土地整治中水源工程选择的探讨

阚酉浔

（湖北省国土整治局，湖北 武汉 430070）

土地整治中水源工程选择的探讨

阚酉浔

（湖北省国土整治局，湖北 武汉 430070）

水源工程建设是当前开展土地整治项目的核心内容之一，科学的水源工程建设方案将影响整个土地整治项目的成败，本文总结了土地整治项目中水源工程选择的原则，并基于成本-效益分析法，拟定了水源工程类型选择的过程。通过对天峻县土地整治项目水源工程方案选择的过程的实例分析，认为成本-效益分析法在土地整治项目水源工程建设中是一种有效的、简单的选择工具，可以推广应用。

水源工程；天峻县；成本－效益分析法

农村土地整治是新农村建设的重要措施之一，其建设内涵是对田、水、路、林、村进行综合整治。水源工程是土地整治工程的核心内容之一。根据项目的实际情况，因地制宜地做好水源类型的备选，确定最优的水源工程方案，不仅可以减少土地整理工程的建设费用，而且可以降低工程设施后期的使用、管护费用。可以说，水源工程方案是否科学合理往往关系到整个土地整治项目的成败。

一、水源工程类型

土地整治项目中水源工程就是通过修建蓄水、引水、提水工程，为农作物提供必需的水量。目前，可供土地整治项目利用的水源类型主要有地表水、地下水、城市污水和工业废水三种类型，因城市污水需经过一定的处理后才可以灌溉农田，故此处主要考虑地表水和地下水两种水源的利用。

（一）地表水利用工程。土地整治项目的地表水利用工程根据取水条件、建筑物功能差异，大致可以分为三类：蓄水工程、引水工程和提水工程。其中蓄水工程主要包括塘坝工程、水窖和蓄水池等，引水工程包括无坝引水工程、有坝引水工程等，提水工程主要为泵站工程。

（二）地下水利用工程。由于不同地区地质、地貌和水文地质条件不同，地下水开发利用方式和取水建筑物的形式也不相同。根据不同的开采条件，可大致分为垂直取水建筑物、水平取水建筑物和双向取水建筑物三大类。[1]一般垂直取水工程比较常见，如机井、大口井等，水平取水工程主要分布在干旱、半干旱的山区，如新疆地区的坎儿井、河北省的卧管井和西北区的截伏流工程（又称渗渠工程）等。双向取水工程主要是为了增加地下水的出水量，有时采用水平和垂直两个方向相结合的取水形式，如辐射井和水柜等。

二、水源工程选择的原则

（一）先地上、后地下，可持续利用的原则。可持续发展要求人们根据可持续性的条件调整自己的生活方式，在不破坏生态环境的范围内确定自己的消耗标准。其中包括两方面的内容：既合理配置有限的资源和使用替代或可更新的资源。而在水资源利用中除了考虑节约用水，还要考虑水源的更新补给速度，一般来说地表水更新补给速度要大于地下水的更新补给速度。所以在水源工程选择中一般优先考虑采用地表水取水工程。另外，在水源工程的选材、选型上应考虑对生态的影响作用，做到趋利去弊。

（二）因地制宜，安全性与实用性相结合的原则。各种水源工程都有自身的适应条件，在选择水源工程类型时，应根据项目区的基础条件（包括水文、地质、地形、已有基础设施状况等条件），选择恰当的水源工程类型，以保证工程的安全性和实用性。当然，此处的安全性不仅包括建筑物自身的结构安全，还包括水源供水量的安全性，即水资源的供需平衡。实用性方面主要指日常使用和维护的便利，保证工程时刻处于良好的运转状态。如在江汉平原地区，应全部考虑采用地表水作为水源类型，多采用水闸、泵站作为水源工程，其一，这些水源工程在江汉平原具有普遍性，人们在长期建设、使用中积累了丰富的经验，人员操作上一般不存在问题；另外，它们都具有很强的调水配水能力，可以在平原区常见的旱涝灾害中起到不可替代的作用，实用性强。

（三）低投资、高效益，经济优先的原则。水源工程投资不但指工程的建设投资，还包括工程建成后的日常使用、维护费用的投入。工程建设成本为一次性投入成本，属于前期投资，日常使用、维护费用要在水源工程建成后不断投入，属于后期投资。因在土地整治项目中农田水利工程的使用寿命一般确定为20年左右，所以工程建设投资的低廉并不能保证工程总投入的低下，只有保证水源工程在长期的使用中使用、维护费用等动态投入的最小化，才能保证项目建设投资的低下。

因水源工程建设费用的高昂，在选择水源工程类型时，应进行投资－效益评价，新建的水源工程应该有较好的经济效益、生态效益和社会效益，对于当前的土地整治项目，主要目的是改善农村基础设施状况，提高粮食产量，经济效益优先是不可忽略的重要条件。

（四）美化环境，改造微景观的原则。建设项目都会在原有生态系统中堆砌异质性的物质材料，必然会对原有的生态景观造成影响，故在选择水源工程类型、材料时要保证与周边环境的一致性，尽量做到美化环境，改造微景观的效果。

三、水源工程选择

（一）提出可能的水源工程方案。根据项目区水源类型和水资源平衡分析，提出可能的水源利用方案及对应的水源工程建设方案。

（二）分析各方案的实施成本。根据水源工程建设方案，列表分析各建设方案的协调成本、建设成本和运行成本，初步得出项目的实施成本。

（三）分析各方案的实施效益。分析各建设方案的实施效益，包括经济效益、景观效益和社会效益。

（四）最优水源工程方案的确定。根据项目区的经济实力和水源工程成本-效益分析表，确定最优建设方案。

四、天峻县土地整治项目中水源工程的选择

（一）项目区简介

天峻县土地整治项目地处青海湖盆地半湿润气候影响向柴达木盆地干旱气候的过渡带，具有显著的高原山区气候特点，空气稀薄，光照充足，辐射强烈，昼夜温差大，降雨量小而蒸发量大。根据《中国季节性冻土深度分布图》[2]及当地相关资料显示，项目区最高高程为3312m，最低高程为3280m，地面坡度为0.37%，地势较平坦。项目区为季节性冻土区，多年冻土深度为2～3m。

项目区总面积1.2万亩，现状全部为草地（牧草地），规划目标为：将项目区草地全部开发为耕地，其中常年大棚蔬菜种植基地3000亩，优质牧草种植基地9000亩；规划后项目区内田块规整，道路通达，灌溉保证率达到85%以上，水利用率达85%以上。

（二）项目区水源类型

项目区基本情况调查显示，项目区东侧毗邻其东北侧紧邻吉尔孟曲河，近南北展布，河道弯曲，河道宽15～25m，深一般1～1.5m，流向自东向西，查阅地区水文资料显示，[3]该河为季节性河流，冬季存在断流现象，多年平均流量Q=2.11m3/s，多年平均年径流量W=6654×104m3。

根据《区域水文地质普查报告》（天峻篇）[4]中的钻孔S39揭示，项目区地下水埋深为5.80～5.90m，地下水位与吉尔孟曲河水位基本一致，向内侧略有降低，水力坡度平缓。在该孔内进行的抽水试验表明，卵砾石层厚度大于66m，渗透系数为33.01m/d。

故项目区的水源类型主要包括地表水和地下水两种类型，其中地表水利用的主要水源工程包括：泵站、无坝引水工程，地下水利用工程包括机井、渗渠两种，如下表所示：

水源利用方案

（三）水源工程的对比分析

根据上述水源工程的类型，在遵循优先考虑采用地表水的情况下，确定四种水源利用方案，如下：

方案一：无坝引水工程

根据现状踏勘和水资源平衡分析，吉尔孟曲河平均流量2.11m3/s，只需截取部分河水即可满足项目区灌溉要求，故采用水源工程无坝引水，即在项目区上游河岸稳定处修建明渠将河水引入项目区内。

优点：工程设计、施工技术要求简单，工程造价经济。

缺点：1.吉尔孟曲河为非稳流河流，河流在冬季存在断流现象，不能保证大棚蔬菜一年四季均能灌溉；2.无坝引水采用明渠（或暗渠）将河水引入项目区内，均为无压水，故项目区内所有灌溉均为明渠，不能满足业主关于大棚采用管道灌溉的要求。

方案二：渗渠工程

渗渠工程是采用渗管将项目区上游地下潜水层含水引入项目区内。渗渠工程由渗水管、引水管、集水池、检查井几部分组成。

（2）子宫平滑肌瘤病理基础与造影表现。子宫平滑肌瘤是一种常见的女性生殖器官良性肿瘤，大小不同，呈球形或不规则形，具有明显界限，瘤组织切面一般为灰白色。如果出现供血不足或肌瘤生长较快的情况，会出现多种继发性改变。子宫平滑肌瘤造影剂增强一般表现为肌瘤周边首先增强，出现一个半环形增强影，主要供血血管呈树枝样伸入，然后瘤体整个增强。子宫腺肌病表现为多条血管呈不规则分支状进入病灶内，整个病灶区肌层呈不均匀高增强，造影后期呈不均匀稍低增强，边界不清，无包膜感[3]。本研究中16例子宫平滑肌瘤的超声造影符合上述表现，但其常规彩超诊断符合率与超声造影诊断符合率差异无显著性。

根据项目区需水分析，渗管拟采用D1000无砂混泥土管，渗管总长150m，埋于河床下4m深的潜水层内即可满足项目区的需水要求。引水管采用D800钢筋砼承插管，管长1.5km。

根据相关设计要求集水池大小应为渗渠供水量的20%，故集水池的总容量应为6000 m3，此处设计为两座3000 m3地埋式集水池，一座为动水池（集水池），另一座为静水池（储水池，供蔬菜使用）。

检查井是为了对渗管进行检修的设施，一般间距为30~ 50m。

优点：1.渗渠工程引用的地下水流量稳定，能够保证项目区的常年水量需求；2.将集水池建在不同的而高度可提供不同压力的水，从而为大棚管道灌溉提供可能。

缺点：工程施工工艺比较复杂，工程造价较高。

方案三：渗渠工程+无坝引水工程

对蔬菜基地灌溉采用渗渠工程，其他农作物种植基地采用无坝引水。渗渠在高程为3318m处引水，渗管拟采用D800无砂混泥土管，渗管长为50m。引水管采用D500钢筋砼承插管，管长1.5km，修建一座1000 m3集水池。无坝引水拟在目区上游河岸高程为3315m处将水引入项目区内。暗（明）渠长度为1.2km。

优点：结合两项工程的特点，工程造价较方案二（完全采取渗渠工程）要低。

缺点：后续利用空间不大，一旦渗渠工程完工后，只能满足目前蔬菜基地对水量的要求，若要扩大蔬菜基地规模重新修建一套渗渠系统。

另外，无坝引水引水渠道可采用明渠，也可采用暗渠。采用明渠优点是造价低廉，施工简单，缺点一是对地形要求严格，二是明渠修建在项目区外，且对上游地块切割，后期管护较项目区内工程麻烦。而采用暗渠可以避免管护问题，但造价高昂，且存在淤塞问题。综合考虑采用明渠。

方案四：井灌+无坝引水工程

考虑到项目区吉尔孟曲河只在冬季存在断流现象，方案四设计为在吉尔孟曲河未断流期间，所有农用地（包括饲料种植基地和蔬菜基地）采用河水灌溉，而在断流期间，牧草基地基本不用灌溉，只有蔬菜基地需要灌溉，所以采用井灌对蔬菜基地需水进行补充，需建设机井5口。

优点：1.井灌与无坝引水工程成熟，施工风险小；2.只在断流期间才使用井灌，可以充分的利用地下水资源，避免浪费。

缺点：井灌工程后期运行、维护费用高。

水源工程成本－效益对比分析表

（四）水源工程方案的确定

因项目区处于西部经济落后区域，财政上不允许一次性投入较大的建设工程，综合考虑业主需求、投资经济、使用安全的情况，水源工程选择方案四，即采用井灌+无坝引水的方式对项目区进行灌溉。

五、小结

本文首先总结了在土地整治项目中水源工程选择的原则，然后基于成本-效益分析法，初步拟定了水源工程类型选择的过程。通过对天峻县土地整治项目水源工程方案选择的过程的实例分析，本文认为成本-效益分析法在土地整治项目水源工程建设中是一种有效的、简单的选择工具，可以推广应用。

[1]武汉水利电力学院《农田水利》编写组.农田水利 [M].北京:人民教育出版社,1978.393-401.

[2]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].2002,(附录F).

[3]长江勘测规划设计研究有限责任公司.青海省天峻县江河镇土地开发整理项目规划设计报告[R].武汉:长江勘测规划设计研究有限责任公司, 2010,(5).

[4]青海省水文地质,工程地质,环境地质调查研究院.区域水文地质普查报告(天峻篇)[R].青海:青海省水文地质,工程地质,环境地质调查研究院,2000,(8).