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      龍口市清淤挖擴(kuò)小型水庫(kù)和塘壩工程探討

      2010-04-14 14:22:49王繼新徐傳久辛洪燕
      山東水利 2010年3期
      關(guān)鍵詞:塘壩外運(yùn)龍口市

      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。

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