張桂林
(泉州市區應急備用水源管理所 362333)
泉州市地處福建省東南部,東西寬約153km,南北長約157km。2007年末全市常住人口774萬,其中,中心城區人口80萬。
桃源水庫位于泉州市西面近鄰的南安市豐州鎮九腳橋村,于1958年6月建成,集雨面積12.2km2。原設計是一座以灌溉為主,兼有防洪、發電功能的小(1)型水庫,興利庫容405萬m3。隨著城市建設的不斷發展,其灌溉供水任務呈逐年減少的趨勢。
2005年底,泉州市水利局確定桃源水庫為市區泉南水廠應急備用水源點,設計最大應急供水流量為2m3/s。隨著大泉州的建設發展,未來市區供水規模將達到日供水量80萬~100萬m3,原有工程規模將無法滿足城市發展應急用水的需要。
桃源水庫位于晉江流域上游,壩址以上流域面積12.2km2,河道長度5.9km,河道坡降34.2‰。水庫流域屬南亞熱帶海洋性季風氣候,庫區多年平均氣溫20.7℃,多年平均無霜期359天,壩址年平均流量0.268m3/s,庫區多年平均降雨量1420.4mm,多年平均徑流量843.9萬m3。
桃源水庫設計洪水分別采用華東地區特小流域推理公式法和地區綜合法進行計算,經綜合比較后壩址50年一遇設計洪峰流量為178m3/s,500年一遇校核洪峰流量為247m3/s,1000年一遇校核洪峰流量為275m3/s。流域年平均懸移質輸沙模數為270t/km2,年總輸沙量為0.18萬t。
泉州市桃源水庫所處的地貌單元為山間溝谷,場地土為上部填筑素填土。庫區及其外圍處在相對穩定地塊,區域地質穩定性較好,未見影響庫區及各水工建筑物穩定性的斷裂構造及其他不良地質。原土壩填筑時間較長,填土有一定的密實度,地基沉降已趨于穩定,其滲透穩定性較好;原石壩填筑時間較長,地基沉降已趨于穩定,但壩體下部漿砌石不夠緊密或因水體的沖刷、淘蝕作用有明顯滲漏。壩址區附近取土料場儲量豐富,滿足設計要求。
該場地的地震動峰值加速度為0.15g,工程場地屬堅硬的Ⅰ類場地,地震動反應譜特征周期為0.30s。
經過對泉州市區應急水源(桃源水庫)擴蓄工程場地地震安全性評價,桃源水庫適宜加固擴建。
據史料記載,1900年至今,泉州市發生不同程度的干旱災害近50次,平均2年一遇。由于干旱或連續干旱,導致晉江下游及沿海地區供水不足。最近的一次發生在1962年10月~1963年5月,缺水量達7.42億m3。
改革開放以來,泉州市國民經濟迅速發展,2007年全市國內生產總值已達2288億元,經濟總量保持全省第一。隨著建設海峽西岸經濟區泉州現代化工貿港口城市發展戰略的實施,泉州市作為建設中的海峽西岸經濟區現代化工貿港口城市,城市需水量急劇增加,供水水源安全性將面臨著前所未有的壓力和挑戰。泉州市唯一的水源點是依靠金雞攔河閘攔蓄晉江來水,提高水位后通過北高干渠輸水供給。通過對晉江東溪及干流的山美水庫至金雞攔河閘排污口進行調查,山美水庫有入庫處排污口3個,山美水庫至金雞攔河閘排污口有碼頭再興造紙廠等25個,污廢水年排放量達843萬t。為此,泉州市政府曾多次召開全市整治違法排污企業專項行動,但要徹底根治這些違法排污企業尚需一定時間。
隨著大泉州建設的發展,未來市區人口將達145萬,供水規模將達到日供水量100萬m3左右,原有應急水源工程規模將無法滿足城市發展應急用水的需要。保證泉州市在特枯年、連續干旱年及突發事件時的供水,加強泉州市供水應急能力建設,提高應對突發事件的保障水平,對確保社會安定具有巨大的現實意義和深遠的歷史意義。因此,泉州市區應急水源(桃源水庫)擴蓄工程的建設是十分必要的。
桃源水庫工程標準為重要小(1)型水庫,工程等級為4級,大壩設計洪水標準為50年一遇,砌石重力壩校核洪水標準為500年一遇,均質土壩校核洪水標準為1000年一遇。
現狀年為2007年,設計水平年為2020年。
擴蓄工程建成后桃源水庫的功能將轉變為以應急備用水源、灌溉供水為主,防洪、發電為輔的小(1)型水庫。
a.正常需用水量。據測算,中心片區遠期總需水量為100萬m3/天,主要由規劃中的江濱水廠(40萬 m3/天)、泉南水廠(30萬 m3/天)及金浦水廠(30萬m3/天)聯網供給。
b.應急供水原則:?城鎮居民保障基本生活用水,工礦企業、事業單位、機關、賓館等實行總量控制,降低用水定額;?實現控制性供水,停止高用水行業,壓縮工業用水。特枯水年份除保證城鎮生活、菜田和副食品生產用水外,其他用水都要壓縮。
c.應急備用水量測算。居民生活用水量見表1,工業用水量見表2。
由表1可見,該工程居民生活遠期應急供水水量約為13.1萬m3/天,最大供水流量為1.5m3/s。

表1 居民生活用水人口及用水量

表2 工業用水量
由表2可見,該工程工業用水遠期應急供水水量約為22.6萬m3/天,最大供水流量為2.6m3/s。
d.市區應急備用總水量。該工程市區遠期應急供水量約為35.7萬m3/天,加沿程水量損失約2.75萬m3/天,總水量約為38.5萬m3/天,最大供水流量為4.5m3/s。
該工程的建設主要是提高桃源水庫作為中心市區應急水源的備用庫容,增加泉州市區應急供水范圍及可靠度,就工程本身而言并無直接的經濟效益,其間接效益是通過確保北渠水源的供水可靠度而間接表現出來的社會效益。
此次經濟評價按照國家計委和建設部頒發的《建設項目經濟評價方法與參數》(第三版)和《水利建設項目財務評價暫行規定》、《水利建設項目經濟評價規范》(SL72—94),進行國民經濟評價。
國民經濟評價是從全社會或國民經濟角度,按影子價格對項目的投入產出進行對比分析,國民經濟評價采用的主要參數參照《水利建設項目經濟評價規范》(SL72—94)要求確定:社會折現率采用8%,該工程施工期為2年,正常運行期采用30年,折現計算的基準點定在施工期的第一年初,各項費用和效益均按年末發生和結算,國民經濟評價主要根據經濟內部收益率、經濟凈現值及經濟效益費用比等評價指標和評價準則進行。水庫擴蓄項目經濟評價,參照改擴建項目經濟評價方法按有無該項目的增量費用和增量效益進行分析和評價。
a.防洪減災效益。桃源水庫為一座病險水庫,一旦失事,將給水庫下游人民的生命財產造成重大損失。據調查測算,若發生50年一遇洪水,水庫如果出現安全問題將可能造成下游2億元以上的經濟損失,水庫經除險加固后可使下游平均每年減災約100萬元。
b.應急供水效益。水庫除險加固的灌溉效益,按有無項目進行對比估算增產總量,并按水利與農業兩項措施的實施進行分攤。據調查資料,農田從無灌溉措施到有灌溉保障可提高效益約為240元/畝;改善供水條件、提高灌溉保證率后多年平均增效約為95元/畝,則水庫控灌區灌溉年效益為30萬元,水利灌溉分攤效益15萬元。
由此可見,桃源水庫除險加固后,可獲得年均防洪減災效益100萬元,農業灌溉多年平均增效15萬元;年總增效115萬元。由此可見,桃源水庫社會及經濟效益十分明顯。
桃源水庫擴蓄工程的費用為水庫進行擴建項目的投資和年運行費兩部分。水庫擴建項目投資主要是大壩、溢洪道、輸水隧洞和市區應急供水管道等主體工程投資以及其他相應配套工程的建設費用。經估算,桃源水庫擴蓄工程靜態投資為8808萬元。
年運行費包括水庫擴蓄后正常運行期每年所需支出的全部運行費。年運行費由職工工資及福利費、材料費、維護費及其他費用組成。此次按擴蓄工程總投資的1%計為88.08萬元。
按上述計算的費用與效益,編制了國民經濟效益費用流量表,由此計算的主要國民經濟評價指標為:經濟內部收益率為13.5%,經濟凈現值為520萬元,經濟效益費用比為1.29,上述經濟指標均大于規范規定的評判標準,說明該項目除險加固在經濟上是合理可行的。
桃源水庫除險加固效益主要體現為公益性社會效益,通過經濟分析,水庫除險加固經濟內部回收率大于基本收益率,經濟凈現值大于0,經濟效益費用比大于1。
可見,建設泉州市應急備用水源擴蓄工程所獲得的社會及經濟效益十分顯著。因此,建設應急備用水源擴蓄工程是十分必要的。■