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  • 2022-04-22 11:46:32 发布

隆德县节水改造工程项目可行性研究报告

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'隆德县节水改造工程项目1综合说明1.1概述隆德县位于宁夏南部山区,地处东经105°48′至106°15′,北纬35°21′至34°47′,六盘山主脉西侧,属渭水系,葫芦河上游塘家河、什字河、好水川河、渝河、甘渭河、庄浪河、水洛河七条支流的发源地上。东北和东南分别与固原县及泾源县接壤,西北与西吉县毗邻,西南分别与甘肃省的静宁县、庄浪县相连,东西宽约41km,南北长约47km,距固原市69km,距自治区首府银川市410km。既是传统的农业县,也是国家级贫困县之一。为落实科学发展观,建立和谐社会,加大隆德县农业发展力度,强化水利基础设施建设,加快经济发展速度,增加农民收入,改善生态环境,加强民族团结,保持社会稳定,促进社会经济的可持续发展具有十分重要的意义。本次节水改造项目区主要由水库自流灌区、扬水灌区两部分组成,分布于隆德县什字河、好水河、渝河、甘渭河、庄浪河的山间洼地与河谷川台区,总灌溉面积9.85万亩,涉及隆德县观庄、好水、杨河、陈靳、城关、沙塘、神林、联财、凤岭、温堡、奠安、张程、山河13个乡(镇)128个行政村,总人口17.08万人。灌区地势平坦,土层深厚,土壤理化性质好,肥力高,垦植历史悠久,作物适种性广,得灌溉之利,水土资源开发利用条件好,农业增产潜力大,灌区2007年粮食总产0.48亿kg,是隆德县主要的粮油生产基地。14 项目区历经多年建设,水库自流灌区部分仍维持土渠输水的灌溉状况,部分灌区利用河道输水,水资源利用率低,浪费严重,灌区灌溉面积逐年萎缩,灌区效益日趋衰减。扬水灌区形成了较完善的渠道输水与渠道灌溉系统,但因资金短缺,机电设备及灌区渠道老化失修严重,衬砌完存率不足40%,田间配套程度差。为了促进隆德县农业和农村经济持续稳定发展,加快可持续发展步伐,合理利用水资源,进一步改善农业生产条件,提高农业抗御干旱灾害的能力,增加粮食等农产品产量,以节水为中心,依靠科技手段,重点对老化失修,未配套的灌区进行综合改造,提高水资源利用率,节约用水,扩大灌区面积,为建立高效生态农业奠定坚实基础。1.2项目范围和建设规模灌区节水改造项目区由三里店、张银、罗家峡等水库灌区以及页河子、永丰、岔口等扬水灌区组成,涉及隆德县13个乡镇128个行政村,2007年灌区总人口17.08万人,其中农业人口15.13万人,耕地总面积64.3万亩,其中可灌水浇地4.36万亩,按灌区划分,水库自流灌区4.06万亩,扬水灌区为0.3万亩。本次规划恢复水库自流灌区面积5.79万亩,恢复扬水灌区灌溉面积0.29万亩,利用小型水源新增灌溉面积1万亩,改造现有库灌灌溉面积4.06万亩。项目完成后,灌区水浇地面积由现状的4.06万亩发展为11.44万亩,其中旱作小畦灌9.85万亩,低压管灌1.59万亩,灌溉净用水量2574.1万m3,毛灌溉用水量3257.6万m3。1.3项目建设内容及工期项目建设以节水改造为中心,水库自流灌区全采用“U”型断面衬砌干、支渠,更新改造控制性建筑物与增设量水设施,田间工程衬砌斗、农渠,改大畦灌溉为小畦灌溉。扬水灌区改渠道输水为低压管道输水。通过灌区节水改造,使水库自流灌区及扬水灌区规模恢复至设计水平。灌区主要建内容有:14 (1)水库灌区水库灌区由三里店、张银、罗家峡等11个水库灌区组成,工程实施后可改善水浇地面积4.06万亩,恢复水浇地面积5.79万亩。(2)扬水灌区扬水灌区恢复灌溉面积0.59万亩,利用小型水源新增灌溉面积1万亩。完成上述工程,主要工程量有:土方100.33万m3,浆砌石4.19万m3,砼9.37万m3,钢筋制安614.2t,铺设PVC管404.7t。建设工期为5年,2008~2013年。1.4投资估算与资金筹措工程总投资为12870.9万元。1.5工程管理工程建设严格按照基本建设程序要求,实行“三制”管理,对建设资金设立专用帐户,专户储存,专款专用,严禁挪用挤占。工程建设实行财务审计制度,建设资金由审计、财政部门定期审计,确保专款专用。工程建成后,产权属隆德县水利局,受益村组成立农户用水协会管理,制定管护办法,拟定用水计划,制定灌溉制度,执行水费收缴以及工程日常养护等工作。农民用水协会实行价格公示制度,接受群众监督,管理单位对工程的管理和维修进行必要的技术指导,并对工程运行情况进行全面的监督检查。水费实行基金管理,主要用于工程养护维修及支付管理人员工资,确保工程效益的长期发挥,从而达到以水养水的目的,促进水利事业的可持续发展。1.6结论项目完成后,在保证现有灌区4.06万亩水浇地正常灌溉的条件下,恢复水库节水灌区面积5.79万亩,发展扬水灌区灌溉面积1.29万亩,工程实施后粮食产量由现状的300kg/亩提高到350kg/14 亩。同时通过节水改造,使灌区现有灌溉面积4.06万亩的综合灌溉定额,由现状的360m3/亩减少到284.7m3/亩。灌区节水改造完成后,经济内部收益率(EIRR)为15.6%,经济净现值(ENPV)为7966.54万元,经济效益费用比(EBCR)为1.49。社会、生态、经济效益显著,建议工程建设应及早实施,尽快发挥效益。2灌区基本情况2.1自然概况2.1.1灌区范围与组成隆德县地处宁夏南部山区,六盘山脉西麓,葫芦河水系东侧的七条支流上,本次灌区节水改造由扬水灌区及水库自流灌区组成。扬水灌区水源有河道常流水及塘坝蓄水两种,分布于隆德县13个乡镇128个行政村。2007年实际灌溉面积0.3万亩,总土地面积5.8万亩。节水改造库灌区由大庄、观堡、张银、黄峡、清凉、三里店、罗家峡、联财、凤岭、奠安10个水库灌区组成,分别位于好水河、渝河、朱庄河、甘渭河、庄浪河5条流域河谷两侧的河谷川地上,涉及倪套、张银、黄家峡、前河、三里店等27座水库,总土地面积96.55万亩,2007年实灌面积4.06万亩。本次灌区节水改造涉及13个乡镇128个行政村,占全县灌溉面积的35%。2.1.2地形地貌14 隆德县地处黄土高原,为黄河中上游黄土丘陵沟壑区,地形复杂,地貌类型多样;山地、黄土丘陵、洼地、河谷川地等呈带状交错展布。六盘山脉横贯于东部,黄土塬在水流切割、侵蚀作用下,形成残塬、梁峁及其复合地形,沟壑纵横,地形支离破碎,呈波状起伏,山间、山前由于两组以上断裂交叉形成洼地,梁峁间为河谷川地。地貌按成因分为构造剥蚀中低山地、剥蚀残山丘陵、山间洼地、河谷阶地、黄土梁峁五个类形。按地貌类型分为土石山区、黄土丘陵沟壑区、河谷川区,其在地理分布上明显表现为土石山区地貌向黄土丘陵沟壑过渡,河谷川地夹杂于其间,侵蚀严重。由于地形支离破碎,冲沟密布,全县河沟密度为17km/km2。全县范围内地势东高西低。其原因是横贯于东部的六盘山脉不仅是渭河水系同泾河、清水河水系的分水岭,也是隆德县群峰的主山脉,其支脉渐次向西夷平,并与黄土岭梁相嵌于七条河流支间。海拔在2942~1720m之间,最低为渝河出境的河谷处,其余大部分介于1800~2300m之间。扬水灌区建于渝河河道两岸及近几年建成的水保骨干坝与淤地坝附近,以解决塬台地及库灌区水塬水量不能保障的川台地的灌溉任务。水库灌区主要分布于大庄河、观堡河、好水河、渝河、朱庄河、甘渭河、庄浪河两侧河谷川地上,由一级、二级阶地构成,河谷川地形成后,又被黄土丘陵两侧冲沟切割,形成长条状,地形较破碎。2.1.3河流水系隆德县属葫芦河水系,流域总面积985km2,河沟密度为17km/km2,境内流程47.1km,常流量1.9m3/s,主要支流有渝河、什字路河、好水河、甘渭河、庄浪河、水洛河、唐家河。境内河流水系见表2—1。表2—1境内各河流概况表河流名称发源地流域面积(km2)总长度(km)河沟密度(km/km2)均值常流水(万m3)年平均流量(m3/s)唐家河雷神梁10.812.91.1134.80.011什字路河北联池129.6137.10.996630.209好水河大水沟123.1144.71.1402.80.12814 渝河月牙山488.3431.10.822217.50.83甘渭河天爷顶111.993.80.786600.21庄浪河天爷顶95109.41.077880.25水洛河六盘山40.7539.40.98740.2732.2水文、气象隆德县属海洋季风边缘区内陆型,处于中温带半湿润向半干旱过渡地带,春、秋季节漫长,冬季寒冷,夏季短而温度低,昼夜温差大,干旱少雨,无霜期短。据1952~2000年49年水文、气象资料统计,境内降水量由东向西递减,年均降水量为520mm,多集中在七、八、九三个月,占年降水量的61%,且多以暴雨形式降落,极端降水量量为775.9mm(1964年)和355.3mm,一月最大降水量为131.7mm(1977年7月5日),年降雨量较适宜,但季节分布不均,雨季较迟。年均陆面蒸发量为1334mm。降雨量年分配不均,常出现前旱后涝。4~6月是各种作物需水的关键时期,当年作物生产和丰欠与此时的降水量有密切关系,这三个月降水为143.1~144.1mm,满足不了作物的需要,而7~9月雨量大增,则影响作物的成熟与收获,更不利于秋作物的正常发育和秋播打耱土地,只要在雨季采取多种综合措施蓄积此时的雨水,是弥补春季干旱缺水的一次有效的农业措施,达到秋雨春用的目的。境内光热资源充足,气温由于受海拨的影响东冷西暖,差异较大,西部温堡、联财、张程一带年平均气温6.1~6.7℃,而东部峰台、山河、崇安一带则为4.3~4.7℃,县境内自西向东推进10km,气温下降0.57~0.63℃。全县年平均气温为5.1℃,年极端最高气温31.4℃(1966年6月21日),极端最低气温-25.7℃(1975年12月31日)年平均最高气温11.2℃,年平均最低气温-0.3℃,干燥度为1.26。年平均日照总时数为2228.1小时,日照百分率为50%,年平均总辐射量为122.04千卡/cm2。年平均无霜期为124天。14 干旱、冰雹、霜冻、秋涝等自然灾害比较频繁,是限制农业生产的主要因素。灌区多年平均降水量见表2—2。表2—2隆德县历年平均月降水量单位:mm多年平均123456789101112全年合计1950~20053.965.7112.8227.4746.0667.88119.7111.5475.1536.6110.252.865202.3土壤及土地资源扬水、水库灌区涉及13个乡镇,土地资源总面积147.75万亩。根据《隆德县农业区划报告汇编》和灌区近几年土地开发实际情况,目前灌区现有耕地64.3万亩,林地55.17万亩,牧草地8.22万亩,其它用地20.06万亩。在现有耕地中,水浇耕地4.06万亩。详见表2—3。表2—3扬水、水库灌区土地利用现状表单位:万亩项目扬水、水库灌区备注1、土地总面积147.752、耕地64.3其中水浇地4.063、林地55.174、牧草地8.225、其它用地20.06主要土壤为始成土(占土壤总面积的46.49%)、黑垆土(占24.67%)、黑麻土(占15.4%)、新成土(占7.38%)、棕壤土(占2.36%)、灰褐土(占2.14%)、黝土(占0.73%)、山地草甸土(占0.67%)、草甸土(占0.15%)、沼泽土(占0.02%)10个大类。2.4水资源及开发利用状况2.4.1灌区水资源隆德县多年平均降水量51220万m3,多年平均降水深520mm14 ,年降水时空分布不均,水资源量相对较少,水质符合灌区灌溉要求,农业发展主要依靠水库及水保塘坝蓄水。2.4.1.1当地地表水资源根据《隆德县水资源调查评价与水利区划报告》,全县多年平均地表水资源量为9842万m3,灌区无入境外来客水及过境水资源。按河区分布,唐家河64万m3,什字河区894万m3,好水河区849万m3,渝河区4812万m3,甘渭河区1378万m3,庄浪河区1263万m3,水洛河区582万m3,按灌区分布,扬水、水库灌区约为425万m3(按灌区面积计算),其他9417万m3。由于降水时空分布不均,同时历时短、强度大、经流猛、土壤吸渗率低,利用塘坝及河道常流水的扬水灌区年利用当地地表水约55万m3;水库灌区利用水库进行季节调节,年利用当地地表水资源约1024万m3,年利用地表水资源量占全县地表水资源量的9.8%。2.4.1.2地下水资源据水文地质部门估算资料,隆德县地下水储量为4230万m3,按河区分布唐家河区17万m3,什字河区224万m3,好水河区317万m3,渝河区2112万m3,甘渭河区574万m3,庄浪河区646万m3,水洛河区340万m3,地下水资源水位埋深为20~200mm,地下水矿化度为1~3g/L,单井涌水量为800~1200m3/日。2.4.2水资源开发利用状况根据灌区2004~2006年三年用水资料统计,2007年隆德县扬水、水库灌区实际耗水量1079万m3,而地表水中可供水量中,保证率为50%、75%、95%的水库可供水量分别为1867.88万m3、1747.69万m3、1432.12万m3,其余均为塘坝引水及扬水工程可供水量,由于水库的除险加固(已建或正在开工建设)新增的库容,为本次灌区节水改造提供了有力保障。14 2.5社会经济状况2.5.1人口据2007年底资料统计,全县辖13个乡(镇),128个行政村798个自然村,总人口17.08万人,农业人口15.13万人。回族1.7万人,占总人口的9.95%。人口居住密度173人/km2。2.5.2灌区农业生产全县耕地总面积64.3万亩。粮食生产以夏粮为主,约占作物面积的50%,主要为小麦、玉米,经济作物主要是胡麻、蔬菜,约占作物面积的10%,2007年种植业播种面积为60万亩,其中粮食作物播种面积为40.19万亩,粮食产量为7200.23万公斤,人均有粮475.88公斤。全县农业总产值5.449万元,其中第一产业1.56万元,第二产业1.04万元,第三产业2.85万元,人均收入1980元。全县畜牧业生产以家畜为主,2007年大家畜存栏数为5.2万头,饲草以紫花苜蓿为主,2007年种植面积为8.22万亩。2.5.3交通隆德县境内有312国道、隆张、隆秦公路穿越境内,全长93km,通往邻县的公路有7条,全长131km,县乡公路及乡乡公路全部通车,交通较为方便。2.5.4电力近年来,全县实施电力村村通工程,各乡(镇)村都有220伏及380伏电力供应,全县电网电力供应充足。表2—4扬水、库灌区社会经济现状统计表项目单位灌区隆德全县灌区占全县比例(%)备注1人口万人1.1总人口万人12.2417.0871.71.2回族人口万人1.131.766.51.3农业人口万人9.515.1362.82农业生产2.1耕地面积万亩42.8464.364.914 2.2粮食总产量亿kg0.480.6771.62.3油粮总产量亿kg0.0140.051242.4人均粮食kg/人4733392.5大牧畜万头2.343.370.93农林牧总产值亿元0.290.4734人均纯收入元1124.810332.6灌区配套工程现状2.6.1水库灌区隆德县水库灌区包括大庄、观堡、张银、黄峡、清凉、三里店、罗家峡、联财、凤岭、温堡、奠安灌区11个灌区,本次节水改造水库灌区由大庄、观堡、张银、黄峡、清凉、三里店、罗家峡、联财、凤岭9个灌区组成,总灌溉面积4.06万亩。(1)大庄灌区大庄灌区自槽子、前庄、红堡三个水库引水,设有干渠五条,长19.7km,分别为前庄南干渠、前庄北干渠、槽子干渠、红堡南干渠、红堡北干渠。设计灌溉面积0.95万亩,支渠34条,长15.93km。该灌区近年已对前庄、红堡两部分进行了节水改造,剩余槽子灌片,干渠一条,长1.85km,支渠9条,长3.5km。其配套设施经过四十多年的运行,干、支及其建筑物老化损坏严重,渠道已无渠形,水资源浪费严重,致使灌区灌溉面积由设计0.2万亩锐减至现状的0.02万亩。(2)观堡灌区观堡灌区灌溉水源为倪套、后窑两座水库。设有干渠两条,长6km,分别为后窑干渠、倪套干渠。设计灌溉面积0.25万亩,支渠30条,全长5km。该灌区近年已对后窑部分进行了节水改造,剩余倪套灌片干渠一条,长2.0km,支渠14条,长3.78km14 。由于灌区配套设施经多年运行,干、支渠及其建筑物老化损坏严重,且隆德县近几年来大力发展水平梯田,强化农田建设及调整种植结构,渠道系统已不能满足当前农业发展需求,原设计的不合理性日益突出。水资源损耗严重,致使灌区灌溉面积由设计0.1万亩减至0.01万亩。(3)张银灌区张银灌区自张银水库引水,设有干渠五条,分别为好水北干渠、好水南干渠、杨河南干渠、杨河北干渠、永丰干渠,全长21.8km。设计灌溉面积1.1万亩,支渠44条,长47.7km。灌区于1998年进行配套干、支渠24.5km,其余45.0km干、支渠及其建筑物老化损坏严重,由于干渠大部分傍山而建,清洪难以分家,排洪不畅,60%的渠道已被水毁,田间配套设施不全,造成灌区水资源利用率下,由原设计的灌溉面积1.1万亩减至现状0.63万亩。(4)黄峡灌区黄峡灌区灌溉水源为黄峡水库。设有干渠一条,长4.7km,分别黄峡干渠。设计灌溉面积0.3万亩,支渠24条,全长7.5km。由于灌区配套设施经多年运行,干、支渠及其建筑物老化损坏严重,且隆德县近几年来大力发展水平梯田,强化农田建设及调整种植结构,渠道系统已不能满足当前农业发展需求,原设计的不合理性日益突出。水资源损耗严重,致使灌区灌溉面积由设计0.3万亩减至0.01万亩。(5)清凉灌区清凉灌区自清凉、将台水库引水,设有干渠两条,长4.5km,分别为清凉干渠。设计灌溉面积0.4万亩,支渠34条,长14.59km。由于灌区配套设施经过四十多年的运行,干、支及其建筑物老化损坏严重,渠道已无渠形,水资源浪费严重,致使灌区灌溉面积由设计0.4万亩锐减至现状的0.02万亩。(6)三里店灌区14 三里店灌区是隆德县最大灌区,涉及城关、沙塘、神林3个乡镇,灌区由三里店水库供水进行灌溉。灌区内共有干渠5条,全长47.69km,设计灌溉面积3.01万亩。支渠共有142条,全长94km。灌区内已对三里店水库进行除险加固设计,工程实施后为下游灌区灌溉提供了有力保障。灌区干、支渠为六、七十年代建成,且有三条干渠为河道取水,渠系配套不全,老化损坏程度达50%,随着灌区种植结构的调整,灌区渠系原设计已不能满足当前农村经济发展要求,灌溉水利用率低,水资源浪费严重,有部分干、支渠无法正常灌溉,河道取水干渠是将水库蓄水输入河道,利用河道输水,河道渗漏占取输水总量的40%,造成水资源大量损耗。灌区年实灌面积1.0万亩。(7)罗家峡灌区罗家峡水源为罗家峡水库。灌区现设有干渠2条,长16.3km,分别为罗家峡南干渠长9.3km,罗家峡北干渠长7km。设计灌溉面积0.84万亩,支渠共47条,全长33.8km。灌区大部分支渠为土渠输水,干支渠建于八十年代,现已水毁老化严重,部分渠道已被淤积或被洪水冲断,无法正常运行。无田间配套设施,输配水建筑物已被损坏。造成灌区灌溉面积由设计面积0.84万亩减至现状面积0.2万亩。(8)联财灌区联财灌区水源为高坪水库及东光、李太平两座水保骨干坝,设有干渠4条,全长13.84km。设计面积1.1万亩。支渠共有48条,全长16.8km。14 灌区建于七十年代,输水干渠基本沿山修建,水毁严重,排洪设施不健全。支渠大部分为土渠,已衬支渠由于经多年运行,水毁淤积严重,田间无配套设施,不能满足农业经济发展需求。目前该灌区以瘫痪无法运行。(9)凤岭灌区凤岭灌区水源为灌区上游前河水库及中森水保骨干坝。前河水库建于1977年,流域面积15km2,设计总库容185万m3,现有效库容96.74万m3,七十年代末修建输水干渠1条,长13.1km,控制灌溉面积0.40万亩,现实灌面积0.03万亩。支渠34条长9km。输水干渠全部沿山而建,水毁严重,近几年水平梯田建成后,部分原渠系已不能给农田供水,灌区渠系建筑物有30%被损坏,田间配套设施几乎没有,输水浪费严重。(10)奠安灌区奠安灌区水源为范家峡水库,设有干渠2条,分别为奠安北干渠与南干渠,北干渠全长6km,南干渠4.8km,全长10.8km。设计面积0.35万亩。支渠共有48条,全长16.8km。灌区建于七十年代,输水干渠基本沿山修建,水毁严重,排洪设施不健全。支渠大部分为土渠,已衬支渠由于经多年运行,水毁淤积严重,有30%的支渠无法正常运行,造成灌区水资源浪费严重,灌溉耗水量大,田间无配套设施,不能满足农业经济发展需求。实灌面积0.2万亩。(11)温堡灌区温堡灌区水源为范家峡水库、桃山水库、卜岔水库,灌区现设有干渠3条,长22.5km,分别为桃山南干渠长6.1km,桃山北干渠长3.4km,温堡干渠长13km。设计灌溉面积1.17万亩,支渠共65条,全长42.93km。14 灌区大部分支渠为土渠输水,干支渠建于八十年代,现已水毁老化严重,部分渠道已被淤积或被洪水冲断,无法正常运行。无田间配套设施,输配水建筑物已被损坏。造成灌区灌溉面积由设计面积1.17万亩减至现状面积0.91万亩。2006年对以对部分灌区进行了节水改造,目前灌溉效益明显,在近年设施农业建设中发挥了主要作用。水库灌区水利工程设施现状见表2—5、2—6。14 表2—5水库灌区灌溉渠道现状表渠道名称引用水源灌溉面积干渠主要建筑物设计实灌流量长度合计倒虹涵洞跌水公路桥生产桥渡槽(万亩)(万亩)(m3/s)(km)(座)(座)(座)(座)(座)(座)合计 9.854.0613.57160.88452113326175219341.大庄灌区 0.950.771.4315.931850985285761.1前庄灌区前庄水库0.250.250.234.991 44812271.2.槽子灌区槽子水库0.20.020.31.8534 21741011.3红堡灌区 0.50.50.99.18600320122051.3.1红堡南干渠红堡水库0.230.230.44.334 21081131.3.2.红堡北干渠红堡水库0.270.270.54.8826 1104922.观堡灌区 0.250.160.45460613171002.1.后窑灌区后窑水库0.150.150.2329 48107 2.2倪套灌区倪套水库0.10.010.2217 2573 3.张银灌区 1.10.371.521.810321839242003.1好水北干渠张银水库0.750.20.98.423 5846 3.2好水南干渠张银水库0.050.030.11.322131053 3.3杨河南干渠张银水库0.090.050.14.621 2874 3.4杨河北干渠张银水库0.050.040.14.32314765 3.5永丰干渠张银水库0.160.050.33.214 4622 4.黄家峡灌区 0.30.010.454.718004860黄家峡干渠黄家峡水库0.30.010.454.718  486 5.清凉灌区 0.40.020.64.5260381050清凉干渠清凉水库0.40.020.64.526 38105 35 表2—5水库灌区灌溉渠道现状表渠道名称引用水源灌溉面积干渠主要建筑物设计实灌流量长度合计倒虹涵洞跌水公路桥生产桥渡槽(万亩)(万亩)(m3/s)(km)(座)(座)(座)(座)(座)(座)6三里店灌区 3.011547.69169028394842126.1南干渠三里店水库0.40.150.5936 41081136.2陈河渠三里店水库0.370.20.86.429 3861026.3清流渠三里店水库1.90.532568 1412241446.4沙塘干渠三里店水库0.160.080.34.2521 456516.5东风干渠三里店水库0.180.070.43.0415 344227.罗家峡灌区 0.840.21.2516.3570715121857.1罗峡北干渠罗家峡水库0.350.050.4729 4571037.2罗峡南干渠罗家峡水库0.490.150.859.328 3105828.联财灌区1.10 0.82.7431 0789618.1高坪干渠高坪水库1.1 0.82.7431 789619.凤岭灌区0.40.030.213.137041131639.1凤岭干渠前河水库0.40.030.213.137 411316310.温堡灌区1.21.21.6218.5614902493423510.1桃山南干渠桃山水库0.80.81.1714.86101 2055220410.2桃山北干渠桃山水库0.40.40.453.748 43823111奠安灌区0.30.30.3210.482407111216211.1奠安北一干渠范家峡水库0.020.020.020.5111 1243111.2奠安北二干渠范家峡水库0.150.150.165.42  4659 11.2奠安南干渠范家峡水库0.130.130.144.5513 2334135 表2—6水库灌区水库现状资料表项目集水面积年均水量常流水矿化度库容建成年月备注库名(km2)(万m3)流量年水量(g/L)总计淤积有效设计灌地实际灌地年供水能力  (m3/s)(万m3) (万m3)(万m3)(万m3)(万亩)(万亩)(万m3)前庄水库8200.0881.74364.120.543.60.250.2539.241974.11 槽子水库7.3180.0661.3247520.354.70.20.0249.231975.1 红堡水库44.2700.04171.368406.2110.5295.70.50.5266.131977.12003加固后窑水库6.8450.0391.37480.415.4650.150.1558.501973.12 倪套水库5.880.0521.42617.74.213.50.10.0110.101978.5 张银水库12.51400.09601.54323056.5173.51.10.37156.151972.5 黄家峡水库6.9750.08242.44169.840.3129.50.30.01116.551977.5 龚岔水库3.2190.0331.52343.12.141  36.902004.6 将台水库11.2300.0742.14267.41255.4  49.861976.12 清凉水库211500.04742.436351.276.8274.40.40.02191.001971.52005加固三里店水库68.84600.08902.0141235.7402.6833.13.011749.791960.5 罗家峡水库282200.07781.368697.7160.8536.90.840.2483.211976.62007加固清泉水库6.8260.0131.31489.758.8130.89  27.801974.6 庞庄水库3200.0321.46429.52.3527.15  21.601974.1 高坪水库39.13880.02271.368810185.6624.41.1 561.961977.5 魏沟水库6.5350.0421.36959.81.458.4  56.801975.8 卜岔水库3.15100.0331.24543.614.529.1  26.191976.5 前河水库15800.04101.215267.756.4211.30.40.03190.171977.1于河水库10.580.0111.24678.462.6215.78  14.201975.1 华沟水库3.2200.0321.2145312.340.7  17.701977.1 桃山水库482300.05891.213507105.6401.41.21.2361.261968.52004加固吊岔水库3.4200.0231.265342.6331.37  28.231977.5 田柳沙水库5200.0231.27445.88.437.4  33.661973.3 温堡水库2.94200.0351.38638.16.531.6  28.441976.6 杨堡水库2.6200.0141.3745712.444.6  40.141975.12 杜川水库3.3150.0261.39630.68.622  19.801973.9 范家峡水库34350.09122.697218.4555.6162.850.30.3146.571972.112003加固合计410.1922021.1754741.7415800.951515.714285.249.854.063781.18  35 2.6.2扬水灌区扬水灌区分布较零散,水源为河道取水、水保骨干坝及塘坝、淤地坝取水。截至2007年底,全县已建成水保骨干坝、塘坝、中型於地坝等水源工程135座,设计总库容6480.04万m3,其中44处水源周边有可以灌溉的沟台地和高标准梯田,而且高差在50m左右,对发展节水灌溉和设施农业创造了有利条件。扬水灌溉区设计灌溉面积0.59万亩,实灌面积0.3万亩。现有扬水灌溉渠系,大多兴建于七十年代,由于供水干支渠运行年久,损坏老化严重,衬砌完好率不足50%。扬水灌区共衬砌干支渠长约55.8km。扬水灌区渠道现状见表2—7。表2—7扬水灌区渠道现状表灌区名灌溉面积(万亩)设计流量(m3/s)衬砌建筑物长度(km)其中破坏程度(km)数量(处)其中:老化失修下湾灌区0.020.052.41.383桃园灌区0.030.085.02.4105永丰灌区0.050.068.44.473页河子灌区0.100.0818.97.2187新民灌区0.070.0610.25.4103剡坪灌区0.030.0410.93.2145合计0.30.3755.823.967262.6.3灌区现状灌溉水利用系数根据灌区水利工程设施现状与农业实际灌溉引水耗水量等有关资料,经分析测算,现状渠系水利用系数扬水灌区平均为0.67,水库灌区平均为0.6。灌区现状畦田面积,扬水灌区为0.25万亩,水库灌区为3.58万亩,田间灌溉水利用系数为0.8~0.85。灌区灌溉水利用系数扬水灌区为35 0.55,水库灌区为0.5。2.7灌区现状存在的问题目前,制约隆德县扬水、水库灌区农业发展的主要因素是水利设施不全,水资源利用率低,主要表现在:(1)土地资源丰富,水利设施不全灌区土地资源丰富,扬水灌区设计灌溉面积为0.59万亩,现状灌溉面积仅为0.3万亩,水库灌区原设计面积9.85万亩,现状灌溉面积为4.06万亩,水库灌区内部与周边有零星插花分布的旱地约5万亩左右,灌区效益没有充分发挥的主要原因是水利设施不全,配套程度差,严重制约着当地群众的经济发展及生活水平提高。(2)工程老化失修与配套不全,水资源浪费严重灌区主要水利设施大多数建于七、八十年代,国家投入资金少,主要是群众投劳完成的,工程建设标准低,先天不足。加之运行时间长,维修资金缺乏,老化损坏严重,扬水灌区衬砌完好率不足50%;另一方面,灌区现有引水灌溉渠道配套不全,扬水灌区缺乏必要的调控工程和量水设施,水库灌区支、斗、农渠基本上没有衬砌,有的灌区甚至干渠淤积破损到几乎没有渠形,配套程度很差。灌溉期间,水库、扬水灌区渠道衬砌率低,造成大量水资源渗漏损失严重。目前,灌区灌溉水利用系数扬水灌区为0.55,水库灌区为0.5;扬水灌区由于缺乏节制闸等调控工程,水资源无法合理调配,导致上游渠道引水过量,水资源浪费严重,下游引水不足,灌水困难的问题,也造成灌水技术粗放,不利于灌区节水灌溉和改造及实施。(3)田块面积大,水资源利用率低35 灌区现块田面积大多为1~2亩,田块面积大且不平整,同时由于灌溉工程老化损坏严重,田间工程配套不完善,灌水技术粗放等原因,造成水资源利用率低,灌区田间水利用系数仅为0.8~0.85,综合灌溉定额360m3/亩左右。(4)供水水价低,不利于节约用水灌区现行的供水价扬水灌区为0.15元/m3,水库灌区为每亩12元/次,远远低于供水成本,致使供水工程运行维护难以为继,同时也导致灌水粗放与水资源浪费,不利于节约用水的恶性循环,水价对水资源合理利用的杠杆调节作用没有发挥出来。3工程地质3.1区域地质概况3.1.1地质构造及地层岩性隆德县地处六盘山以西,地层区域划分属于祁连区靖远——西吉小区,地表出露的地层主要有白垩系下统和尚铺组(k1h),第三系渐新统寺口子组(E2S),第三系中新统红柳沟组(N1h)和第四系上更统(Q3eol),全新统(Q41aL)等。各地层岩性主要为:和尚铺组,紫红色砂质泥岩,细砂岩夹粉砂岩,粉砂质泥岩;红柳沟组;灰黄桔红色粉砂质泥岩、砂岩、砂砾岩。上更新统:风成黄土,全新统冲积浅黄,浅灰色砂砾石黄土状壤土,砂壤土。隆德县地质构造位于陇西系,南、西华山——六盘旋回褶带当中,褶带的特点是山脉北陡南缓。断裂以山体北侧较发育,断面南倾多,倾角一般较陡。褶带的山体之间为中~新生代槽地或盆地相间。此构造体系近代还在强烈活动,为地质活跃地带。隆德县地震基本烈度,根据国家地震局1992年1:4000000地震烈度区划图,属Ⅷ度区。35 3.1.2工程地质受地区地层岩性地质构造的影响,县内工程地质条件比较简单,土石山区直接出露地表的岩石,一般具有一定强度,能够满足一般中、小建筑对地基的要求。县内主要的工程地质问题,还是广泛分布的黄土。根据工程地质勘察资料,县内大部分黄土具有自重湿陷性,湿陷性黄土层的厚度一般在20~30m,局部超过30m,场地一般都为III、IV自重湿陷,湿陷非常强烈。对于位于黄土区的水利工程建筑一定要引起足够的重视。3.2建筑材料工程所需地方三材:砂子从渝河拉运,运距30km,块石及石子从三关口拉运,运距85km;国拨三材:水泥及木材从县城拉运,运距45km,钢材从银川拉运,运距410km。3.3结论隆德县地质状况及工程所需建筑材料都能满足灌区节水改造工程施工要求,为项目实施创造了有利条件。4工程任务和规模4.1工程建设的必要性隆德县既是传统的农业县,也是全国贫困县之一,而且是回族聚居地,扬水与水库灌溉区更是隆德县农业生产重要基地,灌区实施以节水为中心的工程改造,立足于少数民族地区的经济发展,建设民生水利、和谐水利,促进社会经济持续发展,增加农民收入,加强民族团结,保持社会稳定,都具有十分重要的战略意义。(1)35 使当地水资源得到合理开发和有效利用,土地潜力得到最大限度的开发利用。全县64.3耕地中万亩,水浇地面积11万亩,占耕地总面积17%,人均水浇地0.65亩,旱地面积53.2万亩,占耕地总面积的83%,由于水浇地面积小,旱地面积大,始终无法摆脱靠天吃饭的局面,只有通过水利工程建设,增加水浇地面积,合理配置水资源,彻底解决有水无灌的局面,变旱地为水地,发展生态型经济水利,才能促进农业和农村经济又好又快发展。(2)建设节约、节水型社会,发展高效灌溉农业,确保粮食生产安全。全县农村人口人均纯收入为1916元,其中农业占收入的54%以上,农民人均收入低,生活水平差,只有通过水利基础设施的发展,水浇地面积的扩大和农业产业结构的调整,才能增加粮食产量,增加农民收入,提高农民生活水平。(3)优化土地利用结构,大力推进产业结构调整,扩大经济作物及生态用地,创造人与自然和谐发展的自然环境。水利基础设施的发展,有利于变广种薄收为少种高产多收,既可防治洪涝灾害,发展优质高效农业,提供生态水源和提高水资源利用率,又可提高区域经济实力,优化土地利用结构,为退耕还林还草提供保障,对减少水土流失,改善生态环境,实现粮食下川,林草上山的新格局和由传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变。(4)发展节水灌溉设施配套,可以提高农村经济实力,改善土壤团粒结构,提高土壤肥力,减少水土流失,改善生态环境。通过库、坝、井、池联合调度应用,极大提高了水资源的利用率,有利于实现水资源的合理开发利用和优化配置。隆德县灌区灌溉水利用系数扬水灌区平均为0.54~0.55,水库灌区为0.50,水资源利用率低,在水资源日趋紧张的情况下,限制了灌区的发展,只有通过灌区的节水改造,节约用水,提高水资源利用率,才能实现水资源的合理开发利用和优化配置,实现由传统水利向现代化、可持续发展水利的转变。4.2规划指导思想及目标4.2.1规划指导思想35 根据建设民生水利、可持续发展水利的发展战略,灌区改造以节水为中心,以结构调整为主线,依靠科技进步,提高灌区建设标准,合理配置和开发利用水资源,提高水资源利用率,节水治旱,改善生态环境,促进隆德县农业和农村经济的持续快速发展。4.2.2规划依据本次规划主要依据以下文件和成果(1)《水利水电工程可行性研究编制规程》DL5020—93(2)《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99(3)《节水灌溉技术规范》SL18—91(4)《渠道防渗工程建设规范》SL18—91(5)《低压管道输水灌溉工程建设规范》SL/T153—92(6)《防洪标准》GB50201—94(7)《水土保持综合治理标准》GB/T15772—1995(8)《宁夏小流域水土保持综合防治工程技术标准》DB64/241—20004.2.3规划水平年及规划范围设计水平年为2017年,现状年采用2007年。规划范围为隆德县扬水灌区以及水库灌区。4.2.4规划目标通过新建、续建配套与节水改造工程的实施,增加现有灌区工程调控手段与量水设施,彻底改变现有灌区灌水粗放等农业浪费水现象,建立节水型发展模式,根据以供定需的原则,有步骤有计划地改旱地为水浇地,实现水资源的合理开发与优化配置;转变灌区管理体制与运营机制,实现由传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变,将隆德县扬水、水库灌区建设成为满足隆德县经济发展和生态环境建设需要的高标准农业节水高效生产基地。35 (1)完成现有灌区的节水改造,扬水灌区灌溉面积由现状的0.3万亩恢复到设计灌溉面积1.59万亩;水库灌区灌溉面积由现状的4.06万亩发展到9.85万亩;灌区总灌溉面积由现状的4.36万亩发展为11.44万亩。(2)通过渠系衬砌防渗管道铺设及田间工程建设,扬水灌区渠系利用系数分别由现状的0.67提高到0.90以上,田间水利用系数由现状的0.8~0.85提高到0.9,灌溉水利用系数分别由现状的0.55提高到0.7以上;水库灌区渠系水利用系数由现状的0.6提高到0.75以上,田间水利用系数达到0.9,灌溉水利用系数由现状的0.5提高到0.7。(3)逐步调整灌区产业结构,灌区农林牧结构比例由现状的86:5:9调整为62:20:18;种植业内部粮、经、饲种植比例由现状的78:8:14调整为40:40:20。(4)进行灌区管理休制与运营机制改革,逐步增强灌区管理和经营活力,走上可持续发展的道路。4.3灌区发展规模隆德县扬水、水库灌区总土地面积147.75万亩,2007年灌区实际灌溉面积4.36万亩,水库灌区设计灌溉面积为9.85万亩,现状实灌面积4.06万亩,返旱地5.79万亩;扬水灌区设计灌溉面积1.59万亩,现状实灌面积0.29万亩,旱地1.29万亩。依据以供定需的原则,本次规划发展水库灌区面积5.79万亩,恢复扬水灌区面积0.29万亩,新增扬水灌区1万亩。节水改造完成后,灌区灌溉面积由现状的4.36万亩发展为11.44万亩。详见表4—1。35 表4—1灌区节水改造发展规模表单位:万亩灌区名称现状灌溉面积本次旱改水面积灌区规模合计4.367.0811.44一、扬水灌区0.31.291.59(一)改造扬水灌区0.30.290.591、下湾灌区0.020.010.032、桃园灌区0.030.020.053、永丰灌区0.050.040.094、页河子灌区0.100.110.215、新民灌区0.070.040.116、剡坪灌区0.030.070.10(二)新建扬水灌区01.01.01、铁兴湾灌区00.2150.2152、阴洼灌区00.280.283、孙湾灌区00.30.34、小岔灌区00.310.315、冯碑灌区00.280.286、桃李灌区00.230.237、团结灌区00.30.38、红星灌区00.20.29、王兴湾灌区00.220.2210、上岔灌区00.50.511、中台灌区00.350.3512、棉棉湾灌区00.150.1513、石庙灌区00.260.2614、荞麦沟灌区00.20.215、张沟灌区00.30.316、岔口灌区00.260.2617、后刘灌区00.20.218、雷王灌区00.250.2519、杜川灌区00.330.3320、大湾灌区00.240.2421、魏沟灌区00.30.322、林沟灌区00.280.2823、永丰灌区00.150.1524、后沟灌区00.20.225、红星灌区00.260.2626、庙湾灌区00.260.2627、中岔灌溉片00.1850.18528、范湾灌区00.180.1829、后海灌区00.120.1230、姚套灌区00.180.1831、杨沟灌区00.20.232、西坪灌区00.180.1833、天桥灌区00.250.2534、玉湾灌区00.230.2335、后岔灌区00.160.1636、赵北孝灌区00.280.2835 续表4—1灌区节水改造发展规模表单位:万亩灌区名称现状灌溉面积本次旱改水面积灌区规模37、张程灌区00.20.238、卜岔灌区00.170.1739、杨野河灌区00.160.1640、兵进湾灌区00.130.1341、李哈拉灌区00.180.1842、岔口灌区00.260.26二、库灌区4.065.799.851、大庄灌区0.770.180.952、观堡灌区0.160.090.253、张银灌区0.370.731.14、黄峡灌区0.010.290.35、清凉灌区0.020.380.46、三里店灌区1.02.013.017、罗家峡灌区0.20.640.848、联财灌区01.11.19、凤岭灌区0.030.370.410、温堡灌区1.201.211、奠安灌区0.300.35水源工程5.1水库灌区隆德县水库灌区水源依靠27座水库供水,水库总库容4588.2万m3,于2003年对黄家峡水库、罗家峡水库、三里店水库、前河水库、桃山水库、温堡水库、卜岔水库七座水库进行了除险加固设计,近年完成了红堡、桃山等水库除险加固工作。三里店水库、罗家峡水库、清凉水库三座水库的除险加固工作正在进行中。工程实施后可水库总库容可达5800.95m3,总有效库容为3458.18万m3,年可利用水量为3111.17万m3。5.2扬水灌区隆德县扬水工程水源为河道常流水及水保骨干坝、塘坝、淤地坝蓄水。截至2007年底,全县已建成水保骨干坝、塘坝、中型於地坝等水源工程135座,设计总库容6480.04万m3。本次节水改造规划利用扬水工程水源35 设计总库容为4174.0万m3,总有效库容为2990.1万m3,年可利用水量为484.6万m3。6灌水量设计6.1灌溉设计保证率灌溉保证率按作物生育期内设计需水量得到充分满足年份占总年数的百分数确定。根据《灌溉排水工程设计规范》(GB50288—99),结合本灌区地处半湿润半干旱以旱作物为主的地区,灌溉设计保证率取75%,作为灌区灌溉设计标准。6.2种植业结构规划灌区现状灌溉面积中,粮食作物播种面积为3.75万亩,占灌溉面积的86%,经济作物播种面积为0.22万亩,占灌溉面积的5%,饲草播种面积0.39万亩,占灌溉面积的9%,粮食作物以冬小麦为主,经济作物主要是油料、蔬菜、瓜果、药材等。在现状农业种植结构中,农业生产发展不平衡,种植业结构仍以粮食生产为主,结构单一,不注重经济作物生产。在目前国内粮食生产相对充足的情况下,土地产出率低,农民收入不高,不利于农村经济的发展和农民致富,也不符合建设现代化可持续发展生态农业的方针。灌区规划水平年灌溉面积11.44万亩,依据《隆德县国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》并考虑现状用地结构,根据市场导向积极调整种植结构,压缩小麦面积,通过实施基本农田建设、“沃土工程”和农作物优良品种引进推广,增加科技含量,提高单位面积产量,以保证在压缩种植面积的同时产量不减,扩大饲料、油料、药材、蔬菜种植面积,发展特色种植业,使粮经饲种植比便逐步由现状的78:8:14调整为40:40:20,详见表6—1。35 表6—1灌区种植业结构规划表种植作物现状规划比例(%)面积(万亩)比例(%)面积(万亩)合计1004.3610011.44一、粮食作物783.4404.581、小麦783.4404.58二、经济作物80.35404.581、油料60.26202.292、蔬菜瓜果1.50.07101.143、药材0.50.02101.14三、饲料140.61202.291、玉米100.44151.722、饲草40.1750.576.3灌溉制度设计6.3.1灌区灌溉制度现状灌区现行的灌溉、配水制度,分为夏灌(4~6月)、秋灌(7~9月)和冬灌(10下旬~11月中旬)。旱作生育期一般灌水2~3次,灌水12~17d,灌水定灌50~100m3/亩,灌溉定额150m3/亩左右;冬灌是灌区的储水灌溉,同时还起到除病灭虫,改良土壤物理性状的作用,灌水定额100m3/亩左右。灌区现状灌水方式为传统的畦灌,由于畦地面积大,浇水均匀性差,灌溉效率低。6.3.2灌溉设计标准(1)灌溉设计标准灌溉保证率按作物生育期内设计需水量得到充分满足的年份占总年数的百分数确定。根据《灌溉排水工程设计规范》(GB50288-99),结合本灌区地处半干旱半湿润并以旱作为主的地区,灌溉设计保证率取75%,作为灌区灌溉设计标准。(2)设计典型年灌溉制度采用典型年法确定35 设计典型年按日历年的降水保证率,选取与设计灌溉保证率相同的最不利年份作为典型年,根据灌区1952~2000年49年降雨资料分析,降水频率P=75%的年降水量为463.3mm,与此相应的典型年为1974年,作物灌溉期(3~10月)降水量341.5mm,其中有效降水量294.2mm,见表6—2。表6—2灌区典型年年降水量表单位:mm月份项目123456789101112合计降水量45.68.420.260.870.473.29010614.68.41.4463.3大于5mm降水量0001028.420.660.38490.9000294.2(3)灌水技术和灌水方法为了充分利用水资源,保证灌水均匀度,田间灌水方式采用先进的小畦节水灌溉,小畦田块面积0.2亩;畦长20—30m,畦宽4—5m;畦田坡度在1/200—1/500;入畦单宽流量2-3L/s·m,实行浅浇快轮,以满足作物不同生育期的需水要求,降低田间渗漏损失。6.3.3作物需水量分析作物需水量采用Penman公式计算,并结全灌溉试验成果和丰产灌水经验调整。根据Penman公式和设计典型年的气象资料,分析确定出标准作物潜在腾发量ET0,再根据各种作物不同生育阶段的作物系数值进行修正,确定出灌区主要作物实际需水量,计算公式如下:ET=Kc·ET0作物潜在腾发量ET0与实际需水量ET计算结果见表6—3。35 表6—3灌区设计典型年主要作物需水量计算表作物生育阶段生育时段ET0KcETmm/亩m3/亩mm/亩m3/亩小麦播种~成熟3.15~7.5493329.500.68336224胡麻播种~成熟4.10~8.15610.77407.380.65397265玉米播种~成熟4.25~9.25648.57432.600.7454303糜谷播种~成熟5.15~9.10566.15377.620.65368246瓜菜播种~成熟4.5~9.2748.51499.261.01756504牧草播种~成熟4.30~9.15653.33435.770.6392262林木发芽~落叶4.20~9.30792.3528.470.655153446.3.4灌溉制度的确定灌区仍采用现行的灌溉、配水制度,分为夏秋灌、冬灌。(1)作物生育期灌溉定额灌区主要作物生育期的灌溉定额,根据设计典型年的作物需水量,按土壤计划湿润层内农田水量平衡原则分析确定。M生=ET-P-(W0-W)-Wk式中:M生——作物生育期的灌溉定额(m3/亩);ET——作物田间需水量(m3/亩);P——作物生育期内有效降雨量(m3/亩);W0、W——播种前、灌头水前计划湿润层内土壤储水量(m3/亩);Wk——作物生育期内地下水利用量(m3/亩)。土壤计划湿润层作物取0.7m,深根树木取1.0m,不同作物生育期可利用有效降水量计算以日降水量为准,日降水量小于5mm,视为无效降水,日降水量5—30mm利用率为100%,日降水量30—50利用率取60%,日降水量大于50mm利用率取30%,有效降水利用量见表6—4。土壤水利用量(W0-W)经分析计算,扬水、水库、灌区统一取30m3/亩;灌区地下水埋深一般在10m以下,作物无法利用,即使随着灌溉水入渗补给,地下水位上升也是十分缓慢的有限的,故不考虑地下水补给Wk=035 。作物生育期灌溉定额见表6—5。表6—4隆德县主要作物生长发育阶段有效降水统计作物生育阶段生育时段有效降水量设计采用值(m3/亩)mm/亩m3/亩小麦播种~成熟3.15~7.15664444胡麻播种~成熟4.10~8.15140.293.593玉米播种~成熟4.25~9.25200.2133.5133糜谷播种~成熟5.15~9.10156.5104.4104瓜菜播种~成熟4.5~9.20185.4123.7123牧草播种~成熟4.30~9.15185.4123.7123林木发芽~落叶4.20~9.30294.2196196表6—5灌区主要作物生育期灌溉定额分析表单位:m3/亩项目作物作物田间需水量ET有效降水量P土壤水利用量W0-W灌溉定额M生计算值规划设计采用灌溉定额M生小麦2244430150150玉米30313330140140糜谷24610430112110胡麻2659330142140瓜菜50412330351350药材2359630109110牧草26212330109110林木34419630118120套种玉米100(2)作物生育期灌水定额在作物播种至头水灌水期内,土壤水消耗接近于允许含水量下限,作物头水灌水定额按计划湿润层含水率由允许下限提高到允许上限值,灌水定额为70—50m3/亩;其他各次灌水定额按计划湿润层含水量由田间持水率的60—70%,提高到允许上限值,灌水定额为50—40m3/亩。(3)冬灌定额35 冬灌属播前水,其作用一是为来年土壤储备必要水分,保证春季土壤墒情,以便适时下种,并满足作物生育前阶段的需水量要求。冬灌定额按1.0m土层土壤含水率由灌前含水率提高到田间持水率所用水量确定,粮、经作物70m3/亩,林草50m3/亩。(4)灌水时间和灌水次数根据作物需水规律、土壤水分变化状况以及有效降水量的分配过程,按农田水量平衡过程分析计算,结合灌区实际灌溉状况确定。(5)灌溉制度的确定根据灌区作物生育期灌溉定额,冬灌定额等的分析计算,确定出灌区作物灌溉定额与灌溉制度见表6—6。表6—6灌区作物灌溉定额表作物灌溉定额合计生育期冬灌小麦22015070玉米21014070胡麻19514055瓜菜42035070药材16511055牧草16011050林木17012050套种玉米100100灌水率按下式计算:q=α·M/A·T式中:q——灌水率(m3/s·万亩);α——作物种植比例(%);M——作物某次灌水定额(m3/亩);T——作物某灌水延续时间(d);A——时间常数,水库灌区按每日24小时供水计,A=86400s;扬水灌区按每日22小时供水计,A=79200s。灌水率计算成果见表6—35 7,设计灌水率取累计30天以上的灌水率为0.24m3/s·万亩。灌水时间灌水天数灌水定额(m3/亩)灌水率(40%)小麦(20%)胡麻(15%)玉米(10%)瓜菜(10%)药材(5%)牧草5.1~5.88500.295.9~5.11355550.425.12~5.176500.395.18~5.2585550550.355.26~6.175055550.516.2~6.21205040550.106.22~6.29845550.186.29~7.182045550.047.19~7.28103545450.21作物生育期90150140140350110110冬灌357055707055500.24合计125220195210420165160表6—7灌区作物灌水率计算表6.4灌区年用水量6.4.1灌溉水利用系数随着灌区节水改造的实施,库灌区干、斗、农渠全部采用砼全断面砌护及田间工程的配套与建设,渠系水利用系数扬水灌区可提高至0.95(采用管道输水),水库灌区提高至0.75,田间水利用系数可提高至0.9,灌溉水利用系数库灌区可提高至0.78,扬水灌区灌溉水利用系数0.86。6.4.2灌区需水量预测6.4.2.1农业需水预测35 节水改造完成后,隆德县扬水、水库灌区灌溉面积由现状的4.36万亩发展到11.44万亩。随着水利工程配套设施及田间工程的改造完善,节水力度的提高,低压管灌,旱作小畦灌的推行,根据灌区作物种植比例,灌溉定额,隆德县2017年扬水灌区、水库灌区灌溉总需水量为3257.6万m3,综合灌溉定额为284.7m3/亩,其中扬水灌区灌溉总需水量为415.9万m3,水库灌区灌溉需水总量为2841.7万m3,灌区灌溉需水量计算详见表6—8。表6—8灌区农业需水量预测灌区名称灌区面积(万亩)综合定额(m3/亩)用水量(万m3)净毛净用水量毛用水量合计11.44225284.72574.13257.6扬水灌区1.59225261.6357.8415.9水库灌区9.85225288.52216.32841.76.4.2.2农村人畜用水预测灌区现状人口总数12.24万人,至规划水平年,人口将达到13.8万人,人口自然增长率根据《隆德县国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》近12‰计,用水定额按40L/人·d考虑,农村人畜净需水量为552万m3,考虑15%的输水储水损失,农村人畜需水总量为634.8万m3。灌区内几乎无工业,其用水量忽略不计。6.4.3灌区需水总量至规划水平年,灌区农业需水3257.6万m3。6.4.4灌区可利用水资源扬水灌区除页河子扬水站由三里店水库供水外,由河道及水保骨干坝、塘坝供水可利用水资源为988.8万m3。35 水库灌区用水由当地地表水资源供给,根据2007年对现有水库调查资料,灌区27座水库年可供水量为3781.18万m3。综上所述,灌区节水改造完成后扬水、水库灌区可利用水资源总量为4769.98万m3。6.4.5灌区水资源供需平衡规划水平年,灌区可利用水量4769.98万m3,灌区需水量3892.4万m3,在灌区灌溉面积由4.06万亩发展至11.44万亩的情况下,通过灌区节水改造,田间配套以及节水灌溉技术的实施,灌区需水量小于可利用水资源量。详见表6—9。表6—9灌区水资源供需平衡分析表单位:万m3灌区名称可利用水资源需水量供需平衡小计农业人畜合计4769.983892.43257.6634.8877.58扬水灌区988.8534415.9118.1454.8水库灌区3781.183358.42841.7516.7422.786.5灌区节水扬水灌区大多处于湿陷性黄土区,经多年运行渠道大部分处于稳定状态。近年来,由于隆德县实现梯田化后,扬水灌区坡耕地现已修建成水平梯田,使得扬水灌区渠系原设计布局已不符合当前灌溉要求,因此本次节水改造灌溉渠系需进行调整,并将原渠道输水改为管道输水,提高灌溉水利用系数,其畦田长度一般为20—30m,畦宽4—5m,小畦小畦田块面积0.2亩,畦田坡度在1/200—1/500。增设量水设施,配套节制闸等调控工程,地面移动软管长度不宜大于200m。水库灌区经多年运行,渠道及建筑物损坏严重。灌区配套程度差,且大部分支、斗、农渠为土渠,灌溉水利用率低下,造成水资源大量损耗,本次节水改造将渠系全部改造为“U”63 型渠道输水,全面衬砌输水渠道至田间农渠,提高水资源利用率。配套量水设施、分水闸、节制闸、桥涵等渠系建筑物,增设必要的跨沟排洪建筑物,疏通行洪沟道,确保渠道安全供水。改大畦为小畦,推行小畦灌溉技术。为解决渠道渗漏损耗,采取粘土护面及铺设塑料薄膜相结合的措施防渗。粘土护面厚度为10cm,根据当地实验资料,粘土层与铺设塑料薄膜相结合的防渗措施,可减少渗漏水量90%以上。7工程总体布置7.1工程设计标准7.1.1工程等别及建筑物级别按照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99),水库灌区27座水库中,有三里店、罗家峡、前河、清凉、高坪、黄家峡、张银、7座为小(一)型水库,工程等别为Ⅳ等,主要建筑物为4级建物设计,次要建筑物为5级建筑物设计;其余17座水库均为小(二)型水库,工程等别为Ⅴ等,主要建筑物为5级建筑物设计。水库灌区灌溉流量均小于2m3/s,渠道工程级别为Ⅴ等,主要、次要建筑物按5级设计。7.1.2防洪标准渠道灌溉流量小于2m3/s时,工程等别为Ⅴ等;防洪标准采用10年一遇,校核标准取20年一遇。渠道流量10—2m3/s为Ⅳ等工程,防洪标准设计为20年一遇,校核取50年一遇。7.2灌区分布本次灌区节水改造库灌区由张银、罗家峡、清凉、将台、三里店、前河、黄家峡等多座水库联合调度运行,灌区分别位于好水河、渝河、朱庄河、庄浪河两侧的河谷川地上,总耕地面积64.3万亩,2007年实灌面积4.06万亩。扬水灌区由渝河河道,剡坪等水保骨干坝及塘坝供水。2007年实灌面积0.3万亩。63 本次节水改造涉及13个乡镇128个行政村,灌区在地理位置上呈带状分布于四条河流两岸,规划范围总土地面积147.75万亩。7.3工程布置7.3.1渠系布置(1)干渠应布置在灌区的较高地带,以便自流控制较大的灌溉面积。其他各级渠道亦应布置在各自控制范围内的较高地带。(2)工程的布置应使工程量和工程费用最小,一般使渠线应尽可能短直,以减少占地和工程量。(3)灌溉渠道的位置参照行政区划确定,尽可能使各用水单位有独立的用水渠道,便于管理。(4)斗农渠的布置满足机耕要求,斗渠长度在1000~3000m之间,间距宜在400~800m;农渠长度为400~800m,间距100~200m。(5)干支渠布置和沿途的塘坝、水库相联,形成长藤结瓜式供水系统,以求增强水资源的调蓄利用能力和提高工程的利用率。(6)干渠沿灌区上部边缘布置,大体上和等高线平行,支渠沿分水岭布置。7.3.2建筑物布置在各级渠道上配制量水设施、分水闸、节制闸及桥涵等建筑物,增设必要的跨沟排洪建筑物,疏通行洪沟道,确保渠系安全运行。7.3.3田间布置田间工程实行山、水、田、林、路综合治理,创造良好的生态环境,对于地形变化较复杂,土地平整较差的条田,田间渠系应采用纵向布置,对于地面坡向一致,坡度较小的条田采用横向布置。63 8典型设计8.1水库灌区典型设计水库灌区以凤岭灌区为典型进行设计,凤岭灌区辖5个行政村,即巩龙、于河、冯碑、齐兴、李士,总人口7052人,灌区耕地面积1.6万亩,可发展水浇地0.47万亩。经过农业结构调整后,灌区粮食生产约占种植业面积的40%,主要作物为冬小麦,其次是胡麻、药材、蔬菜等经济作物约占种植业面积的40%,畜牧业饲草种植约占种植业面积的20%。作物种植比例接近于全县种植比例。粮食平均亩产366公斤,人均有粮350公斤。8.1.1水源状况按“区水文水资源勘测局”提供的资料,前河水库多年平均径流量为105万m3,P=75%保证率的径流量为68.1万m3。水库由于上游植被差,淤积较大,水库从7—8月空库迎汛,扣除泥沙、汛期7、8二个月的径流量和蒸发、渗漏损失34.4万m3,水库可向下游灌区年供水33.7万m3。中森水保骨干坝多年平均径流量为59.5万m3,P=75%保证率的径流量为38.6万m3。扣除泥沙、蒸发、渗漏损失后,实蓄水35.13万m3。经调节计算两库可供水量总计为68.83万m3。8.1.2水资源平衡分析8.1.2.1灌溉制度(1)灌溉设计保证率灌溉保证率按作物生育期内设计需水量得到充分满足年份占总年数的百分数确定。根据《灌溉排水工程设施规范》(GB50288—99),结合本渠系地处半湿润半干旱或水资源不稳定地区并以旱作物为主的地区,灌溉设计保证率取75%作为渠系灌溉设计标准。(2)灌溉制度设计①灌水时间及灌水方法63 按灌区近年来的作物种植及灌水经验以及隆德县近期作物布局及种植结构规划,灌区以种植冬小麦、地膜玉米为主,并逐渐经济作物、经果林种植面积,设计作物种植比例为小麦:经济作物:玉米:经果林为40:40:15:5,主要为4、6月份生长期灌溉,10月份小麦冬灌,三次灌水,作物灌水时间见下表8—1。表8-1作物灌水时间表作物种类种植比例种植面积(亩)灌水次数灌水时间冬小麦40%200034月5日~4月20日6月1日~6月15日10月15日~10月25日经济作物40%80024月20日~5月5日6月15日~6月30日玉米15%80024月20日~5月5日6月1日~6月15日饲草5%40024月20日~5月5日6月15日~6月30日为方便灌区灌溉,减少水量损失,设计采用干渠及支干渠续灌,支渠分片插花轮灌。干渠灌水周期为15天。共分4个轮灌组,每个轮灌组分3轮(第二轮灌组分两轮)分别灌溉,每轮约4天;轮灌组划分、灌溉面积及流量计算详见凤岭灌区轮灌组划分及支渠流量计算表。②灌水率计算1)作物需水量计算按以计划产量为参数的需水系数法,即K值法计算,详见《水工设计手册》第8册,灌区作物产量根据当地实际情况取300kg/亩。计算公式E=K·Y式中:E—作物需水量(m3/亩);K—作物需水系数,0.72;Y—作物产量,300kg/亩。所以E=0.72×300=216m3/亩63 作物生长期的有效降水保证率以75%计算,水的有效利用系数取0.7,灌区降水量按前河水库降水量月分配计算,作物生长期3~6月份的降水量为192.7mm,折合每亩192.7×0.7×0.667=89.9m3,扣除有效降水后的作物净灌溉定额为:M净=216-89.9=126.1m3/亩由于小麦灌水3次,所以净灌水定额M净=126.1/3=42.03m3/亩。2)灌水率为了推算渠道设计流量,以时间为横坐标,灌区的净灌水率为纵坐标,将灌区内同时灌水的各种作物的灌水率叠加,把一个灌溉周期(通常为一年)的净灌水率绘制成图,即为灌水率图。灌区内小麦、玉米、经济作物、饲草的种植比例为40:15:40:5,灌水持续时间为15天,对于渠道自流灌区,每天按24小时计算,灌溉面积:凤岭灌区0.4万亩。灌水模数计算公式为:式中:q—作物灌水率(m3/s/万亩);α—作物种植比例,按小麦、玉米同时灌溉计算;m—毛灌水定额(小麦、玉米同时灌溉);T—灌水延续时间,5天。每天灌水24小时。q=(0.4×42.03+0.15×42.03+0.05×42.03)/(8.64×15)=0.19(m3/s/万亩)表8-2灌水率计算表灌水日期灌水天数冬小麦50%玉米20%经济作物20%饲草10%灌水率〔m3/(s·万亩)〕5/4~20/41542.030.1320/4~5/51542.0342.0342.030.191/6~15/61542.0342.030.1815/6~30/61542.0342.030.1515/10~30/101542.030.13合计126.184.0684.0684.06(3)干渠流量设计63 干渠Q净=q净A=0.19×0.4=0.076m3/s(4)支渠流量设计灌区为二级渠道,即干渠与支渠。干渠共有支渠41条,按4组轮灌,每次开2条支渠灌水,则支渠流量Q净=Q干净/2=0.04m3/s(5)渠道水利用系数①干渠输水损失水量计算根据《农田水利学》,用经验公式σ=和计算损失水量(土渠)。式中σ—每公里渠道输水损失系数;A—渠床土壤透水系数,查土壤透水参数表,中粘壤土,A=1.9;m—渠床土壤透水指标,查土壤透水参数表,中粘壤土,m=0.4;Qn—渠道净流量,m3/s;Qg—渠道设计流量,m3/s;L—渠道长度,km;干渠L=16.1Km,Qn=0.076m3/s,经计算,σ土=0.049/Km,Qs=0.076×(1+0.049×16.1)=0.14则η土干=0.076/0.14=0.54(土渠时干渠水利用系数)。U型砼板砌护后损失率可减少75%,干渠水利用系数η砼干=0.54+0.46×0.75=0.89②土支渠输水损失水量,按渠长200米计流量Q净=0.04m3/s,取L=1.0Kmσ==1.9/100×0.040.4=0.069Qs=0.04×(1+0.069×1)=0.043m3/s支渠η土=0.04/0.043=0.9463 η支=0.94+0.06×0.75=0.93田间水利用系数取0.9,则干渠各支渠流量为:支渠:Q毛=0.04/0.9×0.98=0.044m3/s考虑到干支渠流量较小,且流程较大,应砌护后渠系水利用系数较高,但偶然的漏水及蒸发问题,干支渠设计按加大30%计,故干渠:Q设=0.14×1.3=0.19m3/s各支渠(实为农渠)Q支=0.044×1.3=0.06m3/s(6)灌溉水利用系数计算渠系水利用系数η渠=η干η支=0.89×0.98=0.87灌溉水利用系数η=η渠η田=0.87×0.9=0.78(7)灌溉定额计算灌溉水利用系数0.78,则小麦灌溉定额为M毛=126.1/0.78=161.7m3/s,由于小麦灌水3次,所以灌水定额M毛=161.7/3=53.9m3/s;玉米灌溉定额为M毛=84.06/0.78=107.8m3/s;蔬菜灌溉定额为M毛=84.06/0.78=107.8m3/s;经果林灌溉定额为M毛=84.06/0.78=107.8m3/s;(8)灌溉用水量计算①综合灌溉定额计算根据各种作物的灌溉定额,利用公式M综=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算项目区综合灌溉定额。式中M综—全灌区综合灌溉定额(m3/亩);M1、M2、M3、M4—各种作物的灌溉定额m3/亩;α—各种作物种植比例。则M综=161.7×0.5+107.8×0.2+107.8×0.2+107.8×0.1=134.8m3/亩63 表8-3凤岭灌区轮灌组划分及支渠流量计算表支渠轮灌组控灌面积(亩)长度(米)选取断面流量(m3/s)备注毛面积净面积1第一组第一轮3734720.05258531000.0535247950.05410091860.055第二轮84761400.05695871700.0571241121850.0581341212100.059第三轮74672400.051095871200.051164581300.05小计918834154812第第二组第一轮7265700.051374671100.05141301181600.051536332000.0516第二轮54491400.05171771641350.0518108981400.05小计65059195519第第三组第一轮1341211450.05201721561600.05212342121200.052252471550.0523第二轮116106800.05246458650.052510091900.05261291172000.0527第三轮109993100.052889811100.05291821652900.053061552100.05小计14401309193531第四组第一轮2624950.05321111011000.053387791400.053497881550.0535第二轮85781600.053683751200.05371881711600.053890821800.0539第二轮1431301700.05402522293000.05412292082400.05小计139212651820合计44004000625863 ③需水量计算由于灌溉净面积为4000亩,则灌溉需水量为:W=134.8×0.4=53.92万m3。灌区总需水量为53.92万m3。经计算前河水库、中森水保骨干坝P75%保证率可供水68.83万m3,可满足灌溉要求。8.1.2.2灌区节水措施本次节水改造将干渠改造为“U”型渠道输水,衬砌干支两级渠道,并配套量水设施、分水闸、节制闸、桥涵等渠系建筑物,确保渠道安全供水。改大畦灌为小畦灌,推行小畦灌溉技术。畦田规格3m×50m或4m×50m,田面比降1/300—1/500,进田流量15—20L/s。8.1.3工程设计8.1.3.1工程布置原则(1)灌区渠系分干、斗、农三级配置,干、斗、农渠力求布置灌区较高地带,使控制的自流灌溉面积最大,并实行山、水、田、林、路统一规划,因地制宜科学配置各级渠道。(2)在以水力侵蚀为主的区域,要遵循自然规律,以小流域为单元,结合水保工程要全面规划,统筹兼顾,使水利水保工程相互形成有效防护体系。(3)干、斗两级渠堤布设一定绿化面积,通过种植林草,改善灌区生态环境。(4)干渠沿灌区上部边缘布置,大体沿等高线平行,斗、农渠布置应满足机耕要求,斗渠长度在70~390m之间,间距400~800m;农渠长度为400~800m,间距100~200m。8.1.3.2灌区工程设计(1)干渠、支干渠断面设计63 按照干渠布置原则并根据实地勘测,干渠分别在中森水保骨干坝输水明渠建闸取水,在前河水库下游1.2km处建滚水坝及引水渠取水,于桩号3+100处汇合后沿北山而行,在桩号4+020处建支干渠一条(长2.8km),干渠、支干渠全长15.9公里。渠道采用“U”型横断面,混凝土标号为C15预制块砌护。凤岭灌区干渠断面按流量0.22m3/s进行设计,根据Q设=AC计算。式中:Q——过水流量,m3/s;A——过水断面面积,m2;C——谢才系数,C=;n——糙率,0.017;i——渠道设计比降,1/400;V——流速,m/s;h——水深,m;x——湿周,m;H0——衬砌渠槽深,m;a1——衬砌超高,m;a2——土堤超高,m;H——渠道总深度,m;r——下圆弧半径,m;α——直立段外倾角,8.5°;θ——下圆弧圆心角,θ=163°;h1——圆弧段水深,h1=r(1-sinα)m;h2——圆弧段以上至水面的深度,m;D——口宽,m;将已知参数代入上式,经计算,渠道技术指标及水力要素见下表:63 表8-4明渠水力要素及断面尺寸表渠道流量(m3/s)比降糙率半径(米)水深(米)砌护高(米)土堤超高(米)衬砌厚度(米)凤岭灌区干渠0.221/4000.0160.30.420.650.20.06支渠0.071/4000.0160.20.300.450.05(2)渠堤宽度渠堤宽度根据交通、运行管理、施工、稳定等要求综合确定。设计干渠、支干渠两侧渠堤宽1.5米,干渠、支干渠渠堤共占地72亩。(3)伸缩缝适应混凝土板伸缩变形,沿渠线方向每隔一定长度设横向伸缩缝。伸缩缝间距10米,缝宽3cm,深4-6cm,采用聚乙烯油膏填塞。(4)干渠、支干渠建筑物规划配套建筑物127座,详见建筑物工程统计表。表8-5建筑物工程统计表滚水坝跌水陡坡渡槽支口排洪槽公路涵生产桥量水堰引水渠11212干渠119139154661支干渠12614111414合计12315241172233①滚水坝因引水渠渠首从前河水库下游河道取水,为抬高河道水位以便渠道引水,需在渠首处建滚水坝1座,设计滚水坝长12m,高1.5m。1)、滚水坝设计滚水坝距前河水库下游约1.2km处,最大过洪能力为前河水库P=0.2%时的下泄流量,其最大泄量为67.0m3/s,采用WES剖面设计。滚水坝高度确定:根据H溢=H设计+Δh+ΔD163 H溢——滚水坝坝顶高程H设计——设计引水干渠渠首水位(1968.75m)Δh——渠首进水闸过闸水头损失,取0.15mΔD1——安全超高,取0.2mH溢=1968.75+0.15+0.2=1970.1m坝顶高度=坝顶高程-坝基高程坝顶高度=1970.1-1968.6=1.5m根据公式H=(Q/mb)2/3,m=0.4987(P/H)0.0241设计滚水坝式中Q——过堰流量m——堰流流量系数b——溢流宽度H——堰上水头P——上游堰高通过试算确定:滚水坝坝高1.5米,坝宽12米,堰墙1.6米。详见滚水坝结构图。②渡槽凤岭灌区共布置渡槽2座。1#渡位于干渠2+395—2+410处,槽槽壳选用C25钢筋混凝土“U”型薄壳渡槽,单跨10米,总长20米,比降1/400,槽壳采用定型设计。采用C25钢筋混凝土预制排架支撑,C20钢筋混凝土现浇扩大基础。据现场勘察,该沟道平缓,沟内第四纪红色泥岩出露,埋深仅在1.5m之内,通过开挖处理,可使扩大基础位于基岩上,承载能力和稳定性满足设计要求。2#渡槽位于引水渠0+72.5—0+92.5处,单跨10米,总长30米。渡槽位置、结构形式及进出口高程见下表。1)、总体布置1#渡槽布设在干渠渠道桩号2+395—2+410。槽壳选用钢筋混凝土63 “U”型薄壳渡槽,总跨度20m,共2跨,比降1/400,同渠道比降一致。槽壳设计支承为钢筋砼预制安装单排架,排架高度为7.5m,排架基础放置在冻土层1.5m以下,渡槽位置、结构形式、长度等主要指标表见下表表8-6渡槽位置、结构型式、长度等参数表编号进出口桩号跨数(跨)结构型式长度(m)渐变段长(m)进、出口槽底高程(m)1#渡槽2+395~2+4102“U”型钢筋砼2031986.83~1986.72#渡槽0+72.5~0+92.52“U”型钢筋砼2031969.8~1969.772)、水力计算渡槽过流能力按设计流量0.22m3/s计算,U型槽壳糙率为0.016比降1/400,计算公式:Q=AC式中:各个参数的意义同前,各个渡槽水力要素详见下表。表8-7渡槽水力要素表编号流量(m3/s)比降i半径(m)槽深(m)流速(m/s)湿周(m)过水面积(m)水力半径(m)总水头损失△Z(m)1#渡槽0.221/4000.30.651.01.200.220.180.23因渡槽比降与渠道比降一致,均为1/400。渠道水深与渡槽水深相差很小,故设计采用进口槽底不抬高,出口槽底不降低。渡槽进口、出口段及槽身均按1/400比降布置,一坡到底,与渠道一致。3)、渐变段长度按“规范”规定,渡槽进出口段长度可分别取渠道与渡槽水面宽度差值的1.5~2倍和2.5~3倍,本工程为U型渠道,U型薄壳渡槽,两水面宽度差值很小,为工程进、出口安全考虑,设计进出口长度均为3.0m。63 4)、止水槽壳采用V型橡皮止水,采用环氧树脂粘结。5)、支承结构渡槽支承结构为排架式。其高度7.5m,为“门”型单排架,钢筋砼结构。6)、基础基础采用刚性基础及柔性基础两种形式。对于进、出口的重力墩采用浆砌石刚性基础。柔性基础为排架整体式杯口基础,基础埋深均大于1.5m,满足防冻融及冲刷破坏要求。③陡坡经实地勘察,原灌区共布设陡坡23座,其中干渠17座,支干渠6座,干渠、支干渠共有15座损毁严重需新建外,其余均完好。新建陡坡跌差最小1米,按1米级差递增,陡坡比降采用1:3。陡坡基础为Mu8浆砌石,C15混凝土现浇陡坡底,M10砂浆抹面。干渠9座,支干渠6座。详见下表。63 表8-8干渠、支干渠新建陡坡位置、跌差及坡比表干渠支干渠桩号(km+m)跌差(m)坡比桩号(km+m)跌差(m)坡比53536+00011:30+20011:37+32010+60017+70011+600110+00011+800110+40012+100110+70012+300110+900111+300111+5001合计8133④跌水坎式跌水跌差1—2米,基础及胸墙为Mu8浆砌石,消力池基础为Mu863 浆砌石,池壁、池底采用C15混凝土现浇。共布设新建跌水23座。⑤排洪槽当沟底与渠底比较接近,或沟底高于渠底,不具备布置涵洞或渡槽条件,采用排洪槽解决沟道洪水出路问题。排洪槽身为C20钢筋混凝土矩型槽,采用Mu8浆砌石墩支承。共布置排洪槽12座。详见排洪槽结构图。表8-9干渠、支干渠新建跌水位置、跌差表干渠支干渠桩号(km+m)跌差(m)桩号(km+m)跌差(m)12120+90010+30016+70010+40017+10010+50017+75010+80018+50011+00018+70011+13018+90011+25019+20011+35019+50011+45019+70011+750111+10011+95012+430163 合计3848⑥生产及交通桥为便于生产需要,在干渠及引水明渠上每隔200-500m左右设置生产桥1座,桥宽3米,桥板厚25cm,C20钢筋混凝土预制结构,两边为混凝土重力墩支承桥板。共布置生产桥66座。详见生产及交通桥结构图。⑦量水堰为有效利用水资源,准确控制干渠引水流量,在干渠、引水渠及支干渠上设计安装断面为梯形结构量水堰各一座,采用C15混凝土预制安装。详见量水堰结构图。⑧路涵渠道在穿越公路处设计建路涵4座,基础及挡土墙为Mu8浆砌石结构,过路输水涵管采用C20钢筋混凝土管预制安装,路面宽度8m,铺土厚度30cm,上面铺10cm的砂砾石。详见路涵结构图。(5)配套工程灌区共布置支渠41条,其中干渠上布置32条,引水渠上布置2条,支干渠布置7条,支渠全长6.26km,平均每条长约150m。在灌溉渠道轮灌组分界处设置节制闸,详细结构见支口及节制闸结构图。田间配套建筑物主要是支渠及农渠上的建筑物。共配套各类建筑物191座,其中量水堰41座,斗口82座,陡坡5座,跌水46座,其中跌差1m的39座,2m的7座。详见配套工程建筑物统计表。表8-10配套工程建筑物统计表斗口生产桥量水堰跌水陡坡灌区823141465①农桥63 为便于田间交通和耕作,经实地勘查,共需修建农桥31座,桥面宽3m,其详细结构见结构图。②跌水支渠共布置跌水46座,跌差分别为2m、1m。详细结构见跌水结构图。③支口、节制闸支渠共设计斗渠进水口41座。在灌溉渠道轮灌组分界处设置节制闸,详细结构见支口及节制闸结构图。④渠堤宽度渠堤宽度根据交通、运行管理、施工、稳定等要求综合确定。设计支渠两侧渠堤宽1.0米,支渠渠堤共占地9.5亩。(6)田块设计田间采用小畦灌溉,畦块长度50m左右,畦块面积0.2-0.3亩,田间坡度按1/300-1/500设计。(7)道路设计灌区道路系统已基本形成,此次主要对新增加的支、斗、农渠道路设计。道路宽度及路面设计标准为:支渠道路宽2米,农渠道路宽1.2米,路面高出地面0.3米。8.2扬水灌区典型设计8.2.1扬水灌区改造以页河子扬水灌区为典型进行设计页河子扬水灌区现状水源为渝河河道常流水,本次节水改造成为三里店水库北干渠输水,修建蓄水池扬水进行低压管灌,灌区由原渠道输水进行小畦灌改造成低压管灌,设计灌溉面积为0.29万亩。8.2.1.1灌区规划及灌溉制度(1)灌区规划63 灌区规划根据水源条件,并使灌水周期不易太长的原则进行。按小畦灌溉进行灌区田间规划。设计灌溉条田长80~100之间,单宽35m,单块面积4.2~5亩,在每个条田内划分为若干小畦进行灌溉,小畦规格设计为长35m,宽3m左右,单畦控制面积0.1~0.2亩。(2)灌水定额由于该灌区无灌溉试验资料,根据《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》SL/T153—95所提供公式进行计算。m=0.1rSh(β1-β2)式中:m—灌水定额(m3/亩);rS—计划湿润层土壤干容重(g/cm3);h—计划湿润层深度(cm);β1—适宜含水量(重量百分比)上限,可取田间持水量的0.85~0.95;β2—适宜含水量下限,可取田间持水量的0.6~0.65;计划湿润层深度h,根据隆德县水利局提供资料,该区主要种植作物为冬小麦,并参照相邻地区试验资料,确定计划湿润层深度h=45cm,根据《喷灌工程设计手册》查得容重为1.4g/cm2的黄砂壤土,其田间持水量为23(重量百分比)。则可计算得:m=0.1×1.4×45×(21.2-14.4)=43(m3/亩)根据《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》SL/T133—95要求:管道水利用系数不低于0.95。田间水利用系数不低于0.85,灌溉水利用系数不低于0.8,取该灌区灌溉水利用系数η=0.86,则毛灌水定额为:m毛===50(m3/亩)63 (3)管系布置根据实测该灌区地形图,灌区总灌溉面积0.21万亩。灌区分布呈东西走向,形状基本规划成长方形,同时考虑灌区田间规划,管道分两级布置。其中干管一条,长度为2.0km,支管30条,总长度为13.22km,间距100m。各支管长度及控制面积见表8—11。表8—11支管长度及控制面积表支管编号1234567891011长度(m)400500350600570570640540550600360控制面积(亩)8060529085859680829059支管编号1213141516171819202122长度(m)150420200620240340310270370580380控制面积(亩)4263359340565045558762支管编号2324252627282930合计长度(m)57038053036047027056052013220控制面积(亩)85627959708584882100支管每隔40m设一竖向三通分水,竖管露出地面高度不超过40cm管口安装给水栓。(4)灌溉制度根据调查资料显示,该灌区各种作物种植比例为冬小麦80%,其它经济作物20%,灌水次数为三次,其中4、5月份各一次,10月份一次。根据灌区现状条田耕作方向及地形条件,考虑到灌区耕地为农民承包地,重新调整条形状比较困难,计划灌区分为四个轮灌组进行轮灌,各轮灌组支管、控制面积、给水栓情况见表8—12。表8—12轮灌组基本情况表轮灌组编号支管编号控制面积(亩)给水栓(个)11#~7#5489063 28#~15#54586316#~23#48076424#~30#52779每个轮灌组灌水延续时间控制在5天内,根据水泵工作需要,设计每天灌水时间为22h,则全灌区灌水延续时间为20d。(5)干、支管流量确定根据设计灌溉制度,该灌区分四个轮灌组。为减小支管直径,降低工程投资,设计每个轮灌区4条支管同时工作,每次支管同时开启4个给水栓,则干、支管流量根据《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区)》SL/T153—95所提供公式计算。各轮灌区设计灌溉流量,按下式计算:Q0=式中:Q0—设计流量(m3/h)α—控制性作物种植比例A—设计灌溉面积(亩)η—灌溉水利用系数T—一次灌水延续时间(d)t—日工作小时数(h)支管设计流量按下式计算:Q=式中:Q—支管设计流量(m3/h)n—支管道控制范围内同时开启的给水栓个数N—轮灌组同时开启的给水栓个数63 通过计算,各支管设计流量见表8—13。表8—13支管设计流量轮灌组编号支管编号轮灌组设计流量(m3/h)支管设计流量(m3/h)11#~7#187.5546.8828#~15#186.5246.63316#~23#164.2841.07424#~30#180.3645.09根据计算可确定干管设计流量为187.55m3/h,确定支管统一为Q支=46.88m3/h。(6)干支管管径确定参考《低压管道输水灌溉工程规划设计》,d=1.13,硬塑料管经济流速和适宜流速为1.0m/s。式中:d——计算管径(m)q——设计流量(m3/s)v——经济流速(m/s)计算得:干管计算管径d干=0.26m,支管d支=0.13m。根据《给排水手册》及塑料管厂家提供塑料规格,选用干管公称直径为:Dg干=300(mm),支管公称直径Dg支=150(mm),工作压力为Pg=6kg/cm2。(7)移动软管及给水栓给水栓位于固定支管上,间距40m,选用Dg90(铸铁件)共331个。田间移动软管长352条,长10.56km,Dg=90(mm)。(8)管网水力计算63 管道水头损失包括各级管段的沿程水头损失和局部水头损失。由于管道铺设起伏原因,规划设计中局部水头损失以占沿程的水头损失的15%计,对沿程水头损失用逐段计算累加法计算水头损失。根据《规范》硬塑料管沿程水头损失以下式计算hf=9.48×104×式中:hf——沿程水头损失(m);L——管道长度(m);Q——流量(m3/h);d——管道内径(mm)。管网水力计算见表8—14。表8—14管网水力计算成果表项目流量(m3/h)流速V0(m/s)长度L(m)管内径初值(m)设计管径(mm)水头损失(m)总水头损失(m)干管187.551.020000.257Dg=3006.47.35支管46.881.02700.13Dg=1501.922.2移动管11.721.0300.084Dg=901.471.698.2.2新建小型水源利用工程以岔口扬水灌区为典型进行设计岔口灌溉片设计灌溉面积260亩,灌溉面积适中,田面宽大,田块平整,沿沟台狭长分布,设计扬程57米,设计流量88.2m3/s,管网铺设长度1.5km,水文气象特征能够代表隆德县的气候特点,因此选择岔口扬水配套工程建设进行典型性设计。(一)基本情况(1)社会经济概况63 岔口扬水管灌工程位于隆德县杨河乡杨河村。共有1个行政村2个自然村240户1189口人,人均耕地2.85亩,总耕地面积3389亩,作物种植以冬小麦为主,平均亩产278kg,年人均纯收入1420元左右。(2)工程建设的有利条件岔口扬水管灌工程水源为岔口水保骨干坝,该坝于2006年建成,流域面积3.8km2,坝高18m,总库容51万m3,多年平均地表径流深40mm。坝西岸源台地已整修成水平梯田约260亩,地势平坦,土层较厚,土质为黄土,土壤理化性质好,是良好的农业耕作区。(二)设计方案利用岔口水保骨干坝为灌溉水源,在西岸兴建扬水站1座,建集水竖井1座,铺设低压管道,将260亩源台地发展成为水浇地,按小畦灌溉进行灌区田间规划。设计灌溉条田长80~100m之间,单宽20~30m,小畦每亩不少于3个,单畦控制面积0.1~0.2亩。(1)设计灌水率灌水率是根据灌区的作物组成和灌溉制度,按下式计算:q=am/B/T式中:q—灌水率,(m3/s万亩):a—作物种植比例;m-灌溉定额,(m3/亩);T—灌水延续时间,(d);B—时间常数,B=7.92计算结果见下表8—15:63 灌水时间灌水天数灌水定额(m3/亩)灌水率(40%)小麦(20%)胡麻(15%)玉米(10%)瓜菜(10%)药材(5%)牧草5.1~5.88500.325.9~5.11355550.465.12~5.176500.425.18~5.2585550550.385.26~6.175055550.566.2~6.11105040550.216.22~6.29845550.196.29~7.81045550.097.19~7.28103545450.23作物生育期90150140140350110110冬灌107055707055500.81合计80220195210420165160表8—15灌水率计算表将同时期各作物灌水率叠加后取高值,即q=0.81m3/s/万亩(2)工程设计①设计流量机泵设计流量按公式Q=3600×q×A/η确定式中:A=0.026万亩,q=0.81,η=0.86。Q=0.024m3/s=88.2m3/h为了方便灌区灌溉,减少水量损失,设计干管续灌,支管分片轮管,干管灌水周期10天,全灌区分三个轮灌组,每两条支管同时灌水,每个轮灌组平均灌水时间3.3天,支灌的设计流量44.1m3/h②管径的确定63 管径计算根据经济流速公式d=1.13(Q/V0)1/2进行计算。水泵设计流量为88.2m3/h,经济流速V0=1.5m/s,经计算,出水管及供水干管管径选取直径为Φ140的塑料管,支管管径选取直径为Φ90的塑料管。管道水头损失计算管道水头损失计算选择最不利供水点计算,包括管段的沿程水头损失和局部水头损失,沿程水头损失按下式计算:式中:Q=79.6m3/h=0.022m3/s,d=0.144m。局部水头损失按沿程水头损失的10%计。上水管道及干、支管道水力计算成果详见表8-7,表8-8。设计扬程的确定机泵设计扬程按公式H设=hf+hj+△h+0.2进行计算式中:hf=16.45m,hj=1.64m,△h=40m。计算得:H设=58.29m。③机泵选型及配套根据设计流量Q=88.2m3/h和设计扬程H设=58.29m,选用1台200QJ90—66/6型的潜水电泵,泵的流量为90m3/h,扬程为66m,配套功率22千瓦。(3)供水管网及配件根据当地地形条件,设计固定管网共分二级,管材全部选用PVC管。上水管管径为Φ140mm,压力等级0.63Mpa;干管管径均为Φ140,压力等级0.4Mpa;支管管径均为Φ90mm,压力等级0.4Mpa。支管垂直于干管布置,支管最大间距100m,在支管上每隔50m留出水口1个,配备CSK—100给水栓。管材及配件用量详附表2。(4)供水管网及配件63 设计在骨干坝西岸建竖井1座,井口直径1m,井深3.5m,井底为Mu8.0浆砌石,井壁安装直径1m、厚8cm的钢筋混凝土管,铺设Dg=125mmPVC63 表8—7岔口小扬水灌溉片干管水力计算表设计流量(m3/h)设计扬程(m)灌溉面积(亩)干管长度(m)计算管径(mm)所选管径(mm)进口水位(m)最大地面高程(m)管路损失(m)局部损失(m)管末水头(m)88.2058.29260580144.2140193019707.620.769.91岔口小扬水灌溉工程技术指标表工程地点计算流量(m3/s)设计流量(m3/s)灌溉面积(亩)配套功率(kw)计算扬程(m)设计扬程(m)管网长度(km)干管管径(mm)支管管径(mm)支管条数(条)分水四通(个)分水三通(个)闸阀井(座)支管节制闸阀(个)干管节制闸阀(个)退水闸阀(个)给水出水口(座)给水三通(个)给水栓岔口88.2 902602250.9 662.0314090615662124242492 岔口小扬水灌溉片支管水力计算表表8—8支管编号灌溉面积(亩)支管长度(m)所选管径(mm)支管进口处桩号(m)干管进口水位(m)干管水头损失(m)干管最大地面高程(m)支管最大地面高程(m)支管管路水头损失(m)全管路水头损失(m)管路最大地面高程(m)所需最小扬程(m)支管管末水头(m)1支43200900+2301930.003.831965.201965.28.0311.861965.2047.0611.22支43180900+3301930.005.501970.001968.817.2312.721970.0052.725.573支43200900+4301930.007.161970.001963.28.0315.191970.0055.193.104支44210900+5001930.008.331970.001958.318.4316.761970.0056.761.535支44210900+5801930.009.661970.001949.888.4318.091970.0058.090.206支43200900+5801930.009.661970.001949.888.0317.691970.0057.690.60合计2601200           92 引水管道,引水管上安装进水闸阀,建闸阀井1座,从坝内引水至竖井,井内安装潜水电泵。(5)输配电工程扬水站配套功率22kw,配套30KVA变压器1台,架设输电线路0.4km,电缆线0.1km,安装配电柜和低压启动柜1台。(6)泵站管理房设计建泵站管理房1座,为砖砼结构平房,为了便于管理,节约资金,减少费用,管理房、配电室共用1座房间,设计建筑面积6.15m2。(7)附属设备及附属建筑物①闸阀及闸阀井灌区除配备干、支管外,在干管在水流方向的每个节点上设置节制阀,在每条支管起端安装截制阀,共安装截制阀6个。干管末端设置退水闸,共计安装退水闸阀1个。共计建各类闸阀井6座。闸阀井为砖石混凝土圆形结构,深度为1.5m,上口直径0.7m,井底内径1.2m,井盖为钢筋混凝土预制盖板。②设计在干管弯道、折角处设置80×80×80cm的混凝土镇墩,沿干管在支管入境处设50×50×50cm的混凝土支墩。9年度投资计划2009年计划对三里店灌区、黄峡灌区的3.31万亩农田进行节水改造,计划投资4371.2万元。2010年计划张银灌区、罗家峡灌区、凤岭灌区、清凉灌区2.74万亩农田进行节水改造,计划投资3620.4万元。2011年计划对大庄灌区、观堡灌区、联财灌区、奠安灌区2.6万亩农田进行节水改造,计划投资3429.3万元。92 2012年计划对扬水灌区0.59万亩农田进行节水改造,计划投资804.91万元。2013年计划对小型水源利用工程1万亩农田进行节水改造,计划投资645.1万元。10工程管理10.1管理机构工程建成后,产权属隆德县水利局,扬水、水库灌区由县水利局统一管理,设有6个流域管理站及,管理人员工资由财政补贴。管理模式仍为专管与群管相结合,成立农民用水协会进行管理。灌溉用水水费经改革后,一律实行以量计取,按方收费。灌区管理机构见表10—1。10.2管理办法10.2.1项目建设管理项目建设管理严格按照国家现行基本建设管理规定进行,建立以项目法人为中心的建设管理组织,并积极执行工程施工招标和建设监理制。隆德县水利局作为项目建设单位,对项目建设全面负责,担负前期准备、申报、建设项目安排、配套资金筹集以及项目实施组织、资金管理、工程验收、资产核定、交付等全过程管理。10.2.2工程运行管理92 项目运行管理:工程竣工后,产权属隆德县水利局,由农民用水协会进行管理,拟定用水计划,制定灌溉制度,执行水费收缴以及工程日常养护等工作。受益村、组成立农民用水者协会,制定管护办法,落实相关责任进行管护。在管理过程中,要求协会与农户上下联动、互相协作,水费征收由产权归属单位进行水价核定,统一建帐,统一开票,由协会表10-1灌区管理单位人员结构表管理单位管理项目人员结构职工总数干部技术人员工人合计703121181观堡流域管理站1.1红堡水管所大庄灌区42111.2观堡水管所观庄灌区31112好水流域管理站2.1张银水管所张银灌区63212.2张程水管所张银灌区31113城关流域管理站3.1黄家峡水管所黄峡灌区42113.2直峡水管所黄峡灌区42113.3三里店水管所三里店灌区84223.4大食沟水管所三里店灌区31113.5清凉水管所清凉灌区42114沙塘流域管理站4.1页河子水管所三里店灌区52214.2罗家峡水管所罗家峡灌区31115联财流域管理站5.1高坪水管所联财灌区42115.2剡坪水管所联财灌区31115.3前河水管所凤岭灌区52216桃山引水管理站6.1桃山水管所温堡灌区42116.2温堡水管所温堡灌区42116.3范峡水管所奠安灌区311192 按所开票据计收水费,水费支付管理人员工资后上缴产权归属单位,实行基金管理,主要用于工程养护维修,确保工程效益的长期发挥。10.2.3工程建设用地项目实施过程中占用土地分永久性占地和临时占地两种,对于永久性占用农民承包耕地,按《土地法》的有关规定,给予农民一定标准的补偿。对于临时占用农民承包耕地的,应根据占用时间的期限给予承包户一定青苗或林木补偿费。对于占用集体耕地或其它非耕地的,有村委会集体无偿提供。11工程施工11.1施工条件11.1.1自然条件节水改造项目区地处中温带半干旱处,属大陆性气候,多年平均气温5.1℃,最冷一月份平均气温-6.9℃,年最低极端气温-25.7℃;最热七月份平均气温为20.0℃,年最高极端气温31.4℃,土壤冻结始于10月下旬至11月中旬,第二年4月上旬化融,最大冻土深度为1.1—1.2m,年均降水量553.3mm,其中60%集中在7—9月份。因此,降雨对施工影响不大,主要是冬季气温偏低,施工困难,有效施工期短。11.1.2供水、供电条件施工供水扬水及水库灌区由相距最近的水库与塘坝、河道供水,平均运距8km。施工区电力供应充足,施工用电就近到l0kV线路即可解决。11.1.3工程条件项目区劳动力供应充足,交通运输,供电及地方材料条件较好,施工场地比较开阔,便于施工布置。92 为保证灌区正常运行,渠道砌护和建筑物改造等灌区节水改造工程的施工只能在冬灌后至第二年春灌之前进行,约5个月的时间。11.2主体工程施工11.2.1渠道砌护渠道防渗砌护主要包括土石方工程、砼工程。因在原有渠道上进行砼砌护,土方开挖主要是渠道边坡整修,基础开挖等,开挖方式以人工开挖为主,配合打夯机压实。砼工程即为砼板砌护,梯形U型渠道均采用砼预制砌护,为保证施工进度和预制板的质量,对渠道衬砌板采取集中预制,现场铺砌的方式。11.2.2建筑物改造建筑物改造主要是干渠斗口改造和量测水设施以及水库灌区灌溉渠道跨沟渡槽、节制闸等建筑物的配套。建筑物基础开挖视工程量的大小,或采用机械开挖为主,人工开挖为辅的方式,或全部采用人工开挖,并就近弃土。回填土采用人工和打夯机相结合的施工方式。砼工程施工采用搅拌机拌和,由架子车将砼运至浇筑点,下料时要保证砼骨料不分离。需要冬季施工的项目,砼的保养按规范要求,按低温季节条例进行。11.2.3输水管道铺设扬水灌区铺设UPVC地下输水管道时,管槽开挖采用以机械开挖为主,槽底设计标高以上0.2~0.3m厚的原状土应予保留,禁止扰动,铺管前用人工清理,如局部超挖应用砂土或原土填补并分层夯实。管槽内如遇积水应及时排出,不允许沟糟内长时间积水。管道应在槽底标高和管道基础质量验收合格后,方准铺设。管道安装和铺设工程中断时,应用木塞或其它盖堵将管口封闭,防止杂物进入。92 在管道安装与铺设完毕后应尽快回填,回填的时间应选在一昼夜最冷的时刻,回填土中不应含有砾石、冻土块及其它杂硬物体。在管道试压前,管顶以上回填土厚度不应少于0.5m,以防试压时管道系统产生推移。管道铺设完成后须进行管道系统的试压工作,试压标准按相关规范执行。11.3施工进度计划根据灌区节水改造工程的特点和数量,整个工程计划2009年开工,2013年竣工,工期5年。12工程招投标隆德县灌区节水改造工程是一项着眼未来,立足当前的富民工程,工程的实施对于解决当地水资源奇缺、资源优化配置、调整农业种植结构、提高农业生产效益具有深远意义。由于工程范围涉及面广,投资大,对于骨干工程的勘测、设计、施工、监理以及主要设备、材料等采购活动,严格按照项目建设程序实行招投标制。对于工程投资大于50万元的骨干工程,包括干支渠及田间配套建筑物应通过招标方式择优选择勘测、设计、施工、监理单位和重要设备及材料供应商,严格招投标程序,严禁弄虚作假,投机取巧等不法行为,确保工程顺利实施。对于工程投资小于50万元的配套工程,按合同制管理做到责、权利分明、奖罚严格。13环境影响评价13.1项目区环境状况隆德县节水改造项目区涉及大庄、观堡、张银、黄峡、清凉、三里店、罗家峡、联财、凤岭九片水库灌区及页河子、岔口等扬水灌区。灌区地面高程位于1720—2020m之间。年平均降雨量520mm,7—92 9三个月降雨占年降雨量的60%左右,生育期3—5月降水少,4—6月较旱,7—9月易涝。年平均蒸发量为1334mm,干燥度1.26。降雨年内分配不均,年际变化较大,满足不了作用需求,光照较好,能满足一季作用需求。灌区主要自然灾害有干旱、霜冻、秋涝等。灌区川地主要是黑垆土性土壤,土壤有机质含量为1.1—2.43%,水解氮和速效磷为5.99—10.38mg/100克土,速效钾14.09—36.16mg/100克土,土壤氮中度缺乏,速效磷较缺,PH值7.65—8.38。地面植被主要以季节性栽培植物为主,林草稀疏,生态环境脆弱。13.2环境影响与评价13.2.1对水资源的影响隆德县水库灌区暨扬水灌区节水改造工程水源水量直接受到大气降水及河道长流水入渗进行补给,年补给水量丰富。不会影响地下水位下降。13.2.2有利于建立生态经济型水利模式隆德县灌区节水改造工程将对灌区实施以节水改造为中心的灌区续建配套,彻底改变原有老灌区畦田田块面积过大和“大水漫灌”的粗放型灌溉方式,实行节约、计划用水,增加了水资源调控力度,充分提高了灌溉水的利用率。结合调整后的作物种植比例和作物种植结构,建立起适合当地气候环境和生态环境的作物种植体系,充分利用有限的水资源为农业生产服务。为灌区水资源的优化配置,节约用水,保护性利用干旱地区资源以及实现资源的可持续利用与发展将起到很大的作用,并有利于建立当地生态经济型的环境水利模式。13.2.3工程对当地生态环境影响92 按照气候划分,隆德县属于中温带半湿润半干旱过渡区,降水量较多,适宜乔灌林生长。灌区节水改造工程建设为当地生态建设的实施提供了水源保证。结合当地退耕还林(草)政策的实施,按照灌区总体规划,进行综合治理,提高整体环境质量,建立良好的、相对稳定的、具有自我调节能力的生态系统。林草种植比例提高,植被覆盖率增加又可提高土壤的保水、保湿能力和水源涵养能力,减少暴雨危害程度,增加流域水量,并且有利于逐渐恢复因历年不合理垦植而被破坏的土壤有机质土层,为从根木上改变当地的生态环境打下良好的基础。13.2.3社会环境影响分析隆德县地处我区南部山区,是全国最为贪困和不发达的地区之一。项目区经济落后,资源贫乏,可利用的水资源紧缺,是制约当地经济和社会发展的瓶颈。节水改造,高效利用有限的水资源,是符合民生水利及可持续发展水利要求的一项利国、利民的工程,可促进灌区经济持续发展,增强农业综合生产能力,改善生态环境,增加当地农民收入,提高农民生活水平。减小城乡差距,健全农村市场和农业服务体系,形成城乡经济社会发展一体化,对促进社会社会主义新农村建设。13.3环境影响评价结论隆德县灌区节水改造工程,对于优化项目区现有水资源的合理配置,解决项目区有水无灌的局面,积极改善灌区生产条件,促使农,林、牧、副各业协调发展,全面提高群众生活质量具有十分重要的意义。其次有利于改善局部小气候,提高抵御自然灾害能力,地下水资源储量相对稳定,土地承载能力增强,从环境影响的角度评价,项目是可行的。14投资估算与效益分析14.1投资估算92 采用典型工程亩均综合投资估算法进行工程总投资估算。根据工程建设内容、工程类型、工程规模选择典型工程,根据典型工程的工程量,估算出典型工程的总投资。按典型工程的总投资除以该工程设计灌溉面积,计算出各类工程的亩均综合投资指标,按各类工程设计灌溉面积估算规划的总投资。14.1.1典型工程投资估算14.1.1.1投资估算及资金筹措(1)编制依据①定额依据水利建筑工程按水利部(86)《水利水电建筑工程预算定额》和水利部(94)《水利水电建筑工程补充预算定额》进行编制。机电及金属结构设备安装工程按水利部(1992)颁发的《全国水利水电设备安装工程概算定额》〖中小型〗进行编制。机械台班定额按能源部、水利部《水利水电工程施工机械台班定额》〖能源水规(1991)1272号文〗进行编制,其中一类费用调增15%,二类费用按预算价或部颁定值价格进行计算。定额不足部分参考相关专业定额。②编制办法及费用标准编制办法执行能源部、水利部能源水规(1991)527号文〖水利水电工程初步设计概算编制办法〗。费用构成及计算标准执行水利部(1991)43号文《水利工程概(估)算费用构成及计算标准》,水建(1994)284号文《(水利工程设计概(估)算标准)和(水利水电工程施工机械台班费定额)的补充规定》(2)基础单价①人工预算单价92 根据水利部水建(1994)284号文的规定,计算得建筑物及机上人工工资为18.26元/工日,土石方人工工资为13.85元/工日。②电、风、水基础单价施工电价为0.65元/千瓦小时。施工风价为0.11元/立方米。施工用水按购水拉运计算,水价为3元/立方米。③材料预算价格钢材、木材、水泥、汽油、柴油以宁夏建设工程造价管理站公布的2006年第四季度建筑市场综合价为材料原价,另加运杂费、装卸费、采保费进行计算。砂子、石子、块石料以就近购买,另加运杂费、装卸费、采保费进行计算。次要材料以宁夏计委标准定额管理站1994年颁发的《建筑工程预算定额材料价格取定表》为依据,按年物价上涨指数5%进行调整取定。④运杂费依据宁夏交通厅、物价局(1993)宁交发字第113号文《关于调整公路汽车客货运输的通知》和宁夏交通厅、物价局发布的〖宁价(经)发(1997)〗字第42号文《关于调整我区公路货物装卸搬运费率的通知》综合计算。⑤设备出厂价以厂家和主要经销部门的询价为依据,另计运杂费、采保费进行计算。运杂费按设备价的10%计算,采保费为0.4%,不计设备成套服务费。(3)工程单价①其他直接费按费率进行计算,费率为3%。②间接费根据不同工程类别按不同费率分别计算,详见下表。92 序号工程类别计算基础间接费率(%)1土方工程直接工程费72石方工程直接工程费503模板工程直接工程费74混凝土工程直接工程费45表14-1间接费费率表③企业利润按直接工程费和间接费之和的7%计取。④税金税率为3.22%。(4)其它费用①根据工程规模及工程特性,建设单位定员6人。②建设单位经常费指标为10974元/人·年。③生产及管理单位准备费,包括生产及管理单位提前进厂费、生产职工培训费、管理用具购置费、工器具及生产家具购置费和备品备件购置费,分别按费率进行计算。④预算定额编制管理费按建安工作量的0.1%计取。⑤工程质量监督检测费按建安工作量的0.28%计取。(5)预备费①基本预备费费率10%计算。②价差预备费:本工程不列价差预备费。(6)编制成果①主要工程量及劳动力本工程共计土方100.33万立方米,其中:土方开挖61.15万立方米,土方回填39.18万立方米;砌石419.84百立方米;浇筑混凝土937.27百立方米。92 共需劳力52.26万工日。②主要材料用量共需钢材627吨,水泥317017吨,砂子55916立方米,石子821317立方米,块石49450立方米。③工程投资1)水库灌区工程投资8699.6万元,亩均投资883.21元。2)扬水灌区改造利用工程投资621.41万元,亩均投资1053.24元。3)扬水灌区新建小型水源利用工程投资492.2万元,亩均投资492.2元。④估算工程总投资根据规划设计面积和亩均综合投资指标,计算出总投资为12871万元。申请国家补助10297万元,自筹2574万元。15经济评价15.1评价内容及依据项目的经济评价包括国民经济评价和财务评价。在国民经济评价中,采用动态的评价方法,仅计算能够用货币表示的直接费用和直接效益,对不能用货币表示的费用和效益,将用其它定量或定性表示和描述。在财务评价中,主要从项目水利主管单位和财务角度出发,采用财务价格,分析测算水管单位的财务支出和收入,评价项目财务可行性。项目的经济评价依据水利部(1994年)发布的《水利建设项目经济评价规范》。在国民经济计算中,社会折现率采用8%。项目的计算期包括建设期、运行期共计20年,经济计算基准点置于建设期第一年初。92 15.2国民经济评价15.2.1费用计算工程费用是指国民经济为项目所付出的代价,包括固定资产投资、流动资金和年运行费。A.固定资产投资工程固定资产形成率为85%,固定资产总投资为10940万元,计划五年完成。B.流动资金流动资金包括维持项目正常运行所需购买然料、材料、备品、备件、支付职工工资等的周转资金。参照已建项目资料,流动资金按工程投资的0.5%计算,即为64.4万元。流动资金在投产前一年安排,并与计算期末一次收回。C.年运行费项目的年运行费包括:工程维修费、工资及福利费、管理费、其它费等。费用标准根据有规定并参照已建工程的实际运行资料分析确定。①工程维修费工程维修费按工程固定资产投资乘以综合费率1.2%计算。②工资及福利费工资及福利费主要指水利管理单位人员的标准工资、附加工资性津贴、职工福利及奖励工资,计算中按12000元/人·年计。水利管理单位定员总数为70人。③燃料动力费扬水灌溉工程燃料动力费主要是电费计算:C=N1T4F1/10000式中:C—年运行电费(元)92 N1—电机年运行功率(千瓦)为342千瓦T4—电机年运行时间(小时)为3420小时F1—电价(元/千瓦·时)为0.78元/千瓦·时则C=N1T4F1=342×3420×0.78=91.4万元④管理费管理费主要是水利管理单位的日常行政开支、科学实验和观测以及其它经常性支出。按固定资产投资的0.3%计算。⑤其它费其它费主要包括减轻对项目造成不利影响所需补救措施的费用及不可预见的费用。按固定资产投资的0.2%计算。综上所述,在国民经济计算中本项目达到正常运行期的年运行费总计为106.11万元。其计算详见下表:表15-1年运行费汇总表单位:万元项目费用备注工程及福利费151.2编制70人,每人每年1.8万元工程维修费131.3按固定资产投资的1.2%计算管理费32.8按固定资产投资的0.3%计算燃料动力费91.4主要为扬水动力机组电费电费其它费21.9按固定资产投资的0.2%计算合计428.615.2.2经济效益92 项目经济效益是指项目为国民经济作出的贡献,在分析中,经济效益主要计算由项目的实施带来的灌溉效益,即作物的产出物效益,对于工程兴建后产生的间接效益,如生态环境的改善、乡镇企业的发展等难以定量的,本次经济效益计算中暂不予考虑。灌溉效益主要计算由工程实施带来的作物增产效益,采用扣除成本法计算,将有项目与无项目相比新增加的净效益作为灌溉效益。项目实施后,净灌溉面积11.44万亩。种植的作物比例按设计提出的粮食作物40﹪、经济作物40﹪(其中油料20%,设施农业20%)、饲料20﹪,即4:4:2的种植模式。设施农业主要以种植优质特色蔬菜为主,作物种植结构详见下表:表15-2作物种植结构表作物名称面积(万亩)比例(%)备注粮食作物4.5840油料2.28620设施农业2.28620饲料2.28620小计11.44100国民经济评价中,农产品的价格采用影子价格,影子价格是反映真实价格的一种量度,随着产出物的时间、地点等不同,影子价格也会不同,它近供项目国民经济评价和决策使用。根据《规范》附录C的规定,小麦的影子价格按减少进口计算;油料的影子价格按外贸出口货物计算,其它农产品按当地市场价格计算。农产品的影子价格及工程建成开发后稳定年作物效益计算详见下表:表15-3稳定年作物效益计算表92 项目结构面积(万亩)产量(kg/亩)单价(元/kg)毛效益(元/亩)成本(元/亩)净效益(万元)粮食作物4.583001.4420310533.5油料2.2861503.0450350228.6设施农业2.28620001.0200014501257.3饲料2.28610000.4400210434.34合计11.442453.74备注以上作物净效益总计为2453.74万元,扣除植保管理及农业技术等新增加的效益,按净效益的20%计,灌区净增净效益为490.75万元。项目建成后,灌区年净增净效益为490.75万元。15.2.3国民经济评价国民经济评价是从国家整体的角度,分析计算该项目需要国家付出的代价和对国民经济的净贡献,并以经济内部收益率(EIRR)、经济净现值(ENPN)、经济效益费用比(EBCR)等指标表示,从而评价项目的经济合理性。根据项目计算期内各年的效益、费用和净效益编制的国民经济效益费用流量表15-4。从项目国民经济评价指标看,该项目的经济内部收益率15.6%>8%,经济净现值7966.54万元>0,经济效益费用比1.49>1.0,说明该项目在经济上是合理的。15.3财务评价在国民经济评价的基础上进行财务评价,本项目的财务评价主要从工程的供水财务核算角度,采用财务价格,分析测算工程的财务支出和收入,考察项目的盈利能力。92 表15-4国民经济效益费用流量表单位:万元项目年份工程投资费用流量(C)效益流量(B)净效益流量(B-C)年份固定资产投资年运行费流动资金小计工程效益14371.203715.52147.1621.863884.540-3884.5423620.43077.34199.4839.963316.78793.15-2523.6333429.32914.91249.0357.103221.041449.72-1771.324804.91684.17260.6661.131005.972072.741066.775645.1548.34331.464.4944.072214.121270.056 0331.464.4395.802453.742057.947 0331.464.4395.802453.742057.948 0331.464.4395.802453.742057.949 0331.464.4395.802453.742057.9410 0331.464.4395.802453.742057.9411 0331.464.4395.802453.742057.9412 0331.464.4395.802453.742057.9413 0331.464.4395.802453.742057.9414 0331.464.4395.802453.742057.9415 0331.464.4395.802453.742057.9416 0331.464.4395.802453.742057.9417 0331.464.4395.802453.742057.9418 0331.464.4395.802453.742057.9419 0331.464.4395.802453.742057.9420 0331.464.4395.802453.742057.94国民经济评价指标:内部收益率=15.6%;效益费用比1.49;经济净现值=7966.54万元15.3.1财务支出本工程的财务支出包括建设期总投资、流动资金、年运行费和税金等费用A、建设期总投资:工程项目主要由水源工程、引水工程和灌区配套工程组成,工程总投资为12870.91万元。工程实施计划、投资年度计划同国民经济评价。B、资金来源本工程是以社会效益、生态效益、经济效益并重的扶贫项目,共计投资12870.91万元,建设资金全部申请国家财政补助。92 C、流动资金流动资金是指为维持供水经营活动,所需要占用的全部周转资金。按工程投资的0.5%计算,共计64.4万元。D、年运行费年运行费用计算同国民经济评价为331.4万元。E、税收按照国家规定,水利建设项目固定资产投资方向调节税的税率为零;在农业灌溉供水环节不加收销售税金和所得税金。15.3.2财务收入本工程的财务收入主要是水费,水费计算采用《水利工程水费核定计收和管理办法》。工程年供水量3257.6万m3,年运行费331.47万元,则水费成本为0.11元/m3。15.3.3财务评价工程设计净灌溉面积11.44万亩,灌溉需水量为3257.6万m3,亩均需水量284.7m3/亩,亩均水费31.3元,占灌溉亩均纯收入(按财务价格计算500元)的6.3%。农户可以承受。本工程为扶贫项目,建议工程运行时按运行成本0.11元/m3计收水费,达到以工程养工程的目的。15.4综合评价从国民经济评价指标看,该工程的主要经济指标达到规定要求,在经济上是合理的。从灌溉供水成本分析看,灌区所采用的供水水价农户可以承受,能满足水管部门的运行管理要求,在财务上是可行的。92 16结论1、项目选择定位准,规划到位,设计科学,技术上可行,经济上合理,适应农村农业经济发展的迫切需求。2、项目实施后,可使隆德县灌溉面积达到9.85万亩,灌溉水利用系数提高到0.7,提高了水资源的利用率,提高作物的单产量,实现粮食安全,增加农民收入,调动产业结构调整的积极性,发展设施农业,促进城乡经济发展一体化,实现了人与自然的和谐相处,促进社会和谐发展,全面推进社会主义新农村建设。3、通过国民经济评价分析,主要经济指标达到规定要求,在经济上是合理的;通过环境影响评价分析,工程有利于优化现有水资源的合理配置,解决项目区有水无灌的局面,积极改善山区群众生产条件。4、促使农,林、牧、副各业协调发展,全面提高群众生活质量,而且有利于改善局地小气候,提高抵御自然灾害能力,而且为当地生态建设的实施,提供了水源保证。林草种植比例提高,植被覆盖率增加又可提高土壤的保水、保湿能力和水源涵养能力,减少暴雨危害程度,增加流域水量,并且有利于逐渐恢复因历年不合理垦殖而被破坏的土壤有机质土层,为从根本上改变当地的生态环境打下良好的基础,从环境影响的角度评价,项目是可行的;5、项目符合国家水利基本建设投资原则,资金全部申请国家财政投资,项目建设依据充分,技术力量雄厚,保障措施有力,运行机制可靠,预期效益显著,因此政府强烈倡导,群众大力支持,建议尽快立项,批复实施。92 目录1综合说明11.1概述11.2项目范围和建设规模21.3项目建设内容及工期21.4投资估算与资金筹措31.5工程管理31.6结论32灌区基本情况42.1自然概况42.1.1灌区范围与组成42.1.2地形地貌42.1.3河流水系52.2水文、气象62.3土壤及土地资源72.4水资源及开发利用状况72.4.1灌区水资源72.4.2水资源开发利用状况82.5社会经济状况82.5.1人口82.5.2灌区农业生产92.5.3交通992 2.5.4电力92.6灌区配套工程现状102.6.1水库灌区102.6.2扬水灌区172.6.3灌区现状灌溉水利用系数172.7灌区现状存在的问题183工程地质193.1区域地质概况193.1.1地质构造及地层岩性193.1.2工程地质203.2建筑材料203.3结论204工程任务和规模204.1工程建设的必要性204.2规划指导思想及目标214.2.1规划指导思想214.2.2规划依据224.2.3规划水平年及规划范围224.2.4规划目标224.3灌区发展规模235水源工程255.1水库灌区2592 5.2扬水灌区256灌水量设计266.1灌溉设计保证率266.2种植业结构规划266.3灌溉制度设计276.3.1灌区灌溉制度现状276.3.2灌溉设计标准276.3.3作物需水量分析286.3.4灌溉制度的确定296.4灌区年用水量326.4.1灌溉水利用系数326.4.2灌区需水量预测326.4.3灌区需水总量336.4.4灌区可利用水资源336.4.5灌区水资源供需平衡346.5灌区节水347工程总体布置357.1工程设计标准357.1.1工程等别及建筑物级别357.1.2防洪标准357.2灌区分布357.3工程布置3692 7.3.1渠系布置367.3.2建筑物布置367.3.3田间布置368典型设计378.1水库灌区典型设计378.1.1水源状况378.1.2水资源平衡分析378.1.3工程设计438.2扬水灌区典型设计528.2.1扬水灌区改造以页河子扬水灌区为典型进行设计528.2.2新建小型水源利用工程以岔口扬水灌区为典型进行设计579年度投资计划6310工程管理6410.1管理机构6410.2管理办法6410.2.1项目建设管理6410.2.2工程运行管理6410.2.3工程建设用地6611工程施工6611.1施工条件6611.1.1自然条件6611.1.2供水、供电条件6692 11.1.3工程条件6611.2主体工程施工6711.2.1渠道砌护6711.2.2建筑物改造6711.2.3输水管道铺设6711.3施工进度计划6812工程招投标6813环境影响评价6813.1项目区环境状况6813.2环境影响与评价6913.2.1对水资源的影响6913.2.2有利于建立生态经济型水利模式6913.2.3工程对当地生态环境影响6913.2.3社会环境影响分析7013.3环境影响评价结论7014投资估算与效益分析7114.1投资估算7114.1.1典型工程投资估算7115经济评价7415.1评价内容及依据7415.2国民经济评价7515.2.1费用计算7592 15.2.2经济效益7615.2.3国民经济评价7815.3财务评价7815.3.1财务支出7915.3.2财务收入8015.3.3财务评价8015.4综合评价8016结论8192 隆德县库(井)灌区规划报告固原市水利勘测设计院二OO八年九月92 批准:李世虎核定:马志坚审查:王付林校核:李喜生编写:杜毓杨志义设计:杜毓杨志义杨翠娥金怀锋金明霞估算:杜毓杨志义杨翠娥92'