龙口市清淤挖扩小型水库和塘坝工程探讨

2010-04-14王继新徐传久辛洪燕

山东水利 2010年3期

王继新，徐传久，辛洪燕

（龙口市水务局，山东龙口 265701）

1 龙市口小型水库和塘坝建设概况

龙口市地处胶东半岛北部，西北部濒临渤海，东南部与蓬莱、栖霞、招远接壤，总的地形特点是东南高，西北低。全市土地面积893.3km2，其中南部低山丘岭面积438.35km2，占总面积的49.13%，北部平原区面积450.8km2，占总面积的50.87%。

龙口市属于暖温带半湿润季风型大陆性气候，四季分明，季风进退明显，春季干燥多南风，夏季湿热多阴雨，秋季凉爽少雨，冬季寒冷多北风。根据1960年以来的降雨统计数据，多年平均降水量579.2mm，最大1964年全市平均降水量达到1046.2mm，最小1989年则仅为329.4mm。旱灾是龙口市的主要自然灾害。根据建国以来的旱灾统计，大旱平均4.5年一次，较重的季节性干旱平均1.2年一次，其中春旱机率为50%，春播干旱机率为58%，夏旱机率为42%，秋播干旱机率为38%。

龙口市南部山区主要灌溉水源地是小型水库和塘坝。目前，建有小型水库和塘坝390座，总蓄水能力3517.77万m3。其中小（一）型水库8座，小（二）型水库66座，控制流域总面积235.82km2，总蓄水能力2723.65万m3，设计灌溉总面积1680hm2。塘坝316座，控制流域总面积 152km2，总蓄水能力 794.12万 m3，设计灌溉总面积1486.67hm2。

根据降雨量及水库和塘坝复蓄系数分析，小型水库多年平均可利用水量为1870万m3，塘坝多年平均可利用水量 680万m3。

小型水库和塘坝除作为灌溉水源地外，另一个作用是补充地下水，通过长期缓慢的入渗地下径流，对下游区域进行地下水补给。在大旱年份表现的比较明显，部分位于水库下游的村庄，其人畜饮用水依靠上游库水下渗补给，水库长时间干涸，会使饮用水源干枯。根据规划，常胜、员外刘家等部分小（一）型水库2010年以后将承担小城镇和城镇供水的任务。

2 龙口市小型水库和塘坝存在的问题

2.1 蓄水能力低，满足不了用水需求

龙口市390座小型水库、塘坝中，绝大多数为年调节水库，仅有10%左右为多年调节水库。多数水库蓄水能力比较低，有限的水资源不能充分拦蓄利用，存在当年降水较多时满库溢流，次年春天可满足灌溉用水，但汛期降水较少时则秋旱及第三年春旱，严重影响农业生产灌溉用水，造成严重的减产减收。约1/4的水库和塘坝蓄水能力与控制流域面积严重不匹配，库容小而来水面积大，存在“有雨则满，雨大则流，小旱用水则干”的问题。

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，干旱严重；2007年，春天干旱持续，全市地表小型水库及塘坝蓄水量仅1020万m3，为允许蓄水量的29%，其中小型水库干涸20座，塘坝干涸180座。旱情持续至7月1日，地表蓄水 600万m3，小型水库干涸46座，塘坝干涸256座。经过7月、8月降雨413.2mm后，水库和塘坝蓄水达到 2814.9万m3，50座小型水库、271座塘坝达到满库溢流。旱时缺水、丰时溢流特征明显。

2.2 水库淤积严重，影响防洪及灌溉效益的发挥

龙口市的小型水库和塘坝多建于20世纪六七十年代，少数建于20世纪80年代及以后，建库年代久远。建库以来，从未进行过全面的水库和塘坝清淤工作。龙口市小型水库和塘坝的降雨汇流特点是源短流急，汇流时间短，含泥沙量高，多数水库存在淤积问题。根据初步调查，约有70%水库存在较严重的淤积情况，淤积量占总库容量的20%～30%左右，个别淤积甚至达到兴利库容的50%左右。淤积问题，严重削弱了水库和塘坝的蓄水调洪能力，影响防洪、抗旱效益的充分发挥。

3 小型水库和塘坝清淤扩挖的优点

3.1 清淤扩挖可实现一举多得

龙口市在水源充足、位置适宜的山间盆地基本上已修建了小水库和塘坝，寻找新的建库合适位置有难度。另外，今后新建的小型水库不可避免地会遇到造价高、征赔、占用大量优质土地等问题。因此，立足于水利工程现状，启动实施小型水库和塘坝清淤、挖扩工程，挖掘蓄水潜力，充分发挥现有水库的功能，是缓解水资源危机的有效途径。

小型水库清淤、挖扩工程即是对水库内的淤积泥沙进行清理，另外根据库区地质特点对库区周边的强风化岩、全风化岩、硬质粘土进行开挖，增大小型水库、塘坝兴利库容。淤积泥沙可实现资源化合理利用，一是可将沙淤积外运作为建筑材料；二是将淤泥沙推运至库塘附近的平缓山地堆积平整，作为绿化、作物种植用地、改良土壤和填土造田；三是泥沙外运至水库坝后逐层平整压实，增加大坝厚度。水库清淤、挖扩工程的优点是成本低、不占用土地或占用土地非常少，能新增可耕地。

3.2 成本分析比较

3.2.1 按新建小型水库成本估算

假设新建一座兴利库容15万m3的小型水库（以蓄水量/投资比较高的石良镇鲁家沟为原型），坝长180m，最大坝高16m，顶宽4m；前坡干砌石护坡，坡比1∶1∶2.5，后坡坡比1∶2。粘土心墙顶宽1m，底宽 8m；溢洪道破碎强风化岩开挖 50m，宽15m，深 3.5m，靠坝一侧浆砌石翼墙。放水洞为直径600mm压力钢筋混凝土管，内衬直径300mm钢管，坝后闸阀控制。新建20m2防汛管理房。库区需淹没土地4hm2。按砂壳土就地取材计，不考虑库区淹没征地成本，根据估算，需完成土方9.2万m3，石方 1700m3、混凝土方 60m3，投资342.1万元，折合每立方米蓄水量的投资成本为22.6元。

3.2.2 小型水库与塘坝清淤扩挖成本估算

（1）淤泥用推土机推至库塘附近（高于校核水位）就地堆放的成本：堆放位置选择荒地，且可新造耕地，按176kW推土机推土50m定价估算为5.5元，若运距达到100m则定价估算为10.2元。

（2）淤泥外运：用 1m3挖掘机挖装自卸汽车运土500m，按龙口市地方财政定价为10元/m3。运至附近荒地可用于造地。

（3）含淤泥较少的沙淤积可作为建筑用沙或填筑用沙，可实现无成本清淤。

（4）扩挖部分：只对粘土或砂粒状强风化岩挖取外运，若强风化岩强度高，需爆破则不进行扩挖。含砂粒较多粘土可外运利用，交通不便则在库塘附近堆放平整。

根据以上比较，清淤工程即使最高成本也不超过新建水库成本的50%，具有明显的优势，且不需要淹没河谷地区相对较好的耕地，避免占地征赔纠纷。

3.3 水库清淤挖扩的初步试验分析

为研究解决小型水库的清淤挖扩、增容蓄水问题，2007年，龙口市水务局结合水库除险加固，对龙口市北马镇王寿水库进行了清淤挖扩工程。通过对该水库清淤扩挖的分析，可以在一定程度上说明清淤扩挖的优势。

北马镇王寿水库为小（二）型水库，总库容10.2万m3，兴利库容6.25万m3，死库容0.35万m3。库区地质为全风化岩，呈酥石状。水库除险加固前，淤积非常严重，坝前淤泥高于放水洞1.0m，库内淤积区前锋距大坝50m，实际兴利库容仅为3万m3左右。2007年4月，开始对水库进行清淤，并进行除险加固。该水库交通条件尚可，交通土路经简单维修后可实现通行载重车辆。由某建筑工程公司承担库内挖扩及清淤任务，对库底淤泥实行外运，对库区两岸全风化岩向上游用挖掘机挖取，自卸汽车外运。底高程低于兴利水位1.5m，库区宽度100m到50m逐步缩窄。淤泥免费外运，扩挖的酥石由于可作为填筑土石料，每方收取一定费用，用于对征用土地的补偿。除险加固所需的土料则免费运至大坝坝后，用于加高加宽大坝。经清淤挖扩后，水库目前实际蓄水能力已达10万 m3，增加蓄水能力3.4万m3。因实现挖扩土料资源化利用，水库清淤挖扩工程实现零投资完成。

4 清淤挖扩工程组织实施

4.1 组织单位

目前，龙口市的小（二）型水库及塘坝多由所在村管理，少量由所在镇管理；小（一）型水库由所在镇管理。鉴于小型水库和塘坝分布广泛，数量众多，清淤挖扩工程宜由所在镇政府统一组织实施。

4.2 编制实施方案

由于小型水库和塘坝交通状况、库区地质、淤积状况、灌溉用水需求情况各不相同，为此首先需要进行全面的淤积情况调查和库区地质调查，在此基础上制定挖扩具体方案。

4.3 实施时间的选择

选择在干旱年份枯水期库塘水位降至死水位附近或干涸时实施，这样更易于排干，为清淤创造有利条件。尽量不进行泄水腾库，避免对当年农业灌溉用水产生不利影响。每座库塘具体实施时间由各镇区灵活掌握。

4.4 资金筹措与使用监督

应本着多方筹集的原则，建议由省级20%、市县级20%、镇级及村级60%的比例，共同出资。根据投资额，一次或多次拨付到位。由县、镇级组成验收工程小组，每座库塘完工后，按完成清淤量将上级拨款拨付到镇，由镇支付施工费用。为保障资金用到实处，充分接受群众监督，建议每座水库和塘坝的投资金额、清淤工程量在所在镇、村全部公开。