新疆阜康農(nóng)業(yè)灌區(qū)骨干工程建設(shè)必要性評(píng)價(jià)

白 雪

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

阜康市位于新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州境內(nèi)，地處天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的核心，是新疆重要的糧食生產(chǎn)基地[1]。該市地處北半球中緯度，受溫帶天氣系統(tǒng)和北冰洋冷空氣的影響，區(qū)域氣候?qū)僦袦貛Т箨懶愿珊禋夂颍涤炅可伲舭l(fā)量大，屬資源性缺水地區(qū)[2]。由于阜康市諸多河流來(lái)水不穩(wěn)定，工業(yè)及城市生活用水、集鎮(zhèn)綠化、公共設(shè)施灌溉主要以開(kāi)采地下水為主，而農(nóng)業(yè)灌溉以引用地表水為主，形成的灌區(qū)水利骨干工程設(shè)施大都建于20世紀(jì)60年代。

1 灌區(qū)概述

阜康市農(nóng)業(yè)灌溉水源主要來(lái)自白楊河、三工河和四工河，形成白楊河灌區(qū)、三工河灌區(qū)和四工河灌區(qū)，是阜康市重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)[3]。其中，白楊河灌區(qū)通過(guò)白楊河干渠從白楊河將河河水引入灌區(qū)，再經(jīng)下游支渠、分支渠、斗渠和農(nóng)渠分配到田間，以地面溝、畦灌為主，控制灌溉面積15.35萬(wàn)畝；三工河灌區(qū)是三工河河水通過(guò)三工渠首以及三工河干渠輸水至支渠以及田間灌溉，控制灌溉面積9.36萬(wàn)畝；四工河灌區(qū)是四工河河水通過(guò)四工渠首以及四工河干渠輸水至支渠以及田間灌溉，控制灌溉面積6萬(wàn)畝。三大灌區(qū)水源穩(wěn)定可靠，土地資源及光熱資源豐富，適宜農(nóng)作物及牧草生長(zhǎng)，且鄰近天山天池旅游風(fēng)景區(qū)，灌區(qū)的發(fā)展為旅游業(yè)提供了一定保障。因此，灌區(qū)農(nóng)業(yè)綜合建設(shè)條件很好，具有極其廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

2 原有工程存在問(wèn)題

本項(xiàng)目工程中的干渠、支渠基本控制整個(gè)灌區(qū)，是灌區(qū)的生命線，因此干、支渠的改建屬于灌區(qū)的骨干工程。阜康市的農(nóng)業(yè)灌溉水利骨干工程設(shè)施大都建于20世紀(jì)90年代，部分配套設(shè)施不完善，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，經(jīng)過(guò)近20年的運(yùn)行，渠道許多地方已經(jīng)損壞，過(guò)水流量減小，渠道滲漏損失增大，渠系水利用系數(shù)下降。干支渠道存在凍脹、沖刷、坍塌、淤積等現(xiàn)象，灌區(qū)內(nèi)的工程存在不同程度的老化，供水能力大幅度降低，引水效益衰減，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，供水保證率低下[4- 5]。而作為白楊河灌區(qū)唯一的引水樞紐工程白楊河渠首也經(jīng)常遭受洪水的威脅，水毀事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)灌溉的正常引水。

同時(shí)，由于近年來(lái)灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，以及灌溉面積增加，用水量逐年增大，但灌區(qū)地表水由于水利工程設(shè)施不完善，水的利用率不高，來(lái)水基本用完，生態(tài)用水幾乎所剩無(wú)幾，造成灌區(qū)生態(tài)環(huán)境逐步惡化，加上近年來(lái)地下水的嚴(yán)重超采，地下水位逐年下降，造成周邊環(huán)境也向惡性方向發(fā)展。為徹底解決渠道常年的帶病運(yùn)行以及產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，需對(duì)灌區(qū)輸水骨干進(jìn)行徹底翻修、改造和更新。

3 骨干工程建設(shè)的必要性

3.1 提高水資源利用率

為了充分發(fā)揮工程效益，提高水資源利用率，加快調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)步伐，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)灌區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，較快地提高農(nóng)牧民生活水平，從灌區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展及提高水資源的利用率兩方面來(lái)看，急需對(duì)項(xiàng)目區(qū)的干、支渠進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)防滲處理，減少滲漏損失，提高渠系水利用系數(shù)，增加渠道供水能力，增加有效灌溉水量，為改造中低產(chǎn)田，改善灌溉面積，提供水利保障。同時(shí)對(duì)渠系建筑物進(jìn)行配套建設(shè)，為灌區(qū)管理，改善灌區(qū)管理模式創(chuàng)造條件，努力向節(jié)水增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效的水資源可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)挺進(jìn)。

3.2 灌區(qū)灌溉需要

3.2.1提高渠系水利用率

灌區(qū)水利工程經(jīng)過(guò)近30年的運(yùn)行，干支水渠存在嚴(yán)重地老化現(xiàn)象，引水過(guò)水能力不足，已不能滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水的正常需求。通過(guò)灌區(qū)骨干工程地建設(shè)，將提高防滲標(biāo)準(zhǔn)，使得灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)可以由目前的0.56提高到0.64，明顯增加供水保證率[6]，保證作物正常的灌溉需要，將為灌區(qū)大農(nóng)業(yè)的豐產(chǎn)增收，農(nóng)牧民純收入的提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為社會(huì)穩(wěn)定作出不可估量的貢獻(xiàn)。

3.2.2灌區(qū)地理位置和資源需要

灌區(qū)由于其特定的地理位置和資源優(yōu)勢(shì)以及開(kāi)發(fā)潛力，使它在阜康市占有十分重要的位置。該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)期內(nèi)仍將以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，要建立“兩高一優(yōu)”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，保證農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，搞好水資源的合理利用十分重要[7]。目前灌區(qū)內(nèi)水利設(shè)施已無(wú)法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，無(wú)法滿足新形勢(shì)下全社會(huì)對(duì)水資源利用、綠洲生態(tài)環(huán)境保護(hù)所提出的要求。為此，必須對(duì)灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造，為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供保證。同時(shí)，灌區(qū)自然條件優(yōu)越，有發(fā)展農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)得天獨(dú)厚的條件。由于輸水干、支渠現(xiàn)狀存在諸多問(wèn)題，輸水渠系水量沿程損失較大，多年來(lái)，灌區(qū)灌溉保證率較低，農(nóng)作物不能得到有效灌溉，作物單產(chǎn)低，同時(shí)渠道水的滲漏造成灌區(qū)用水大量浪費(fèi)，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，限制了項(xiàng)目區(qū)的發(fā)展。工程的實(shí)施，可為改善項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高引水保證率、節(jié)約水量、加速項(xiàng)目區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，為流域?qū)崿F(xiàn)水資源合理分配、計(jì)劃用水提供了強(qiáng)有力的控制手段。隨著工程的改建將合理開(kāi)發(fā)利用水資源，促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)灌溉水平的提高，保障項(xiàng)目區(qū)灌排工程及渠系建筑物的完好并使其發(fā)揮應(yīng)有效益，建立項(xiàng)目區(qū)水利經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)機(jī)制。

3.2.3改造中低產(chǎn)田

由于水資源短缺，目前有部分種植面積灌溉條件差，灌溉不充分，造成作物產(chǎn)量不高，嚴(yán)重影響了該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民利益。通過(guò)渠道防滲的實(shí)施，大大的提高了水資源的利用率，使原有灌溉條件差的中低產(chǎn)田由于供水增加逐步得到改善，從而使中低產(chǎn)田變成高產(chǎn)田和穩(wěn)產(chǎn)田。

3.3 改善生態(tài)環(huán)境需要

生態(tài)環(huán)境建設(shè)是西部大開(kāi)發(fā)的切入點(diǎn)，在實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，減少水土流失，加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)，改善西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。灌區(qū)屬典型的中溫帶大陸性干旱地區(qū)，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，一旦破壞及難恢復(fù)。由于灌溉用水量大，水資源的短缺和不合理利用，導(dǎo)致該地區(qū)野生植被的衰退和死亡，荒漠化勢(shì)頭擴(kuò)大。不良的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，已影響該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為進(jìn)一步做好灌區(qū)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)工作，改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，增加農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)有效種植面積，提高農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益，提高本地區(qū)人民生活水平，必須合理利用水資源大力發(fā)展節(jié)水灌溉，進(jìn)行以節(jié)水為中心的續(xù)建配套和節(jié)水改造項(xiàng)目，為灌區(qū)的工農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善提供水源保證。

綜上所述，阜康市白楊河灌區(qū)、三工河灌區(qū)、四工河灌區(qū)干支渠防滲改建工程的實(shí)施，對(duì)合理利用水資源、改善灌區(qū)灌溉條件、建立可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)打下了基礎(chǔ)，對(duì)振興灌區(qū)及阜康市的經(jīng)濟(jì)，具有十分重要的意義。

4 必要性評(píng)價(jià)分析

水利工程建設(shè)是以服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展為核心要義，是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大事，盡管我國(guó)的水利建設(shè)一直在趕超國(guó)際，但在一定程度上仍舊存在明顯不足，特別是缺乏科學(xué)完備的經(jīng)濟(jì)有效性規(guī)劃。為促進(jìn)科學(xué)決策、民主決策、依法決策，預(yù)防和化解社會(huì)矛盾，進(jìn)行水利工程項(xiàng)目的必要性分析可以有效識(shí)別與篩選水利工程產(chǎn)生價(jià)值的準(zhǔn)確性和客觀性。在本項(xiàng)目中，通過(guò)對(duì)灌區(qū)骨干工程在正常灌溉、社會(huì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展、改造產(chǎn)田和生態(tài)環(huán)境的必要性討論分析，將有助于實(shí)現(xiàn)水利建設(shè)項(xiàng)目調(diào)整和優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)以及決策的科學(xué)化。

4.1 分析方法

層次分析法作為水利經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域重要的綜合評(píng)價(jià)類(lèi)方法，主要側(cè)重項(xiàng)目必要條件的排序和評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定，可以將水利建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)判斷用數(shù)量表達(dá)，使得決策過(guò)程具象化[8]。其主要過(guò)程是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量的決策分析[9- 10]，具體步驟如下：

(1)構(gòu)建指標(biāo)體系遞階層次的結(jié)構(gòu)。一般分為3個(gè)層次，即目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和執(zhí)行層。

(2)構(gòu)建判斷的矩陣。矩陣的判斷可以通過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出，選擇模擬相對(duì)重要情況，以獲得各部分的判斷矩陣。

(3)計(jì)算各層的相對(duì)權(quán)重。將要素按列歸一化，具體計(jì)算公式如下：

(1)

式中，d—要素的兩兩對(duì)比值，i和j=1、2、3、…；H——d的歸一化值，i和j=1、2、3、…

將得到的矩陣再按行相加，具體計(jì)算公式如下：

(2)

式中，h—要素矩陣行的和值，i=1、2、3、…。

計(jì)算權(quán)重向量，具體計(jì)算公式如下：

(3)

式中，H0—值，i=1、2、3、…。

4.2 必要性層次分析

本文采用層次分析法構(gòu)建分析灌區(qū)骨干工程的必要性?xún)r(jià)值，其中層次分析的目標(biāo)層為灌區(qū)水利骨干工程的建設(shè)，準(zhǔn)則層為工程建設(shè)的必要性要素，方案層為灌區(qū)水利工程要素。層次結(jié)構(gòu)建立后，對(duì)準(zhǔn)則層為工程建設(shè)的必要性要素進(jìn)行兩兩對(duì)比，將工程建設(shè)的必要性因素進(jìn)行量化，建立起兩兩對(duì)比的標(biāo)度(見(jiàn)表1)。

表1 工程必要性要素的比較

農(nóng)業(yè)灌區(qū)骨干工程建設(shè)的必要性在上文已經(jīng)被歸結(jié)為5點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況，按照專(zhuān)家學(xué)者及決策者的意見(jiàn)，以糧食安全為第一核心，生態(tài)保護(hù)為重中之重，持續(xù)發(fā)展為應(yīng)有之義。據(jù)此該灌區(qū)水利骨干工程建設(shè)的必要性順序?yàn)椋菏紫仁琼?xiàng)目建設(shè)是提高渠系水利用率，保證正常灌溉的需要；其次是改造中低產(chǎn)田的保障；再次是工程建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境的需要；而后是工程建設(shè)是項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要；最后是工程建設(shè)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。必要性?xún)蓛蓪?duì)比后量化值見(jiàn)表2。

表2 必要性對(duì)比量化值

將兩兩對(duì)比的必要性量化值進(jìn)行歸一化處理得到：

陣行和運(yùn)算得到：

化后的必要性權(quán)重如下：

灌區(qū)骨干工程建設(shè)的必要性中，正常灌溉占到51%，改造產(chǎn)田占到26%，生態(tài)環(huán)境占到12%，農(nóng)業(yè)和社會(huì)發(fā)展各占7%和4%。可以看到該項(xiàng)目建設(shè)的主要目標(biāo)是提高渠系水利用率，保證正常灌溉的需要，占到必要性的一半以上，而對(duì)未來(lái)的農(nóng)業(yè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的必要性占比較低，這也符合對(duì)現(xiàn)階段問(wèn)題解決的迫切性和對(duì)未來(lái)發(fā)展的不確定性規(guī)律。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)阜康市農(nóng)業(yè)灌區(qū)骨干工程建設(shè)的必要性梳理，利用層次分析法對(duì)項(xiàng)目工程的必要性?xún)?nèi)容進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)水利工程的建設(shè)主要聚焦于現(xiàn)階段問(wèn)題的解決，即項(xiàng)目建成后對(duì)農(nóng)田灌溉產(chǎn)生的積極響應(yīng)，而對(duì)未來(lái)發(fā)展規(guī)劃的投入意識(shí)顯著缺乏，容易導(dǎo)致項(xiàng)目工程的投入不具備可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，影響未來(lái)灌區(qū)的規(guī)劃發(fā)展。因此，通過(guò)層次分析法可以具象化地表示出項(xiàng)目必要性的權(quán)重大小，有效改善對(duì)部分要素的忽視，增加相應(yīng)的重視程度，給予科學(xué)規(guī)劃，增加生態(tài)水利健康可持續(xù)發(fā)展的有效資金投入。