黃土高原老舊淤地壩提升改造投資分析

黨恬敏，王 超，李小兵，高健健，黨維勤

(1.黃河上中游管理局，陜西 西安 712000；2.黃河水利委員會綏德水土保持科學(xué)試驗站，陜西 榆林 719000；3.黃土高原水土保持與生態(tài)修復(fù)國家林草局重點實驗室，陜西 榆林 719000)

為全面貫徹落實《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》的目標(biāo)任務(wù)和要求，加快推進(jìn)老舊淤地壩提升改造，黃土高原老舊淤地壩提升改造課題組承擔(dān)了老舊淤地壩提升改造投資分析計算工作。在黃河流域青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省區(qū)開展的淤地壩風(fēng)險隱患排查、黃河粗泥沙集中來源區(qū)攔沙工程和《老舊淤地壩改造技術(shù)指南》等有關(guān)工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合陜西省綏德縣黃委綏德站近70年治理的韭園溝典型小流域治理情況，對韭園溝217座淤地壩及其工程建設(shè)加以充分研究，提出了馬家溝村前壩、三角坪老壩、三角坪新壩、馬連溝大壩、韭園溝大壩、林鹼村前壩、高舍溝溝口壩、吳家畔村壩、二郎岔2號壩、二郎岔1號壩、李家寨1號壩等11座典型老舊淤地壩。在現(xiàn)場咨詢寧夏、甘肅、陜西等地方水利水保部門基礎(chǔ)上，提出了老舊淤地壩提升改造的排洪渠、壩體加高、壩坡綠化、壩地鹽堿化防治等4種主要措施及其分類，依據(jù)有關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)時市場價格對老舊淤地壩進(jìn)行了投資分析研究。

在初步成果完成后，為確保數(shù)據(jù)科學(xué)全面、研究結(jié)果真實可靠，通過黃河水利委員會要求青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省(自治區(qū))水保部門進(jìn)一步補充了50座典型淤地壩相關(guān)數(shù)據(jù)。課題組進(jìn)行歸納研究，并將結(jié)果補充到本次分析研究中。成果通過多次有關(guān)審查后，進(jìn)行了修改完善，形成了投資分析研究報告。

1 老舊淤地壩提升改造的目的及必要性

老舊淤地壩提升改造的目的是對符合老舊淤地壩標(biāo)準(zhǔn)，效益突出，有提升改造價值、條件和必要的淤地壩，通過增設(shè)排洪渠及其橋梁、修繕或加高壩體、壩坡綠化和壩地鹽堿化防治等工程措施，完善提升工程及配套設(shè)施，保障工程安全，持續(xù)發(fā)揮淤地壩減蝕、攔泥、壩地生產(chǎn)、改善交通等綜合效益。改造提升后相較于新修壩，具有投資規(guī)模小、效益高、環(huán)境美等特點。

實施老舊淤地壩提升改造，是《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》明確的具體任務(wù)。據(jù)調(diào)查，黃土高原現(xiàn)有中型以上淤地壩18074座，其中大型壩5905座，中型壩12169座。目前有7305座大中型壩已達(dá)到設(shè)計淤積年限或設(shè)計淤積高程，其中大型壩1390座，中型壩5915座。根據(jù)黃河上中游管理局編制的《黃河流域水土流失綜合防治規(guī)劃》，黃土高原老舊淤地壩共4348座可以進(jìn)行提升改造，其中大型壩1389座，中型壩2959座。

這些老舊淤地壩通過隱患排查既沒有安全隱患，也沒有病險，可以正常安全運行，而且具有較大的土地面積，利用率高，是當(dāng)?shù)夭豢苫蛉钡幕巨r(nóng)田耕地資源，被當(dāng)?shù)厝罕娨暈椤翱诩Z田”，同時起到保障糧食安全和生態(tài)安全的作用。但部分淤地壩淤積高度超過設(shè)計淤積高程，攔泥削峰作用減弱，適當(dāng)增加壩高既能取得較好生態(tài)效益，同時也能獲得經(jīng)濟效益。部分淤地壩已淤成的壩地面積較大，一旦洪水來臨，沒有洪水通道，同時沒有上壩橋梁，不僅影響群眾日常進(jìn)入壩地，而且嚴(yán)重影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也存在著安全風(fēng)險。還有部分淤地壩臨近鄉(xiāng)村，壩體本身經(jīng)過多年運行，老化失修，壩坡植被多為自然生長參差不齊的各類雜草，整體面貌較差，與國家實施的鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的戰(zhàn)略部署不協(xié)調(diào)、不適應(yīng)。更有一些淤地壩淤積面積比較大，中上游存在較為嚴(yán)重的鹽堿化現(xiàn)象，導(dǎo)致壩地利用率非常低下，不僅影響糧食高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且嚴(yán)重影響了群眾建設(shè)淤地壩的積極性。隨著老舊淤地壩這些不利因素的日益突出，現(xiàn)急需通過提升改造來保障工程安全和壩地持續(xù)高效利用。

2 提升改造的對象和主要措施

老舊淤地壩認(rèn)定首先需要鑒定淤地壩是否不存在病險或安全隱患，其次鑒定淤地壩是否屬于老舊淤地壩，最終鑒定為有可能、有條件(允許)、有需要改造提升的老舊淤地壩。老舊淤地壩提升改造認(rèn)定工作，由淤地壩管理責(zé)任主體提出申請，縣級水行政主管部門負(fù)責(zé)認(rèn)定并出具書面意見，省級水行政主管部門組織核查，黃河水利委員會負(fù)責(zé)抽查復(fù)核。確定出效益突出、有提升改造價值和條件及必要的老舊淤地壩進(jìn)行提升改造。

通過對黃土高原淤地壩安全隱患排查、黃河上中游管理局多年淤地壩研究和20多篇淤地壩有關(guān)論文的梳理、歸納和分析，初步選擇了壩體加高加固、放水建筑物、泄洪建筑物、防汛道路、管護(hù)房、壩體排水溝、反濾體、壩體排洪渠、壩地鹽堿化防治、壩坡防洪、監(jiān)測預(yù)警、壩體周邊環(huán)境整治、壩下蓄水池等13類老舊淤地壩整治的技術(shù)措施，經(jīng)過多次調(diào)研和會議討論最終確定了老舊淤地壩提升改造的主要措施包括：排洪渠(含橋梁)、壩體加高加固、壩坡綠化和壩地鹽堿化防治等4類。

3 不同措施類型提升改造典型分析和投資分析研究

本次研究采用陜西省綏德縣韭園溝典型小流域及各省(自治區(qū))淤地壩調(diào)研相結(jié)合的方式進(jìn)行。其中，陜西省綏德縣韭園溝典型小流域共選取家溝村前壩、三角坪老壩、三角坪新壩、馬連溝大壩、韭園溝大壩、林鹼村前壩、高舍溝溝口壩、吳家畔村壩、二郎岔2號壩、二郎岔1號壩、李家寨1號壩等11座淤地壩，黃河流域青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省(自治區(qū))選取了50座典型淤地壩。以不同措施的工程量及不同區(qū)域投資概算作為本次研究的主要依據(jù)。

3.1 排洪渠工程投資分析

根據(jù)陜西省韭園溝11座配有排洪渠的淤地壩工程量，研究出典型大型壩排洪渠平均長度1160m，其中漿砌石長度520m，土質(zhì)長度640m，工程量2.78萬m3。設(shè)置橋梁的長度5m，寬度4m，采用鋼筋混凝土板式橋梁形式，配套跨橋21.5萬元/座。根據(jù)現(xiàn)行的概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，得到典型大型壩的投資標(biāo)準(zhǔn)為107.10萬元(詳見表1)。典型中型壩排洪渠平均長度為525m，其中漿砌石長度300m，土質(zhì)長度225m，工程量1.07萬m3。設(shè)置橋梁長度4m，寬度4m，采用鋼筋混凝土板式橋梁形式，配套跨橋19.8萬元/座。根據(jù)現(xiàn)行的概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，得到典型中型壩的投資標(biāo)準(zhǔn)為61.90萬元(詳見表2)。

表1 典型大型壩排洪渠投資分析表

表2 典型中型壩排洪渠投資分析表

根據(jù)青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省(自治區(qū))調(diào)查的50座配有排洪渠的淤地壩工程量，研究出大型壩排洪渠平均長度1239m，其中漿砌石長度180m，土質(zhì)長度1059m，工程量2.37萬m3，配套跨橋7.37萬元/座，根據(jù)各省(自治區(qū))的概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，得到大型壩排洪渠的投資標(biāo)準(zhǔn)為94.43萬元(詳見表3)。青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省(自治區(qū))研究出中型壩排洪渠平均長度633m，其中漿砌石長度115m，土質(zhì)長度518m，工程量1.50萬m3，配套跨橋6.55萬元/座，根據(jù)青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省(自治區(qū))的概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，得到中型壩排洪渠的投資標(biāo)準(zhǔn)為63.10萬元(詳見表4)。

表3 7省(自治區(qū))大型壩排洪渠投資分析表

表4 6省(自治區(qū))中型壩排洪渠投資分析表

3.2 壩體加高加固投資分析

根據(jù)陜西省綏德縣韭園溝11座典型淤地壩現(xiàn)狀，按照壩前式加高加固方式，上游壩坡1∶2.5，下游壩坡1∶2，平均加高2.5m，壩頂寬度4m。確定典型大型壩壩頂長度150m，加高加固的土方量7500m3，綜合投資標(biāo)準(zhǔn)為15萬元(詳見表5)。典型中型壩壩頂長度105m，加高加固的土方量5000m3，綜合投資標(biāo)準(zhǔn)為10萬元(詳見表6)。

表5 典型大型壩加高加固投資分析表

表6 典型中型壩加高加固投資分析表

根據(jù)6省(自治區(qū))調(diào)查的32座實施加高加固的淤地壩工程量，研究出大型壩加高加固上游壩坡1∶2.5，下游壩坡1∶2，平均加高2.7m，壩頂寬度4.8m，壩頂長度120m，加高加固的土方量26300m3，根據(jù)6省(自治區(qū))概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，計算出大型壩的加高加固綜合投資標(biāo)準(zhǔn)為39.42萬元(詳見表7)。研究出中型壩加高加固上游壩坡1∶2，下游壩坡1∶1.75，平均加高2.5m，壩頂寬度4.0m，壩頂長度60m，加高加固的土方量12300m3，根據(jù)6省(自治區(qū))概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，計算出中型壩的加高加固綜合投資標(biāo)準(zhǔn)為20.30萬元(詳見表8)。

表7 6省(自治區(qū))大型壩加高加固投資分析表

表8 6省(自治區(qū))中型壩加高加固投資分析表

3.3 壩坡綠化工程投資分析

根據(jù)陜西省綏德縣韭園溝11座典型淤地壩現(xiàn)狀，壩坡綠化以下游坡面工程為主，確定典型大型壩的下游壩坡平均綠化面積0.6hm2，坡面平整工程量1800m3，典型中型壩的下游壩坡平均綠化面積0.5hm2，坡面平整工程量1300m3，并種植紫花苜蓿，按照現(xiàn)行概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，計算出典型大型壩每座需要投資1.4萬元，典型中型壩每座需要投資1.0萬元(詳見表9—10)。

表9 典型大型壩壩坡綠化工程投資分析表

表10 典型中型壩壩坡綠化工程投資分析表

根據(jù)6省(自治區(qū))調(diào)查的36座實施壩坡綠化的淤地壩工程量，研究出大型壩壩坡綠化面積0.76hm2，坡面平整工程量2686m3，典型中型壩壩坡綠化面積0.39hm2，坡面平整工程量2594m3，按照6省(自治區(qū))概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，計算出大型壩每座需要投資5.47萬元，中型壩每座需要投資3.55萬元(詳見表11—12)。

表11 6省(自治區(qū))大型壩壩坡綠化投資分析表

表12 7省(自治區(qū))中型壩壩坡綠化投資分析表

3.4 壩地鹽堿化防治工程投資分析

根據(jù)陜西省綏德縣韭園溝11座典型淤地壩壩地鹽堿化調(diào)查情況，大型壩鹽堿化面積平均2.33hm2，中型壩平均鹽堿化面積1.13hm2。同時，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)及實踐經(jīng)驗，布設(shè)排堿溝深為2.1m時，排堿溝單側(cè)土壤脫鹽范圍可達(dá)210m左右，相對工程量較小，更適合老舊淤地壩排堿需求。所以，以此研究典型大型壩排堿支溝平均長1050m，平均工程量0.44m3，投資4.82萬元，典型中型壩排堿支溝平均長510m，平均工程量0.21m3，投資2.26萬元(詳見表13—14)。

表13 典型大型壩壩地鹽堿化防治工程投資分析表

表14 典型中型壩壩地鹽堿化防治工程投資分析表

根據(jù)3個省調(diào)查的5座實施壩地排鹽堿溝的工程量，研究出大型壩平均鹽堿化面積4.2m2，排堿支溝平均長1250m，平均工程量0.94m3，按照各省概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，計算出投資11.78萬元；典型中型壩平均鹽堿化面積1.13m2，排堿支溝平均長120m，平均工程量0.73m3，按照山西省概預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，計算出投資9.81萬元(詳見表15—16)。

表15 3省典型大型壩壩地鹽堿化防治工程投資分析表

表16 山西省典型中型壩壩地鹽堿化防治工程投資分析表

3.5 綜合分析

根據(jù)陜西省綏德縣韭園溝典型老舊淤地壩提升改造研究，如果4項工程措施均開展，大型壩平均每座需要投資為128.32萬元，中型壩平均每座需要投資為75.16萬元。根據(jù)黃河流域青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南等7省(自治區(qū))的老舊淤地壩研究，如果4項工程措施均開展，大型壩平均每座投資為151.1萬元，中型壩平均每座投資為96.76萬元(詳見表17)。

表17 典型小流域及7省(自治區(qū)區(qū))提升改造工程投資分析表

老舊淤地壩提升改造其實無需每座壩都同時實施4類措施，應(yīng)結(jié)合實際，因地制宜，因壩施策。

根據(jù)老舊淤地壩改造提升的主要目的，以及實際情況分析可知，本次亟待改造工程措施為配置排洪渠，雖然實施該項措施投資較大，通過實施既可以防治水土流失，也可以有效地保護(hù)壩地生產(chǎn)，發(fā)揮更高的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)價值，所以排洪渠配置屬于老舊淤地壩提升改造的必要措施。其次，綜合考慮單壩的具體情況，適量配置壩體加高加固、壩坡綠化、壩地鹽堿化防治等各種措施，可以進(jìn)一步提高淤地壩綜合效益。因此，根據(jù)典型老舊淤地壩及7省(自治區(qū))的老舊淤地壩壩研究，綜合考慮4類措施的合理配置，以及優(yōu)化改造投資成本等，建議老舊淤地壩改造提升投資標(biāo)準(zhǔn)可以確定為大型壩100萬元/壩，中型壩60萬元/壩。

4 提升改造規(guī)模及投資規(guī)模預(yù)測

4.1 提升改造規(guī)模

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)，農(nóng)村人口減少，部分中型壩在偏遠(yuǎn)地區(qū)，周邊無人居住，壩地利用率低，無需提升改造。結(jié)合調(diào)查，根據(jù)《黃河流域水土流失綜合防治規(guī)劃》需對進(jìn)行提升改造的老舊淤地壩共有4348座，其中大型壩1389座，中型壩2959座(詳見表18)。

表18 老舊淤地壩提升改造規(guī)模及分布表

4.2 投資規(guī)模

按照大型壩100萬元/壩，中型壩60萬元/壩的投資分析，實施4348座老舊淤地壩提升改造的總投資規(guī)模為31.64億元(詳見表19)。

表19 老舊淤地壩提升改造投資規(guī)模表

5 結(jié)語

通過利用黃委綏德水保站70多年關(guān)于韭園溝流域淤地壩的試驗研究工作，選擇馬家溝村前壩、三角坪老壩、三角坪新壩、馬連溝大壩、韭園溝大壩、林鹼村前壩、高舍溝溝口壩、吳家畔村壩、二郎岔2號壩、二郎岔1號壩、李家寨1號壩等11座淤地壩，科學(xué)地梳理、歸納和分析，提出老舊淤地壩提升改造的主要措施包括：排洪渠(含橋梁)、壩體加高加固、壩坡綠化和壩地鹽堿化防治等4類，并通過黃河水利委員會要求青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西和河南7省(自治區(qū))水保部門提出50座淤地壩進(jìn)行計算，預(yù)測了老舊淤地壩的建設(shè)投資規(guī)模，為黃河水利委員會印發(fā)《老舊淤地壩提升改造技術(shù)指南》、水利部和國家發(fā)改委開展老舊淤地壩提升改造建設(shè)工作奠定了基礎(chǔ)。