水库清淤是缓解水资源危机的有效途径
2012-08-15姜福信王振胜
姜福信,王振胜
(1. 密山市青年灌区水利水保总站,黑龙江 密山158300;2. 虎林市亨力达水泥构件有限责任公司,黑龙江 虎林158400)
全省现有的水库多数是在20 世纪50—60年代兴建的,缺乏有效的排沙设计,多年运行之后已普遍出现泥沙淤积现象,严重削减了水库的兴利库容。据密山市统计和测算,全市14 座小型水库均存在着较严重的泥沙淤积问题,其中5 座死库容已淤平,3 座库底淤积超过死水位。兴利水位以下平均淤积厚度0.2 ~0.3 m,河道入口处淤积厚度达0.5 ~1.0 m,共淤积泥砂620 万m3,损失死库容280 万m3,占死库容的83%;损失兴利库容340 万m3,占兴利库容的11%。经过多年建设,特别是改革开放和水利工程建设主体放开以后,建设了一定数量的小型水库。目前,具备修建小型水库较好自然条件的流域已经不多,且新建水库存在造价高、移民、占地等问题。这种情况下,应用已有的科学技术手段和工程装备条件,实施水库清淤,恢复现有水库的蓄水功能,是缓解水资源危机的有效途径。
1 清淤造价低
增加或恢复水库的蓄水量,有加高坝高( 以下简称“增容”) 和清淤两种方案。以山区的密山市庆仙水库为例,进行两种方案的理论测算比较。
1.1 增容方案
加高1.0 m坝高需工程量为土方1.92 万m3,护坡石方580 m3,溢洪道处理混凝土方120 m3,造价为120 万元;征地22.5 hm2,按2010年粮食价格计算,征地费用为438.0 万元。工程总造价558.0 万元。增加1.0 m 坝高可增加蓄水量55 万m3,每增加1 m3蓄水量造价为10.15 元。
1.2 清淤方案
清淤采用挖掘机挖土、自卸车运土和挖泥船两种施工方法。施工时水面以上用挖掘机挖土,自卸车运至淹没线以外存放,造价为11.59 元/ m3; 水面以下用挖泥船清淤,造价为6.1 元/m3。考虑两种施工方法各用50%,则平均清淤价格为8.85 元/m3,即每增加1 m3蓄水量造价为8.85 元。
两种方案计算结果可以看出,增容方案增加单位蓄水量造价大于清淤方案,主要原因是征地费用过高。
2 节省土地资源
水库清淤是将淤积在库区内的泥砂清除,置换蓄存同体积的水量,不需要改变水库现有的坝高和淹没线高程,不涉及征地、移民等问题。增加坝高增加水库蓄水量需征用大量的优质基本农田。据测算山区小型水库每增加1 m3蓄水量需占用土地0.3 ~0.5 m2。密山市庆仙水库为山区小型水库,库区地面坡度为1/10 ~1/50,每增加1 m3蓄水量需占用土地0.41 m2。相对库区地面坡度较缓的水库增加坝高会较大幅度地增加占用土地数量。我国对基本农田管理有非常严格的管理制度,《黑龙江省基本农田保护条例》第十一条规定,“国家能源、交通、水利等重点建设项目选址确实无法避开基本农田保护区,需要占用基本农田,涉及农用地转用或征用土地的,必须经国务院批准。”小型水库增容是否属“重点建设项目”尚待商榷,且审批手续繁琐、时间长,征地审批难道较大。水库清淤不涉及征地,可节省大面积的土地资源。
3 改善水质
农业生产和群众生活垃圾是水库水体的主要污染源。按北方土地施肥方式每年施用化肥( 折标) 量10 kg/666.7m2,按土壤残留量 25% 计算,每年残留2.5 kg/666.7m2,这部分残留化肥随土壤流失进入水库淤积,对水库水质造成较大的污染,是水库水质呈富营养化状态主要原因之一;水库淤积的泥砂颗粒较细,涌浪使其悬浮在水体中,增加了水体悬浮质含量,使库水浑浊,水质污染加剧。水库清淤清除淤泥中大量的有机质,有效降低了水质的富营养程度,提高水体的溶解氧含量,有利于水生植物和动物的生长;水库清淤清除了淤泥中的细小泥砂颗粒减少了悬浮质的来源,可有效净化水质。水库清淤是物理方法改善水质的主要措施和有效途径。
4 淤土开发利用前景广阔
随着耕地保护和土地管理法律、法规进一步的贯彻执行和对乱挖滥采行为的严厉打击,有机土已逐渐成为紧缺资源。库区淤土土质肥沃,有机质含量一般>7%,是配制水稻、玉米、烤烟、蔬菜等农作物育苗,林木苗木繁育,花草等营养土的优质土壤。现在已有专业公司利用泡泽淤泥、渠道清淤泥土、水库清淤泥土配制、销售各类营养土,且销售范围不断扩大,销售量在逐年提高。水库淤土开发利用前景十分广阔。
5 容易施工
目前,水库清淤主要采用挖掘机挖土、自卸车运土; 挖泥船挖土、管道输送;水库清淤泵抽吸砂土、管道输送等施工方法。施工机械和施工人员少,施工技术容易掌握,受气候影响小,冬季也可以施工。
6 结论与建议
6.1 结论
水库清淤工程投资省,节约土地,能有效净化水质,容易施工,是恢复水库设计库容,缓解水资源危机的有效途径。
6.2 建议
水利部门要将水库清淤工作纳入专项课题进行调研,在总结已有经验的同时进一步分类开展试点工作,为大规模的全面清淤积累经验; 探索建立水库清淤长效机制,为水库管理部门配备必要的清淤设备,定期进行清淤; 研制开发新的清淤机械设备,保证清淤时水库水质不受二次污染; 进一步开展对水库淤土资源开发利用的研究,降低清淤成本。
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