土地整治中水源工程選擇的探討

闞酉潯

（湖北省國土整治局，湖北 武漢 430070）

土地整治中水源工程選擇的探討

闞酉潯

（湖北省國土整治局，湖北 武漢 430070）

水源工程建設是當前開展土地整治項目的核心內容之一，科學的水源工程建設方案將影響整個土地整治項目的成敗，本文總結了土地整治項目中水源工程選擇的原則，并基于成本-效益分析法，擬定了水源工程類型選擇的過程。通過對天峻縣土地整治項目水源工程方案選擇的過程的實例分析，認為成本-效益分析法在土地整治項目水源工程建設中是一種有效的、簡單的選擇工具，可以推廣應用。

水源工程；天峻縣；成本－效益分析法

農村土地整治是新農村建設的重要措施之一，其建設內涵是對田、水、路、林、村進行綜合整治。水源工程是土地整治工程的核心內容之一。根據項目的實際情況，因地制宜地做好水源類型的備選，確定最優的水源工程方案，不僅可以減少土地整理工程的建設費用，而且可以降低工程設施后期的使用、管護費用?？梢哉f，水源工程方案是否科學合理往往關系到整個土地整治項目的成敗。

一、水源工程類型

土地整治項目中水源工程就是通過修建蓄水、引水、提水工程，為農作物提供必需的水量。目前，可供土地整治項目利用的水源類型主要有地表水、地下水、城市污水和工業廢水三種類型，因城市污水需經過一定的處理后才可以灌溉農田，故此處主要考慮地表水和地下水兩種水源的利用。

（一）地表水利用工程。土地整治項目的地表水利用工程根據取水條件、建筑物功能差異，大致可以分為三類：蓄水工程、引水工程和提水工程。其中蓄水工程主要包括塘壩工程、水窖和蓄水池等，引水工程包括無壩引水工程、有壩引水工程等，提水工程主要為泵站工程。

（二）地下水利用工程。由于不同地區地質、地貌和水文地質條件不同，地下水開發利用方式和取水建筑物的形式也不相同。根據不同的開采條件，可大致分為垂直取水建筑物、水平取水建筑物和雙向取水建筑物三大類。[1]一般垂直取水工程比較常見，如機井、大口井等，水平取水工程主要分布在干旱、半干旱的山區，如新疆地區的坎兒井、河北省的臥管井和西北區的截伏流工程（又稱滲渠工程）等。雙向取水工程主要是為了增加地下水的出水量，有時采用水平和垂直兩個方向相結合的取水形式，如輻射井和水柜等。

二、水源工程選擇的原則

（一）先地上、后地下，可持續利用的原則。可持續發展要求人們根據可持續性的條件調整自己的生活方式，在不破壞生態環境的范圍內確定自己的消耗標準。其中包括兩方面的內容：既合理配置有限的資源和使用替代或可更新的資源。而在水資源利用中除了考慮節約用水，還要考慮水源的更新補給速度，一般來說地表水更新補給速度要大于地下水的更新補給速度。所以在水源工程選擇中一般優先考慮采用地表水取水工程。另外，在水源工程的選材、選型上應考慮對生態的影響作用，做到趨利去弊。

（二）因地制宜，安全性與實用性相結合的原則。各種水源工程都有自身的適應條件，在選擇水源工程類型時，應根據項目區的基礎條件（包括水文、地質、地形、已有基礎設施狀況等條件），選擇恰當的水源工程類型，以保證工程的安全性和實用性。當然，此處的安全性不僅包括建筑物自身的結構安全，還包括水源供水量的安全性，即水資源的供需平衡。實用性方面主要指日常使用和維護的便利，保證工程時刻處于良好的運轉狀態。如在江漢平原地區，應全部考慮采用地表水作為水源類型，多采用水閘、泵站作為水源工程，其一，這些水源工程在江漢平原具有普遍性，人們在長期建設、使用中積累了豐富的經驗，人員操作上一般不存在問題；另外，它們都具有很強的調水配水能力，可以在平原區常見的旱澇災害中起到不可替代的作用，實用性強。

（三）低投資、高效益，經濟優先的原則。水源工程投資不但指工程的建設投資，還包括工程建成后的日常使用、維護費用的投入。工程建設成本為一次性投入成本，屬于前期投資，日常使用、維護費用要在水源工程建成后不斷投入，屬于后期投資。因在土地整治項目中農田水利工程的使用壽命一般確定為20年左右，所以工程建設投資的低廉并不能保證工程總投入的低下，只有保證水源工程在長期的使用中使用、維護費用等動態投入的最小化，才能保證項目建設投資的低下。

因水源工程建設費用的高昂，在選擇水源工程類型時，應進行投資－效益評價，新建的水源工程應該有較好的經濟效益、生態效益和社會效益，對于當前的土地整治項目，主要目的是改善農村基礎設施狀況，提高糧食產量，經濟效益優先是不可忽略的重要條件。

（四）美化環境，改造微景觀的原則。建設項目都會在原有生態系統中堆砌異質性的物質材料，必然會對原有的生態景觀造成影響，故在選擇水源工程類型、材料時要保證與周邊環境的一致性，盡量做到美化環境，改造微景觀的效果。

三、水源工程選擇

（一）提出可能的水源工程方案。根據項目區水源類型和水資源平衡分析，提出可能的水源利用方案及對應的水源工程建設方案。

（二）分析各方案的實施成本。根據水源工程建設方案，列表分析各建設方案的協調成本、建設成本和運行成本，初步得出項目的實施成本。

（三）分析各方案的實施效益。分析各建設方案的實施效益，包括經濟效益、景觀效益和社會效益。

（四）最優水源工程方案的確定。根據項目區的經濟實力和水源工程成本-效益分析表，確定最優建設方案。

四、天峻縣土地整治項目中水源工程的選擇

（一）項目區簡介

天峻縣土地整治項目地處青海湖盆地半濕潤氣候影響向柴達木盆地干旱氣候的過渡帶，具有顯著的高原山區氣候特點，空氣稀薄，光照充足，輻射強烈，晝夜溫差大，降雨量小而蒸發量大。根據《中國季節性凍土深度分布圖》[2]及當地相關資料顯示，項目區最高高程為3312m，最低高程為3280m，地面坡度為0.37%，地勢較平坦。項目區為季節性凍土區，多年凍土深度為2～3m。

項目區總面積1.2萬畝，現狀全部為草地（牧草地），規劃目標為：將項目區草地全部開發為耕地，其中常年大棚蔬菜種植基地3000畝，優質牧草種植基地9000畝；規劃后項目區內田塊規整，道路通達，灌溉保證率達到85%以上，水利用率達85%以上。

（二）項目區水源類型

項目區基本情況調查顯示，項目區東側毗鄰其東北側緊鄰吉爾孟曲河，近南北展布，河道彎曲，河道寬15～25m，深一般1～1.5m，流向自東向西，查閱地區水文資料顯示，[3]該河為季節性河流，冬季存在斷流現象，多年平均流量Q=2.11m3/s，多年平均年徑流量W=6654×104m3。

根據《區域水文地質普查報告》（天峻篇）[4]中的鉆孔S39揭示，項目區地下水埋深為5.80～5.90m，地下水位與吉爾孟曲河水位基本一致，向內側略有降低，水力坡度平緩。在該孔內進行的抽水試驗表明，卵礫石層厚度大于66m，滲透系數為33.01m/d。

故項目區的水源類型主要包括地表水和地下水兩種類型，其中地表水利用的主要水源工程包括：泵站、無壩引水工程，地下水利用工程包括機井、滲渠兩種，如下表所示：

水源利用方案

（三）水源工程的對比分析

根據上述水源工程的類型，在遵循優先考慮采用地表水的情況下，確定四種水源利用方案，如下：

方案一：無壩引水工程

根據現狀踏勘和水資源平衡分析，吉爾孟曲河平均流量2.11m3/s，只需截取部分河水即可滿足項目區灌溉要求，故采用水源工程無壩引水，即在項目區上游河岸穩定處修建明渠將河水引入項目區內。

優點：工程設計、施工技術要求簡單，工程造價經濟。

缺點：1.吉爾孟曲河為非穩流河流，河流在冬季存在斷流現象，不能保證大棚蔬菜一年四季均能灌溉；2.無壩引水采用明渠（或暗渠）將河水引入項目區內，均為無壓水，故項目區內所有灌溉均為明渠，不能滿足業主關于大棚采用管道灌溉的要求。

方案二：滲渠工程

滲渠工程是采用滲管將項目區上游地下潛水層含水引入項目區內。滲渠工程由滲水管、引水管、集水池、檢查井幾部分組成。

（2）子宮平滑肌瘤病理基礎與造影表現。子宮平滑肌瘤是一種常見的女性生殖器官良性腫瘤，大小不同，呈球形或不規則形，具有明顯界限，瘤組織切面一般為灰白色。如果出現供血不足或肌瘤生長較快的情況，會出現多種繼發性改變。子宮平滑肌瘤造影劑增強一般表現為肌瘤周邊首先增強，出現一個半環形增強影，主要供血血管呈樹枝樣伸入，然后瘤體整個增強。子宮腺肌病表現為多條血管呈不規則分支狀進入病灶內，整個病灶區肌層呈不均勻高增強，造影后期呈不均勻稍低增強，邊界不清，無包膜感[3]。本研究中16例子宮平滑肌瘤的超聲造影符合上述表現，但其常規彩超診斷符合率與超聲造影診斷符合率差異無顯著性。

根據項目區需水分析，滲管擬采用D1000無砂混泥土管，滲管總長150m，埋于河床下4m深的潛水層內即可滿足項目區的需水要求。引水管采用D800鋼筋砼承插管，管長1.5km。

根據相關設計要求集水池大小應為滲渠供水量的20%，故集水池的總容量應為6000 m3，此處設計為兩座3000 m3地埋式集水池，一座為動水池（集水池），另一座為靜水池（儲水池，供蔬菜使用）。

檢查井是為了對滲管進行檢修的設施，一般間距為30~ 50m。

優點：1.滲渠工程引用的地下水流量穩定，能夠保證項目區的常年水量需求；2.將集水池建在不同的而高度可提供不同壓力的水，從而為大棚管道灌溉提供可能。

缺點：工程施工工藝比較復雜，工程造價較高。

方案三：滲渠工程+無壩引水工程

對蔬菜基地灌溉采用滲渠工程，其他農作物種植基地采用無壩引水。滲渠在高程為3318m處引水，滲管擬采用D800無砂混泥土管，滲管長為50m。引水管采用D500鋼筋砼承插管，管長1.5km，修建一座1000 m3集水池。無壩引水擬在目區上游河岸高程為3315m處將水引入項目區內。暗（明）渠長度為1.2km。

優點：結合兩項工程的特點，工程造價較方案二（完全采取滲渠工程）要低。

缺點：后續利用空間不大，一旦滲渠工程完工后，只能滿足目前蔬菜基地對水量的要求，若要擴大蔬菜基地規模重新修建一套滲渠系統。

另外，無壩引水引水渠道可采用明渠，也可采用暗渠。采用明渠優點是造價低廉，施工簡單，缺點一是對地形要求嚴格，二是明渠修建在項目區外，且對上游地塊切割，后期管護較項目區內工程麻煩。而采用暗渠可以避免管護問題，但造價高昂，且存在淤塞問題。綜合考慮采用明渠。

方案四：井灌+無壩引水工程

考慮到項目區吉爾孟曲河只在冬季存在斷流現象，方案四設計為在吉爾孟曲河未斷流期間，所有農用地（包括飼料種植基地和蔬菜基地）采用河水灌溉，而在斷流期間，牧草基地基本不用灌溉，只有蔬菜基地需要灌溉，所以采用井灌對蔬菜基地需水進行補充，需建設機井5口。

優點：1.井灌與無壩引水工程成熟，施工風險??；2.只在斷流期間才使用井灌，可以充分的利用地下水資源，避免浪費。

缺點：井灌工程后期運行、維護費用高。

水源工程成本－效益對比分析表

（四）水源工程方案的確定

因項目區處于西部經濟落后區域，財政上不允許一次性投入較大的建設工程，綜合考慮業主需求、投資經濟、使用安全的情況，水源工程選擇方案四，即采用井灌+無壩引水的方式對項目區進行灌溉。

五、小結

本文首先總結了在土地整治項目中水源工程選擇的原則，然后基于成本-效益分析法，初步擬定了水源工程類型選擇的過程。通過對天峻縣土地整治項目水源工程方案選擇的過程的實例分析，本文認為成本-效益分析法在土地整治項目水源工程建設中是一種有效的、簡單的選擇工具，可以推廣應用。

[1]武漢水利電力學院《農田水利》編寫組.農田水利 [M].北京:人民教育出版社,1978.393-401.

[2]GB50007-2002.建筑地基基礎設計規范[S].2002,(附錄F).

[3]長江勘測規劃設計研究有限責任公司.青海省天峻縣江河鎮土地開發整理項目規劃設計報告[R].武漢:長江勘測規劃設計研究有限責任公司, 2010,(5).

[4]青海省水文地質,工程地質,環境地質調查研究院.區域水文地質普查報告(天峻篇)[R].青海:青海省水文地質,工程地質,環境地質調查研究院,2000,(8).