麦海因河小流域综合治理效益分析

祁世磊

（水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

小流域对于地区防洪、排涝、农业灌溉等水利措施具有重要作用，而目前我国多地区小流域堵塞和水土流失严重，严重浪费了土地等自然生态资源。加强小流域治理，对提高当地农业和畜牧业的可持续发展性意义重大，尤其针对新疆、内蒙等西部内陆地区，小流域治理对于防治水土流失和水土沙漠化也有着积极作用。治理措施和综合效益分析是小流域治理工程可行性的重要依据，因此必须紧密结合工程实际情况来设计科学合理的治理措施，并对治理后的综合效益进行分析。

1 工程概况

麦海因河小流域位于新疆塔城地区额敏县境内，流域内土地面积4174.8 hm2，由于当地过度放牧造成流域内植被破坏、水土流失严重，洪水、干旱等自然灾害增多，生态环境日渐恶化。经统计目前麦海因河小流域水土流失面积达到1835 hm2，占总面积的44.0%。本次设计治理项目区范围是麦海因水库上游3.38 km、下游1.0 km河道两岸区域，东西长约1.67km，南北宽约4.38 km，防治范围面积731.46 hm2。

2 麦海因河小流域综合治理措施分析

本工程总体以“工程治理为主，生物治理为辅”为原则，实行治理与保护相结合。对河床冲刷较严重地区进行河道整治，水土流失较严重地带实施林草治理，自然草场退化地带实行改良与封育治理，综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统设计，覆盖灌溉面积为10.92 hm2，主干管采用φ250钢管，设计流量为0.061 m3/s；干管采用φ200PVC-U管；给水栓采用φ90PVC-U管，设计流量为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开挖断面为梯形，边坡1:1，底宽0.8 m，管底铺设20 cm厚细土，管道埋深0.8 m。管道回填时从管底至管顶以上40 cm范围内填细土，以免管道被砸坏[2]。

（2）林草措施

①水保林设计

本工程共设水保林7.32 hm2，选用杨树作为树种，共种植杨树苗12627株，株距3 m，行距2 m。在种植树木前对场地进行平整，造林采取穴植，选三年胸径大于6 cm的一级苗栽植，穴径为方形0.5 m×0.5 m，深0.5 m，栽植后踏实、灌溉[3]。

②经果林设计

经现场调查，本工程最终选用苹果树为经果林树种，共需苹果树苗6210株，株距3 m，行距2 m。在种植树木前对场地进行平整，造林采取穴植，选两年胸径大于3 cm的一级苗栽植，穴径为方形1 m×1 m，深1 m，栽植后踏实、灌溉。

③灌木林设计

本工程共设水保林3.91 hm2，据现场调查，项目区最终选用红柳为灌木，共需红柳苗7820丛。在种植前对场地进行平整，造林采取穴植，选冠高150 cm的一级苗栽植，穴径为方形0.5 m×0.5 m，深 0.5 m，栽植后踏实、灌溉。

（3）封育治理措施

本次封育治理的面积总计731.46 hm2。由于确权困难，封禁位置选择在麦海因水库管理区范围内，主要为天然草场。将项目区采用金属丝网格围栏围护，封禁面积为91.05 hm2，将草场保护起来，禁止开垦放牧[4]。

3 麦海因河小流域综合治理效益分析

3.1 经济效益分析

（1）经济和蓄水保土始效期确定

本项目采用“静态计算方法”来确定项目的经济计算期，而各个措施的经济和蓄水保土效益始效期标准，见表1[5]。

表1 各措施效益始效期（单位：年）

（2）经济效益计算

经济效益计算主要为当地由于生态环境条件的改善和果林业的收入，增强流域内抵抗自然灾害的能力和经济收入。经济计算期内各项措施累计有效面积F计算见（3-1）[6]。经估算，各个措施实施后每年新增经济收入23.06万元。

式中：m为前期效益年限，a（见表2）；n为经济计算期，a；t 为经济效益始效期，a；f为规划期末单项措施实施总面积，hm2。

表2 各措施前期效益年限（单位：年）

3.2 生态效益分析

（1）蓄水保土效益

①保水效益

保水效益是指各项措施能够拦蓄降水及冰雪融化产生的流量。麦海因河小流域项目区所能产生的保水效益NX计算公式如（3-2）。

式中：Nx为蓄水效益，m3；Wn 为各项措施拦蓄水量，m3/hm2；W为措施面积，hm2。

②保土效益

保土效益是指各项措施拦蓄或减少冲刷泥土的效益，麦海因河小流域项目区能产生的保土效益NI计算公式如（3-3）。经计算，项目实施后新增保水量为74.14万m3，保土量1.49万t。

式中：NI为拦泥效益，103 t；Sn为各项措施拦泥量，t/hm2；S 为措施面积，hm2。

表3 蓄水保土效益计算表

（2）生态圈效益

各项治理实施后麦海因河小流域项目区保水能力逐渐增大，预计可提高20%以上，地表径流状况得到有效改善，洪水总量减少，降雨经截流渗入地下，补给土壤，增加常流水量，形成水圈生态良性循环。

随着项目区保土能力逐年增大，土壤的水分、氮、磷、钾有机质也免于流失，土壤肥力增大，在水肥气热作用下，有利于土壤团粒结构的形成，从而使土壤孔隙率提高，加快有机质的熟化，促进植物的生长，形成土圈生态效益的良性循环。

随着项目区林、草面积不断扩大，林区、林网附近的风力将会明显减弱，小气候形成，温度变幅减少，湿度将相对增大，减轻地霜冻和干热风的危害，提高农业产量，有利于经济林生长。生态圈一旦形成并稳定，产生的效益预估可超1000万元，而且有利于当地经济的可持续发展。

3.3 社会效益分析

（1）减轻自然灾害

麦海因河小流域项目区经过综合治理，可使土地利用率提高30%，土地生产效率提升，风蚀灾害降低，为当地创造良好的生存环境，更有助于麦海因水库旅游区的发展。各个措施实施后项目区植被利用率可提高28%，洪涝等自然灾害减少，有利于当地的农牧业健康发展。

（2）促进社会进步

麦海因河小流域项目区水保工程的实施可调整当地土地利用结构和农村生产结构，促使农村剩余劳动得到高效利用，有助于促进当地农村经营状况由单一向多元化转变，使人口资源与经济发展走向良性循环，有利于当地群众脱贫致富奔小康。

4 结语

麦海因河小流域综合治理工程实施后有效地遏制了草场的退化，挽救了麦海因流域内的各族人民赖以生存的绿洲，对当地经济和社会发展影响深远，综合效益显著，具有很强的可行性。麦海因河小流域综合治理工程的成功经验可以为新疆自治区其他地区类似工程的实施提供参考依据，这对提升整个自治区农牧民的经济和生活水平都有着重要意义。