黑河中西部水系地區(qū)改造工程措施及造價控制分析

王 璐

(甘肅甘蘭水利水電勘測設(shè)計院有限責任公司，甘肅 蘭州 730030)

1 工程概況

黑河中西部水系地處河西走廊中部，流域東起與高臺縣接壤的馬營河，西以嘉峪關(guān)境內(nèi)的黑河山為界，與疏勒河流域毗鄰，北至金塔盆地的馬鬃山為界，涉及青海省祁連縣、甘肅省張掖市的肅南、酒泉市的肅州區(qū)和金塔縣、嘉峪關(guān)市，流域總面積2.7萬km2，其中青海省面積0.24萬km2。

近些年來，黑河生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的惡化局面和突出的水事矛盾日益嚴重。因此，在調(diào)查分析了黑河中西部子水系的水資源量及開發(fā)利用保護現(xiàn)狀存在的問題后，提出了主要工程措施，并進行了造價控制分析和實施效果評價。

2 主要工程措施

2.1 布局原則

(1)保持現(xiàn)有生態(tài)整體穩(wěn)定，逐步修建各工程。

(2)以實現(xiàn)水資源合理配置、高效利用為目標，適當襯砌渠道，采用多種灌溉方式。

(3)合理利用水資源，在地下水埋深較淺區(qū)域適當增加地下水利用量，通過輸水工程把地表水輸送到地下水埋深較深區(qū)域。

(4)對封育天然植被采取有效的灌溉措施，封好植被，加強管理。

(5)采取維修、改建、擴建及歸順河渠等措施，充分發(fā)揮現(xiàn)有河道、渠系及建筑物的作用，減少工程量，節(jié)約投資。

2.2 水源涵養(yǎng)工程

水源涵養(yǎng)工程主要集中在中西部的祁連山源流區(qū)，水源涵養(yǎng)林草隨山體高度的不同，可分為三個亞區(qū)，分別為極高山寒漠固體水源保持亞區(qū)、中山針葉林水源涵養(yǎng)亞區(qū)、淺山灌木草地水土保持亞區(qū)。極高山寒漠固體水源保護亞區(qū)以保護高山草甸植被為主，圍欄封育，禁止放牧、旅游、登山等人為活動，對必要的科學考察及科學實驗，進行有序管理；中山針葉林水源涵養(yǎng)亞區(qū)保護建設(shè)以管護為主，采取全面封育方式，封山育林育草，積極造林，不斷擴大森林資源，提高水源涵養(yǎng)能力；淺山灌木草地水土保持亞區(qū)以保護恢復(fù)灌木林、保護建設(shè)草地資源為重點，采取圍欄封育、退化沙化草場治理等措施，提高林草地覆蓋度，增強水源涵養(yǎng)能力，減輕天然草場的載畜壓力。上游祁連山區(qū)水源涵養(yǎng)工程規(guī)劃見表1(以2015年規(guī)劃為準)。

表1 上游祁連山區(qū)2015年生態(tài)建設(shè)工程規(guī)劃

2.3 灌區(qū)節(jié)水改造工程

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程包括渠系襯砌改造及田間節(jié)水改造兩部分。全流域通過渠系襯砌改造，減少渠系滲漏損失，使河水灌區(qū)渠系水利用系數(shù)提高7個百分點左右，井泉灌區(qū)渠系水利用系數(shù)提高8個百分點左右。田間大力推廣小畦灌，適度發(fā)展適應(yīng)性較強的噴灌、滴灌等，提高水的利用效率。

根據(jù)流域灌區(qū)現(xiàn)狀，通過對各種節(jié)水途徑和節(jié)水灌溉模式的適應(yīng)性分析。其節(jié)水途途徑有：(1)加強渠系防滲和建筑物改造，提高渠系水利用效率；(2)積極推進田間節(jié)水灌溉；(3)高效節(jié)水灌溉技術(shù)；(4)膜上灌。灌區(qū)節(jié)水改造工程規(guī)劃見表2。

表2 節(jié)水改造工程規(guī)劃表

2.4 地下水利用工程

根據(jù)盆地內(nèi)的水文地質(zhì)條件、機電井現(xiàn)狀和水資源配置要求，在地下水補排基本平衡和不超采的前提下，在地下水位較高的清水河灌區(qū)、洪臨灌區(qū)的臨水片，遵循機電井建設(shè)與高新節(jié)水相結(jié)合的分片布局的原則，考慮井渠混灌、以灌代排，積極穩(wěn)妥地發(fā)展機井灌溉，以奪取地下水潛水蒸發(fā)損失，減少地表水輸、配水損失，緩解灌溉高峰期水資源供需矛盾，控制地下水位，防止土地鹽漬化。對流域局部區(qū)域機井過多，地下水嚴重超采區(qū)，復(fù)核機井數(shù)目，合理規(guī)劃布置，以達到逐步壓縮地下水開采量，恢復(fù)地下水位和恢復(fù)天然植被，建立良性的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。規(guī)劃在地下水超采嚴重的嘉峪關(guān)、金塔等地關(guān)閉機電井500眼，在地下水埋深較淺的肅州區(qū)新配套機井200眼。

2.5 調(diào)蓄工程

根據(jù)本規(guī)劃水資源配置，為緩解嘉峪關(guān)供用水矛盾，將洪水河片使用的3000萬m3討賴河水配置2500萬m3給嘉峪關(guān)，增加嘉峪關(guān)地表供水量，減緩嘉峪關(guān)地下水位下降速度，同時洪水河因無調(diào)蓄水庫，徑流年內(nèi)分配不均，天然來水與灌溉用水時空分布矛盾大，水資源利用率極低，因此興建洪水河水庫對保證國家重點工業(yè)基地經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，促進生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展是十分必要的。

洪臨灌區(qū)通過積極調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，尤其是夏秋糧種植比例，根據(jù)水量平衡初步估算，洪水河水庫調(diào)節(jié)庫容約3000萬m3，壩高約60 m。根據(jù)甘肅省針對該水庫所做的前期工作，洪水河水庫壩址初選熬包臺子，下壩址河谷寬210 m，河床較上壩址開闊，交通條件較為便利，壩址處地層巖性為玉門組礫巖及砂巖夾砂質(zhì)泥巖，為微～弱透水巖層；初步分析認為該處具備修建當?shù)夭牧蠅蔚臈l件。

根據(jù)地形地質(zhì)、建筑材料、地震烈度、施工等條件，認為不適宜修建輕型壩；因當?shù)胤罎B土料缺乏，開采難度大，且質(zhì)量較差，無修建以土料為防滲體的地方材料壩的條件。該地砂礫石滿足筑壩要求，壩型初步選定為以砂礫石為主要筑壩材料的當?shù)夭牧蠅危瑝涡涂稍阡摻铐琶姘迳暗[石壩，瀝青砼心墻砂礫石壩，鋼筋砼心墻砂礫石壩等中比較選擇。洪水河水庫主要由大壩、輸水洞、溢洪道、泄洪洞等建筑物組成，框算投資3億元。

2.6 鹽漬化土地改良工程

中西部水系現(xiàn)狀鹽漬化面積30.69萬畝，在流域內(nèi)局部地區(qū)集中分布，是局部地區(qū)的生態(tài)問題之一，規(guī)劃鹽漬化土地改良工程10萬畝。根據(jù)現(xiàn)狀各片鹽漬化的成因，規(guī)劃對其進行分片進行治理。對于肅州區(qū)的清水河和臨水片，改良的方法是結(jié)合地下水開發(fā)利用，控制地下水埋深，達到改土治鹽的目的。

3 投資估算及實施效果評價

3.1 投資估算

根據(jù)項目安排，估算需要投資14.69億元(表3)。其中上游水源涵養(yǎng)建設(shè)投資為3.92億元；灌區(qū)節(jié)水改造工程投資5.87億元；地下水開發(fā)利用工程0.2億元；洪水河水庫調(diào)蓄工程投資3億元；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程1.3億元，水政監(jiān)察隊伍建設(shè)投資0.1億元，基礎(chǔ)研究和前期工作投資0.30億元。

表3 黑河中西部水系治理規(guī)劃及投資估算表

3.2 實施效果評價

各灌區(qū)通過實施種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，田間節(jié)水改造，實行小畦灌及渠道襯砌等節(jié)水措施后，灌溉用水較現(xiàn)狀年節(jié)水1.8億m3，其中種植結(jié)構(gòu)調(diào)整節(jié)水0.95億m3，高新節(jié)灌節(jié)水0.16億m3，田間工程及渠道襯砌節(jié)水0.72億m3。

3.2.1 環(huán)境影響評價

規(guī)劃方案實施后，將根據(jù)流域的水資源條件，按照以供定

需的原則，在嚴禁擴大農(nóng)田灌溉面積的同時，調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，中游灌區(qū)限制種植高耗水作物；農(nóng)業(yè)需水量的大幅度降低，為下游生態(tài)用水提供了保障；農(nóng)業(yè)需水量的大幅度降低，為下游生態(tài)用水提供了保障。對中游灌區(qū)進行節(jié)水改造后，灌溉入滲補給地下水的數(shù)量將有所減少，中游地區(qū)現(xiàn)狀的水資源多次轉(zhuǎn)換和多次利用的特點將有所改變，節(jié)水改造有可能導(dǎo)致局部地區(qū)地下水位下降。規(guī)劃實施后整個流域通過地下水合理開采，地下水位基本保持穩(wěn)定，局部地下水得到補充和恢復(fù)，土地次生鹽漬化現(xiàn)象將得到有效遏制，流域及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境走向良性循環(huán)。規(guī)劃洪水河水庫建成蓄水后，庫區(qū)水面積的大幅度擴大，將對庫周氣候產(chǎn)生一定的調(diào)節(jié)作用，庫區(qū)小氣候的改善及庫周地下水位的升高，將有利于一些濕生植物在庫周生長，為庫周植被提供更充足的水源，從而促進庫周植被的生長，增加庫周植被的覆蓋度，進而促使動植物多樣性增加，庫區(qū)生態(tài)將會逐漸向良性循環(huán)發(fā)展。

3.2.2 社會經(jīng)濟評價

規(guī)劃方案實施后，黑河流域可緩解水資源供需矛盾，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。水庫修建將淹沒和占用一些耕地和牧場，因此將會對周圍的社會經(jīng)濟產(chǎn)生短期不利影響。但隨著移民補償費用及措施的落實，對社會經(jīng)濟造成的不利影響將會很快減少和消失。同時隨著水庫的發(fā)電，能源供應(yīng)還將會對當?shù)氐慕?jīng)濟產(chǎn)生促進作用。

4 結(jié)語

通過對黑河中西部水系進行工程措施改造，初步估算投資為14.69億元。合理開發(fā)利用黑河水資源，為促進流域境內(nèi)的繁榮和發(fā)展可產(chǎn)生積極的意義。規(guī)劃方案實施后，環(huán)境影響評價及社會經(jīng)濟評價效果均良好。