白 雪

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

阜康市位于新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州境内，地处天山北坡经济带的核心，是新疆重要的粮食生产基地[1]。该市地处北半球中纬度，受温带天气系统和北冰洋冷空气的影响，区域气候属中温带大陆性干旱气候，降雨量少，蒸发量大，属资源性缺水地区[2]。由于阜康市诸多河流来水不稳定，工业及城市生活用水、集镇绿化、公共设施灌溉主要以开采地下水为主，而农业灌溉以引用地表水为主，形成的灌区水利骨干工程设施大都建于20世纪60年代。

1 灌区概述

阜康市农业灌溉水源主要来自白杨河、三工河和四工河，形成白杨河灌区、三工河灌区和四工河灌区，是阜康市重要的农业经济区[3]。其中，白杨河灌区通过白杨河干渠从白杨河将河河水引入灌区，再经下游支渠、分支渠、斗渠和农渠分配到田间，以地面沟、畦灌为主，控制灌溉面积15.35万亩；三工河灌区是三工河河水通过三工渠首以及三工河干渠输水至支渠以及田间灌溉，控制灌溉面积9.36万亩；四工河灌区是四工河河水通过四工渠首以及四工河干渠输水至支渠以及田间灌溉，控制灌溉面积6万亩。三大灌区水源稳定可靠，土地资源及光热资源丰富，适宜农作物及牧草生长，且邻近天山天池旅游风景区，灌区的发展为旅游业提供了一定保障。因此，灌区农业综合建设条件很好，具有极其广阔的开发前景。

2 原有工程存在问题

本项目工程中的干渠、支渠基本控制整个灌区，是灌区的生命线，因此干、支渠的改建属于灌区的骨干工程。阜康市的农业灌溉水利骨干工程设施大都建于20世纪90年代，部分配套设施不完善，建设标准低，经过近20年的运行，渠道许多地方已经损坏，过水流量减小，渠道渗漏损失增大，渠系水利用系数下降。干支渠道存在冻胀、冲刷、坍塌、淤积等现象，灌区内的工程存在不同程度的老化，供水能力大幅度降低，引水效益衰减，水资源浪费严重，供水保证率低下[4- 5]。而作为白杨河灌区唯一的引水枢纽工程白杨河渠首也经常遭受洪水的威胁，水毁事故时有发生，严重影响农业灌溉的正常引水。

同时，由于近年来灌区工农业生产的快速发展，以及灌溉面积增加，用水量逐年增大，但灌区地表水由于水利工程设施不完善，水的利用率不高，来水基本用完，生态用水几乎所剩无几，造成灌区生态环境逐步恶化，加上近年来地下水的严重超采，地下水位逐年下降，造成周边环境也向恶性方向发展。为彻底解决渠道常年的带病运行以及产生的生态环境问题，需对灌区输水骨干进行彻底翻修、改造和更新。

3 骨干工程建设的必要性

3.1 提高水资源利用率

为了充分发挥工程效益，提高水资源利用率，加快调整农业结构步伐，提高农业经济效益，促进灌区经济持续稳定发展，较快地提高农牧民生活水平，从灌区的进一步发展及提高水资源的利用率两方面来看，急需对项目区的干、支渠进行高标准防渗处理，减少渗漏损失，提高渠系水利用系数，增加渠道供水能力，增加有效灌溉水量，为改造中低产田，改善灌溉面积，提供水利保障。同时对渠系建筑物进行配套建设，为灌区管理，改善灌区管理模式创造条件，努力向节水增产、优质高效的水资源可持续发展目标挺进。

3.2 灌区灌溉需要

3.2.1提高渠系水利用率

灌区水利工程经过近30年的运行，干支水渠存在严重地老化现象，引水过水能力不足，已不能满足农业灌溉用水的正常需求。通过灌区骨干工程地建设，将提高防渗标准，使得灌区的灌溉水有效利用系数可以由目前的0.56提高到0.64，明显增加供水保证率[6]，保证作物正常的灌溉需要，将为灌区大农业的丰产增收，农牧民纯收入的提高奠定坚实的基础，为社会稳定作出不可估量的贡献。

3.2.2灌区地理位置和资源需要

灌区由于其特定的地理位置和资源优势以及开发潜力，使它在阜康市占有十分重要的位置。该区社会经济发展长期内仍将以农业经济为主，要建立“两高一优”的农业生产体系，保证农业经济的可持续发展，搞好水资源的合理利用十分重要[7]。目前灌区内水利设施已无法满足农业生产发展的需要，无法满足新形势下全社会对水资源利用、绿洲生态环境保护所提出的要求。为此，必须对灌区进行续建配套与节水改造，为灌区经济、社会的可持续发展提供保证。同时，灌区自然条件优越，有发展农、林、牧业生产得天独厚的条件。由于输水干、支渠现状存在诸多问题，输水渠系水量沿程损失较大，多年来，灌区灌溉保证率较低，农作物不能得到有效灌溉，作物单产低，同时渠道水的渗漏造成灌区用水大量浪费，增加了农业生产成本，限制了项目区的发展。工程的实施，可为改善项目区的农业生产条件，提高引水保证率、节约水量、加速项目区的经济发展创造了良好的条件，为流域实现水资源合理分配、计划用水提供了强有力的控制手段。随着工程的改建将合理开发利用水资源，促进项目区灌溉水平的提高，保障项目区灌排工程及渠系建筑物的完好并使其发挥应有效益，建立项目区水利经济良性循环机制。

3.2.3改造中低产田

由于水资源短缺，目前有部分种植面积灌溉条件差，灌溉不充分，造成作物产量不高，严重影响了该区域农业经济和农民利益。通过渠道防渗的实施，大大的提高了水资源的利用率，使原有灌溉条件差的中低产田由于供水增加逐步得到改善，从而使中低产田变成高产田和稳产田。

3.3 改善生态环境需要

生态环境建设是西部大开发的切入点，在实施西部大开发战略，要加快基础设施建设，减少水土流失，加强生态建设和环境保护，改善西部地区的生态环境。灌区属典型的中温带大陆性干旱地区，水土流失严重，生态环境十分脆弱，一旦破坏及难恢复。由于灌溉用水量大，水资源的短缺和不合理利用，导致该地区野生植被的衰退和死亡，荒漠化势头扩大。不良的生态环境问题，已影响该地区经济的可持续发展。为进一步做好灌区农业开发工作，改善农业基础设施，增加农业抵御自然灾害的能力，扩大农业有效种植面积，提高农业综合经济效益，提高本地区人民生活水平，必须合理利用水资源大力发展节水灌溉，进行以节水为中心的续建配套和节水改造项目，为灌区的工农业发展和生态环境的改善提供水源保证。

综上所述，阜康市白杨河灌区、三工河灌区、四工河灌区干支渠防渗改建工程的实施，对合理利用水资源、改善灌区灌溉条件、建立可持续发展的农业打下了基础，对振兴灌区及阜康市的经济，具有十分重要的意义。

4 必要性评价分析

水利工程建设是以服务于国民经济发展为核心要义，是关乎国计民生的大事，尽管我国的水利建设一直在赶超国际，但在一定程度上仍旧存在明显不足，特别是缺乏科学完备的经济有效性规划。为促进科学决策、民主决策、依法决策，预防和化解社会矛盾，进行水利工程项目的必要性分析可以有效识别与筛选水利工程产生价值的准确性和客观性。在本项目中，通过对灌区骨干工程在正常灌溉、社会发展、农业发展、改造产田和生态环境的必要性讨论分析，将有助于实现水利建设项目调整和优化投资结构以及决策的科学化。

4.1 分析方法

层次分析法作为水利经济领域重要的综合评价类方法，主要侧重项目必要条件的排序和评价指标权重的确定，可以将水利建设的经验判断用数量表达，使得决策过程具象化[8]。其主要过程是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量的决策分析[9- 10]，具体步骤如下：

(1)构建指标体系递阶层次的结构。一般分为3个层次，即目标层，准则层和执行层。

(2)构建判断的矩阵。矩阵的判断可以通过实际经验得出，选择模拟相对重要情况，以获得各部分的判断矩阵。

(3)计算各层的相对权重。将要素按列归一化，具体计算公式如下：

(1)

式中，d—要素的两两对比值，i和j=1、2、3、…；H——d的归一化值，i和j=1、2、3、…

将得到的矩阵再按行相加，具体计算公式如下：

(2)

式中，h—要素矩阵行的和值，i=1、2、3、…。

计算权重向量，具体计算公式如下：

(3)

式中，H0—值，i=1、2、3、…。

4.2 必要性层次分析

本文采用层次分析法构建分析灌区骨干工程的必要性价值，其中层次分析的目标层为灌区水利骨干工程的建设，准则层为工程建设的必要性要素，方案层为灌区水利工程要素。层次结构建立后，对准则层为工程建设的必要性要素进行两两对比，将工程建设的必要性因素进行量化，建立起两两对比的标度(见表1)。

表1 工程必要性要素的比较

农业灌区骨干工程建设的必要性在上文已经被归结为5点，根据当地的实际状况，按照专家学者及决策者的意见，以粮食安全为第一核心，生态保护为重中之重，持续发展为应有之义。据此该灌区水利骨干工程建设的必要性顺序为：首先是项目建设是提高渠系水利用率，保证正常灌溉的需要；其次是改造中低产田的保障；再次是工程建设是改善生态环境的需要；而后是工程建设是项目区农业发展的需要；最后是工程建设是社会可持续发展的需要。必要性两两对比后量化值见表2。

表2 必要性对比量化值

将两两对比的必要性量化值进行归一化处理得到：

阵行和运算得到：

化后的必要性权重如下：

灌区骨干工程建设的必要性中，正常灌溉占到51%，改造产田占到26%，生态环境占到12%，农业和社会发展各占7%和4%。可以看到该项目建设的主要目标是提高渠系水利用率，保证正常灌溉的需要，占到必要性的一半以上，而对未来的农业和社会可持续发展规划的必要性占比较低，这也符合对现阶段问题解决的迫切性和对未来发展的不确定性规律。

5 结语

通过对阜康市农业灌区骨干工程建设的必要性梳理，利用层次分析法对项目工程的必要性内容进行了评价，发现水利工程的建设主要聚焦于现阶段问题的解决，即项目建成后对农田灌溉产生的积极响应，而对未来发展规划的投入意识显著缺乏，容易导致项目工程的投入不具备可持续发展态势，影响未来灌区的规划发展。因此，通过层次分析法可以具象化地表示出项目必要性的权重大小，有效改善对部分要素的忽视，增加相应的重视程度，给予科学规划，增加生态水利健康可持续发展的有效资金投入。