宁夏中部干旱带高效节水补灌工程同心县庙儿岭项目区实施方案书.docx

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宁夏中部干旱带高效节水补灌工程同心县庙儿岭项目区实施方案书

宁夏中部干旱带高效节水补灌工程

同心县庙儿岭项目区实施方案

宁夏水利水电工程咨询公司

二○○八年九月

第一章综合说明

同心县石狮镇庙儿岭项目区高效节水灌溉工程位于同心县石狮镇庙儿岭村。

项目区地处宁夏中中部干旱带，属黄土丘陵沟壑区，干旱少雨，自然条件恶劣，多年平均降水量258.7mm。

近年来，在党中央、国务院的亲切关怀和自治区党委，政府的正确领导下，我区中部干旱带呈现良好的发展态势，一些关键环节和重点领域取得了重大突破和进展。

通过进一步制定和完善全局性、阶段性发展规划，明确中部干旱带的发展任务、发展重点、发展措施，对于统筹城乡山川协调发展，从总体上解决中部干旱带广大人民群众的生存发展问题具有重要意义。

2007年11月30日，自治区王正伟主席主持召开自治区人民政府103次常务会议，原则同意《中部干旱带县内生态移民规划（2007年～2011年）和2008年县内生态移民》实施方案，根据会议讨论的意见作进一步完善后下发实施，依照中部干旱带水和土地资源容量，计划用5年时间将生态条件极差的20.68万人，搬迁至新建的移民安置区。

鉴于同心县内的自然条件，按照同心县县内生态移民规划，结合干旱带的实际情况，规划在石狮扬水二支渠控灌范围以外开发土地1000亩，种植枣树、马铃薯等。

该项目区的开发建设,可搬迁安置窑山管委会石羊圈村的254户口1061人,可改善移民群众的生产生活条件。

1.2设计范围、依据及水平年

项目区位于同心县城以东约5km处庙儿岭村附近，石狮扬水二支渠以东，地理位置介于东经105°17′～106°41′，北纬36°34′～37°32′。

项目区南以深沟为界，北至同预公路为界，西以石狮扬水二支渠为界，东至1470m高程线。

项目区开发特色种植面积1000亩。

设计依据：

（1）《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363－2006）；

（2）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204－98）；

（3）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）；

（4）《防洪标准》（GB50201－94）；

（5）《灌溉与排水工程设计规范》（GB／T50288－99）；

（6）《泵站设计规范》（GB/T50265－97）；

（7）《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20－78）；

（8）《宁夏中部干旱带展规划》；

（9）《中部干旱带县内生态移民规划（2007年～2011年）和2008年县内生态移民》实施方案；

（10）其它有关现行规程、规范。

现状年为2006年，设计水平年为2020年。

项目建设的任务：

通过该项目的实施，可解决同心县石狮镇庙儿岭项目区1000亩农田的灌溉用水问题。

安置移民254户1061人。

根据项目区的规划布置，该工程主要建设内容如下：

工程建泵站1座，铺设输水管道9.75km；配套高位蓄水池1座，阀井20座，给水栓防护井134座,道路2.5km。

其中骨干工程：

建泵站1座，铺设输水管道3.05km，配套高位蓄水池1座，阀井20座，给水栓防护井134座,道路2.5km。

田间工程：

铺设输水管道6.7km，给水栓防护井134座。

1.4水资源平衡

石狮扬水二支渠设计流量为0.06m3/s，由于二支渠部分灌溉面积已发展为设施农业，用水量减少，可剩余水量0.03m3/s，而本项目区引水流量为0.0076m3/s，小于二支渠所剩余的水量。

项目区年用水量4.44万m3，二支渠年富余水量21.07万m3。

由此分析，供水量大于需水量，满足用水要求。

1.5工程布置及建筑物

规划项目区开发土地灌溉面积1000亩，工程以石狮扬水二支渠为水源，通过泵站扬水——300m3高位蓄水池——管道输水——给水栓——管灌的运行方式，进行马铃薯间作枣树的种植。

规划自石狮扬水二支渠桩号1+955处开口引水，至泵站前池，通过泵站扬水至高位蓄水池，自高位蓄水池自压向整个供水系统供水。

泵站布置在二支渠东侧，泵站安装1台机组，设计引水流量0.0076m3/s。

该工程铺设扬水管道长0.8km；输水干管1条，长2.25km；支管道垂直输水干管布置，支管间距100m，项目区共布置支管32条，总长6.7km。

出水管垂直于支管道布置，采用出地竖管安装给水栓（出水口），给水栓布设间距50m，项目区共布置给水栓134个，单个给水栓控制面积7.46亩。

配备50m长移动软管254条，总长12.7km。

为加强同心县石狮镇庙儿岭项目区高效节水补灌工程的管理，保证工程建设的顺利实施，成立项目建设单位，同心县水利局作为项目法人，为项目实施单位。

在项目建设阶段，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。

根据同心县石狮镇庙儿岭项目高效节水补灌工程的实际情况，并结合目前预海水利管理所的管理现状，工程建成后不需新增设专门的管理机构对工程进行管护。

建议由预海水利管理所全面负责该项目的管理和维护。

1.7.1施工条件

该地区多年平均降雨量258.7mm，且年内分布不均，多集中在7～9月份三个月，这三个月的降水量占全年降水量61.8%。

地下水位较深，一般地下水埋深多在15mm以下。

年平均气温8.7°，年气温大于10°的天有167天，年太阳辐射量149千卡/cm2，无霜期140～170天，年均大风天22天，最多45天，平均风速3.1m/s，最大风速15.5m/s。

蒸发强烈，年平均蒸发量为2334.5mm，是年平均降水量的9.3倍。

土壤冻结一般在十月中旬，翌年四月上旬解冻，最大冻层土深度1.3m。

项目区北依同预公路，并与乡村道路纵横交错，交通运输方便。

生活用水和砼工程及其他施工项目用水可直接在固海扩灌六干渠拉运。

项目区周边村庄实现村村通电，施工期用电就近到庙儿岭支线10KV高压线路或农电网接用，即可满足施工用电，可就近接农村电网临时施工线路用电。

1.7.2砼施工

（1）渠道建筑物砼工程施工严格执行水电部《水工砼施工规范》（SDJ207-82）和《水工砼试验规程》（SD105-82）中的有关规定。

（2）水泥标号应与砼设计强度相适应，不应低于425号，均采用普通硅酸盐水泥。

（3）砼浇筑均要求采用机械振捣。

对于钢筋砼结构，砼保护层厚度应严格按设计要求控制，不得随意加大或减小。

（4）钢筋砼结构用的钢筋均为热轧钢筋，其性能必须符合国家标准（GB1499-79）的要求。

1.7.3砌石工程

建筑物砌石工程（包括浆砌石和干砌石）施工参考水利部《水闸施工规范》（SL27-91）第8章的有关规定。

1.7.4施工进度

本工程计划2008年开工，2008年完工。

本项目工程投资概算按水利部水总[2002]116号文设计概（估）算编制办法、费用及计算标准进行编制，并结合工程建设的实际情况调整。

材料及设备价格执行2008年第二季度的市场综合价，总投资101.52万元，其中工程部分投资94.52万元（骨干工程投资51.94万元，田间配套工程投资42.57万元）。

其中建筑工程投资60.75万元，机电设备及金属结构投资15.10万元，临时工程投资1.52万元，独立费用为10.14万元，基本预备费用7.0万元，水保及环保工程费用为2.63万元，征地折迁补偿费用为4.38万元。

投资全部申请国家投资。

1.9.1国民经济评价

经济效益费用比为1.03，大于1；经济净现值为13.73万元，大于零；经济效益内部收益率12.70%，大于12%。

通过计算国民经济评价指标，工程的各项指标均符合《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）要求，说明该项目在经济上是合理可行的。

1.10水价测算

经计算成本水价为1.25元/m3。

第二章灌区基本情况

2.1自然概况

同心县石狮镇庙儿岭高效节水补灌工程项目区位于同心县城以东约5km处庙儿岭村附近，石狮扬水二支渠以东，地理位置介于东经105°17′～106°41′，北纬36°34′～37°32′。

项目区南以深沟为界，北至同预公路为界，西以石狮扬水二支渠为界，东至1470m高程线。

项目区地貌特征由北向南逐渐倾斜，地势平坦开阔，海拔高程在1457～1470m之间。

土壤受地貌、生物、气候及人为活动的影响，类型复杂，主要以灰钙土为主，土壤有机含量高，可适宜各种作物生长。

2.2社会经济情况

项目区涉及同心县石狮镇庙儿岭村的1个自然村，有13户，54人，2007年大家畜存栏56头，羊只76万只，人均纯收入1540元。

2.3水文、气象

项目区属典型的大陆性气候，其特点是：

风多沙大、干旱少雨、日照充足、蒸发强烈、冬寒长、夏热短，并常伴有干旱、冰雹、霜降及沙暴等自然灾害，按农业分区为中温干旱带。

该地区多年平均降雨量258.7mm，且年内分布不均，多集中在7～9月份三个月，这三个月的降水量占全年降水量61.8%。

地下水位较深，一般地下水埋深多在15mm以下。

年平均气温8.7°，年气温大于10°的天有167天，年太阳辐射量149千卡/cm2，无霜期140～170天，年均大风天22天，最多45天，平均风速3.1m/s，最大风速15.5m/s。

蒸发强烈，年平均蒸发量为2334.5mm，是年平均降水量的9.3倍。

由于干旱少雨，蒸发强烈，因此，没有灌溉就没有稳定的农业。

2.4水文及工程地质

项目区地处同心县东北部黄土丘陵边缘地带，同预公路南侧，地形呈缓坡状，东高西低，相对高差为30m。

区域地层经探坑揭露，岩性自上而下依次为：

壤土（Q3）分布在地表，层厚0.50m～2.30m；粉砂（Q3）层面埋深在0.50m～2.30m；壤土（Q3）层面埋深在3.20m～4.00m；壤土（Q2）层面埋深在7.50m～8.70m。

主要建筑材料：

砂子：

在同心县吴家河湾拉运，储量丰富，质量满足工程要求。

石子：

在同心县石炭沟拉运，储量丰富，质量满足工程要求。

块石：

在同心县石炭沟拉运，储量丰富，质量满足工程要求。

2.5水资源利用现状

石狮扬水二支渠设计流量为0.06m3/s，由于二支渠部分灌溉面积已发展为设施农业，用水量减少，可剩余水量0.03m3/s，年节余水量21.07万m3。

2.6土地资源利用现状

项目区总面积1400亩，可开发面积1200亩，种植作物以小麦、糜谷为主。

2.7水利设施现状

（1）项目区已建石狮扬水二支渠2.1km，为U型断面，设计流量0.06m3/s；

（2）同心窑山人饮工程供水管道从项目区附近通过；

2.8存在的问题

项目区水资源奇缺，水利发展滞后，群众生产生活水平低。

第三章工程任务及规模

3.1工程建设的必要性

同心县位于宁夏南部山区干旱地带，属吴忠市所管辖，是一个以农牧业为主的半农半牧大县，也是少数民族聚居地区之一。

同心县辖12个乡（镇）、188个行政村、732个自然村，总人口33.99万人，其中农业人口24.63万人，占总人口的72.46%。

全县土地面积4486.17km2，其中耕地面积1273.53km2。

由于县域内自然条件差，生态环境恶劣，水资源短缺，用水效率不高，水利基础设施薄弱，经济发展滞后，群众生产生活水平低下，饮水也十分困难，是国家重点扶贫对象，被列为国家级贫困县。

严重的水资源匮乏，是造成当地生态环境恶化，自然灾害频繁，区域经济落后，人民群众生活贫困的主要原因，也是制约全县经济社会发展的重要因素之一。

根据自治区第十次党代会和宁夏中部干旱工作会议精神，移民工作由以往的县外移民转为县内移，将居住在偏僻大山深处的农户搬迁出大山，集中建设移民新村，使农户置换生活空间，集中解决项目区生产生活用水问题，提高农户生产生活质量，逐步改善贫困生产、生活条件，缓解生态压力，使群众的生产生活水平逐步向“生产发展，生活宽裕，乡风文明，村容整洁，管理民主”的新农村建设基本要求迈进，全面推进县域经济快速增长，大力改善海原生态环境恶化现象，有力的促进自然、社会、经济和谐发展。

（1）建设生态移民工程是保护黄河中上游地区生态环境的需要

由于移民区群众大多居住在缺水县地形地貌复杂的山峁沟壑区，过度垦殖、毁林破坏天然草场，造成水土流失严重，生态恶化程度加剧，对山区农户实施生态移民搬迁，可有效缓解黄河中上游生态环境和水土保持保护压力。

（2）建设生态移民工程是有效改善生产生活条件的唯一出路

由于移民区群众文化落后，生活水平低，经济贫困，传统的“雨养”农业占主导地位，农民群众抵御自然灾害的能力十分脆弱，生态环境难以得到有效的恢复。

因此生态移民是解决群众生产生活困难，保护和治理生态环境的有效途径。

（3）建设生态移民工程是抵御干旱加剧的必然选择

连年的干旱给移民区群众生产生活带来极大的困难，加之道路交通不便，自然灾害频繁，人畜饮水困难，群众脱贫难度大，农民生产生活水平急剧下降，为此，实施同心石狮镇庙儿岭项目移民安置是转变脱贫方式，抗旱避灾，增加农民收入，改善当地群众生产生活条件，提高群众生活水平最有效的办法。

3.2工程建设指导思想及目标

根据宁夏中部干旱带工作会议精神，坚持“以人为本”的科学发展观，按照全面建设小康社会，建设主义新农村，构建和谐社会的总要求，大力发展优势特色农业、设施农业和旱作节水高效农业，以改善项目区群众生产生活条件为目标，增加农民收入，使中部干旱带群众早日摆脱贫困，走上稳定可持续的发展之路。

通过项目区的开发，发展特色种植1000亩。

安置移民254户1061人。

3.3工程规模

工程建泵站1座，铺设输水管道9.75km；配套高位蓄水池1座，阀井20座，给水栓防护井134座,道路2.5km。

其中骨干工程：

建泵站1座，铺设输水管道3.05km，配套高位蓄水池1座，阀井20座，给水栓防护井134座,道路2.5km。

田间工程：

铺设输水管道6.7km，给水栓防护井134座。

第四章水资源平衡分析

4.1灌溉水利用系数

对于农业灌溉供水由泵站、输水管道或蓄水池直接供水。

以石狮扬水二支为水源，故灌溉设计保证率与其保持一致，采用75%。

依据《节水灌溉技术规划》（SL207—98）规定，管道输水渠系利用系数按照0.95考虑，调蓄池考虑蒸发、渗漏损失以及漏损耗按5%考虑，利用水系数按0.95考虑，则输水过程中水利用系数为0.95×0.95=0.9，本设计取0.90。

4.2作物种植结构

根据农业生产的土壤、气候、土地、地貌等自然条件，结合农业生产的基本特点，项目区以发展物色农业为主,种植枣树、马铃薯。

本次规划项目区发展特色种植面积1000亩。

4.3灌溉制度

4.3.1灌水方式与灌水技术

项目区灌水技术实行节水型灌溉技术，以管道输水结合给水栓配套软管进行灌溉。

4.3.2灌水定额与灌水次数

项目区年降水量不足300mm，其中2/3集中在6～9月，因此7月份以前以春季保苗补水灌溉为主，7月份以后主要利用天然降雨。

作物灌水时间及灌水次数主要根据当地区的气候特点，结合作物生长对水的敏感性确定，在作物需水的敏感期灌关键水，项目区枣薯间作1000亩,每亩枣树为45～55株，马铃薯每亩为1300～1500株，每年灌溉5次，每次灌水8m3，灌溉定额为40m3。

4.3.3灌水周期

根据当地实际情况及周边地区的补灌经验，最终确定枣薯间作灌水次数5次,具体补灌时间、灌水定额及灌溉定额见作物灌溉制度表。

作物灌溉制度表

枣薯间作

灌水时间

灌水天数

灌水定额

（月·日）

（d）

（m3）　

4.1～4.15

16

8

4.20～5.5

16

8

5.5～5.20

16

8

5.20～6.5

16

8

6.5～6.20

16

8

合计

80　

40

4.4灌溉需水量确定

根据作物灌溉制度，项目区特色农业1000亩，年净用水量为4.0万m3,毛用水量4.44万m3。

4.5可利用水量分析

庙儿岭项目区高效节水补灌工程选择石狮扬水二支渠为水源，石狮扬水二支渠设计流量为0.06m3/s，由于二支渠部分灌溉面积已发展为设施农业，用水量减少，可剩余水量0.03m3/s，年富余水量21.07万m3。

4.6水量平衡分析

庙儿岭项目区高效节水补灌工程选择石狮扬水二支渠为水源，石狮扬水二支渠设计流量为0.06m3/s，由于二支渠部分灌溉面积已发展为设施农业，用水量减少，可剩余水量0.03m3/s，而本项目区引水流量为0.0076m3/s，小于二支渠所剩余的水量。

项目区年用水量4.44万m3，二支渠年富余水量21.07万m3。

由此分析，供水量大于需水量，满足用水要求。

第五章工程布置及建筑物

5.1设计标准及依据

5.1.1工程等级及标准

项目区开发灌溉面积1000亩，泵站设计流量0.0076m3/s。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》《灌溉与排水工程设计规范》规定，泵站、调蓄水池工程等别为为V等，工程规模小

（2）型，建筑物级别为5级，管道及管道建筑物级别为5级。

5.1.2防洪标准

泵站工程、调蓄水池工程建筑物防洪标准为10年一遇设计，20年一遇校核，输水管道及管道建筑物防洪标准为10年一遇设计。

5.1.3设计依据

（1）《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363－2006）；

（2）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204－98）；

（3）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）；

（4）《防洪标准》（GB50201－94）；

（5）《灌溉与排水工程设计规范》（GB／T50288－99）；

（6）《泵站设计规范》（GB/T50265－97）；

（7）《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20－78）；

（8）《宁夏中部干旱带展规划》；

（9）《中部干旱带县内生态移民规划（2007年～2011年）和2008年县内生态移民》实施方案；

（10）其它有关现行规程、规范。

5.2工程总体布置

规划项目区开发土地灌溉面积1000亩，工程以石狮扬水二支渠为水源，通过泵站扬水——300m3高位蓄水池——管道输水——给水栓——管灌的运行方式，进行马铃薯间作枣树的种植。

规划自石狮扬水二支渠桩号1+955处开口引水，至泵站前池，通过泵站扬水至高位蓄水池，自高位蓄水池自压向整个供水系统供水。

泵站布置在二支渠东侧，泵站安装1台机组，设计引水流量0.0076m3/s。

该工程铺设扬水管道长0.8km；输水干管1条，长2.25km；支管道垂直输水干管布置，支管间距100m，项目区共布置支管32条，总长6.7km。

出水管垂直于支管道布置，采用出地竖管安装给水栓（出水口），给水栓布设间距50m，项目区共布置给水栓134个，单个给水栓控制面积7.46亩。

配备50m长移动软管254条，总长12.7km。

5.3工程设计

5.3.1泵站工程

5.3.1.1泵站布置

本项目新建泵站1座，布置在石狮扬水二支渠桩号1+955处，控制1470.0m以下。

5.3.1.2泵站流量

项目区种植枣薯间作1000亩，每年灌溉5次，每次灌溉8m3。

每次灌溉16天，灌溉定额为40m3，泵站每天工作时间按22h计，根据灌溉制度分析，项目区最大灌水率为0.063m3/s/万亩，确定项目区的引水流量为0.0063m3/s，扩大系数取20%～30%，这里取20%，确定最大引水流量0.0076m3/s。

5.3.1.3泵站扬程及机组选型

泵站自石狮扬水二支渠引水至进水前池，进水前池设计水位1455.77m，出水高程1486.40m，由此计算净扬程H净=30.63m，管道总水头损失6.22m，则总扬程36.85m，设计流量0.0076m3/s（27.27m3/h），根据流量及扬程，选择水泵为125TSWA型多级离心泵1台，额定流量28m3/h，扬程42m，转速1450r/min，效率60%，必须汽蚀余量3.0m,配套电机功率11Kw。

。

5.3.1.4泵站建筑物

5.3.1.4.1泵房及管理房

泵站布设在石狮扬水二期工程二支渠左拜桩号1+955处，自二支渠引水至泵站前池，引水渠长30m。

该处石狮二支渠渠底高程为1455.43m，设计水位为1455.66m，渠顶高程为1455.93m。

规划泵房及管理房平行于二支渠布置，共2间，平面尺寸6.97×6.37m，面积44.4m2。

泵房布置1台机组。

5.3.1.4.2进水口及引水渠

泵站自石狮扬水二支渠桩号1+955处取水，二支渠设计流量为0.06m3/s，渠道断面为U型断面，渠深0.50m，设计水深0.25m，渠底高程1455.43m，设计水位1455.66m。

在二支渠引水口处设置进水闸和节制闸各1座，闸门孔口尺寸均为0.5×0.5m（长×宽），单孔，闸室长1.0m。

闸底高程1455.43m，闸前水位1455.66m。

闸门采用整体式框架钢闸门，闸门尺寸500×500mm。

引水渠长20m，断面同二支渠断面，比降1/500。

5.3.1.4.3进水前池

泵站进水前池的设计水位1455.77m，池底高程1454.07m，池顶高程1456.57m，池深2.5m，设计水深1.7m，安全超高0.8m。

根据机组的布置和水泵的进水条件，设计进水前池为圆形，半径1.8m，设计工况下的前池容积17.3m3，设计流量0.0076m3/s时，取秒换水系数为60；则进水前池容积为0.46m3，满足要求。

进水前池为圆形C20钢筋砼结构，筒壁厚250mm，底板厚500mm，池底铺设厚100mm的C10砼垫层，垫层以下铺3：

7灰土厚300mm。

在池顶筒壁中部设1.0m高的钢制栏墙。

5.3.1.4.4吸水管及出水管道

吸水管直径和进水嗽叭管直径分别按1.4m/s和1.1m/s控制流速计算，出水管管道直径按1.4m/s控制流速计算，管径计算公式采用D=1.13

。

经计算，吸水管直径D吸=200mm，喇叭管进口直径为D喇=300mm，出水管直径D出=200mm。

进、出水管道均采用DN200m钢管，壁厚6mm。

5.3.1.4.5扬水管道

压力管道为泵站～高位蓄水池管段，长800m。

①管道管径确定

管径按下式计算：

式中：

D——管道内径，m；

Q——流量，m3/s；

V——经济流速。

经计算，压力管道Φ110UPVC管，公称压力0.6MPa。

②管道水头损失计算

管道水头损失按下式计算：

式中：

——沿程水头损失，m；

L——管长，m；

Q——流量，m3/s；

D——管道内径，m。

5.3.1.4.6泵站安装高程确定

卧式离心泵的安装高程是指水泵中心轴高程，按下式计算：

H允吸=

-（NPSH）r-h吸

式中：

——大气压修正值，取8.72m；

P′汽——汽压修正值，0.24；

（NPSH）r——水泵允许汽蚀余量，3.0m；

h吸——进出水管水头损失（m），0.8m；

——进水池的水位高程，为1455.30m。

经计算，H允吸=4.68m，理论安装高程1457.18m，根据实际地面高程，确定水泵安装高程为1455.54m。

5.3.1.4.7泵站辅助设备

（1）伸缩节

在出水管上设DN200SSJ伸缩节1个，公称压力1.0MPa。

（2）出水阀门

在出水管上设D341X-10（DN200mm）型手动蝶阀1个。

（3）真空泵

泵站设水环式真空泵1台，型号为SZB-4型，功率1.5kW，其容量按离心泵单泵抽气，充水时间不宜超过5min确定。

（4）采暖与通风

泵房采用自然通风方式，冬季停水后水泵不运行，故不设冬季取暖电气设备。

（5）起重设备

根据水泵和电机重量，采用三脚架和倒链起吊设备，操纵方式为地面操纵，供泵房内设备安装及检修使用