麥海因河小流域綜合治理效益分析

祁世磊

（水利部新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

小流域對于地區防洪、排澇、農業灌溉等水利措施具有重要作用，而目前我國多地區小流域堵塞和水土流失嚴重，嚴重浪費了土地等自然生態資源。加強小流域治理，對提高當地農業和畜牧業的可持續發展性意義重大，尤其針對新疆、內蒙等西部內陸地區，小流域治理對于防治水土流失和水土沙漠化也有著積極作用。治理措施和綜合效益分析是小流域治理工程可行性的重要依據，因此必須緊密結合工程實際情況來設計科學合理的治理措施，并對治理后的綜合效益進行分析。

1 工程概況

麥海因河小流域位于新疆塔城地區額敏縣境內，流域內土地面積4174.8 hm2，由于當地過度放牧造成流域內植被破壞、水土流失嚴重，洪水、干旱等自然災害增多，生態環境日漸惡化。經統計目前麥海因河小流域水土流失面積達到1835 hm2，占總面積的44.0%。本次設計治理項目區范圍是麥海因水庫上游3.38 km、下游1.0 km河道兩岸區域，東西長約1.67km，南北寬約4.38 km，防治范圍面積731.46 hm2。

2 麥海因河小流域綜合治理措施分析

本工程總體以“工程治理為主，生物治理為輔”為原則，實行治理與保護相結合。對河床沖刷較嚴重地區進行河道整治，水土流失較嚴重地帶實施林草治理，自然草場退化地帶實行改良與封育治理，綜合治理包括工程措施、林草措施和封育治理措施[1]。

（1）工程措施

工程措施主要是滴灌系統設計，覆蓋灌溉面積為10.92 hm2，主干管采用φ250鋼管，設計流量為0.061 m3/s；干管采用φ200PVC-U管；給水栓采用φ90PVC-U管，設計流量為30 m3/h；支管采用φ90PE管，毛管采用φ32PE，微管采用φ12PE。主干管和干管的管道開挖斷面為梯形，邊坡1:1，底寬0.8 m，管底鋪設20 cm厚細土，管道埋深0.8 m。管道回填時從管底至管頂以上40 cm范圍內填細土，以免管道被砸壞[2]。

（2）林草措施

①水保林設計

本工程共設水保林7.32 hm2，選用楊樹作為樹種，共種植楊樹苗12627株，株距3 m，行距2 m。在種植樹木前對場地進行平整，造林采取穴植，選三年胸徑大于6 cm的一級苗栽植，穴徑為方形0.5 m×0.5 m，深0.5 m，栽植后踏實、灌溉[3]。

②經果林設計

經現場調查，本工程最終選用蘋果樹為經果林樹種，共需蘋果樹苗6210株，株距3 m，行距2 m。在種植樹木前對場地進行平整，造林采取穴植，選兩年胸徑大于3 cm的一級苗栽植，穴徑為方形1 m×1 m，深1 m，栽植后踏實、灌溉。

③灌木林設計

本工程共設水保林3.91 hm2，據現場調查，項目區最終選用紅柳為灌木，共需紅柳苗7820叢。在種植前對場地進行平整，造林采取穴植，選冠高150 cm的一級苗栽植，穴徑為方形0.5 m×0.5 m，深 0.5 m，栽植后踏實、灌溉。

（3）封育治理措施

本次封育治理的面積總計731.46 hm2。由于確權困難，封禁位置選擇在麥海因水庫管理區范圍內，主要為天然草場。將項目區采用金屬絲網格圍欄圍護，封禁面積為91.05 hm2，將草場保護起來，禁止開墾放牧[4]。

3 麥海因河小流域綜合治理效益分析

3.1 經濟效益分析

（1）經濟和蓄水保土始效期確定

本項目采用“靜態計算方法”來確定項目的經濟計算期，而各個措施的經濟和蓄水保土效益始效期標準，見表1[5]。

表1 各措施效益始效期（單位：年）

（2）經濟效益計算

經濟效益計算主要為當地由于生態環境條件的改善和果林業的收入，增強流域內抵抗自然災害的能力和經濟收入。經濟計算期內各項措施累計有效面積F計算見（3-1）[6]。經估算，各個措施實施后每年新增經濟收入23.06萬元。

式中：m為前期效益年限，a（見表2）；n為經濟計算期，a；t 為經濟效益始效期，a；f為規劃期末單項措施實施總面積，hm2。

表2 各措施前期效益年限（單位：年）

3.2 生態效益分析

（1）蓄水保土效益

①保水效益

保水效益是指各項措施能夠攔蓄降水及冰雪融化產生的流量。麥海因河小流域項目區所能產生的保水效益NX計算公式如（3-2）。

式中：Nx為蓄水效益，m3；Wn 為各項措施攔蓄水量，m3/hm2；W為措施面積，hm2。

②保土效益

保土效益是指各項措施攔蓄或減少沖刷泥土的效益，麥海因河小流域項目區能產生的保土效益NI計算公式如（3-3）。經計算，項目實施后新增保水量為74.14萬m3，保土量1.49萬t。

式中：NI為攔泥效益，103 t；Sn為各項措施攔泥量，t/hm2；S 為措施面積，hm2。

表3 蓄水保土效益計算表

（2）生態圈效益

各項治理實施后麥海因河小流域項目區保水能力逐漸增大，預計可提高20%以上，地表徑流狀況得到有效改善，洪水總量減少，降雨經截流滲入地下，補給土壤，增加常流水量，形成水圈生態良性循環。

隨著項目區保土能力逐年增大，土壤的水分、氮、磷、鉀有機質也免于流失，土壤肥力增大，在水肥氣熱作用下，有利于土壤團粒結構的形成，從而使土壤孔隙率提高，加快有機質的熟化，促進植物的生長，形成土圈生態效益的良性循環。

隨著項目區林、草面積不斷擴大，林區、林網附近的風力將會明顯減弱，小氣候形成，溫度變幅減少，濕度將相對增大，減輕地霜凍和干熱風的危害，提高農業產量，有利于經濟林生長。生態圈一旦形成并穩定，產生的效益預估可超1000萬元，而且有利于當地經濟的可持續發展。

3.3 社會效益分析

（1）減輕自然災害

麥海因河小流域項目區經過綜合治理，可使土地利用率提高30%，土地生產效率提升，風蝕災害降低，為當地創造良好的生存環境，更有助于麥海因水庫旅游區的發展。各個措施實施后項目區植被利用率可提高28%，洪澇等自然災害減少，有利于當地的農牧業健康發展。

（2）促進社會進步

麥海因河小流域項目區水保工程的實施可調整當地土地利用結構和農村生產結構，促使農村剩余勞動得到高效利用，有助于促進當地農村經營狀況由單一向多元化轉變，使人口資源與經濟發展走向良性循環，有利于當地群眾脫貧致富奔小康。

4 結語

麥海因河小流域綜合治理工程實施后有效地遏制了草場的退化，挽救了麥海因流域內的各族人民賴以生存的綠洲，對當地經濟和社會發展影響深遠，綜合效益顯著，具有很強的可行性。麥海因河小流域綜合治理工程的成功經驗可以為新疆自治區其他地區類似工程的實施提供參考依據，這對提升整個自治區農牧民的經濟和生活水平都有著重要意義。