探析橫山區黃土高原農田水利建設及經濟效益

劉 濤，王振軍

（榆林市橫山區水利灌溉管理工作站，陜西 榆林 719000）

0 引言

黃土高原區土地廣袤，是陜西省玉米、馬鈴薯、高粱、大豆、綠豆的主要生產地，但因為當地水資源緊缺，大多靠天吃飯，農業生產力低下。為在黃土高原區進行小型農田水利建設、促進農業生產、提高經濟效益，現以榆林市橫山區為研究對象，對當地的小型農田水利建設及產生的經濟效益進行探討。

1 概況

橫山區屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，多年平均年降水量351.77 mm。全縣總土地面積4333 km2，人口37.20萬人，其中農業人口33.73萬人。橫山區耕地面積181.12萬畝，全區現有中小型水庫10座，國營自流灌區有定惠渠、雷惠渠、蘆河渠、響水渠和河口廟水庫灌區，有效灌溉面積7.74萬畝，渠道221 km，建筑物1192座。自流灌區灌溉渠道長度475 km，其中襯砌長度143 km，襯砌率達30%，冬干春旱是威脅農業生產的主要因素。

2 工程現狀及存在問題

2.1 工程現狀

橫山區的農田水利設施主要是五個國營灌區，但由于受歷史條件、技術水平和資金的限制，灌區工程建設標準低，骨干工程老化失修，渠道輸水跑、冒、滲漏嚴重；渠道決口、沖毀淹沒農田時有發生；許多地段、建筑物存在嚴重安全隱患。據統計，年平均農田水利設施維修養護費用達100萬元～300萬元，而國家投資僅50萬元～100萬元，資金短缺數額較大。

2.2 存在的主要問題

五個國營灌區大多始建于上世紀六七十年代，屬“三邊”工程，設計標準低，施工質量差，造成農田水利工程“先天不足”。工程經多年運行，各類建筑物嚴重老化，病險嚴重，整個渠系處于帶病運行狀態。現有多處工程病險嚴重，渠底滲漏嚴重，渠系水有效利用系數只有0.45～0.5，灌溉水有效利用系數只有0.4～0.5之間，農業灌溉效益大打折扣。

3 農田水利建設方案

根據農田水利現狀及橫山區實際，此次農田水利建設以渠道襯砌、維修建筑物、改造灌區設施為主。

3.1 定惠渠灌區維修措施

1）重建生產橋工程

計劃拆除重建干渠張興莊段生產排洪橋2座。排洪生產橋跨渠段跨度4.5 m，高5 m，路面寬6.5 m，長6.5 m。排洪橋為梁板式結構，梁板厚0.3 m，采用現澆C25鋼筋砼結構；兩端支座為矩形斷面，寬0.3 m，高0.5 m，采用現澆C25鋼筋砼結構；側墻為擋土墻，頂寬0.6 m，高4.5 m，邊坡比1∶0.3，采用M7.5漿砌塊石；橋頂部兩側防護墻側墻高0.8 m，寬0.24 m，每側長6.5 m。采用M7.5漿砌磚，M10水泥砂漿抹面。

2）建筑物維修工程

清挖維修賈槽溝、流水溝涵洞工程和鬼家河、韓沙溝退水渠，各項工程均開挖深0.5 m～1.2 m，采用人工開挖淤泥、石渣，架子車外運土石方。

3）渠道清淤工程

下游孫家焉段干渠長2 km，淤積嚴重，急需清挖平整養護。計劃下游孫家焉段渠道清淤長2 km，比降1∶1000。斷面為梯形：底寬1.5 m，口寬3.5 m，深2 m，邊坡比1∶0.5。挖深0.5 m～1 m，采用挖溝機挖土方，三輪外運。

3.2 雷惠渠灌區維修養護工程

工程實施規模為：渠道襯砌300 m，斗門改建6座。

1）渠道襯砌工程

石馬洼煤礦段七畝灣渠道長300 m，渠道下方為村民住戶，滲漏嚴重，存在嚴重安全隱患，急需襯砌。計劃渠道襯砌長300 m，設計流量3 m3/s，比降為1/1000。斷面為梯形，底寬1.9 m，口寬3.82 m，深1.6 m（其中水深1.40 m），邊坡比1∶0.6。采用預制C20砼板襯砌，砼板尺寸為：長×寬×厚＝70 cm×60 cm×8 cm。以防洪水沖刷，渠口兩岸均采用M7.5漿砌磚加固，寬0.24 m，高0.12 m。每隔10 m留伸縮縫一道，縫寬2 cm，采用聚氯乙烯膠泥填縫。

2）斗門改建

6座斗門破損嚴重，無法安全運行，急需改造加固。計劃泄水渠長3 m～5 m，斷面為矩形，寬0.2 m，深0.3 m，側墻、底板厚0.24 m，頂部覆蓋樓板。采用M7.5漿砌磚，M10水泥砂漿抹面。更換絲杠封閉式鑄鐵斗門（30 cm×30 cm）6套。

3.3 響惠渠灌區維修養護工程

工程實施規模為：渠道襯砌80 m，渠道清淤3.5 km，維修建筑物3座（其中暗洞2座120 m，退水渠1處700 m）。

1）渠道襯砌工程

楊口則分場干渠80 m段，地處挖方段，渠道剝蝕、掏空、垮塌嚴重，急需襯砌；計劃干渠襯砌長80 m，比降1∶1000，設計流量為1 m3/s。斷面為U形，口寬2.3 m，深1.5 m，襯砌厚8 cm，采用現澆C25砼。每隔5 m留伸縮縫一道，縫寬2 cm，采用聚氯乙烯膠泥填縫。

2）建筑物維修工程

清挖維修馬坊、楊口則公路涵洞工程。平均開挖深0.3 m～0.8 m，采用人工開挖淤泥、石渣，架子車外運土石方。清挖疏通老黃溝退水渠，平均開挖深0.5 m～1.5 m，采用挖溝機開挖淤泥、石渣、土方。

3）渠道清淤養護工程

渠首、楊口則、馬坊段干渠長3.5 km，淤積嚴重，急需清挖平整養護。計劃渠道清淤長3.5 km，斷面為梯形：底寬0.8 m，口寬2.4 m，深1.6 m，邊坡比1∶0.5。平均開挖深0.3 m～0.6 m，采用挖溝機、人工開挖土石方，三輪外運土石方。

3.4 蘆河渠灌區維修養護工程

工程實施規模為：渠道清淤養護3 km，渠岸平整加高1.1 km。1）渠道清淤養護工程

邵家洼段渠道長3 km，地處土質地段，淤積嚴重，急需清挖渠道。計劃邵家洼段渠道清淤長3 km，斷面為梯形：底寬0.8 m，口寬2 m，深1.2 m，邊坡比1∶0.5。平均開挖深0.3 m～0.6 m，采用挖溝機、人工開挖，三輪車外運土方。

2）渠岸平整養護工程

郭家灣段石家峁則—胡家灣渠道長1.1 km，渠岸偏低，高低不平，寬度不一，急需加高平整養護渠岸。計劃加高平整渠岸長1.1 km，斷面為梯形：底寬0.8 m，口寬2.3 m，深1.5 m，邊坡比1∶0.5。平均開挖深0.3 m～0.6 m，采用挖溝機、人工開挖，三輪車外運土方。

3.5 石灣渠灌區維修養護工程

工程實施規模為：渠首渠道襯砌400 m，渠首維修建筑物2座（其中清挖暗洞1座45 m、退水閘改建1座）。

1）渠道襯砌工程

渠首段680 m渠道地處砂礫石層，淤積、滲漏嚴重，急需襯砌。計劃干渠襯砌長400 m，比降1∶1000，設計流量為1.0 m3/s。斷面為U形，口寬2.0 m，深1.5 m，襯砌厚8 cm，采用現澆C20砼。每隔5 m留伸縮縫一道，縫寬2 cm，采用聚氯乙烯膠泥填縫。

2）渠首段建筑物維修工程

①1#退水閘改建

渠首段1#退水閘泄水渠長5 m，地處砂礫石段，出口段水毀嚴重，閘板銹蝕嚴重，啟閉不靈，需改建加固；退水閘閘臺長2 m、寬2 m、高1.5 m。泄水槽長3 m，斷面為矩形，寬1 m，深1 m，對閘臺破損處維修加固，采用M7.5漿砌塊石。對泄水槽側墻及底板采用現澆鋼筋C25砼加固。更換閘板及啟閉機1套，閘板尺寸為：寬1.5 m，高1.3 m，厚1 cm。采用鑄鐵閘門，閘槽用角鋼焊制而成，與鋼閘板配套使用，配備2噸螺桿式手動啟閉機啟動。

②暗洞清挖及維修

渠首段暗洞長45 m，寬1.2 m，高1.6 m，為砌石拱涵。由于涵洞運行多年，淤積、破損嚴重，對渠道安全運行十分不利。因此，急需清挖維修涵洞工程。計劃平均開挖深0.5 m～0.8 m，采用人工開挖淤泥、石渣，架子車外運土石方。破損段需改造加固，采用M7.5漿砌塊石。

3.6 河口廟水庫維修養護工程

1）壩內坡維修加固

水庫因運行多年，壩內坡預制砼塊局部破損嚴重，壩外坡排水溝局部水毀嚴重，急需補修加固。計劃壩內坡砌護塊破損處采用預制C25砼塊加固；壩外坡排水溝破損處采用預制C25砼板加固。

2）庫區綠化

為了控制水土流失，防風固沙，涵養水面，美化環境，延長水庫使用年限，需對庫區進行植被綠化。計劃庫區植樹綠化主要栽植側柏680株、油松900株、紫穗槐8000株。

4 項目效益分析

據灌溉控制面積，綜合考慮工程固定資產折舊年限，該工程經濟計算期取30年（含施工期1年）。社會折算率為8%，灌溉效益分攤系數為0.4，基準年取為工程施工期第一年年初。

4.1 投資費用

工程概算總投資109.74萬元，其中中央補助109萬元（定惠渠25萬元，雷惠渠25萬元，響惠渠12萬元，蘆河渠12萬元，石灣渠25萬元，河口廟水庫10萬元），占總投資的99.3%；自籌0.74萬元，占總投資的0.7%。

4.2 效益計算

橫山區農田水利建設項目的增量效益包括灌溉效益、渠道改為地下管道的節地效益、水權轉讓獲得的收益等直接增量效益。依據當地社會經濟情況，參照《陜西省榆林市定惠渠節水灌溉改造工程項目可行性研究報告》，在計算農作物產值的時應計入15%的副產品的產值，灌溉效益分攤系數ε取為0.4。工程項目施工期一年。

4.2.1 節水灌溉效益

該效益是實施節水措施以后的節水量不但使現有灌溉面積需水得以保證，而且還有多余水量，以此恢復的灌溉面積（2.7萬畝）而產生的灌溉效益，效益計算見1。

表1 灌溉效益計算表

根據水量平衡計算結果和用水過程，計算出該項目的多年平均工程節水量248.16萬m3，依據榆林市水資源規劃，節約的水可用于工業用水，以農灌用水0.15元/m3計，則：節水效益=248.16×0.15=37.22萬元。

4.2.2 節地效益

實施改、擴建工程后，由原土渠梯形斷面變為砼弧底梯形斷面或梯形，經計算節地面積為16.2畝，以玉米為例計算節地效益，則：節地效益=0.4×16.2×420×1.2/10000=0.33萬元。

4.2.3 省工效益

根據輪灌制度，分析計算省工1371個工日，每個工日30元，則：省工效益=1371×30/10000=4.11萬元。

4.3 經濟評價指標計算

國民經濟現金流量表的經濟計算期取30年，其中2年施工期。依據《國家建設項目評價方法和參數》（第三版2006年），基準年選擇為建設期第一年年初，費用和效益按照年末結算，該工程屬于社會公益性質的水利工程，故社會折算率取為8%。當社會折現率為8%時，效益費用比為1.48，大于1，經濟凈現值554萬元，經濟內部收益率14.67%大于8%，因此，項目國民經濟評價是合理的。

5 結語

對于黃土高原農田水利建設來說，通過投資改造可使具有灌溉設施的水利工程充分發揮效益，確保灌溉面積。橫山區通過灌區渠道襯砌，完善渠道設施，既節水又擴大灌溉面積，省工省力省地，保障農業豐產豐收，是一項多贏工程，為保障糧食生產提高灌區群眾生活水平奠定了堅實基礎，可為黃土高原區進行農田水利建設提供參考。