新疆阜康農(nóng)業(yè)灌區(qū)骨干工程建設(shè)必要性評價

白 雪

(新疆水利水電勘測設(shè)計研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

阜康市位于新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州境內(nèi)，地處天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的核心，是新疆重要的糧食生產(chǎn)基地[1]。該市地處北半球中緯度，受溫帶天氣系統(tǒng)和北冰洋冷空氣的影響，區(qū)域氣候?qū)僦袦貛Т箨懶愿珊禋夂颍涤炅可?，蒸發(fā)量大，屬資源性缺水地區(qū)[2]。由于阜康市諸多河流來水不穩(wěn)定，工業(yè)及城市生活用水、集鎮(zhèn)綠化、公共設(shè)施灌溉主要以開采地下水為主，而農(nóng)業(yè)灌溉以引用地表水為主，形成的灌區(qū)水利骨干工程設(shè)施大都建于20世紀(jì)60年代。

1 灌區(qū)概述

阜康市農(nóng)業(yè)灌溉水源主要來自白楊河、三工河和四工河，形成白楊河灌區(qū)、三工河灌區(qū)和四工河灌區(qū)，是阜康市重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)[3]。其中，白楊河灌區(qū)通過白楊河干渠從白楊河將河河水引入灌區(qū)，再經(jīng)下游支渠、分支渠、斗渠和農(nóng)渠分配到田間，以地面溝、畦灌為主，控制灌溉面積15.35萬畝；三工河灌區(qū)是三工河河水通過三工渠首以及三工河干渠輸水至支渠以及田間灌溉，控制灌溉面積9.36萬畝；四工河灌區(qū)是四工河河水通過四工渠首以及四工河干渠輸水至支渠以及田間灌溉，控制灌溉面積6萬畝。三大灌區(qū)水源穩(wěn)定可靠，土地資源及光熱資源豐富，適宜農(nóng)作物及牧草生長，且鄰近天山天池旅游風(fēng)景區(qū)，灌區(qū)的發(fā)展為旅游業(yè)提供了一定保障。因此，灌區(qū)農(nóng)業(yè)綜合建設(shè)條件很好，具有極其廣闊的開發(fā)前景。

2 原有工程存在問題

本項目工程中的干渠、支渠基本控制整個灌區(qū)，是灌區(qū)的生命線，因此干、支渠的改建屬于灌區(qū)的骨干工程。阜康市的農(nóng)業(yè)灌溉水利骨干工程設(shè)施大都建于20世紀(jì)90年代，部分配套設(shè)施不完善，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，經(jīng)過近20年的運(yùn)行，渠道許多地方已經(jīng)損壞，過水流量減小，渠道滲漏損失增大，渠系水利用系數(shù)下降。干支渠道存在凍脹、沖刷、坍塌、淤積等現(xiàn)象，灌區(qū)內(nèi)的工程存在不同程度的老化，供水能力大幅度降低，引水效益衰減，水資源浪費嚴(yán)重，供水保證率低下[4- 5]。而作為白楊河灌區(qū)唯一的引水樞紐工程白楊河渠首也經(jīng)常遭受洪水的威脅，水毀事故時有發(fā)生，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)灌溉的正常引水。

同時，由于近年來灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，以及灌溉面積增加，用水量逐年增大，但灌區(qū)地表水由于水利工程設(shè)施不完善，水的利用率不高，來水基本用完，生態(tài)用水幾乎所剩無幾，造成灌區(qū)生態(tài)環(huán)境逐步惡化，加上近年來地下水的嚴(yán)重超采，地下水位逐年下降，造成周邊環(huán)境也向惡性方向發(fā)展。為徹底解決渠道常年的帶病運(yùn)行以及產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題，需對灌區(qū)輸水骨干進(jìn)行徹底翻修、改造和更新。

3 骨干工程建設(shè)的必要性

3.1 提高水資源利用率

為了充分發(fā)揮工程效益，提高水資源利用率，加快調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)步伐，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)灌區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，較快地提高農(nóng)牧民生活水平，從灌區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展及提高水資源的利用率兩方面來看，急需對項目區(qū)的干、支渠進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)防滲處理，減少滲漏損失，提高渠系水利用系數(shù)，增加渠道供水能力，增加有效灌溉水量，為改造中低產(chǎn)田，改善灌溉面積，提供水利保障。同時對渠系建筑物進(jìn)行配套建設(shè)，為灌區(qū)管理，改善灌區(qū)管理模式創(chuàng)造條件，努力向節(jié)水增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效的水資源可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)挺進(jìn)。

3.2 灌區(qū)灌溉需要

3.2.1提高渠系水利用率

灌區(qū)水利工程經(jīng)過近30年的運(yùn)行，干支水渠存在嚴(yán)重地老化現(xiàn)象，引水過水能力不足，已不能滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水的正常需求。通過灌區(qū)骨干工程地建設(shè)，將提高防滲標(biāo)準(zhǔn)，使得灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)可以由目前的0.56提高到0.64，明顯增加供水保證率[6]，保證作物正常的灌溉需要，將為灌區(qū)大農(nóng)業(yè)的豐產(chǎn)增收，農(nóng)牧民純收入的提高奠定堅實的基礎(chǔ)，為社會穩(wěn)定作出不可估量的貢獻(xiàn)。

3.2.2灌區(qū)地理位置和資源需要

灌區(qū)由于其特定的地理位置和資源優(yōu)勢以及開發(fā)潛力，使它在阜康市占有十分重要的位置。該區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展長期內(nèi)仍將以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，要建立“兩高一優(yōu)”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，保證農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，搞好水資源的合理利用十分重要[7]。目前灌區(qū)內(nèi)水利設(shè)施已無法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，無法滿足新形勢下全社會對水資源利用、綠洲生態(tài)環(huán)境保護(hù)所提出的要求。為此，必須對灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造，為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會的可持續(xù)發(fā)展提供保證。同時，灌區(qū)自然條件優(yōu)越，有發(fā)展農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)得天獨厚的條件。由于輸水干、支渠現(xiàn)狀存在諸多問題，輸水渠系水量沿程損失較大，多年來，灌區(qū)灌溉保證率較低，農(nóng)作物不能得到有效灌溉，作物單產(chǎn)低，同時渠道水的滲漏造成灌區(qū)用水大量浪費，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，限制了項目區(qū)的發(fā)展。工程的實施，可為改善項目區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高引水保證率、節(jié)約水量、加速項目區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，為流域?qū)崿F(xiàn)水資源合理分配、計劃用水提供了強(qiáng)有力的控制手段。隨著工程的改建將合理開發(fā)利用水資源，促進(jìn)項目區(qū)灌溉水平的提高，保障項目區(qū)灌排工程及渠系建筑物的完好并使其發(fā)揮應(yīng)有效益，建立項目區(qū)水利經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)機(jī)制。

3.2.3改造中低產(chǎn)田

由于水資源短缺，目前有部分種植面積灌溉條件差，灌溉不充分，造成作物產(chǎn)量不高，嚴(yán)重影響了該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民利益。通過渠道防滲的實施，大大的提高了水資源的利用率，使原有灌溉條件差的中低產(chǎn)田由于供水增加逐步得到改善，從而使中低產(chǎn)田變成高產(chǎn)田和穩(wěn)產(chǎn)田。

3.3 改善生態(tài)環(huán)境需要

生態(tài)環(huán)境建設(shè)是西部大開發(fā)的切入點，在實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，減少水土流失，加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)，改善西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。灌區(qū)屬典型的中溫帶大陸性干旱地區(qū)，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，一旦破壞及難恢復(fù)。由于灌溉用水量大，水資源的短缺和不合理利用，導(dǎo)致該地區(qū)野生植被的衰退和死亡，荒漠化勢頭擴(kuò)大。不良的生態(tài)環(huán)境問題，已影響該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為進(jìn)一步做好灌區(qū)農(nóng)業(yè)開發(fā)工作，改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，增加農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)有效種植面積，提高農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益，提高本地區(qū)人民生活水平，必須合理利用水資源大力發(fā)展節(jié)水灌溉，進(jìn)行以節(jié)水為中心的續(xù)建配套和節(jié)水改造項目，為灌區(qū)的工農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善提供水源保證。

綜上所述，阜康市白楊河灌區(qū)、三工河灌區(qū)、四工河灌區(qū)干支渠防滲改建工程的實施，對合理利用水資源、改善灌區(qū)灌溉條件、建立可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)打下了基礎(chǔ)，對振興灌區(qū)及阜康市的經(jīng)濟(jì)，具有十分重要的意義。

4 必要性評價分析

水利工程建設(shè)是以服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展為核心要義，是關(guān)乎國計民生的大事，盡管我國的水利建設(shè)一直在趕超國際，但在一定程度上仍舊存在明顯不足，特別是缺乏科學(xué)完備的經(jīng)濟(jì)有效性規(guī)劃。為促進(jìn)科學(xué)決策、民主決策、依法決策，預(yù)防和化解社會矛盾，進(jìn)行水利工程項目的必要性分析可以有效識別與篩選水利工程產(chǎn)生價值的準(zhǔn)確性和客觀性。在本項目中，通過對灌區(qū)骨干工程在正常灌溉、社會發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展、改造產(chǎn)田和生態(tài)環(huán)境的必要性討論分析，將有助于實現(xiàn)水利建設(shè)項目調(diào)整和優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)以及決策的科學(xué)化。

4.1 分析方法

層次分析法作為水利經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域重要的綜合評價類方法，主要側(cè)重項目必要條件的排序和評價指標(biāo)權(quán)重的確定，可以將水利建設(shè)的經(jīng)驗判斷用數(shù)量表達(dá)，使得決策過程具象化[8]。其主要過程是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量的決策分析[9- 10]，具體步驟如下：

(1)構(gòu)建指標(biāo)體系遞階層次的結(jié)構(gòu)。一般分為3個層次，即目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和執(zhí)行層。

(2)構(gòu)建判斷的矩陣。矩陣的判斷可以通過實際經(jīng)驗得出，選擇模擬相對重要情況，以獲得各部分的判斷矩陣。

(3)計算各層的相對權(quán)重。將要素按列歸一化，具體計算公式如下：

(1)

式中，d—要素的兩兩對比值，i和j=1、2、3、…；H——d的歸一化值，i和j=1、2、3、…

將得到的矩陣再按行相加，具體計算公式如下：

(2)

式中，h—要素矩陣行的和值，i=1、2、3、…。

計算權(quán)重向量，具體計算公式如下：

(3)

式中，H0—值，i=1、2、3、…。

4.2 必要性層次分析

本文采用層次分析法構(gòu)建分析灌區(qū)骨干工程的必要性價值，其中層次分析的目標(biāo)層為灌區(qū)水利骨干工程的建設(shè)，準(zhǔn)則層為工程建設(shè)的必要性要素，方案層為灌區(qū)水利工程要素。層次結(jié)構(gòu)建立后，對準(zhǔn)則層為工程建設(shè)的必要性要素進(jìn)行兩兩對比，將工程建設(shè)的必要性因素進(jìn)行量化，建立起兩兩對比的標(biāo)度(見表1)。

表1 工程必要性要素的比較

農(nóng)業(yè)灌區(qū)骨干工程建設(shè)的必要性在上文已經(jīng)被歸結(jié)為5點，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H狀況，按照專家學(xué)者及決策者的意見，以糧食安全為第一核心，生態(tài)保護(hù)為重中之重，持續(xù)發(fā)展為應(yīng)有之義。據(jù)此該灌區(qū)水利骨干工程建設(shè)的必要性順序為：首先是項目建設(shè)是提高渠系水利用率，保證正常灌溉的需要；其次是改造中低產(chǎn)田的保障；再次是工程建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境的需要；而后是工程建設(shè)是項目區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要；最后是工程建設(shè)是社會可持續(xù)發(fā)展的需要。必要性兩兩對比后量化值見表2。

表2 必要性對比量化值

將兩兩對比的必要性量化值進(jìn)行歸一化處理得到：

陣行和運(yùn)算得到：

化后的必要性權(quán)重如下：

灌區(qū)骨干工程建設(shè)的必要性中，正常灌溉占到51%，改造產(chǎn)田占到26%，生態(tài)環(huán)境占到12%，農(nóng)業(yè)和社會發(fā)展各占7%和4%?？梢钥吹皆擁椖拷ㄔO(shè)的主要目標(biāo)是提高渠系水利用率，保證正常灌溉的需要，占到必要性的一半以上，而對未來的農(nóng)業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的必要性占比較低，這也符合對現(xiàn)階段問題解決的迫切性和對未來發(fā)展的不確定性規(guī)律。

5 結(jié)語

通過對阜康市農(nóng)業(yè)灌區(qū)骨干工程建設(shè)的必要性梳理，利用層次分析法對項目工程的必要性內(nèi)容進(jìn)行了評價，發(fā)現(xiàn)水利工程的建設(shè)主要聚焦于現(xiàn)階段問題的解決，即項目建成后對農(nóng)田灌溉產(chǎn)生的積極響應(yīng)，而對未來發(fā)展規(guī)劃的投入意識顯著缺乏，容易導(dǎo)致項目工程的投入不具備可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢，影響未來灌區(qū)的規(guī)劃發(fā)展。因此，通過層次分析法可以具象化地表示出項目必要性的權(quán)重大小，有效改善對部分要素的忽視，增加相應(yīng)的重視程度，給予科學(xué)規(guī)劃，增加生態(tài)水利健康可持續(xù)發(fā)展的有效資金投入。