探析横山区黄土高原农田水利建设及经济效益

2020-08-14王振军

陕西水利 2020年7期

刘涛，王振军

（榆林市横山区水利灌溉管理工作站，陕西榆林 719000）

0 引言

黄土高原区土地广袤，是陕西省玉米、马铃薯、高粱、大豆、绿豆的主要生产地，但因为当地水资源紧缺，大多靠天吃饭，农业生产力低下。为在黄土高原区进行小型农田水利建设、促进农业生产、提高经济效益，现以榆林市横山区为研究对象，对当地的小型农田水利建设及产生的经济效益进行探讨。

1 概况

横山区属温带半干旱大陆性季风气候，多年平均年降水量351.77 mm。全县总土地面积4333 km2，人口37.20万人，其中农业人口33.73万人。横山区耕地面积181.12万亩，全区现有中小型水库10座，国营自流灌区有定惠渠、雷惠渠、芦河渠、响水渠和河口庙水库灌区，有效灌溉面积7.74万亩，渠道221 km，建筑物1192座。自流灌区灌溉渠道长度475 km，其中衬砌长度143 km，衬砌率达30%，冬干春旱是威胁农业生产的主要因素。

2 工程现状及存在问题

2.1 工程现状

横山区的农田水利设施主要是五个国营灌区，但由于受历史条件、技术水平和资金的限制，灌区工程建设标准低，骨干工程老化失修，渠道输水跑、冒、渗漏严重；渠道决口、冲毁淹没农田时有发生；许多地段、建筑物存在严重安全隐患。据统计，年平均农田水利设施维修养护费用达100万元～300万元，而国家投资仅50万元～100万元，资金短缺数额较大。

2.2 存在的主要问题

五个国营灌区大多始建于上世纪六七十年代，属“三边”工程，设计标准低，施工质量差，造成农田水利工程“先天不足”。工程经多年运行，各类建筑物严重老化，病险严重，整个渠系处于带病运行状态。现有多处工程病险严重，渠底渗漏严重，渠系水有效利用系数只有0.45～0.5，灌溉水有效利用系数只有0.4～0.5之间，农业灌溉效益大打折扣。

3 农田水利建设方案

根据农田水利现状及横山区实际，此次农田水利建设以渠道衬砌、维修建筑物、改造灌区设施为主。

3.1 定惠渠灌区维修措施

1）重建生产桥工程

计划拆除重建干渠张兴庄段生产排洪桥2座。排洪生产桥跨渠段跨度4.5 m，高5 m，路面宽6.5 m，长6.5 m。排洪桥为梁板式结构，梁板厚0.3 m，采用现浇C25钢筋砼结构；两端支座为矩形断面，宽0.3 m，高0.5 m，采用现浇C25钢筋砼结构；侧墙为挡土墙，顶宽0.6 m，高4.5 m，边坡比1∶0.3，采用M7.5浆砌块石；桥顶部两侧防护墙侧墙高0.8 m，宽0.24 m，每侧长6.5 m。采用M7.5浆砌砖，M10水泥砂浆抹面。

2）建筑物维修工程

清挖维修贾槽沟、流水沟涵洞工程和鬼家河、韩沙沟退水渠，各项工程均开挖深0.5 m～1.2 m，采用人工开挖淤泥、石渣，架子车外运土石方。

3）渠道清淤工程

下游孙家焉段干渠长2 km，淤积严重，急需清挖平整养护。计划下游孙家焉段渠道清淤长2 km，比降1∶1000。断面为梯形：底宽1.5 m，口宽3.5 m，深2 m，边坡比1∶0.5。挖深0.5 m～1 m，采用挖沟机挖土方，三轮外运。

3.2 雷惠渠灌区维修养护工程

工程实施规模为：渠道衬砌300 m，斗门改建6座。

1）渠道衬砌工程

石马洼煤矿段七亩湾渠道长300 m，渠道下方为村民住户，渗漏严重，存在严重安全隐患，急需衬砌。计划渠道衬砌长300 m，设计流量3 m3/s，比降为1/1000。断面为梯形，底宽1.9 m，口宽3.82 m，深1.6 m（其中水深1.40 m），边坡比1∶0.6。采用预制C20砼板衬砌，砼板尺寸为：长×宽×厚＝70 cm×60 cm×8 cm。以防洪水冲刷，渠口两岸均采用M7.5浆砌砖加固，宽0.24 m，高0.12 m。每隔10 m留伸缩缝一道，缝宽2 cm，采用聚氯乙烯胶泥填缝。

2）斗门改建

6座斗门破损严重，无法安全运行，急需改造加固。计划泄水渠长3 m～5 m，断面为矩形，宽0.2 m，深0.3 m，侧墙、底板厚0.24 m，顶部覆盖楼板。采用M7.5浆砌砖，M10水泥砂浆抹面。更换丝杠封闭式铸铁斗门（30 cm×30 cm）6套。

3.3 响惠渠灌区维修养护工程

工程实施规模为：渠道衬砌80 m，渠道清淤3.5 km，维修建筑物3座（其中暗洞2座120 m，退水渠1处700 m）。

1）渠道衬砌工程

杨口则分场干渠80 m段，地处挖方段，渠道剥蚀、掏空、垮塌严重，急需衬砌；计划干渠衬砌长80 m，比降1∶1000，设计流量为1 m3/s。断面为U形，口宽2.3 m，深1.5 m，衬砌厚8 cm，采用现浇C25砼。每隔5 m留伸缩缝一道，缝宽2 cm，采用聚氯乙烯胶泥填缝。

2）建筑物维修工程

清挖维修马坊、杨口则公路涵洞工程。平均开挖深0.3 m～0.8 m，采用人工开挖淤泥、石渣，架子车外运土石方。清挖疏通老黄沟退水渠，平均开挖深0.5 m～1.5 m，采用挖沟机开挖淤泥、石渣、土方。

3）渠道清淤养护工程

渠首、杨口则、马坊段干渠长3.5 km，淤积严重，急需清挖平整养护。计划渠道清淤长3.5 km，断面为梯形：底宽0.8 m，口宽2.4 m，深1.6 m，边坡比1∶0.5。平均开挖深0.3 m～0.6 m，采用挖沟机、人工开挖土石方，三轮外运土石方。

3.4 芦河渠灌区维修养护工程

工程实施规模为：渠道清淤养护3 km，渠岸平整加高1.1 km。1）渠道清淤养护工程

邵家洼段渠道长3 km，地处土质地段，淤积严重，急需清挖渠道。计划邵家洼段渠道清淤长3 km，断面为梯形：底宽0.8 m，口宽2 m，深1.2 m，边坡比1∶0.5。平均开挖深0.3 m～0.6 m，采用挖沟机、人工开挖，三轮车外运土方。

2）渠岸平整养护工程

郭家湾段石家峁则—胡家湾渠道长1.1 km，渠岸偏低，高低不平，宽度不一，急需加高平整养护渠岸。计划加高平整渠岸长1.1 km，断面为梯形：底宽0.8 m，口宽2.3 m，深1.5 m，边坡比1∶0.5。平均开挖深0.3 m～0.6 m，采用挖沟机、人工开挖，三轮车外运土方。

3.5 石湾渠灌区维修养护工程

工程实施规模为：渠首渠道衬砌400 m，渠首维修建筑物2座（其中清挖暗洞1座45 m、退水闸改建1座）。

1）渠道衬砌工程

渠首段680 m渠道地处砂砾石层，淤积、渗漏严重，急需衬砌。计划干渠衬砌长400 m，比降1∶1000，设计流量为1.0 m3/s。断面为U形，口宽2.0 m，深1.5 m，衬砌厚8 cm，采用现浇C20砼。每隔5 m留伸缩缝一道，缝宽2 cm，采用聚氯乙烯胶泥填缝。

2）渠首段建筑物维修工程

①1#退水闸改建

渠首段1#退水闸泄水渠长5 m，地处砂砾石段，出口段水毁严重，闸板锈蚀严重，启闭不灵，需改建加固；退水闸闸台长2 m、宽2 m、高1.5 m。泄水槽长3 m，断面为矩形，宽1 m，深1 m，对闸台破损处维修加固，采用M7.5浆砌块石。对泄水槽侧墙及底板采用现浇钢筋C25砼加固。更换闸板及启闭机1套，闸板尺寸为：宽1.5 m，高1.3 m，厚1 cm。采用铸铁闸门，闸槽用角钢焊制而成，与钢闸板配套使用，配备2吨螺杆式手动启闭机启动。

②暗洞清挖及维修

渠首段暗洞长45 m，宽1.2 m，高1.6 m，为砌石拱涵。由于涵洞运行多年，淤积、破损严重，对渠道安全运行十分不利。因此，急需清挖维修涵洞工程。计划平均开挖深0.5 m～0.8 m，采用人工开挖淤泥、石渣，架子车外运土石方。破损段需改造加固，采用M7.5浆砌块石。

3.6 河口庙水库维修养护工程

1）坝内坡维修加固

水库因运行多年，坝内坡预制砼块局部破损严重，坝外坡排水沟局部水毁严重，急需补修加固。计划坝内坡砌护块破损处采用预制C25砼块加固；坝外坡排水沟破损处采用预制C25砼板加固。

2）库区绿化

为了控制水土流失，防风固沙，涵养水面，美化环境，延长水库使用年限，需对库区进行植被绿化。计划库区植树绿化主要栽植侧柏680株、油松900株、紫穗槐8000株。

4 项目效益分析

据灌溉控制面积，综合考虑工程固定资产折旧年限，该工程经济计算期取30年（含施工期1年）。社会折算率为8%，灌溉效益分摊系数为0.4，基准年取为工程施工期第一年年初。

4.1 投资费用

工程概算总投资109.74万元，其中中央补助109万元（定惠渠25万元，雷惠渠25万元，响惠渠12万元，芦河渠12万元，石湾渠25万元，河口庙水库10万元），占总投资的99.3%；自筹0.74万元，占总投资的0.7%。

4.2 效益计算

横山区农田水利建设项目的增量效益包括灌溉效益、渠道改为地下管道的节地效益、水权转让获得的收益等直接增量效益。依据当地社会经济情况，参照《陕西省榆林市定惠渠节水灌溉改造工程项目可行性研究报告》，在计算农作物产值的时应计入15%的副产品的产值，灌溉效益分摊系数ε取为0.4。工程项目施工期一年。

4.2.1 节水灌溉效益

该效益是实施节水措施以后的节水量不但使现有灌溉面积需水得以保证，而且还有多余水量，以此恢复的灌溉面积（2.7万亩）而产生的灌溉效益，效益计算见1。

表1 灌溉效益计算表

根据水量平衡计算结果和用水过程，计算出该项目的多年平均工程节水量248.16万m3，依据榆林市水资源规划，节约的水可用于工业用水，以农灌用水0.15元/m3计，则：节水效益=248.16×0.15=37.22万元。

4.2.2 节地效益

实施改、扩建工程后，由原土渠梯形断面变为砼弧底梯形断面或梯形，经计算节地面积为16.2亩，以玉米为例计算节地效益，则：节地效益=0.4×16.2×420×1.2/10000=0.33万元。

4.2.3 省工效益

根据轮灌制度，分析计算省工1371个工日，每个工日30元，则：省工效益=1371×30/10000=4.11万元。

4.3 经济评价指标计算

国民经济现金流量表的经济计算期取30年，其中2年施工期。依据《国家建设项目评价方法和参数》（第三版2006年），基准年选择为建设期第一年年初，费用和效益按照年末结算，该工程属于社会公益性质的水利工程，故社会折算率取为8%。当社会折现率为8%时，效益费用比为1.48，大于1，经济净现值554万元，经济内部收益率14.67%大于8%，因此，项目国民经济评价是合理的。