灌溉區工程建設與項目效益剖析
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1小浪底北岸灌溉區概括
小浪底北岸灌區位于河南省黃河北岸，其所在區域（沁蟒區）北部和東音界，南以黃河為界，西至豫晉交界，地理位置為東經11208~11308和9~35915"之間，區域土地面積3391km2（小浪底北岸灌區占所在區域士比.6%），其中近50%區域為山區。小浪底北岸灌區所在區域水資源量較匱乏，多年平均降雨量僅600mm，地表徑流約98mm，當地多年平均地表水資源量約3.39億m3。所在區域現有蓄水工程除孟州市的白墻水庫以外，其他均位于引沁灌區范圍內。所在區域分布有4個灌區，其中2個已建灌區（廣利灌區和引沁灌區），2個規化灌區（小浪底北岸灌區和西霞院灌區），均為大型灌區。4個灌區土地面積1914km2（約占區域土地面積的56.4%）；其余為山區。所在區域農業生產以傳統農業為主，主要種植作物為糧食作物小麥和玉米，經濟作物以棉花油料為主。現狀年耕地面積192.08萬畝，有效灌溉面積87.63萬畝，占現狀耕地面積的45.6%。
2小浪底北岸灌溉區工程建設內容
2.1小浪底北岸灌溉區工程建設的必要性。小浪底北岸灌區位于小浪底水利樞紐下游的黃河左岸支流沁河與黃河干流匯流三角區，該區域土地資源豐富，光熱條件較好，適宜農作物生長，是河南省重要的糧食產區，目前已建有廣利灌區和引沁等大型灌區，主要依靠沁河水源和當地地表、地下水灌溉。受自然條件的限制，該地區降水量年內、年際分布不均，引蓄水條件較差，灌溉保證程度低，遇干旱年農業缺水嚴重，隨著沁河水資源開發利用程度的不斷提高，沁河下游灌溉用水已難以保證。近年來，小浪底北岸地區的濟源市、沁陽市和孟州市等城市迅速發展，對水資源的需求不斷增加。小浪底水利樞紐工程師黃河下游重要控制性工程，開發任務是以防洪、防凌、減於為主，兼顧供水、灌溉和發電等綜合利用，小浪底北岸灌區是小浪底水利樞紐工程的配套工程。在小浪底水利樞紐已建成運行的基礎上，適時建設小浪底北岸灌區，可充分發揮小浪底水利樞紐的綜合利用效益，對解決項目和項目所在區域供需水矛盾帶來的區域社會經濟發展相對遲緩、農作物收成不高、城鄉居民收入偏低的社會現狀以及置換超采的地下水、改善區域水生態環境、構建蟒沁河流域大水網、保障區域城鄉供水安全，促進地區經濟社會發展、支撐中原經濟區和河南省糧食核心區建設、實現中原出彩等有著非常重要的意義。2.2小浪底北岸灌溉區工程建設規模工程總用地。13133.93畝，其中永久用地5520.50畝，臨時用地7613.43畝，工程采用PPP模式建設，總投資32.32億元，其中本次工程初設批復總投資26.75億元。設計灌溉面積51.7萬畝，補源區面積20萬畝，屬大（2）型灌區，工程多年平均引黃水量2.39億m3。工程建設范圍涉及焦作市的沁陽、孟州、溫縣、武陟縣和濟源市。主要建設內容包括:新建或續建改造31條渠道，含1條總干渠、3條干渠、8條分干渠、17條支渠、2條城市供水管線，長305.6公里；新建、改建建筑物698座，其中隧道11段、水閘253座、倒虹吸69座、提水泵站6座、橡膠壩3座、調蓄池1座、其他建筑物337座。2.3工程設計標準。工程為Ⅱ等灌區工程。總干渠及渠系建筑物級別為3級，其他骨干灌排渠道及灌排建筑物級別根據其設計流量分別確定為4級、5級，設計洪水標準分別為30、20、10年一遇。攔河閘、橡膠壩主要建筑物級別分別為3級、4級，設計洪水標準為30，20年一遇，校核洪水標準為100、50年一遇。2.4工程建設費用工程總投資264957萬元，除申請國家補助外，剩余資金省級財政和項目法人共同籌措解決。嚴格執行“四制”。建設項目法人制、建設項目招投標制、監理制和合同制，使項目建設管理逐步規范。2.5可供水量根據可研報告分析，該項目建成后可供水量由當地水資源（地表水、上游來水）、南水北調中線工程供水、再生水、可引黃水量等4部分組成。其中，可引黃水量自小浪底北岸灌溉洞引水，根據水利部水利水電規劃設計總院水規【1999】28號文“關于黃河小浪底灌區引水口方案的批復”，小浪底北岸灌區引水洞進口底部高程為223m，引水流量為30m3/s。按這一引水規模，供給城市工業與居民生活用水及控制灌區灌溉規模。
3小浪底北岸灌溉區工程建設項目水資源調度運用
小浪底北岸灌區建成后，將結合灌區工程建設任務和工程利用特點，合理調度運用，使灌區工程效益得到充分發揮。3.1水資源調度運用。小浪底北岸灌區配置水源多樣，為充分發揮灌區工程效益，提高供水水源的利用率和合理聯合調度是非常必要的。本灌區水資源調度運用為：①小浪底北岸灌區水資源配置堅持高水高用、低水低用、優水優用、先灌區內水資源再外引水源的原則。②聯合調度黃河水、當地地表水、淺層地下水、再生水等水源，實現供需水在時間上和空間上的合理性。③供水次序為：優先生活和企業，其次為農業灌溉。④水資源配置中，城區生活優先考慮黃河水，不足部分考慮當地地下水；城區高耗水企業用再生水，一般工業和第三產業用水優先考慮再生水，其次考慮黃河水和地下水；灌區生活用水考慮地下水，灌區鄉鎮企業用水優先考慮引黃水，不足部分考慮地下水；農業灌溉用水優先考慮當地地表徑流和過境地表徑流，其次為黃河水，不足部分考慮淺層地下水；環衛綠化用水考慮再生水和當地地表徑流。⑤不動用中深層地下水。3.2攔蓄工程的調度運用。小浪底北岸灌區攔蓄工程包括水庫調蓄工程、新建調蓄池工程以及河道攔河閘工程。調蓄工程調度運用為：①水庫引黃以不影響水庫原功能為前提，水庫調洪期不引黃河水；②為滿足高含沙期及檢修期用水需求，調蓄工程需提前蓄水；③充分利用水庫調蓄工程非汛期調蓄工程非汛期的調蓄能力，以避免灌區渠道工程低引水流量運行；④洪水期河道攔河閘開閘泄洪，非洪水期攔蓄水資源利用。
4小浪底北岸灌溉區工程建設項目效益
小浪底北岸灌溉區建設項目涉及河南西北部干旱較為嚴重地區的濟源、沁陽、孟州、溫縣、武陟等5市縣，該工程建設完成后構建黃河北岸清水走廊，有力保障區域糧食產量和城鄉供水安全，減少地下水開采，緩解區域用水緊張問題，改善區域水生態環境，實現“一渠清水潤豫北，四水同治澤中原。4.1節水效益。小浪底北岸屬于河南省較為干旱區域，該區域主要是以山地為主，水資源較為匱乏。而小浪底北岸灌溉區工程建成后則有效地達到了節水效益。例如小浪底北岸灌區作為灌溉工程之一被列入國家加快推進的172節水供水重大水利工程建設部署中。通過該工程的設計方案可以得出實施該工程后具有良好的節水效果：一方面通過該工程可以引入2.4億立方水，這樣對于緩解該區域地下水開采超標，解決地下水水位不斷下降具有關鍵的影響。另一方面該工程設有節水灌溉區，通過構建水利工程可以實現節水型農業生產方式的發展。例如通過設計節水灌溉面積可以改變以往大水灌溉的農業澆灌模式，利用滴水噴灑等節水技術有效地降低了水資源的浪費現象。例如相比傳統的大水漫灌的方式，灌區灌溉水利用系數由項目建設前的0.55提高到0.8。4.2經濟效益。經濟效益是客觀評價水利工程效益的重要指標通過對小浪底北岸罐區建設項目建設的經濟效益分析，該工程的建設對于當地的工業、農業以及第三產業都具有重要的促進意義：一是項目建設有助于提升農業經濟的發展，解決農作物水資源不足的問題。通過調查該工程建成后可以為廣利灌區補源20萬畝，灌溉濟源市、焦作市農田51.7萬畝，能夠解決將近71.7萬畝農田水資源供需不足的問題，提高農作物的產量；二是該工程建成后能夠為城鎮工業生活提供1.12億m3/年，這樣能夠提升當地的經濟發展，尤其是對促進產業結構升級具有重要的影響。例如小浪底北岸罐區由于水資源緊張導致該區域的工業產業結構不合理，而水資源問題的解決可以促進當地經濟產業的調整。4.3生態效益。生態環境問題一直是制約當地經濟發展的重要因素，尤其是該區域礦資源比較豐富，因此該區域的生態環境污染問題較為突出。例如礦資源的過度開發破壞當地地下水資源平衡，導致該區域的地下水被嚴重開采。而小浪底北岸罐區水利工程的建設可以替代灌區內地下水的過度開采，補充地下水改善生態環境。另外通過該工程可以帶動河南省高新科技產業的發展，推動中原戰略目標的實現。4.4二三產業經濟發展預測。本著對高耗水企業規模的控制原則。小浪底北岸灌區設計供水的城區范圍內不再新增高耗水企業，并嚴格控制已建高耗水企業的發展規模，按不超過其設計規模為準。規劃年小浪底北岸灌區城區高耗水企業，其規劃年規模按企業設計規模確定。個別企業現狀用水為廠區內自備井，按濟源市逐漸封閉自備井政策要求，這些企業需尋找新的供水水源，鑒于一些廠區位置與小浪底北岸灌區濟源市城區供水范圍相鄰，有便利的供水條件，將部分企業納入本項目工程水量平衡分析范圍統一進行水資源配置。對涉及地市近十年來一般工業和第三產業經濟發展情況進行統計分析，2002至2015年涉及中心城區二三產業（不含高耗水企業）社會經濟增加值年均增長率為8.8%～10.5%，其中濟源市最高，沁陽市最低。總之，小浪底北岸灌區是小浪底水利樞紐工程的配套工程，適時建設小浪底北岸灌區,可充分發揮小浪底水利樞紐的綜合利用效益，有效改善灌區的農業生產條件，補充地下水資源，增加糧食生產，并可為城市生活工業用水提供水源，促進地區經濟社會發展。
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作者:蘇楓 單位:河南省豫北水利工程管理局