌溉的水量十分丰富，水源有保证。

2 灌区节水改造工程规划设计

2.1 工程建设规模及目标

黑虎山水库灌区级别为中型Ⅲ等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。控制灌溉面积3 333.33 hm2，为中型灌区，主要建筑物有渡槽、倒虹吸、桥、闸、涵等。

项目实施后，灌溉水利用系数可提高到0.7，农田灌溉总用水量为1 205万m3，每公顷可节约水量1 800 m3，骨干工程范围内每年按灌溉两次计，在灌溉保证率50%的情况下，项目区供水量除能保证本项目区3 333.33 hm2农田灌溉用水外，还能提供670万m3盈余水量。可增加灌溉面积1 200 hm2，改善灌溉面积2 133.33 hm2。确保项目区内农田灌溉供水保证率达到50%以上，以充分发挥灌区的经济社会效益。

2.2 工程规划布局及防渗材料选择

按照因地制宜、注重实效的原则，依据实际条件，合理选择节水模式。从实际出发，充分考虑本地区自然气候条件、作物种植结构和社会经济发展水平，对节水配套改造工程进行合理布局。经分析比较，项目区渠道防渗材料选定如下。

1）干渠：结合干渠已衬砌断面和衬砌材料，本次节水灌溉工程中干渠维修采用渠底铺设混凝土防渗材料、石渠段渠道边坡采用水泥砂浆抹面处理。

2）支渠、斗渠、农渠：渠道两侧采用浆砌石挡土墙，渠底混凝土防渗、渠顶混凝土压沿。

2.3 渠道设计

节水灌溉项目区总体布局可分为两大部分：一是配套完善干、支、斗、农渠灌溉工程；二是进行建筑物维修改造和测水量水设施建设。

灌区节水改造工程干渠段现状已采用砌石或混凝土进行了防渗衬砌，本次工程计划对其清淤和防渗处理。

支渠、斗渠防渗衬砌处理：在原有的渠道基础上进行防渗衬砌处理，渠底做三七灰土垫层后，渠道两侧采用浆砌石挡土墙，渠底采用混凝土防渗、渠顶采用混凝土压沿。

农渠防渗衬砌处理：在原有的渠道基础上，开挖成矩形标准断面，做三七灰土垫层后，渠道两侧采用浆砌石挡土墙，渠底采用混凝土防渗、渠顶采用混凝土压沿。

2.4 其他建筑物设计

放水洞渠首改造，控制阀门与放水洞，采用钢管道及伸缩节连接，闸室采用整体混凝土浇筑，基础采用碎石桩基础。

干渠建筑物维修加固：对5座浆砌石拱渡槽进行槽身防渗处理，重做伸缩缝,加固基础，一座桁架拱渡槽桁架加固桁架，槽身防渗，更换伸缩缝，两座倒虹吸进出口加固，管内清淤管侧缝采用环氧树脂水泥封堵。

渠首节制闸、泄洪闸：更换闸门板、启闭机，新做橡胶止水，支渠、干斗渠进水闸改造维修，改用铸铁平板钢闸门并配套建设干渠、支、干斗渠量水设备。

3 灌区节水改造工程评价

3.1 环境影响评价

工程完成后，将减少灌区内的水土流失，扩大和改善灌溉面积，提高林木覆盖率，改善区域小气候，补充地下水，对保护和改善生态环境十分有利。

3.2 新增农产品生产能力和产值

黑虎山水库灌区节水配套改造工程的实施，将产生显著的经济效益。工程建成后可使黑虎山水库灌区的2 133.33 hm2的农田的灌溉状况得到改善，新增灌溉面积1 200 hm2。由于工程建成后农田灌溉的适时、均匀，改善农田亩均增产100 kg，新增灌溉农田亩均增产200 kg，按现行市场价格每千克1.80元计算，年增产粮食680万kg，年增产效益为1 224万元，由于农业作物增产是水、肥、种子等各种农业措施共同作用的结果，需考虑灌溉效益分摊系数，结合本灌区实际情况本工程灌溉效益分摊系数采用0.4，则本工程农业灌溉增产效益为489.6万元。

3.3 社会效益和生态环境效益

工程完成后，有利于扩大和改善灌溉面积，使灌区农业生产有了水源保证。引水量的增加和灌溉范围的扩展，促进了作物布局进一步优化和灌区林果树木的生长发育。农业土地利用率和复种指数以及林木覆盖率的提高，在很大程度上减少灌区内的水土流失，对于净化空气、保持水土和改善区域小气候等都将起到一定作用，能有效地改善项目区内的生态环境。农田经济结构调整，能有效地促进地方经济繁荣，增加国家和地方财政收入，改善农民的生活条件、人居环境和农村生态环境，社会效益和生态效益十分可观。

灌溉水次数和灌溉水量的增加，可大面积加速水的垂直运动，从而起到改善和补充地下水的作用。对推动我市经济社会的可持续发展，建设节能型现代化新农村具有重要的意义。

3.4 经济评价

从国民经济角度分析工程的盈利能力，应根据经济内部收益率、经济净现值及经济效益费用比等评价指标和评价准则进行。经计算，其内部收益率为11.6%，经济现值为1 947.7万元，经济效益费用比为1.34。由经济指标可以看出，工程在经济上是合理可行的。另外，通过敏感性分析，在设定的浮动范围内，各项经济指标仍能满足要求，可见其具有较好的抗风险能力。