龍口市清淤挖擴(kuò)小型水庫(kù)和塘壩工程探討

王繼新，徐傳久，辛洪燕

（龍口市水務(wù)局，山東 龍口 265701）

1 龍市口小型水庫(kù)和塘壩建設(shè)概況

龍口市地處膠東半島北部，西北部瀕臨渤海，東南部與蓬萊、棲霞、招遠(yuǎn)接壤，總的地形特點(diǎn)是東南高，西北低。全市土地面積893.3km2，其中南部低山丘嶺面積438.35km2，占總面積的49.13%，北部平原區(qū)面積450.8km2，占總面積的50.87%。

龍口市屬于暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明，季風(fēng)進(jìn)退明顯，春季干燥多南風(fēng)，夏季濕熱多陰雨，秋季涼爽少雨，冬季寒冷多北風(fēng)。根據(jù)1960年以來(lái)的降雨統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，多年平均降水量579.2mm，最大1964年全市平均降水量達(dá)到1046.2mm，最小1989年則僅為329.4mm。旱災(zāi)是龍口市的主要自然災(zāi)害。根據(jù)建國(guó)以來(lái)的旱災(zāi)統(tǒng)計(jì)，大旱平均4.5年一次，較重的季節(jié)性干旱平均1.2年一次，其中春旱機(jī)率為50%，春播干旱機(jī)率為58%，夏旱機(jī)率為42%，秋播干旱機(jī)率為38%。

龍口市南部山區(qū)主要灌溉水源地是小型水庫(kù)和塘壩。目前，建有小型水庫(kù)和塘壩390座，總蓄水能力3517.77萬(wàn)m3。其中?。ㄒ唬┬退畮?kù)8座，?。ǘ┬退畮?kù)66座，控制流域總面積235.82km2，總蓄水能力2723.65萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)灌溉總面積1680hm2。塘壩316座，控制流域總面積 152km2，總蓄水能力 794.12萬(wàn) m3，設(shè)計(jì)灌溉總面積1486.67hm2。

根據(jù)降雨量及水庫(kù)和塘壩復(fù)蓄系數(shù)分析，小型水庫(kù)多年平均可利用水量為1870萬(wàn)m3，塘壩多年平均可利用水量 680萬(wàn)m3。

小型水庫(kù)和塘壩除作為灌溉水源地外，另一個(gè)作用是補(bǔ)充地下水，通過(guò)長(zhǎng)期緩慢的入滲地下徑流，對(duì)下游區(qū)域進(jìn)行地下水補(bǔ)給。在大旱年份表現(xiàn)的比較明顯，部分位于水庫(kù)下游的村莊，其人畜飲用水依靠上游庫(kù)水下滲補(bǔ)給，水庫(kù)長(zhǎng)時(shí)間干涸，會(huì)使飲用水源干枯。根據(jù)規(guī)劃，常勝、員外劉家等部分?。ㄒ唬┬退畮?kù)2010年以后將承擔(dān)小城鎮(zhèn)和城鎮(zhèn)供水的任務(wù)。

2 龍口市小型水庫(kù)和塘壩存在的問(wèn)題

2.1 蓄水能力低，滿足不了用水需求

龍口市390座小型水庫(kù)、塘壩中，絕大多數(shù)為年調(diào)節(jié)水庫(kù)，僅有10%左右為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。多數(shù)水庫(kù)蓄水能力比較低，有限的水資源不能充分?jǐn)r蓄利用，存在當(dāng)年降水較多時(shí)滿庫(kù)溢流，次年春天可滿足灌溉用水，但汛期降水較少時(shí)則秋旱及第三年春旱，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水，造成嚴(yán)重的減產(chǎn)減收。約1/4的水庫(kù)和塘壩蓄水能力與控制流域面積嚴(yán)重不匹配，庫(kù)容小而來(lái)水面積大，存在“有雨則滿，雨大則流，小旱用水則干”的問(wèn)題。

例，2005年全市平均降水量488mm，低于多年平均降水量近100mm；2006年降水量402mm，降水量偏少，干旱嚴(yán)重；2007年，春天干旱持續(xù)，全市地表小型水庫(kù)及塘壩蓄水量?jī)H1020萬(wàn)m3，為允許蓄水量的29%，其中小型水庫(kù)干涸20座，塘壩干涸180座。旱情持續(xù)至7月1日，地表蓄水 600萬(wàn)m3，小型水庫(kù)干涸46座，塘壩干涸256座。經(jīng)過(guò)7月、8月降雨413.2mm后，水庫(kù)和塘壩蓄水達(dá)到 2814.9萬(wàn)m3，50座小型水庫(kù)、271座塘壩達(dá)到滿庫(kù)溢流。旱時(shí)缺水、豐時(shí)溢流特征明顯。

2.2 水庫(kù)淤積嚴(yán)重，影響防洪及灌溉效益的發(fā)揮

龍口市的小型水庫(kù)和塘壩多建于20世紀(jì)六七十年代，少數(shù)建于20世紀(jì)80年代及以后，建庫(kù)年代久遠(yuǎn)。建庫(kù)以來(lái)，從未進(jìn)行過(guò)全面的水庫(kù)和塘壩清淤工作。龍口市小型水庫(kù)和塘壩的降雨匯流特點(diǎn)是源短流急，匯流時(shí)間短，含泥沙量高，多數(shù)水庫(kù)存在淤積問(wèn)題。根據(jù)初步調(diào)查，約有70%水庫(kù)存在較嚴(yán)重的淤積情況，淤積量占總庫(kù)容量的20%～30%左右，個(gè)別淤積甚至達(dá)到興利庫(kù)容的50%左右。淤積問(wèn)題，嚴(yán)重削弱了水庫(kù)和塘壩的蓄水調(diào)洪能力，影響防洪、抗旱效益的充分發(fā)揮。

3 小型水庫(kù)和塘壩清淤擴(kuò)挖的優(yōu)點(diǎn)

3.1 清淤擴(kuò)挖可實(shí)現(xiàn)一舉多得

龍口市在水源充足、位置適宜的山間盆地基本上已修建了小水庫(kù)和塘壩，尋找新的建庫(kù)合適位置有難度。另外，今后新建的小型水庫(kù)不可避免地會(huì)遇到造價(jià)高、征賠、占用大量?jī)?yōu)質(zhì)土地等問(wèn)題。因此，立足于水利工程現(xiàn)狀，啟動(dòng)實(shí)施小型水庫(kù)和塘壩清淤、挖擴(kuò)工程，挖掘蓄水潛力，充分發(fā)揮現(xiàn)有水庫(kù)的功能，是緩解水資源危機(jī)的有效途徑。

小型水庫(kù)清淤、挖擴(kuò)工程即是對(duì)水庫(kù)內(nèi)的淤積泥沙進(jìn)行清理，另外根據(jù)庫(kù)區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)對(duì)庫(kù)區(qū)周邊的強(qiáng)風(fēng)化巖、全風(fēng)化巖、硬質(zhì)粘土進(jìn)行開挖，增大小型水庫(kù)、塘壩興利庫(kù)容。淤積泥沙可實(shí)現(xiàn)資源化合理利用，一是可將沙淤積外運(yùn)作為建筑材料；二是將淤泥沙推運(yùn)至庫(kù)塘附近的平緩山地堆積平整，作為綠化、作物種植用地、改良土壤和填土造田；三是泥沙外運(yùn)至水庫(kù)壩后逐層平整壓實(shí)，增加大壩厚度。水庫(kù)清淤、挖擴(kuò)工程的優(yōu)點(diǎn)是成本低、不占用土地或占用土地非常少，能新增可耕地。

3.2 成本分析比較

3.2.1 按新建小型水庫(kù)成本估算

假設(shè)新建一座興利庫(kù)容15萬(wàn)m3的小型水庫(kù)（以蓄水量/投資比較高的石良鎮(zhèn)魯家溝為原型），壩長(zhǎng)180m，最大壩高16m，頂寬4m；前坡干砌石護(hù)坡，坡比1∶1∶2.5，后坡坡比1∶2。 粘土心墻頂寬1m，底寬 8m；溢洪道破碎強(qiáng)風(fēng)化巖開挖 50m，寬15m，深 3.5m，靠壩一側(cè)漿砌石翼墻。放水洞為直徑600mm壓力鋼筋混凝土管，內(nèi)襯直徑300mm鋼管，壩后閘閥控制。新建20m2防汛管理房。庫(kù)區(qū)需淹沒(méi)土地4hm2。按砂殼土就地取材計(jì)，不考慮庫(kù)區(qū)淹沒(méi)征地成本，根據(jù)估算，需完成土方9.2萬(wàn)m3，石方 1700m3、混凝土方 60m3，投資342.1萬(wàn)元，折合每立方米蓄水量的投資成本為22.6元。

3.2.2 小型水庫(kù)與塘壩清淤擴(kuò)挖成本估算

（1）淤泥用推土機(jī)推至庫(kù)塘附近（高于校核水位）就地堆放的成本：堆放位置選擇荒地，且可新造耕地，按176kW推土機(jī)推土50m定價(jià)估算為5.5元，若運(yùn)距達(dá)到100m則定價(jià)估算為10.2元。

（2）淤泥外運(yùn)：用 1m3挖掘機(jī)挖裝自卸汽車運(yùn)土500m，按龍口市地方財(cái)政定價(jià)為10元/m3。運(yùn)至附近荒地可用于造地。

（3）含淤泥較少的沙淤積可作為建筑用沙或填筑用沙，可實(shí)現(xiàn)無(wú)成本清淤。

（4）擴(kuò)挖部分：只對(duì)粘土或砂粒狀強(qiáng)風(fēng)化巖挖取外運(yùn)，若強(qiáng)風(fēng)化巖強(qiáng)度高，需爆破則不進(jìn)行擴(kuò)挖。含砂粒較多粘土可外運(yùn)利用，交通不便則在庫(kù)塘附近堆放平整。

根據(jù)以上比較，清淤工程即使最高成本也不超過(guò)新建水庫(kù)成本的50%，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且不需要淹沒(méi)河谷地區(qū)相對(duì)較好的耕地，避免占地征賠糾紛。

3.3 水庫(kù)清淤挖擴(kuò)的初步試驗(yàn)分析

為研究解決小型水庫(kù)的清淤挖擴(kuò)、增容蓄水問(wèn)題，2007年，龍口市水務(wù)局結(jié)合水庫(kù)除險(xiǎn)加固，對(duì)龍口市北馬鎮(zhèn)王壽水庫(kù)進(jìn)行了清淤挖擴(kuò)工程。通過(guò)對(duì)該水庫(kù)清淤擴(kuò)挖的分析，可以在一定程度上說(shuō)明清淤擴(kuò)挖的優(yōu)勢(shì)。

北馬鎮(zhèn)王壽水庫(kù)為小（二）型水庫(kù)，總庫(kù)容10.2萬(wàn)m3，興利庫(kù)容6.25萬(wàn)m3，死庫(kù)容0.35萬(wàn)m3。庫(kù)區(qū)地質(zhì)為全風(fēng)化巖，呈酥石狀。水庫(kù)除險(xiǎn)加固前，淤積非常嚴(yán)重，壩前淤泥高于放水洞1.0m，庫(kù)內(nèi)淤積區(qū)前鋒距大壩50m，實(shí)際興利庫(kù)容僅為3萬(wàn)m3左右。2007年4月，開始對(duì)水庫(kù)進(jìn)行清淤，并進(jìn)行除險(xiǎn)加固。該水庫(kù)交通條件尚可，交通土路經(jīng)簡(jiǎn)單維修后可實(shí)現(xiàn)通行載重車輛。由某建筑工程公司承擔(dān)庫(kù)內(nèi)挖擴(kuò)及清淤任務(wù)，對(duì)庫(kù)底淤泥實(shí)行外運(yùn)，對(duì)庫(kù)區(qū)兩岸全風(fēng)化巖向上游用挖掘機(jī)挖取，自卸汽車外運(yùn)。底高程低于興利水位1.5m，庫(kù)區(qū)寬度100m到50m逐步縮窄。淤泥免費(fèi)外運(yùn)，擴(kuò)挖的酥石由于可作為填筑土石料，每方收取一定費(fèi)用，用于對(duì)征用土地的補(bǔ)償。除險(xiǎn)加固所需的土料則免費(fèi)運(yùn)至大壩壩后，用于加高加寬大壩。經(jīng)清淤挖擴(kuò)后，水庫(kù)目前實(shí)際蓄水能力已達(dá)10萬(wàn) m3，增加蓄水能力3.4萬(wàn)m3。因?qū)崿F(xiàn)挖擴(kuò)土料資源化利用，水庫(kù)清淤挖擴(kuò)工程實(shí)現(xiàn)零投資完成。

4 清淤挖擴(kuò)工程組織實(shí)施

4.1 組織單位

目前，龍口市的小（二）型水庫(kù)及塘壩多由所在村管理，少量由所在鎮(zhèn)管理；?。ㄒ唬┬退畮?kù)由所在鎮(zhèn)管理。鑒于小型水庫(kù)和塘壩分布廣泛，數(shù)量眾多，清淤挖擴(kuò)工程宜由所在鎮(zhèn)政府統(tǒng)一組織實(shí)施。

4.2 編制實(shí)施方案

由于小型水庫(kù)和塘壩交通狀況、庫(kù)區(qū)地質(zhì)、淤積狀況、灌溉用水需求情況各不相同，為此首先需要進(jìn)行全面的淤積情況調(diào)查和庫(kù)區(qū)地質(zhì)調(diào)查，在此基礎(chǔ)上制定挖擴(kuò)具體方案。

4.3 實(shí)施時(shí)間的選擇

選擇在干旱年份枯水期庫(kù)塘水位降至死水位附近或干涸時(shí)實(shí)施，這樣更易于排干，為清淤創(chuàng)造有利條件。盡量不進(jìn)行泄水騰庫(kù)，避免對(duì)當(dāng)年農(nóng)業(yè)灌溉用水產(chǎn)生不利影響。每座庫(kù)塘具體實(shí)施時(shí)間由各鎮(zhèn)區(qū)靈活掌握。

4.4 資金籌措與使用監(jiān)督

應(yīng)本著多方籌集的原則，建議由省級(jí)20%、市縣級(jí)20%、鎮(zhèn)級(jí)及村級(jí)60%的比例，共同出資。根據(jù)投資額，一次或多次撥付到位。由縣、鎮(zhèn)級(jí)組成驗(yàn)收工程小組，每座庫(kù)塘完工后，按完成清淤量將上級(jí)撥款撥付到鎮(zhèn)，由鎮(zhèn)支付施工費(fèi)用。為保障資金用到實(shí)處，充分接受群眾監(jiān)督，建議每座水庫(kù)和塘壩的投資金額、清淤工程量在所在鎮(zhèn)、村全部公開。

4.5 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)

要充分認(rèn)識(shí)小型水庫(kù)和塘壩清淤工作的必要性、緊迫性。要從防洪、灌溉、保證水資源與水質(zhì)的目的出發(fā)，以對(duì)人民群眾負(fù)責(zé)和對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利的高度，認(rèn)真研究對(duì)待水庫(kù)清淤挖擴(kuò)問(wèn)題；要把水庫(kù)和塘壩清淤工作列入政府工作計(jì)劃，確保領(lǐng)導(dǎo)到位、資金到位。同時(shí)，要加大宣傳力度，切實(shí)抓好水庫(kù)和塘壩清淤工作，造福于民。