孫英杰
(錫林浩特市水利工作隊(duì),內(nèi)蒙古錫林浩特026000)
錫林河水庫防洪效益評價(jià)
孫英杰
(錫林浩特市水利工作隊(duì),內(nèi)蒙古錫林浩特026000)
通過對錫林河水庫的自然概況、社會經(jīng)濟(jì)和流域現(xiàn)狀的分析,簡述了錫林河洪水特征,并對錫林河洪水進(jìn)行調(diào)洪演算,總結(jié)出錫林河發(fā)生洪水規(guī)律。依此確定了錫林河水庫工程規(guī)模,并對錫林河水庫經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境等效益進(jìn)行了系統(tǒng)分析。
錫林河;水庫;防洪;效益評價(jià)
水庫是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)、保障社會穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)設(shè)施,除灌溉農(nóng)田外,還可以防洪、發(fā)電、供水、養(yǎng)魚、改變自然面貌。錫林河水庫是一座以防洪、城市供水為主,兼顧灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫正常高水位1 013.40 m,而錫林浩特市城區(qū)地面平均高程980 m,庫水位比城區(qū)地面高33 m??梢赃@樣說,錫林河水庫是“錫林浩特人頭上頂著的一盆水”。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,錫林河水庫防洪重要性更加突出。
2.1 自然條件
錫林浩特市位于內(nèi)蒙古高原中部、大興安嶺西延的低山丘陵邊緣上,地勢南高北低,處于東經(jīng)115°16′~117°13′、北緯43°02′~44°52′。氣候?qū)僦袦貛О敫珊荡箨懶詺夂颍攸c(diǎn)是干旱、少雨、風(fēng)大、寒冷。年均氣溫1.8℃,極端最低氣溫-42℃,極端最高氣溫38.3℃,年均日照時(shí)數(shù)3 107.5 h,全年≥5℃的積溫2 100℃,≥10℃的積溫1 750℃。降水分布由東南向西北遞減,年降水量294 mm,集中在7—9月,占全年的70%以上;年蒸發(fā)量1 746.5 mm。春季多風(fēng)沙,平均風(fēng)速為3.5 m/s,最大風(fēng)速達(dá)29 m/s,全年盛行西北風(fēng)。無霜期90~110 d。最大凍土層厚度3 m。
2.2 社會經(jīng)濟(jì)
錫林浩特市總土地面積15 758 km2,其中草場面積1 306 km2。全市轄4個(gè)蘇木、3個(gè)建制鎮(zhèn)、5個(gè)國有農(nóng)牧場、5個(gè)城鎮(zhèn)街道辦事處,現(xiàn)有總?cè)丝?5.04萬人,其中牧區(qū)人口4.07萬人。2004年,全市國內(nèi)生產(chǎn)總值31.035億元,第一產(chǎn)業(yè)增加值2.67億元,牧民人均純收入3 009元。
畜牧業(yè)是全市的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),2004年牲畜總頭數(shù)達(dá)到141萬頭(只)。全市現(xiàn)有煤炭、石油、電力、化工、建材、礦產(chǎn)、皮革、乳品、印刷、服裝、食品加工等企業(yè),初步形成了電力能源、畜產(chǎn)品加工、礦產(chǎn)品開發(fā)、輕紡化工、建工建材、食品加工和飼料加工等門類比較齊全、布局較為合理、具有地方特色的民族工業(yè)體系。
2.3 流域情況
錫林河水庫位于內(nèi)蒙古錫林浩特市以南9 km的錫林河干流上,控制流域面積3 942 km2,占錫林河流域面積的37.4%。
錫林河屬內(nèi)陸河,發(fā)源于赤峰市克什克騰旗的敖倫諾爾和呼和諾爾,海拔高程1 334 m。錫林河總長度268 km,總流域面積10 543 km2,水庫以下40 km為規(guī)劃防洪區(qū)段,河道比降約1/1 000,河床寬度一般5~10 m,水深小于1.0 m;年均徑流量2 018萬m3,年均流量0.637 m3/s;年均含沙量0.165 kg/m3,年均輸沙量0.372萬t。
3.1 洪水特征及洪水危害
3.1.1 洪水特征
錫林河屬草原型河流,每年僅有春夏兩汛洪水,河流來水主要集中在這兩個(gè)汛期。根據(jù)實(shí)測資料統(tǒng)計(jì),春汛最大洪峰流量為57.4 m3/s(1987年),最大7 d洪量為1 560萬m3(1987年);夏汛最大洪峰流量為37.1 m3/s(1992年),最大7 d洪量為612萬m3(1998年)。洪水過程有單峰和多峰2種類型,以多峰洪水居多,春汛洪水歷時(shí)在15 d左右,夏汛洪水歷時(shí)相對短一些。
3.1.2 洪水危害
錫林河流域先后在1950、1958、1959、1974、1979、1987、1998年發(fā)生較大的洪澇災(zāi)害。最大一次洪水發(fā)生在1987年4月7日,錫林河春汛流量57.4 m3/s,泄洪量37 m3/s,城市西部及部分市區(qū)大面積被淹,最深處達(dá)1.5 m左右。1990年7月16日,洪水向城市南郊侵襲,部分機(jī)關(guān)、居民房屋和農(nóng)場菜地被淹,直接損失達(dá)116.74萬元。1993年7月25日,洪峰漫過錫張公路進(jìn)入南郊區(qū),2輛大客車被洪水沖下路基,錫張公路中斷,經(jīng)過3 h搶險(xiǎn)才恢復(fù)正常秩序,造成直接經(jīng)濟(jì)損失48萬元。1994年,錫林浩特市遇洪水入侵,1條街道被淹,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 500萬元。
3.2 洪水還原計(jì)算
3.2.1 基本資料
錫林浩特水文站位于錫林河干流上,距錫林河水庫20 km,控制流域面積3 852 km2,主要觀測項(xiàng)目有水位、流量、泥沙、冰情等。觀測的水文資料均按規(guī)范要求整理,方法正確,資料精度較高,經(jīng)過內(nèi)蒙古自治區(qū)各級水文部門核審,已刊印成冊。錫林浩特水文站觀測系列成果,見表1。
表1 錫林浩特水文站觀測系列成果
3.2.2 洪水還原計(jì)算成果
由于錫林河缺乏歷史洪水調(diào)查資料,洪水還原采用錫林浩特水文站實(shí)測資料進(jìn)行分析計(jì)算,因測站以上沒有較大蓄引水工程,故實(shí)測資料代表天然來水情況,資料系列具有一致性。洪水還原計(jì)算采用系列為1958—1998年,共41 a。
春、夏兩汛洪水的成因類型不同,所以需要分類統(tǒng)計(jì),分別選取歷年春、夏2個(gè)汛期的洪峰及各時(shí)段洪量(1、3、7、15日)最大值組成洪水系列,該系列長達(dá)41 a,具有一定的代表性。
洪水參數(shù)方面,依據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范(SL44-1993)》分別對春汛和夏汛洪水的洪峰及各時(shí)段洪量進(jìn)行頻率計(jì)算,頻率曲線采用PⅢ型曲線。由矩法初估特征參數(shù),通過圖解適線、參數(shù)優(yōu)選及地區(qū)綜合分析調(diào)整參數(shù),經(jīng)分析比較,洪水還原采用春汛洪水成果。錫林浩特水文站設(shè)計(jì)洪水成果,見表2。
表2 錫林浩特水文站設(shè)計(jì)洪水成果
3.3 工程規(guī)模
錫林河水庫總庫容2 003萬m3,屬中型水庫,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,校核標(biāo)準(zhǔn)為1 000年一遇。
錫林河水庫于1958年動工建設(shè),1964年建成蓄水。2000年10月,內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳組織有關(guān)專家對錫林河水庫進(jìn)行大壩安全鑒定,根據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》第十六條規(guī)定,大壩屬“三類壩”,亟待進(jìn)行除險(xiǎn)加固。錫林河水庫于2002年開始進(jìn)行除險(xiǎn)加固,2004年工程完成。經(jīng)過除險(xiǎn)加固,水庫校核洪水位1 014.44 m,設(shè)計(jì)洪水位1 013.95 m,正常蓄水位1 013.40 m,汛期限制水位1 013.40 m,防洪高水位1 013.84 m,死水位1 009.00 m,總庫容2 003萬m3,正常蓄水位以下庫容1 539萬m3,調(diào)洪庫容464萬m3,防洪庫容234萬m3,調(diào)節(jié)庫容1 160萬m3,死庫容379萬m3。
4.1 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)
4.1.1 基本參數(shù)確定
社會折現(xiàn)率采用7%,價(jià)格采用國內(nèi)市場價(jià)格,計(jì)算期為47 a,2000年為基準(zhǔn)年和基準(zhǔn)點(diǎn)。
4.1.2 基本費(fèi)用分析
水利建設(shè)項(xiàng)目的費(fèi)用包括項(xiàng)目的固定資產(chǎn)、流動資金和年運(yùn)行費(fèi)。
錫林河水庫除險(xiǎn)加固后,經(jīng)錫林郭勒資信資產(chǎn)評估事務(wù)所評估,總投資為1 625.00萬元,年運(yùn)行費(fèi)為65.00萬元,年流動資金按年運(yùn)行費(fèi)的10%計(jì)算為6.50萬元。
4.1.3 經(jīng)濟(jì)效益分析
(1)直接效益。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì),錫林浩特市1978年國民生產(chǎn)總值為3 381萬元,依此計(jì)算,則該地區(qū)平均單位面積財(cái)產(chǎn)價(jià)值為442.6萬元/km2。按照綜合確定的2005年單位財(cái)產(chǎn)價(jià)值為535.52萬元/km2、年洪澇綜合損失率為30%、基準(zhǔn)年洪澇淹沒面積為9.34 km2、區(qū)域洪澇面積為1.15 km2的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行估算,錫林河水庫1959—2005年的直接經(jīng)濟(jì)效益約為8 687萬元。
(2)間接效益。根據(jù)《已成防洪工程經(jīng)濟(jì)效益分析計(jì)算及評價(jià)規(guī)范(SL206-1998)》,參考國內(nèi)外的類似水庫,錫林河水庫間接效益為直接效益的30%,即2 606萬元。
4.1.4 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)結(jié)果
根據(jù)有關(guān)規(guī)定,防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)是通過對防洪體系的投入與防洪過程中產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益比較,評價(jià)防洪體系的合理性。經(jīng)計(jì)算,錫林河水庫防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益現(xiàn)值為361.96萬元,評價(jià)期投入費(fèi)用現(xiàn)值為43.47萬元,經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為2.52,這說明錫林河水庫建設(shè)在經(jīng)濟(jì)上是合理的。
4.2 環(huán)境效益分析
經(jīng)過除險(xiǎn)加固,錫林河水庫安全有了保證。水庫標(biāo)準(zhǔn)的提高,對環(huán)境的影響主要有以下5個(gè)方面:
(1)除險(xiǎn)加固后,錫林河水庫將錫林浩特市防洪標(biāo)準(zhǔn)由50年一遇提高到100年一遇,保護(hù)著下游城市安全及交通路線的安全。
(2)錫林河水庫的除險(xiǎn)加固,避免了洪水泛濫造成的瘟疫流行、水體和環(huán)境惡化。同時(shí),使牲畜養(yǎng)殖和庭院經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展,增加了當(dāng)?shù)匕傩帐杖搿?/p>
(3)水庫建成后,超采的地下水得以恢復(fù),地下水位上升,城市周邊的樹木草地得以有效地生長,改善了城市的環(huán)境。
(4)水庫建成后,寬闊的水面改變了周邊的小氣候,增加了空氣濕度,延長了無霜期,引來鳥類在此棲息,生態(tài)環(huán)境得到良性循環(huán)。
(5)水庫的建設(shè)有利于發(fā)展旅游業(yè),提高人民群眾生活水平。在北方干旱地區(qū),山水相依是人們向往的地方。到了夏天,水庫青山綠水,會吸引出游的人們到此一游,豐富假日生活。
根據(jù)以上的分析及評價(jià),錫林河水庫的建成產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及環(huán)境效益,使當(dāng)?shù)氐乃临Y源得到合理的開發(fā)利用,有利于保護(hù)生態(tài)、促進(jìn)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及和諧社會的構(gòu)建。
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1004-7328(2016)06-0020-03
10.3969/j.issn.1004-7328.2016.06.006
2016—08—15
孫英杰(1975—),女,工程師,主要從事水利工程管理工作。