临泽县鹦鸽嘴水库清淤方案探讨与效益分析
2020-12-18张柯刚方龙忠
张柯刚,方龙忠
(甘肃省临泽县水务局,甘肃临泽734200)
临泽县鹦鸽嘴水库位于梨园河中游祁连山境内的“骆驼脖子”,距离临泽县城41km,是在梨园河上拦河筑坝而建成的以灌溉、防洪为主,兼顾水产养殖等综合利用的中型峡谷水库。水库始建于1971年,1975年竣工蓄水。临泽县梨园河水利管理处为鹦鸽嘴水库的管理单位,为了提高水库的防洪能力和抗震标准、增加水库调蓄能力、扩大灌溉面积,1982年10月对该水库实施扩建,1989年10月竣工,扩建后的鹦鸽嘴水库工程为中型三等工程,总库容2500万m3,兴利库容2017万m3;设计防洪标准为百年一遇,设计洪峰标准为710m3/s;校核洪水标准为千年一遇,校核洪峰流量为1167m3/s;设计防震标准为7度。水库主要建筑物包括大坝、输水洞、溢洪道、泄洪洞、坝后式电站等。受益范围为临泽县梨园河灌区新华、倪家营、鸭暖3镇,有效灌溉面积为2.044万hm2。水库经过40多年的运行,已将上游大量的冲洪积物带入库区,且从未清淤导致库容逐年减小。
1 水库淤积物分析
经现场勘察绘测,库区主要淤积物地层岩性分别为砂(卵)砾石、淤积质粉细砂、淤泥等,淤积总面积约128.6hm2,淤积量约为763.0万m3。其中砂卵砾石可开采面积25.2hm2(上段16.7hm2、中段8.5hm2),平均厚度8m,可开采量约201.6万m(3上段133.6万m3、中段68.0万m3);库区上、中段局部表层淤泥质粉细砂可开采面积11.76hm2,平均厚度1.5m,可开采量约17.6万m3;库区下段(桩号1+080—3+200)主要为库底淤泥,平均淤积厚度9m,淤泥清淤量约543.8万m3,但该区域为库区防渗铺盖段,为防止将库区防渗铺盖挖穿,该区域淤积设计开挖平均深度为6.5m,可开采量约400.75万m3。库区淤积物总清淤量为620万m3。
2 水库清淤方案
2.1 库区上段和中段清淤方案
库区上段和中段为第四系全新冲洪积砂(卵)砾石与表层淤泥质粉细砂,该层砂(卵)砾石较厚,根据水库的运行和调度情况,在冬季河道基本没有来水,水库可以放空,且地下水位较低。该区域可以直接采取挖掘机开挖,自卸汽车拉运,可将施工期安排在每年的11月至次年3月。
2.2 库区下段清淤方案
库区下段主要淤积物为库底淤泥,由于该水库库区淤泥较厚,采用常规的清淤方法(库区放空水后,用挖机开挖,汽车运输)会将机械陷入淤泥,施工难度较大。经现场踏勘、多方案对比,拟决定在3—10月库区水位较低时采用挖泥船进行清淤。挖泥船选择绞吸式挖泥船,该类型船只是在疏滩工程中运用较为广泛的一种船舶,可以一次性连续完成挖泥、运输、卸泥等工作流程,效率较高、挖泥成本相对较低。故本水库下段清淤采用绞吸式挖泥船设备。
3 淤积物的合理利用
库区上段和中段淤积物主要为砂(卵)砾石和细砂,经加工后可作为天然建筑材料使用,在周边市场出售。库区下段的有机质淤泥,经多方考察计划在黄家湾滩建设1000hm2非耕地中药材基地,发展戈壁农业。经检测该淤泥主要为粉质粘土,土壤样品符合Ⅱ类土壤标准,有机质、水解氮含量较高,无污染,属中等养分土壤,适合种植黄芪、当归、熟地黄等中药材,可作为优良药材基地覆土加以利用。
4 效益分析
4.1 社会效益
对该水库进行库区清淤,可使水库兴利库容增大,提高梨园河灌区的供水能力,缓解梨园河灌区灌溉供水紧张的局面,保证供水水源的水质,在调蓄、改善生态、完善水资源优化配置等方面具有积极作用。同时,该工程的实施,可为张掖市几十座中小型水库清淤工作树立典范,具有极大的示范作用。
4.2 生态效益
临泽县黄家湾戈壁滩为砂石荒滩,大力发展戈壁高效农业,首先需对戈壁滩进行换土改良,而该项目所产生的大量有机质淤泥,可以解决戈壁农业换土改良的用土需要,给生态建设带来便利条件。
4.3 蓄水效益
该水库清淤后可以使水库兴利库容增加620万m3,水库的蓄水效益等同于新建一座库容为620万m3的水库,按照新建一座水库单方水投资30元/m3计算,新建一座库容为620万m3的水库,投资约18600万元。
4.4 经济效益
该水库清出的砂石料经筛分后,作为合格的天然建筑材料可以对外出售,经初步估算,共清出201.6万m3砂石料,筛分后有骨料88万m3、细骨料66万m3,按照现行市场价格砂子63元/m3、石子68元/m3算,可产生经济效益10142万元。预计利用清出的400.75万m3淤泥,在临泽黄家湾戈壁滩造地1000hm2非耕地中药材基地,根据《张掖市戈壁农业发展规划》,1000hm2地的中药材年产值约3.6亿元,年纯利润1.6亿元,折合到造地效益0.54亿元。
综上分析,该水库清淤项目既能清除库区多年的淤积物,增加水库的兴利库容,有效保障灌区灌溉用水,改善库区生态环境,又能将库区淤积物变废为宝。库区清除的砂石料经处理后可作为建筑材料使用,清出的有机质淤泥可解决戈壁农业换土改良的用土需要,改善戈壁滩生态环境,给生态建设带来便利条件。该项目的实施,社会效益、生态效益和经济效益显著。