马莲河水库坍岸影响区征地研究

2021-03-03 14:39陈战武赵量
人民黄河 2021年1期

陈战武 赵量

摘 要:科学处理水库淹没影响区内的土地,尽量减少征地规模,对节约国家宝贵的土地资源、降低移民安置的难度具有重要意义。马莲河水库位于陇东黄土高原沟壑區,水库蓄水后库周坍岸问题十分突出,预测坍岸面积833 hm2,占总征地面积的30%。通过对水库的蓄水过程和运行情况进行深入研究,提出的研究成果可减少征收土地273 hm2,节约征地移民费用4.8亿元,大幅降低工程投资,经济和社会效益显著。

关键词:水利水电工程移民;移民安置规划设计;淹没影响区;坍岸;影响待观区;马莲河水库

中图分类号:TV697.3+3;TV-9文献标志码:A

doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.01.029

引用格式:陈战武,赵量.马莲河水库坍岸影响区征地研究[J].人民黄河,2021,43(1):145-147,151.

Study on Land Requisition of Bank Collapse Area of Malianhe Reservoir

CHEN Zhanwu, ZHAO Liang

(Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China)

Abstract:With the development of economy and improvement of peoples living conditions, the cost of land requisition of hydropower project is higher and higher, which often exceeds 50% or even as high as 70%-80% of the total project investment. The huge cost of land requisition and the trouble of relocation not only restrict the scale of the project, but also become the determinants of the feasibility of the hydropower project. Finding a proper way to deal with the different parts of reservoir land is extremely important for reducing land occupation and decreasing the difficulty of resettlement. Malianhe Hydropower Project is located in the gullied loess plateaus in the east of Gansu Province, China. After the reservoir is constructed and filled with water, the problem of bank collapse will be very serious. The predicted bank collapse area is 833 ha, accounting for 30% of the total land acquisition area. Through the study on the water storing and running process and operation of the reservoir, 273 ha influenced areas were maintained, compensation of land requisition about 480 million Yuan was saved and the economic and social benefits were improved.

Key words: affected population of hydropower project; land requisition and resettlement design; influenced area of reservoir; bank collapse; observation area; Malianhe Reservoir

马莲河是泾河最大的一级支流,多年平均输沙量为1.34亿t,多年平均径流量为4.47亿m3,是国内外罕见的高含沙河流。马莲河水库位于甘肃省庆阳市,以供水、灌溉和拦沙为主要任务,并为改善区域生态环境创造条件,工程目前处于可行性研究阶段。水库正常蓄水位为999.00 m,死水位为982.00 m,设计洪水位为1 002.72 m,校核洪水位为1 007.50 m,最大坝高为71 m,5 a一遇洪水回水长度为51.71 km,总库容为4.79亿m3,调节库容为1.1亿m3,为大(2)型水库。水库由大坝、左岸泄洪建筑物、泵站引水建筑物等组成。

马莲河水库建设征地涉及庆阳市宁县、西峰区、合水县、庆城县4个县(区)的10个乡(镇)44个行政村,影响人口923户共3 350人,农村房窑总面积19万m2,土地2 733 hm2。工程总投资88亿元,建设征地移民补偿费用36亿元,占工程总投资的41%,其中土地补偿费和安置补助费16亿元,占移民投资的44%,占工程总投资的18%。

马莲河流域属于典型的黄土高原沟壑区,河流两岸广泛分布着深厚的黄土层,岸坡地形陡峻,沟谷切割较深,水库蓄水后邻水黄土岸坡坍塌问题十分突出。初步预测坍岸面积为833 hm2,占总征地面积的30%,坍岸区征地费用近5亿元,占土地补偿费和安置补助费的三分之一,科学合理地处理水库坍岸范围内的土地对节约宝贵的土地资源、降低移民安置的难度、减少移民投资、提高工程经济和社会效益具有重要意义。

水库坍岸的影响因素很多,可分为内因和外因两种。内因如地形地貌、地层岩性;外因如库水位变化(升降幅度和变化速度)、波浪淘蚀、水流冲刷及风、地震等。由于本文研究内容主要为水库淹没影响区内长短期坍岸范围的预测及处理,因此著重介绍与时间因素更为密切的水库运行方式及蓄水过程。

1 水库运行方式及蓄水过程

按照马莲河水库设计运行方式,水库蓄水初期因供水需要一直低水位运行,而后蓄水位高低起伏、交替运行。总体来看,在水库设计运行期56 a内,水库多以低水位运行,高于990 m的高水位运行时间很短。马莲河水库蓄水过程如图1所示。

蓄水期第1段为第1~4 a,维持982 m死水位运行;第2段为第5~7 a,时长3 a,水位由982 m逐步抬高至999 m;第3段为第8 a,水位稳定在999 m,时长1 a;第4段为第9~48 a,高、低水位波动,低于水位990 m运行时间多;第5段为第49~56 a,时长8 a,为水库运行末期,保持死水位运行。蓄水过程分段见表1。

对马莲河水库设计运行期内各水位运行时长进行统计:死水位982 m运行时长为33 a,占总运行期限的59%;983~990 m低水位运行时长为17 a,占比30%;991~998 m高水位运行时长为4 a,占比7%;999 m正常蓄水位运行时长2 a,占比4%。

从水库的蓄水过程和运行情况可以看出,水库多在低水位运行,蓄水至正常蓄水位999 m运行的时间很短,坍岸发生的概率较低,另外水库水位变幅较小,变化不频繁,这些因素都有利于减缓坍岸的发生。

2 水库坍岸预测

根据《水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范》[1](以下简称《水利移民规范》),对可能发生坍岸、滑坡的地段,应查明其工程地质及水文地质条件,在考虑水库蓄水过程和运行水位变化的基础上,预测运行初期(5~10 a)和最终可能达到的影响范围。马莲河水库设计运行期56 a,根据水库蓄水过程和运行情况,由于水库运行至第9 a才能蓄水至正常蓄水位,因此选择10 a作为短期预测期限,10 a至水库设计运行期56 a为长期预测期限。

影响坍岸的因素错综复杂,包括岩性、结构、库岸形态、波浪作用、水文地质条件、淤积速度等,没有能够综合以上所有因素、精确预测坍岸范围的严谨的数学方法。目前对于坍岸的预测多属于经验性或半经验性方法,只能通过某些假设条件,考虑主要影响因素,建立近似的理论计算公式,以达到预测坍岸的目的。

为了预测马莲河水库的坍岸范围,黄河勘测规划设计研究院有限公司地质人员作了大量工作,并对黄土高原地区地质条件类似的水库工程进行了广泛的调研,编制了《马莲河水库库区坍岸研究专题报告》[2]。预测结论如下:马莲河水库短期坍岸量为2 275×104 m3,占总库容的4.75%,短期坍岸面积为560 hm2;长期坍岸量约5 518×104 m3,占总库容的11.52%,为短期坍岸量的2.43倍,长期坍岸面积为833 hm2,为短期坍岸面积的1.5倍。

3 坍岸区的土地处理

根据《水利移民规范》,水库淹没影响范围应包括枢纽工程水库淹没区和因水库蓄水而引起的影响区。水库蓄水引起的影响区包括浸没、坍岸、滑坡、内涝、水库渗漏等地质灾害区,以及其他受水库蓄水影响的区域。居民迁移和土地征收界线,应综合上述水库经常淹没和临时淹没以及浸没、坍岸、滑坡、内涝、水库渗漏等影响范围的具体情况,遵循安全、经济和便于生产、方便生活的原则,全面分析论证确定。

《水利移民规范》虽然要求对长短期坍岸范围分别进行预测,但并未明确长短期坍岸范围内实物的处理方法。出于安全因素考虑,无论是长期还是短期坍岸范围内居住的人口,都应该予以迁移,但是长期坍岸范围内的大量土地,发生坍塌的概率低,且水库蓄水近10 a内都难以发生,如果统一征收会造成大量土地资源的闲置,浪费宝贵的土地资源。尤其是在黄土高原地区,以马莲河水库为例,长期坍岸面积是短期坍岸面积的1.5倍,如果仅对短期坍岸范围内的土地进行征收,可减少征地273 hm2,经济和社会效益巨大。

《水电工程建设征地移民安置规划设计规范》[3](以下简称《水电移民规范》)对长短期坍岸范围内实物的处理方法有明确规定:①短期坍岸范围可界定为坍岸影响处理区,最终坍岸宽度界定为坍岸影响待观区;②水库影响区按其危害性及影响对象的重要性划分为影响处理区和影响待观区。列为影响处理区的,应对影响对象提出相应的处理方案;列为影响待观区的,应在水库运行期进行观测、巡视,并根据其影响情况进行处理。水库坍岸本身是一个长期的过程,一般水库蓄水运行前期坍岸强烈,坍岸量占总坍岸量比重较大,运行后期坍岸轻微,并随着水库运行年限的增加,坍岸趋于稳定。《水电移民规范》提出的“短期坍岸范围作为坍岸影响处理区,长期坍岸范围作为坍岸影响待观区”是符合水库坍岸实际情况的。

参照《水电移民规范》对水库淹没影响区的处理方法,将马莲河水库短期坍岸范围界定为坍岸影响处理区,人口予以搬迁,土地予以征收,将最终坍岸宽度界定为坍岸影响待观区,人口予以搬迁,土地不予征收,待观处理。按照上述方式处理后,坍岸影响区少征收土地273 hm2,减少32%;土地补偿和安置补助费减少2.6亿元,减少22%;征地移民费用减少4.8亿元,减少15%;项目经济内部收益率从8.42%提高到9.09%。长期坍岸区待观处理后,既节约了我国宝贵的土地资源,又降低了移民安置的难度,降低了工程投资,显著提高了工程的财务效益和经济效益指标,极大提升了项目的经济和社会效益,对促进工程上马意义重大。马莲河水库坍岸影响区分别按照《水利移民规范》和《水电移民规范》处理,效益对比见表2。

长期坍岸范围待观处理后,大幅减少了征地移民投资,但是坍岸影响待观区毕竟还存在坍岸的风险,虽然人口已经搬迁,但是在待观区从事农业生产等人类活动,仍有发生安全事故的可能。以往的水利工程建设,往往比较重视工程建设期内对移民进行妥善安置,工程竣工、移民安置验收后,移民工作就基本结束,几乎没有水库管理机构会安排专门的人员和设备从人类活动安全的角度对坍岸影响区进行专门的观测活动。在水库蓄水后的库岸再造过程中,如何对坍岸影响待观区的岸坡变化情况进行科学的监测和预报,最大限度地保证库周人民生命财产安全是水利移民工作需要弥补的短板。随着土地资源保护意识的增强以及国家经济实力的提升,对新建水库的坍岸等岸坡变化情况可以结合滑坡、泥石流、浸没等地质灾害防治工作开展信息化动态监测研究,对一些具备条件的已建水库也可以采用遥感、自动化观测设备等新型技术手段,对库周地质灾害影响区进行自动化观测,为水库坍岸的研究提供科学的监测数据,提高水库坍岸预测的精度。

4 结论与建议

(1)根据马莲河水库坍岸预测结果,建议将短期坍岸范围内的区域界定为坍岸影响处理区,区域内人口予以搬迁,土地予以征收;将最终坍岸范围界定为坍岸影响待观区,该区域内短期坍岸可能性很小,出于安全考虑,人口予以搬迁,土地不予征收,可进行一般的农业生产,待观处理。

(2)水库运行过程中应对坍岸影响待观区进行安全监测、巡视,加强坍岸影响待观区内岸坡变形观测及预报工作,确保人民生命财产安全。对于库区坍岸严重地段,可考虑采取工程处理措施。

(3)对新建水库的坍岸等岸坡变化情况可以结合滑坡、泥石流、浸没等地质灾害防治工作开展信息化动态监测,对一些具备条件的已建水库也可以开展自动化观测,提供科学的监测数据、支持水库坍岸的研究。

(4)可参照《建筑气候区划标准》(GB 50178—93)中根据气候特点将全国划分为7个建筑气候区的分类方法,从水库工程淹没区岸坡稳定的角度,按照地形地貌和地质条件划分为黄土高原区等不同的地质分区,在同一个地质分区内,水库工程库周坍岸影响范围的界定可采用类似的处理方法,例如在黄土高原地区将坍岸影响范围划分为影响处理区和待观区,对坍岸区的处理更加科学合理。

参考文献:

[1] 陈伟,潘尚兴,尹忠武,等.水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范:SL 290—2009[S].北京:中国水利水电出版社,2009:8.

[2] 陈艳国,黄伟,谢承平,等.马莲河水库库区坍岸研究专题报告[R].郑州:黄河勘测规划设计研究院有限公司,2018:119-120.

[3] 张一军,蔡频,李红远,等.水电工程建设征地移民安置规划设计规范:DL/T 5064—2007[S].北京:中国电力出版社,2007:10.

【责任编辑 张 帅】