贵州省惠水县宁旺乡灌溉工程实施方案报告.docx
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贵州省惠水县宁旺乡灌溉工程实施方案报告
前言
惠水县位于贵州省中南部，隶属黔南布依族苗族自治州。
东西宽72公里，南北长68公里，总面积2470平方公里。
地处东经106º23´－107º06´，北纬25º41´－26º18´之间，北接省会贵阳市，西邻长顺县，南抵罗甸县，东界平塘县，东北与贵定、龙里相接壤。
县城距省会贵阳市49公里，距州府都匀市136公里。
全县辖25个乡镇，201个行政村9个居委会，全县总人口42.7791万人（少数民族人口25.797万人），耕地面积29.78万亩，其中：
水田面积19.12万亩，旱地10.66万亩。
全县粮食产业结构水稻、玉米、小麦为主，2007年全县粮食总产量14.37万吨，全县现有人口42.7791万人（少数民族人口25.797万人），农民人均纯收入1946万元。
惠水县处珠江流域红水河水系。
主要河流有涟江河，坝王河，槽渡河。
涟江河流域面积908平方公里，多年平均流量为18.3m3/s，多年平均径流量为5.69亿立方米，多年平均径流模数19.89升/秒。
我县位于贵州高原的南部边坡，总的地势是北高南低，平均海拔在1100米左右，最高点为东北部的龙塘山，海拔高程为1690.7米，最低点在南部涟江河与罗甸交界的打长河，海拔高程为666米，相对高差为1000米左右。
全县地貌以山地丘陵为主，主要地貌类型分为中山，面积为1524.5平方公里，占总面积的61.2%；低山，面积为65平方公里，占总面积的2.63%；丘陵，面积为653平方公里，占总面积的26.4%；盆地与台地，面积为227.5平方公里，占总面积的9.2%。
惠水县交通便利，公路通乡镇率为100%，其中有18个乡镇通油路，全县村村通公路。
根据惠水县2009年度烟水配套工程的规划，项目区位于宁旺乡宁旺村干坝组，宁旺乡干坝片区规划烟地面积600亩。
本次计划解决600亩烟地的灌溉用水。
第一章项目建设依据和任务
第一节项目建设的依据
1.1.1编写依据
根据《贵州省烟水配套工程建设规划》，结合惠水县规划烟区涉及宁旺乡600亩。
本次实施方案编制的依据主要有：
1）《贵州省烤烟生产布局调整与烟水工程规划报告》；
2）《贵州省烟水配套工程建设规划有关要求》；
3）黔南州烟水配套工程建设领导小组办公室《关于对惠水县烟水配套工程2009年度实施计划的批复》（黔南烟水［2009］号）；
4）《贵州省烟水配套工程建设规划》。
1.1.2项目建设的必要性
烟区落实按照“生态、质量、效益”的原则，根据对宁旺乡宁旺村的土质资源状况、分布情况、土壤情况、气候情况、人力资源状况、生产条件、交通条件、水资源情况、作物种植情况，结合目前烤烟生产情况及其生产效益进行比较分析，尽可能的选择土壤土质好，土地相对平整，相对集中连片，群众积极性高，利于修建水利工程的地方作为烟区。
另外，考虑到烤烟属于不能连作的作物，连作会导致病害严重发生，同时，连作时间过长还会引起土壤养分严重失调而降低烟叶产量及品质，所以对种植烤烟要严格实行轮作休耕制度，结合宁旺乡的实际情况，选择宁旺乡宁旺村干坝为2009年度烟水配套工程实施项目。
第二节项目建设任务
惠水县2009年度宁旺乡宁旺村片区烟水配套工程建设主要是计划解决干坝片区600亩烟地在发生旱灾时的烤烟灌溉用水问题。
工程设计将取用距干坝烟区1公里处雷公山水源点渠道引水灌溉。
本次工程建设任务为解决惠水县宁旺乡宁旺村干坝600亩的烟地烤烟灌溉用水问题。
第二章项目区概况
第一节基本情况
2.1.1自然地理位置
宁旺乡位于惠水县东部，地处东经106º49´－107º04´，北纬26º03´－26º13´之间，东西宽8.9公里，南北长13.5公里，总面积124.5平方公里。
宁旺乡北面与岗度乡相连，西邻摆金镇，南与斗底乡和摆榜乡接壤，东面与贵定县相连。
项目区位于宁旺乡中部的宁旺村，地处东经106º07′30〞，北纬26º53′48〞。
宁旺村距县城35公里，其中：
乡村公路5公路，项目区不通公路，乡村小路只到干坝寨子，建筑材料需人工二次倒运到工地，电力为国家电网。
2.1.2社会经济状况
宁旺乡宁旺村10个村民组，耕地面积1375亩，其中：
水田面积881亩，旱地494亩。
该乡粮食产业结构以水稻、玉米、小麦为主，2007年该乡基本情况为：
粮食总产量522吨；现有人口1985人（少数民族人口占总人口的86.3％。
），项目区农民人均纯收入不足1000元。
2.1.3工程地质
宁旺乡在大地构造上，属中生代末期的燕山运动，形成了一系列大致南北高的褶皱带。
项目区主要分布为石炭系下统摆佐组（c1b）。
项目区主要出露石灰岩。
2.1.4水文、气象
项目区属于珠江流域红水河水系坝王河支流，由于项目区没有气象测站和水文站，因此，该地区参照惠水气象站资料，惠水气候属于亚热带湿润气候，冬暧夏凉、四季分明、雨量充沛。
年平均气温15.7℃，极端最低气温－7.3℃，极端最高气温35℃。
年平均降水量1200.0mm，降水主要集中在夏季5－9月，占全年降水量的71.8%。
多年平均水面蒸发量变化在820～890mm，多年平均陆地蒸发量变化在560～670mm之间，全县多年平均陆面蒸发总量为15.6亿立方米。
平均无霜期291.7天，年平均日照时数为1298.1h。
多年平均风速2.1m/s，全年以N风居多。
县内主要灾害性天气有春旱、冰雹、夏旱、暴雨、洪涝、霜冻等。
发生干旱主要有冬春旱、春旱和夏旱三种，尤以春旱和夏旱对大季作物危害最大。
冬春旱：
一般发生在2至3月，不仅对夏收作物产量有直接影响，而且还影响到春耕生产，据惠水县水文站降雨资料分析，冬春旱从1959年至2005年发生过7次，1966年最为严重，降雨比常年同期偏小69%。
夏旱：
主要发生在4－5月，正值水稻打田，撒秧、栽秧期间，46年中春旱发生5次。
夏旱：
其发生时期是在各种植物的生长旺盛时期（6、7、8月）这时气温高，蒸发量大，需水量最多，直接影响作物的产量，是发生次数最多、危害最大的灾害。
以1972年的夏旱最为严重，1972年8月份的降雨仅4.4mm，为常年同月的2.1%。
2.1.5水资源
径流：
全县地表径流总量达16.119亿立方米，多年平均径流深为652mm，径流系数为0.51。
径流的年际变化也较大，偏丰年19.987亿立方米，人均占有量4672立方米；平水年径流量为15.635亿立方米，人均占有量3655立方米；枯水年径流量为9.107亿立方米，人均占有量2129立方米。
径流年内分配特征如下表：
惠水县径流年内分配表
（亿立方米）
径流频率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
偏丰年
（P=20%）
0.18
0.54
0.18
2.3
1.7
5.48
4.54
2.54
1.6
0.46
0.08
0.4
19.987
平水年
（P=50%）
0.16
0.13
0.44
2.05
2.9
3.85
2.92
1.67
0.28
0.58
0.54
0.1
15.635
枯水年
（P=80%）
0.12
0.06
0.24
0.51
2.23
1.63
1.03
0.76
0.46
0.96
1.03
0.07
9.107
暴雨洪水：
惠水县位于贵州省中部的一般雨区，但在夏季尤其是6、7月份也常有日暴雨在100mm以上的天气出现。
形成这种子暴雨的天气系统主要是由于受冷峰低槽和两高切变的影响。
据惠水县气象站资料统计，年最大24h暴雨均值为91.1mm，实测最大1日降雨量为185.8mm（1980年8月1日），暴雨多集中在5—8月份，占全年的84%左右。
由于本次实施主要是烟地灌溉的引水工程，暴雨对项目区的危害不大。
宁旺乡宁旺村干坝引水工程，水源点以上集雨面积1.2平方公里，基流量0.01m3/s。
2.1.6烟地概况
宁旺乡烟地规划种植面积4500亩，2009年计划种植面积1400亩，其中宁旺村计划种烟48户370亩。
2008年宁旺乡种烟平均亩产量260斤。
第二节工程简况
烤烟是我省的支柱产业，已成为地方财政增长和农民增收的重要渠道。
但烤烟用地大部分是坡耕地，土层薄，保水性差，抗旱能力十分薄弱，尤其是春旱、伏旱严重制约我省烤烟产质量的进一步提高。
切实抓好烟水配套工程建设，是提高烟叶产量和质量、增加农民和地方财政收入、促进烤烟可持续发展的重要举措，也是解决我省工程性缺水、扩大旱地浇灌面积、增强农业生产抵御自然灾害风险能力的重要措施。
项目区灌溉用水是从雷公山水源点引水灌溉，雷公山水源点在70年代规划设计并修建有一座重力土坝，坝长18m、坝高4m，坝址以上集雨面积1.2平方公里。
如今该土坝的坝中心4米长的位置已被洪水冲跨，并冲至河床底部。
该水源点在枯水季节通过采用三角堰测流法测得流量为0.01m3/s，原有土渠0.35公里，设计解决灌溉面积600亩，项目区没有田间支渠，渠道配套不完善，项目区仍然没有水用。
因此，根据本次烟区规划，将该烟区列为2009年度烟水工程实施，建设内容为：
新建拦水坝一座；新建干渠长0.4公里；新建两条支渠长2.58公里；新建30m3调节池10座；购安输水管道6.4公里。
第三章烟区灌溉规划
宁旺乡水资源比较丰富，但由于水土分布不均衡，耕地多集中在河流中上游，田高水低，河流水资源利用率低，特别是大面积的旱地耕地，多数烟区用水只得靠天降雨，而我县降雨时空分布不均匀，常出现洪涝灾害和长时间大面积干旱，尤其时在烤烟用水季节，出现“春旱”和“伏旱”等现象，使烤烟产量的严重减产，因此，为了充分发挥现有的水资源，利用宁旺乡宁旺村雷公山水源解决宁旺村烤烟灌溉的重要措施和有效途径。
解决宁旺村600亩的烟田烟地灌溉。
第一节供水水源
宁旺村干坝引水工程是引用雷公山水源，水源点高于烟区位置，该水源以上集雨面积1.2平方公里，在枯水季节时流量为0.01m3/s。
工程原有土渠0.35公里，项目区没有田间支渠。
水源点交通方便，靠近乡村公路。
因此，本次设计取用该水源点，水量水质满足要求。
第二节取水方式和输水方式
由于雷公山水源点较高，取方式采用自流灌溉。
输水方式为渠道输水到灌区。
在用管道输水到烟区。
第三节灌溉制度及灌溉定额
3.3.1灌溉制度
烤烟种植轮作制度主要采取以下方式：
A、两年四熟旱地轮作作制
第一年第二年第三年
烤烟——油菜或绿肥——玉米或豆类——麦类——烤烟
B、两年四熟水旱轮作作制
第一年第二年第三年
烤烟——油菜或小麦———水稻———麦类———烤烟
根据《节水灌溉技术规范》（SL207-98），采用灌关键水、非充分灌溉方式，灌溉用水量应按产量高，水分生产率高的节水灌溉制度确定。
关于烤烟灌溉，在烟草大田生长发育过程中，应根据其生长发育特点和需水规律，适当调控土壤含水量，促进烟株正常的生长发育和烟叶优良品质的形成。
在整个生育期内水分管理上，应遵循“前控”、“中促”、“后控”的原则，防止水分过多造成“水烘”或“返青”，水分过少成“旱烘”。
3.3.2灌溉定额
根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），《雨水集蓄利用工程技术规范》（SL267-2001）考虑宁旺乡宁旺村干坝工程烟区灌溉的实际情况，确定其灌溉设计保证率为P=80%。
根据贵州省《灌溉用水定额》编制分区图，项目区属于Ⅰ区，采用非充分灌溉，烤烟净灌溉定额为10m3/亩。
根据《节水灌溉技术规范》SL207-98，项目区灌溉水利用系数采用0.90，管道水利用系数采用0.95。
根据烟田灌溉用水量，并结合《贵州州烤烟生产布局调整与烟水工程规划报告》确定每亩地用水量10m3。
烤烟全年生长期抗旱标准为30天，灌溉次数为6次，灌溉周期为5天，灌溉次数5次，灌溉时间为8h/d。
第四节灌区水量平衡分析
根据以上分析，水稻灌溉用水量最大，能满足灌溉要求，轮灌其他作物也能满足灌溉要求。
根据《节水灌溉技术规范》SL207-98，渠系水利用系数取0.8，田间水利用系数取0.9，水稻用水量为：
600×280/（0.8×0.9）=23万立方米。
水源点基流来水量：
0.01×3600×24×365=32万立方米，由计算可以看出，不考虑地表径流和多年平均地下来水量，仅地下枯水流量就能满足灌溉用水要求。
说明水资源满足灌溉用水要求。
第四章工程设计
第一节设计依据
4.1.1设计依据
1、依据黔南发〔2009〕号文件；
2、根据惠水县水资源水文资料；
3、根据《贵州省旱情与烟田灌溉》；
4、根据《渠道防渗工程技术规范》；
5、根据《水力学》和《水工建筑物》；
6、根据项目区万分之一地形图；
7、根据宁旺乡提供相关资料；
根据以上分析：
该项目为引水工程，干渠设计流量为0.01m3/s＜2m3/s，工程规模为小型，工程级别为5级。
第二节建筑物的设计
4.2.1水源工程
项目区雷公山水源点高程1200.9m，该水源点以上集雨面积为1.2平方公里。
在枯水季节通过采用三角堰测流法测得平均流量为0.01m3/s，水源可供水量：
0.01×3600×24×365=32万立方米。
根据《节水灌溉技术规范》SL207-98，渠系水利用系数取0.8，田间水利用系数取0.9，水稻用水量为：
600×280/（0.8×0.9）=23万立方米。
由计算可以看出，不考虑地表径流和多年平均地下来水量，仅地下枯水流量就能满足灌溉用水要求。
说明水资源满足灌溉用水要求。
4.2.2拦水坝工程
本次设计位于雷公山水源点取水。
因该水源点处处70年代就已修建一座重力土坝，但如今土坝被洪水冲跨4米长的缺口，如果要修复该坝，则该项目的投资过大。
由于该坝河床底在枯水时节的基流量为0.01m3/s，烟田烟地灌溉面积600亩的需水量为23万立方米，而枯水时节可供水量为32万立方米，因此，该流量能满足灌溉要求，为了减少投资及安全，采用引水灌溉。
为了确保水源能引入渠道需建拦水坝1座，坝高1.8米，坝轴线长5米，由于拦水坝为低坝，地势较窄，坝型为浆砌石重力坝，上游面垂直，下游边坝1:
1.5，坝顶宽1.8米，为了防止坝脚、左岸、右岸冲刷，设置护坦长1米，拦水坝采用M7.5浆砌块石砌筑，C20现浇坝面防止坝面冲刷，详见拦水坝设计图。
工程量：
土方开挖44m3，石方开挖4m3，M7.5浆砌石28m3,C20砼浇筑底板18m3。
设计尺寸见水池设计图。
4.2.3输水工程设计
1、主干渠设计
主干渠全长400米，灌溉面积600亩。
渠道断面形式：
渠道断面形式主要矩形断面。
防渗材料：
主干渠全长400米，但由于运行时间长，维护管理不善，大部分渠道已毁损，需要防渗处理加固。
渠道侧墙采用C15砼浇筑防渗厚0.15米，底部稀泥清除，用块石回填厚0.2米后再浇筑C15砼厚0.1米。
渠道在低洼地段或原老渠道踏方地段，采用M7.5水泥砂浆砌块石回填或护坎。
渠道比降：
采用1/1000。
渠道过水流量：
根据灌溉面积为600亩，考虑水稻灌溉用水要求，渠道过水流量确定为1m3/s，解决灌溉面积1万亩，本次设计灌溉面积600亩，渠道过水流量0.06m3/s。
渠道糙率：
根据《水力学》渠道糙率表查得混凝土糙率为0.017。
渠道断面尺寸：
渠道断面尺寸根据灌溉流量和渠道比降，采用《水力学》计算公式Q＝WC（RJ）1/2进行计算得渠道断面为如下表：
渠道断面水力计算表
渠段
灌面
（亩）
流量
（m3/s）
比降
（i）
断面尺寸（m）
超高（m）
宽
高
0+000～0+450
600
0.06
1/1000
0.5
0.26
0.14
工程量：
土方开挖108m3，石方开挖18m3，C15砼浇筑防渗墙54m3，C15砼浇筑底板36m3，块石垫层72m3，M7.5水泥砂浆砌块石36m3。
设计尺寸见主干渠设计图。
2、1号支渠设计
1号支渠长720米，灌溉面积120亩。
渠道断面形式：
渠道断面形式主要矩形断面。
防渗材料：
侧墙采用C15砼浇筑厚0.1米，渠道底板为块石垫厚0.2米，再C15砼浇筑厚0.1米。
渠道在低洼地段，采用M7.5水泥砂浆砌块石回填。
渠道比降：
采用1/1000。
渠道过水流量：
根据灌溉面积为120亩，渠道过水流量0.012m3/s。
渠道糙率：
根据《水力学》渠道糙率表查得混凝土糙率为0.017。
渠道断面尺寸：
渠道断面尺寸根据灌溉流量和渠道比降，采用《水力学》计算公式Q＝WC（RJ）1/2进行计算得渠道断面为如下表：
1号支渠断面水力计算表
渠段
灌面
（亩）
流量
（m3/s）
比降
（i）
断面尺寸（m）
超高（m）
宽
高
0+000～0+720
120
0.012
1/1000
0.3
0.15
0.15
工程量：
土方开挖108m3，石方开挖34m3，C15砼浇筑防渗墙43.2m3，C15砼浇筑底板36m3,块石垫层72m3，M7.5水泥砂浆砌块石47m3。
设计尺寸见1号支渠设计图。
3、2号支渠设计
2号支渠长1860米，灌溉面积480亩。
渠道断面形式：
渠道断面形式主要矩形断面。
防渗材料：
侧墙采用C15砼浇筑厚0.15米，渠道底板为块石垫厚0.2米，再C15砼浇筑厚0.1米。
渠道在低洼地段，采用M7.5水泥砂浆砌块石回填。
渠道比降：
采用1/1000。
渠道过水流量：
根据灌溉面积为480亩，渠道过水流量0.048m3/s。
渠道糙率：
根据《水力学》渠道糙率表查得混凝土糙率为0.017。
渠道断面尺寸：
渠道断面尺寸根据灌溉流量和渠道比降，采用《水力学》计算公式Q＝WC（RJ）1/2进行计算得渠道断面为如下表：
2号支渠断面水力计算表
渠段
灌面
（亩）
流量
（m3/s）
比降
（i）
断面尺寸（m）
超高（m）
宽
高
0+000～1+860
480
0.048
1/1000
0.4
0.3
0.1
工程量：
土方开挖391m3，石方开挖56m3，C15砼浇筑防渗墙223.2m3，C15砼浇筑底板130.2m3,块石垫层260.4m3，M7.5水泥砂浆砌块石85m3，设计尺寸见2号支渠设计图。
4、30m3调节池设计
水池主要分布于灌区地形起伏较大，渠道水无法灌溉的位置，本次设计考虑建30m3水池10座，由于项目区主要为砂壤土便于开挖，水池设计为半地下式圆形浆砌水池，水池深2.6米，直径4.2米，浆砌石池墙厚0.4米，底板铺0.1米厚块石，浇筑C15混凝土厚0.1米。
在水池顶设防护拦，材料可为砖砌或就地石料浆砌，护拦高度1.1米，水池底设放水管为Φ50PE塑料管和放空管为Φ75PE塑料管，闸阀为Φ50和Φ75塑料球闸。
水池采用PE管道从渠道引水，水池不设沉砂池，详见水池设计图。
工程量：
土方开挖240m3，石方开挖100m3，M7.5浆砌石（含梯步）186.7m3,C15砼浇筑底板13.8m3，块石垫层27.7m3，M10水泥砂浆抹面342.9m2,M10水泥砂浆勾缝245m2,M10水泥砂浆砌标砖13.5m3。
设计尺寸见水池设计图。
5、闸阀井设计
为便于管理及种烟农户取水方便，设计在烟地布设闸阀井，布置个数根据烟地面积及种烟农户地块位置相结合，按每隔（7～8）亩设置1个闸阀井确定，本次设计布置75个闸阀井。
详见闸阀井设计图。
工程量：
土方开挖4m3，C15砼浇4.6m3。
6、供水管网设计
由于水池建在烟地高处，距烟区中心位置较远，水池控制范围较大，因此，需用管道将水从水池引到烟地合理位置，在管道沿线设置闸阀和闸阀井，人工在用管子从闸阀处将水引到烟地进行点灌。
（1）管道布置
根据水源及灌区分布情况，渠道引水灌溉不到的烟地，修建调节池，由调池布置下水管与田间管网连接。
（2）水力计算
根据工程区每亩最大灌水量1.8～2.2m3，每亩日用水量为0.4m3，灌溉时间为每天8小时。
各个水池控制面积及需水流量如表4-14。
调节水池控制面积需水流量计算表
表4-14
水池
控制面积（亩）
每亩日
用水量（m3/s.亩）
日用水
总量
（m3）
每天灌溉用时
（h）
引用流量（m3/s）
设计水池容积
（m3）
1
52
0.4
20.80
8
0.00072
30
2
68
0.4
27.20
8
0.00094
30
3
69
0.4
27.60
8
0.00096
30
4
56
0.4
22.40
8
0.00078
30
5
56
0.4
22.40
8
0.00078
30
6
72
0.4
28.80
8
0.00100
30
7
45
0.4
18.00
8
0.00063
30
8
42
0.4
16.80
8
0.00058
30
9
74
0.4
29.60
8
0.00103
30
10
66
0.4
26.40
8
0.00092
30
根据水损公式：
hf=
×1.1
式中：
hf—高程水头损失，m；
L—管长，m；
D—管内径，m；
S—摩阻系数，取0.000915；
Q—流量，m3/s；
m—流量指数，取1.774；
R—管径指数，取4.774；
1.1—局部水头损失，取沿程水头损失的10%。
主管道水力计算成果表
水池及管段
灌面（亩）
长度（m）
流量（m3/s）
压力（Mpa）
管径（mm）
壁厚（mm）
内径（mm）
流速（m/s）
水力坡度
i
总水头损失（m）
水压标高线（m）
地面高程（m）
自由水头（m）
1—1
52
230
0.00072
1.6
50
4.6
45.4
0.4464
0.00631
1.60
1191.7
1199.5
6.2
2—2
68
270
0.00094
1.6
50
4.6
45.4
0.5837
0.01015
3.02
1190.4
1199.8
6.4
3—3
69
300
0.00096
1.6
50
4.6
45.4
0.5923
0.01042
3.44
1192.3
1200.2
4.4
4—4
56
210
0.00078
1.6
50
4.6
45.4
0.4807
0.00719
1.66
1187.8
1199.6
10.1
5—5
56
200
0.00078
1.6
50
4.6
45.4
0.4807
0.00719
1.58
1190.6
1199.0
6.8
6—6
72
230
0.00100
1.6
50
4.6
45.4
0.6180
0.01124
2.84
1191.5
1198.4
4.1
7—7
45
220
0.00063
1.6
50
4.6
45.4
0.3863
0.00488
1.18
1184.7
1197.3
11.4
8—8
42
190
0.00058
1.6
50
4.6
4
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