锡林河水库防洪效益评价

2017-01-17孙英杰

海河水利 2016年6期

关键词：河水库锡林除险

孙英杰

（锡林浩特市水利工作队，内蒙古锡林浩特026000）

锡林河水库防洪效益评价

孙英杰

（锡林浩特市水利工作队，内蒙古锡林浩特026000）

通过对锡林河水库的自然概况、社会经济和流域现状的分析，简述了锡林河洪水特征，并对锡林河洪水进行调洪演算，总结出锡林河发生洪水规律。依此确定了锡林河水库工程规模，并对锡林河水库经济、社会和环境等效益进行了系统分析。

锡林河；水库；防洪；效益评价

1 引言

水库是发展国民经济、保障社会稳定的重要基础设施，除灌溉农田外，还可以防洪、发电、供水、养鱼、改变自然面貌。锡林河水库是一座以防洪、城市供水为主，兼顾灌溉、水产养殖等综合利用的中型水库。水库正常高水位1 013.40 m，而锡林浩特市城区地面平均高程980 m，库水位比城区地面高33 m。可以这样说，锡林河水库是“锡林浩特人头上顶着的一盆水”。随着经济社会的发展，锡林河水库防洪重要性更加突出。

2 区域概况

2.1 自然条件

锡林浩特市位于内蒙古高原中部、大兴安岭西延的低山丘陵边缘上，地势南高北低，处于东经115°16′～117°13′、北纬43°02′～44°52′。气候属中温带半干旱大陆性气候，特点是干旱、少雨、风大、寒冷。年均气温1.8℃，极端最低气温-42℃，极端最高气温38.3℃，年均日照时数3 107.5 h，全年≥5℃的积温2 100℃，≥10℃的积温1 750℃。降水分布由东南向西北递减，年降水量294 mm，集中在7—9月，占全年的70%以上；年蒸发量1 746.5 mm。春季多风沙，平均风速为3.5 m/s，最大风速达29 m/s，全年盛行西北风。无霜期90～110 d。最大冻土层厚度3 m。

2.2 社会经济

锡林浩特市总土地面积15 758 km2，其中草场面积1 306 km2。全市辖4个苏木、3个建制镇、5个国有农牧场、5个城镇街道办事处，现有总人口15.04万人，其中牧区人口4.07万人。2004年，全市国内生产总值31.035亿元，第一产业增加值2.67亿元，牧民人均纯收入3 009元。

畜牧业是全市的基础产业，2004年牲畜总头数达到141万头（只）。全市现有煤炭、石油、电力、化工、建材、矿产、皮革、乳品、印刷、服装、食品加工等企业，初步形成了电力能源、畜产品加工、矿产品开发、轻纺化工、建工建材、食品加工和饲料加工等门类比较齐全、布局较为合理、具有地方特色的民族工业体系。

2.3 流域情况

锡林河水库位于内蒙古锡林浩特市以南9 km的锡林河干流上，控制流域面积3 942 km2，占锡林河流域面积的37.4%。

锡林河属内陆河，发源于赤峰市克什克腾旗的敖伦诺尔和呼和诺尔，海拔高程1 334 m。锡林河总长度268 km，总流域面积10 543 km2，水库以下40 km为规划防洪区段，河道比降约1/1 000，河床宽度一般5～10 m，水深小于1.0 m；年均径流量2 018万m3，年均流量0.637 m3/s；年均含沙量0.165 kg/m3，年均输沙量0.372万t。

3 锡林河流域洪水危害及工程规模

3.1 洪水特征及洪水危害

3.1.1 洪水特征

锡林河属草原型河流，每年仅有春夏两汛洪水，河流来水主要集中在这两个汛期。根据实测资料统计，春汛最大洪峰流量为57.4 m3/s（1987年），最大7 d洪量为1 560万m3（1987年）；夏汛最大洪峰流量为37.1 m3/s（1992年），最大7 d洪量为612万m3（1998年）。洪水过程有单峰和多峰2种类型，以多峰洪水居多，春汛洪水历时在15 d左右，夏汛洪水历时相对短一些。

3.1.2 洪水危害

锡林河流域先后在1950、1958、1959、1974、1979、1987、1998年发生较大的洪涝灾害。最大一次洪水发生在1987年4月7日，锡林河春汛流量57.4 m3/s，泄洪量37 m3/s，城市西部及部分市区大面积被淹，最深处达1.5 m左右。1990年7月16日，洪水向城市南郊侵袭，部分机关、居民房屋和农场菜地被淹，直接损失达116.74万元。1993年7月25日，洪峰漫过锡张公路进入南郊区，2辆大客车被洪水冲下路基，锡张公路中断，经过3 h抢险才恢复正常秩序，造成直接经济损失48万元。1994年，锡林浩特市遇洪水入侵，1条街道被淹，经济损失达1 500万元。

3.2 洪水还原计算

3.2.1 基本资料

锡林浩特水文站位于锡林河干流上，距锡林河水库20 km，控制流域面积3 852 km2，主要观测项目有水位、流量、泥沙、冰情等。观测的水文资料均按规范要求整理，方法正确，资料精度较高，经过内蒙古自治区各级水文部门核审，已刊印成册。锡林浩特水文站观测系列成果，见表1。

表1 锡林浩特水文站观测系列成果

3.2.2 洪水还原计算成果

由于锡林河缺乏历史洪水调查资料，洪水还原采用锡林浩特水文站实测资料进行分析计算，因测站以上没有较大蓄引水工程，故实测资料代表天然来水情况，资料系列具有一致性。洪水还原计算采用系列为1958—1998年，共41 a。

春、夏两汛洪水的成因类型不同，所以需要分类统计，分别选取历年春、夏2个汛期的洪峰及各时段洪量（1、3、7、15日）最大值组成洪水系列，该系列长达41 a，具有一定的代表性。

洪水参数方面，依据《水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-1993）》分别对春汛和夏汛洪水的洪峰及各时段洪量进行频率计算，频率曲线采用PⅢ型曲线。由矩法初估特征参数，通过图解适线、参数优选及地区综合分析调整参数，经分析比较，洪水还原采用春汛洪水成果。锡林浩特水文站设计洪水成果，见表2。

表2 锡林浩特水文站设计洪水成果

3.3 工程规模

锡林河水库总库容2 003万m3，属中型水库，设计洪水标准为100年一遇，校核标准为1 000年一遇。

锡林河水库于1958年动工建设，1964年建成蓄水。2000年10月，内蒙古自治区水利厅组织有关专家对锡林河水库进行大坝安全鉴定，根据《水库大坝安全鉴定办法》第十六条规定，大坝属“三类坝”，亟待进行除险加固。锡林河水库于2002年开始进行除险加固，2004年工程完成。经过除险加固，水库校核洪水位1 014.44 m，设计洪水位1 013.95 m，正常蓄水位1 013.40 m，汛期限制水位1 013.40 m，防洪高水位1 013.84 m，死水位1 009.00 m，总库容2 003万m3，正常蓄水位以下库容1 539万m3，调洪库容464万m3，防洪库容234万m3，调节库容1 160万m3，死库容379万m3。

4 水库防洪效益评价

4.1 经济效益评价

4.1.1 基本参数确定

社会折现率采用7%，价格采用国内市场价格，计算期为47 a，2000年为基准年和基准点。

4.1.2 基本费用分析

水利建设项目的费用包括项目的固定资产、流动资金和年运行费。

锡林河水库除险加固后，经锡林郭勒资信资产评估事务所评估，总投资为1 625.00万元，年运行费为65.00万元，年流动资金按年运行费的10%计算为6.50万元。

4.1.3 经济效益分析

（1）直接效益。根据资料统计，锡林浩特市1978年国民生产总值为3 381万元，依此计算，则该地区平均单位面积财产价值为442.6万元/km2。按照综合确定的2005年单位财产价值为535.52万元/km2、年洪涝综合损失率为30%、基准年洪涝淹没面积为9.34 km2、区域洪涝面积为1.15 km2的有关参数进行估算，锡林河水库1959—2005年的直接经济效益约为8 687万元。

（2）间接效益。根据《已成防洪工程经济效益分析计算及评价规范（SL206-1998）》，参考国内外的类似水库，锡林河水库间接效益为直接效益的30%，即2 606万元。

4.1.4 经济效益评价结果

根据有关规定，防洪减灾经济效益评价是通过对防洪体系的投入与防洪过程中产生的直接经济效益比较，评价防洪体系的合理性。经计算，锡林河水库防洪减灾经济效益现值为361.96万元，评价期投入费用现值为43.47万元，经济效益费用比为2.52，这说明锡林河水库建设在经济上是合理的。

4.2 环境效益分析

经过除险加固，锡林河水库安全有了保证。水库标准的提高，对环境的影响主要有以下5个方面：

（1）除险加固后，锡林河水库将锡林浩特市防洪标准由50年一遇提高到100年一遇，保护着下游城市安全及交通路线的安全。

（2）锡林河水库的除险加固，避免了洪水泛滥造成的瘟疫流行、水体和环境恶化。同时，使牲畜养殖和庭院经济得到发展，增加了当地百姓收入。

（3）水库建成后，超采的地下水得以恢复，地下水位上升，城市周边的树木草地得以有效地生长，改善了城市的环境。

（4）水库建成后，宽阔的水面改变了周边的小气候，增加了空气湿度，延长了无霜期，引来鸟类在此栖息，生态环境得到良性循环。

（5）水库的建设有利于发展旅游业，提高人民群众生活水平。在北方干旱地区，山水相依是人们向往的地方。到了夏天，水库青山绿水，会吸引出游的人们到此一游，丰富假日生活。