瑪河灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造工程效益分析

王 芳

（新疆瑪納斯河流域管理局，新疆 石河子 832000）

1 灌區(qū)概況

瑪河灌區(qū)地處瑪納斯河流域中下游的沖洪積扇傾斜平原和較寬的沖積洪泛平原上，共有耕地面積23.8萬(wàn) hm2，灌溉面積 21.1萬(wàn) hm2，年灌溉用水量16億m3，是全國(guó)大型灌區(qū)之一?，敽庸鄥^(qū)由石河子灌區(qū)、瑪納斯縣灌區(qū)、莫索灣灌區(qū)、西岸大渠灌區(qū)、新湖灌區(qū)五個(gè)一級(jí)灌區(qū)組成。灌區(qū)內(nèi)分布著石河子市、瑪納斯縣、沙灣縣、兵團(tuán)第八師、兵團(tuán)第六師等行政區(qū)縣及所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)和團(tuán)場(chǎng)。

灌區(qū)的東岸大渠處在瑪納斯河?xùn)|岸，全渠道長(zhǎng)17.2km，控制灌溉面積21.1萬(wàn)hm2，年輸水量9.4億m3，承擔(dān)著灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉、水庫(kù)引水、水力發(fā)電、電站引水等重要任務(wù)，是瑪河全灌區(qū)的主動(dòng)脈，控制著整個(gè)瑪河灌區(qū)。北五岔干渠是瑪納斯縣灌區(qū)骨干輸水渠道，控制著瑪納斯縣北五岔鎮(zhèn)和六戶地鎮(zhèn)的1.78萬(wàn)hm2灌溉面積，是連接新戶坪水庫(kù)和白土坑水庫(kù)到北五岔鎮(zhèn)和六戶地鎮(zhèn)之間唯一的輸水工程，是兩鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉的生命線。本次改造東岸大渠，長(zhǎng)度為1.011 km，設(shè)計(jì)流量為65～72 m3/s，渠系建筑物1座；新建西調(diào)渠節(jié)制退水閘1座，設(shè)計(jì)流量為35 m3/s，其中渠道工程規(guī)模為大型，西調(diào)渠節(jié)制退水閘工程級(jí)別為3級(jí)。

2 工程現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

2.1 東岸大渠

東岸大渠于1959年竣工完成，起點(diǎn)處于紅山嘴運(yùn)河的第一個(gè)進(jìn)水閘，從南到北分別流過(guò)瑪河四級(jí)和五級(jí)電站、北疆鐵路、國(guó)道312等交通樞紐，終點(diǎn)止于瑪納斯縣蘭州灣鄉(xiāng)，全渠道長(zhǎng)17.2 km，梯形渠道用干砌卵石襯砌。

東岸大渠本次改建段存在的主要問(wèn)題如下：河道嚴(yán)重破壞變形，沿線多處發(fā)生大面積砌體剝落，河道底面不平整，變形導(dǎo)致河道左右傾斜，過(guò)流斷面不對(duì)稱；渠道竣工時(shí)未做防滲處理，年代久遠(yuǎn)滲漏嚴(yán)重，兩邊邊坡長(zhǎng)滿雜草，嚴(yán)重阻礙了渠道過(guò)水。

2.2 東岸大渠16+833閘樞紐

16+833閘樞紐，位于樁號(hào)16+923處，主要由4孔控制閘門和2孔引水閘門構(gòu)成?？刂崎l的設(shè)計(jì)流量為75 m3/s，增加流量為82.5 m3/s，引水閘的設(shè)計(jì)流量為30 m3/s，增加流量為35 m3/s，實(shí)際最大過(guò)流量?jī)H為26 m3/s。閘室及工作橋均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。閘門采用露頂式平板鋼閘門，啟閉機(jī)采用直聯(lián)式螺桿啟閉機(jī)，閘房采用彩鋼苯板房。

存在的主要問(wèn)題：一是閘門難以分水。根據(jù)閘門現(xiàn)狀，引水閘導(dǎo)流門的導(dǎo)流角大約為60°，超過(guò)規(guī)范的允許值。除此之外，閘門前水流速較大，面對(duì)激流條件下時(shí)，閘門的過(guò)流能力不足。二是閘室超高不夠。為滿足西調(diào)渠分水，需將節(jié)制閘閘門控制在半開狀態(tài)下，加上節(jié)制閘前水流流速較大，閘前存在翻水現(xiàn)象。三是工作橋存在影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫。

2.3 北五岔干渠

北五岔干渠建于1963年，設(shè)計(jì)流量為15m3/s，全長(zhǎng)22.6 km。樁號(hào)0+000—5+000段是土渠，樁號(hào)5+290—17+090段是預(yù)制混凝土板梯形渠，現(xiàn)均已被嚴(yán)重破壞；2007年完成改造樁號(hào)17+090—22+600段，將該段渠道改造成現(xiàn)澆混凝土加復(fù)合土工膜雙重防滲結(jié)構(gòu)形式，渠道斷面是弧底梯形，渠底為苯板防凍層；2011年改造完成樁號(hào)16+100—17+090段，將該段渠道改造成現(xiàn)澆混凝土加復(fù)合土工膜雙重防滲結(jié)構(gòu)形式，渠道斷面是弧底梯形，渠底采用砂礫石墊層換填。

本期改建樁號(hào)14+600—16+100段，渠道總長(zhǎng)1.5km，設(shè)計(jì)流量 8.3～10 m3/s，加大流量 10.3～12.5 m3/s。由于建筑物施工標(biāo)準(zhǔn)較低，運(yùn)行時(shí)間久遠(yuǎn)和后期管理維護(hù)不足，入口和出口連接段普遍出現(xiàn)塌陷和變形，河岸兩側(cè)的翼墻也出現(xiàn)塌陷。沿線的農(nóng)業(yè)橋梁基礎(chǔ)全部沉降且傾斜，橋墩混凝土表面出現(xiàn)不同程度的裂縫，嚴(yán)重影響了渠系建筑物結(jié)構(gòu)安全。

改建段存在的問(wèn)題：一是渠道凍脹受到嚴(yán)重破壞。因?yàn)闅鉁貎雒?，渠道混凝土板發(fā)生膨脹并嚴(yán)重塌陷。二是渠道的輸水能力不足。項(xiàng)目區(qū)建設(shè)時(shí)投入資金不足，渠道建設(shè)水平較低。同時(shí)，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形式影響，灌區(qū)農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，主栽農(nóng)作物的比重明顯增加，使灌溉面積高度集中于需水量大的區(qū)域，凸顯渠道輸水能力較低的短板。三是因?yàn)榍阑炷涟鍑?yán)重破損，渠底滲水和漏水較為嚴(yán)重，導(dǎo)致沿著渠道兩側(cè)的土壤次生鹽漬化程度加重。四是渠道長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，局部渠段水流沖刷嚴(yán)重，部分岸坡混凝土板向下發(fā)生滑落。五是渠道超高不足。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50288-2018）要求，北五岔干渠計(jì)算超高為0.5～0.6 m，但是現(xiàn)有渠道超高只有0.15～0.25 m，低于規(guī)范要求。六是渠系部分建筑物受到嚴(yán)重破壞。

3 項(xiàng)目效益分析

3.1 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)低

渠道基本上沿老渠線改建，技術(shù)上不存在無(wú)法解決的問(wèn)題。灌區(qū)已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)是可行的，財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較低，主要表現(xiàn)在以下方面：

灌區(qū)項(xiàng)目建設(shè)采用混凝土或漿砌石襯砌，施工、運(yùn)行等方面已積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)；材料可以就近解決，填筑土方的土料場(chǎng)儲(chǔ)量大、運(yùn)距近、質(zhì)量符合要求；混凝土骨料可由鄰近的砂礫石料場(chǎng)供應(yīng)，質(zhì)量及儲(chǔ)量均滿足工程所需。施工可定于灌溉停水期間，實(shí)施分段搶修。

3.2 項(xiàng)目建設(shè)效益性分析

本項(xiàng)目的建設(shè)期為1年，工程正常生產(chǎn)運(yùn)行期30年，項(xiàng)目的新增效益主要是灌溉效益，本項(xiàng)目新增靜態(tài)總投資為2 015.3萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)測(cè)算，本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為9.30%，高于社會(huì)現(xiàn)有折現(xiàn)率8%；經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為224萬(wàn)元，為正數(shù)；效益費(fèi)用比計(jì)算是1.10，高于1；計(jì)算得靜態(tài)投資回收期為11.02年，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)要求，說(shuō)明項(xiàng)目理論上具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)過(guò)測(cè)算，項(xiàng)目建成投入運(yùn)行后，改善灌溉面積0.5萬(wàn)hm2，灌區(qū)年新增糧食生產(chǎn)能力115.73萬(wàn)kg，新增棉花生產(chǎn)能力11.50萬(wàn)kg，年新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值518.53萬(wàn)元，單位受益面積投資4 006.8元/hm2，單位面積投資增加產(chǎn)值1 037.1元/hm2。根據(jù)灌區(qū)水量供需平衡分析，項(xiàng)目完成后灌區(qū)供水量為11.87億m3，新增年總成本費(fèi)用為107.78萬(wàn)元，新增成本水價(jià)為0.001 元/m3。

該項(xiàng)目的實(shí)施為瑪河灌區(qū)農(nóng)作物的按時(shí)澆灌和旱情解決提供了有力保障，對(duì)改善瑪河灌區(qū)灌溉硬件條件，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和增加農(nóng)民收入具有極大的意義。項(xiàng)目具有較好的社會(huì)效益和國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 促進(jìn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)骨干工程的改造，可減少輸水損失，降低項(xiàng)目區(qū)地下水位，減少土壤次生鹽漬化。項(xiàng)目區(qū)骨干工程改造，提高項(xiàng)目區(qū)水資源利用率，改善項(xiàng)目區(qū)灌溉條件，提高作物單產(chǎn)，增加項(xiàng)目區(qū)林草面積，節(jié)約水量可用于生態(tài)用水，不斷改善生態(tài)環(huán)境，保證項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 提高灌區(qū)水分生產(chǎn)率

節(jié)水改造可提高作物產(chǎn)能，灌區(qū)糧食單產(chǎn)提高，經(jīng)測(cè)算單位產(chǎn)值增加1 037.1元/hm2，灌區(qū)水分生產(chǎn)率提高。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)改善灌區(qū)管理站房，加快灌區(qū)信息化建設(shè)，提高了防洪和供水監(jiān)管，增強(qiáng)了灌區(qū)維穩(wěn)值班需求，改善了辦公與生活居住要求，提高了應(yīng)對(duì)瑪納斯河流域復(fù)雜氣候和水利災(zāi)害的能力，保障了流域防汛抗旱、水資源調(diào)度、水利工程運(yùn)行管理、水行政執(zhí)法監(jiān)管等業(yè)務(wù)的順利開展。通過(guò)對(duì)瑪河灌區(qū)建設(shè)續(xù)建配套節(jié)水改造工程，大大地提高了渠系水利用系數(shù)，改善了瑪河灌區(qū)的灌溉條件，提高了灌溉保證率。項(xiàng)目建成投入運(yùn)行后，改變了瑪河灌溉缺水情況，加速了瑪河灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高了社會(huì)效益和生態(tài)效益。