钟厚彬
（　贵州省遵义县水利局　贵州　遵义563100）

[关键词] 　水系工程　蓄水池　容量　成本　对比　分析　
[摘要]　 蓄水池是小流域治理水系配套工程中主要的设施，蓄水池的合理布置和蓄水量的合理确定对配套水系工程效益的发挥有着重要的意义，在对贵州省遵义县龙坝小流域坡改梯配套水系工程中的小容量蓄水池和大容量蓄水池方案进行对比分析后，得出了小容量水池在运行劳力成本、占地成本、易于集蓄雨水、修建技术难度等方面具有的优点，最后确定采用小容量蓄水池方案是科学的、合理、可行的。
坡改梯水系工程由拦水沟、蓄水池或水窖、沉沙凼、排灌渠等组成。作用是分散、拦截坡面径流，防止冲刷、蓄积坡面来水，提供灌溉和人畜饮用水源，排出多余径流，防止泥沙下泄，保证农田安全。做到能拦、能蓄、能引、能灌、能排，保持水土，发展生产。其中蓄水池或水窖的合理布置和蓄水量的合理确定对坡改梯配套水系工程效益的发挥有着重要的意义。本文以贵州省遵义县龙坝小流域坡改梯配套水系工程为例，对小容量蓄水池和大容量蓄水池方案进行对比研究。
1　基本情况
贵州省遵义县龙坝小流域坡改梯工程位于遵义县县城东部龙坪镇小湾村七林山组。工程所在地以灰岩为主，岩溶发育，落水洞星落棋布，无地表溪流，无泉眼，地下水埋藏深，多年平均降雨量980毫米，但分配不均，5-9月降雨量占全年降雨量的70%以上，降雨入渗快，难利用，是个严重缺水的地区。区内农业生产由于受到缺水的影响，“有收无收在于天，多收少收在于水”是其真实的写照。为解决该地区缺水问题，提高农业生产的灌溉保证率，在实施坡改梯工程的同时，怎样科学布局水系配套和合理确定水池蓄水量，最大限度地集蓄利用雨水，是关键问题。龙坝小流域坡改梯工程实施面积为599亩，全部为石坎坡改梯，参照遵义县干旱地区雨水集蓄利用工程坡耕地灌溉用水平均标准12立方米/亩.年，坡改梯工程区域内旱地浇灌需水量7188立方米/年，按复蓄三次考虑，设计蓄水池蓄水总量2396立方米。为此，拟定两个方案：
方案一：因地制宜地分散建设小容量蓄水池98口，每口控制灌面积为6亩左右，池形为开敞式矩形蓄水池，容积为24.5立方米，尺寸为3.5米（长）×3.5米（宽）×2米（深），灌溉方式为人工浇灌；
方案二：根据现场地形情况，相对集中建设大容量蓄水池8口，每口控制灌溉面积为75亩左右，池形为开敞式矩形蓄水池，容积为300立方米，尺寸为10米（长）×10米（宽）×3米（深），灌溉方式为人工浇灌；
2 方案对比分析
2.1　建设成本对比分析
工程现场石材较为丰富，蓄水池建设考虑就地取材，使用浆砌石砌筑，采用相同的施工方法和施工工艺，基础开挖统一考虑半挖半填情况下，以达到蓄水安全和墙体稳定最低设计要求为限，参照本工程当年设计预算单价，24.5立方米小容量蓄水池典型设计单口造价为3773.25元，300立方米大容量蓄水池典型设计单口造价为32772.30元。其造价组成详见表一。
表一　24.5立方米蓄水池和300立方米蓄水池单口造价组成对比表
费用名称 单位 单价(元) 24.5立方米蓄水池 300立方米蓄水池
   数量 合计(元) 数量 合计(元)
土方开挖 m3 3.74 9.72  36.35  81.72  305.64
石方开挖 m3 23.72 14.58  345.82  122.58  2907.65
M10浆砌块石 m3 157.77 16.72  2637.91  136.32  21507.21
碎石垫层 m3 77.71 1.23  95.19  20.00  1554.20
M10水泥砂浆抹面 m2 12.59 28.00  352.52  120.00  1510.80
C10砼底板 m3 249.34 1.23  305.44  20.00  4986.80
合计 口 　 1  3773.25  1  32772.30
从表一可以看出，24.5立方米蓄水池和300立方米蓄水池单位蓄水成本分别为154.01元/立方米和109.24元/立方米，蓄水成本相差44.77元/立方米；满足龙坝小流域坡改梯工程范围599亩坡耕地灌溉的蓄水池建设按方案一和方案二其总造价分别为36.98万元和26.22万元，相差10.76万元。
表二　24.5立方米和300立方米蓄水池单位蓄水成本和总造价对比表
对比方案 灌溉面积（亩） 水池数量（口） 单口容积（立方米） 蓄水总量（立方米） 单个造价（元） 单位蓄水成本（元） 总造价（万元）
方案一 599 98 24.5 2401 3773.25 154.01 36.98
方案二 599 8 300 2400 32772.3 109.24 26.22
2.2　运行劳力成本对比分析
工程所在地区域内水资源较为缺乏，集蓄利用雨水是主要的水源解决方案，所以灌溉方式主要考虑人工挑水浇灌，这种方较为节约用水，不会造成水资源的浪费。按方案一的水池布局方式，单个水池的控制面积较小，只有6亩左右，而按方案二的水池布局方式，单个水池的控制面积较大，有75亩左右。在理想情况下，以蓄水池为圆心，方案一单个水池控制灌面半径为36米，挑水灌溉平均运距为25米；而方案二单个水池控制灌面半径为126米，挑水灌溉平均运距为89米，是方案一的3.56倍；由此推算方案二中灌溉用于挑水投入的劳力是方案一的3.56倍。根据测试，以25米距离为标准，不考虑坡度的影响，一般情况一个人每小时可以挑水11担，以8小时为1个工日，那么每工日可挑水88担；根据当地群众对不同农作物进行人工抗旱浇灌一次综合用水量在23担/亩左右（每担以40公斤计），工程范围内坡耕地灌溉一次共需13777担；按方案一水池布局方式，每亩耕地灌溉一次用于挑水投入的劳力要0.26工日，工程实施范围内599亩耕地全部灌溉一次用于挑水投入的劳力共需155.6工日，而按方案二水池布局方式，每亩耕地灌溉一次用于挑水投入的劳力要0.93工日，全部灌溉一次用于挑水投入的劳力则需557.3工日。
表三　方案一和方案二蓄水池运行挑水所需劳力情况对比表
对比方案 总灌溉面积（亩） 单口蓄水函控制灌溉面积（亩） 单口蓄水池控制灌面半径（米） 灌溉挑水平均运距（米） 单位面积灌溉一次需水（担/亩） 全部灌溉一次需水（担） 单位面积灌溉挑水所需劳力（工日） 全部灌溉一次挑水所需劳力（工日）
方案一 599 6.0  36.0  25.0  23 13777 0.26 155.6
方案二 599 75.0  126.0  89.0  23 13777 0.93 557.3
从上表可以得出，对工程范围599亩耕地全部挑水灌溉一次，用于挑水的劳力方案一比方案二可以节约400.8工日。根据调查，工程所在地一般年份农作物在干旱季节的所需灌溉次数在3至5次左右，按平均4次计算，工程范围内全部耕地在一般年份灌溉用于挑水投入的劳力每年可节约1603.2工日。参照水土保持工程效益计算的相关标准，工程使用寿命按20年计，确定20年为计算周期，工程范围内全部耕地灌溉用于挑水投入的劳力可节约32064工日。参照水土保持生态建设项目工日定额，工程所在地属六类地区，人工工资按13.6元/工日，每年可节省劳力人工工资2.18万元，在效益计算周期内可节省劳力人工工资43.6万元。
2.3　占地成本对比分析
工程实施范围内是典型的土石山区坡耕地类型，人均耕地较少，土地资源较为宝贵，耕地范围内极不均匀地分布有大量的裸露石头，土边地角等局部区域的石头裸露程度达到90%以上。按方案一因地制宜地分散建设小容量蓄水池，基本可以全部布置在土边地角等石头裸露程度较大的地方，单个水池基本不占耕地或占耕地很少，根据设计外业调查和现场水池初步定点放线的情况，全部水池所占耕地面积只占全部水池占地总面积的12%；按方案二根据地形情况，相对集中建设大容量蓄水池，考虑水池的稳定和蓄水安全及灌溉面积的控制，对地质和地形要求较高，位置的选择有局限性。根据设计外业调查按方案二进行水池初步定点放线的情况，全部水池所占耕地面积占全部水池占地总面积的89%；方案一和方案二实际所占耕地分别为197.69平方米和941.62平方米，方案一比方案二实际少占耕地743.93平方米，折合1.12亩。
表四　方案一和方案二蓄水池占地情况对比表
对比方案 水池数量（口） 单口占地面积　（平方米） 占地总面积（平方米） 其中占耕地面积（平方米） 耕地面积占总面积的比例
方案一 98 16.8  1647.4  197.69  12%
方案二 8 132.3  1058.0  941.62  89%
从上表对比分析可以看出，总的占地面积方案一比方案二要大，但由于工程在地是典型的土石山区坡耕地类型的特殊性，方案一比方案二要节约耕地1.12亩。从工程所在地区域的农业生产情况调查统计情况分析来看，工程范围属遵义县烤烟种植基地，小季主要种植油菜、小麦等，大季主要种植烤烟。小季的土地单位产值为900元/亩，生产成本为350元/亩，大季的土地单位产值为3200元/亩，生产成本为1100元/亩，综合起来看，每年的土地单位产值为4100元/亩，生产成本为1450元/亩，纯收入为2650元/亩。由此推算，方案一比方案二每年在占用耕地上可节省费用2968元，照水土保持工程效益计算的相关标准，效益计算周期确定为20年，在效益计算周期内，方案一比方案二可节省费用5.94万元。
2.4　其它方面
由于工程所在区域的特殊性，雨水集蓄利用是主要的水源解决方式，采用方案一的小容量蓄水池分散布局方案，可以最大限度地利用一切可以利用的集雨面，包括零星荒地，零星林地，路面，梯坎面，房前屋后集水等；而方案二的大容量蓄水池相对集中布局方案，则不能有效利用可能的集雨面，不能很好地解决水源的问题。另外，从水池修建的技术难易程度方面不看，方案一的小容量水池对基础地质的要求不高，防渗处理技术难度不大，运行中出现问题的机率较小；而方案二的大容量水池对基础地质的要求较高，特别是本工程属于石灰岩地区，岩溶裂隙溶洞地发育，对于大容量蓄水池，选址是比较重要的问题。大容量水池防渗处理技术难度相对小容量水池来说也是较大的，在运行中出现问题的机率相对小容量水池也要大得多。
3　结论
通过以上的方案对比分析，如果只是从建设投资的角度来看，方案一比方案二的蓄水成本要多44.77元/立方米，工程总造价要多10.76万元，但从工程长效运行来看，在工程运行投入的劳力方面，方案一比方案二每年要节省2.18万元，在效益计算期内要节省43.6万元；在工程占用耕地方面，方案一比方案二每年2968元，在效益计算期内要节省5.94万元。另外，方案一的小容量水池在雨水集蓄利用、解决水源问题和修建技术、运行维护等方面都要比方案二的大容量水池要容易得多。尽管以上对两个方案的定量和定性分析有些地方不是特别的准确和合理，但总的说来，在遵义县龙坝小流域坡改梯配套水系工程中蓄水池建设采用小容量蓄水池方案是科学的、合理、可行的。
[作者简介]　钟厚彬，（1974－），男，贵州遵义县人　水土保持工程师　长期从事水土保持工作