泾河流域小河小流域坝系建设可行性研究报告.docx

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泾河流域小河小流域坝系建设可行性研究报告泾河流域小河小流域坝系建设可行性研究报告泾河流域小河小流域坝系建设可行性研究报告1综合说明小河流域位于礼泉县城西北约12公里，属低山丘陵沟壑区。

是泾河的二级支流。

流域面积涉及石潭、昭陵、南坊、建陵、叱干5个乡镇，18个行政村，农业人口1.8万人，农村劳动力0.6万人，耕地总面积1700hm2，人均基本农田0.09hm2，年产粮食637.5万kg，农民人均纯收入1100元。

流域总面积39.29km2，治理面积25.8km2，治理程度65.7%。

沟壑密度2.31kmkm2，土壤侵蚀模数为3700tkm2。

小河沟道现有瘀地坝4座，因年久失修，坝体严重破损，成为险坝。

小河流域下游是宝鸡峡灌区重要水库泔河水库。

长期以来，上游泥沙大量涌入，加重了对水库的淤积。

随着宝鸡峡泔河水库加坝加闸和清淤工程年内的实施，为了从根本上解决对水库的淤积，在上游建立坝系，节节拦蓄已从成为当务之急。

小河流域主沟道全长32公里。

小河沟道成为划分石潭和建陵乡一道天然分界线，两乡相隔虽然只有10002000米沟道，只能隔岸相望，互不通道，交通极不便利，平时要绕30多公里以外的小河桥上才能通过。

本次可研究报告依据水土保持治沟骨干工程暂行技术规范SD175-86,水土保持综合治理规划通则GB/T16453.3-1996,水土保持综合治理技术规范GB/T16453.111645.6，水土保持综合治理效益计算方法GB/T15774,2007年水土保持工程项目概算定额、黄河水土保持生态工程概算定额，在工程指标的确定上参考了咸阳市实用水文手册淤地坝等技术资料。

此规划的目标是用3年时间，即2008年2010年完成骨干坝3座，中型坝4座，小型坝9座。

建设规模和建设时序详见下表11、表12。

建设期末该小流域布坝密度达到0.46座/km2，坝系总体防洪能力达200年一遇标准，并在10年一遇洪水标准下坝地全部实现保收，最终达到相对稳定。

经设计估算：

坝系总体完成坝体土方67.3万m3，石方2124m3，浇筑混凝土690m3。

坝系总需要资金883.86万元，其中中央投资787.29万元，地方配套45.52万元。

骨干坝投资622.02万元，中型坝投资151.68万元，其中加固1座，投资29.74万元，小型坝投资110.16万元，其中加固1座，投资12.24万元。

坝系建成后，总库容581.12万m3，拦泥库容214.87万m3，滞洪库容366.25万m3，瘀地面积187.86万hm2，可拦泥沙214.8万m3，年均拦沙10.74万m3。

经济计算期按33年计，经计算坝系总效益为3097.6万元，其中拦泥效益542.9万元，淤地种植效益2660.7万元，养殖效益294万元。

项目经济净现值94.7万元，效益费用比1.98，内部收益率8.92，投资回收年限15年。

该项目建设方案具有较显著的经济效益，各项经济指标均可行。

项目实施后将有效改善小河流域严重的水土流失现状，提高沟道防洪标准，减少入黄泥沙，促使流域坡耕地退耕还草，调整农村产业结构，带动当地经济可持续发展，加快生态环境的改善，其社会效益非常显著。

表11坝系建设规模表项目合计骨干坝中型坝小型坝现状413新建14338其中加固211达到183411表12坝系建设时序安排表时间（年）合计骨干坝中型坝小型（座数）20087G02Z03Z04X02X03（加固）X04X0520094G03Z02（加固）XO8X0920105G01Z01X01X06X07表13坝系工程特性表小流域名称礼泉县小河小流域坝系工程项目单位数量建设地点陕西省礼泉县乡骨干坝座3建设期3年中型坝座4项目单位数量淤地坝小型坝座9流域面积km239.29骨干坝控制面积km2流域人口万人1.8坝系总库容万m3581.12劳动力万人0.6坝系拦泥库容万m3214.87林草覆盖率%22.4工程坝模设计淤地面积hm2187.86流域概况水土流失面积km239.29工程土方万m367.3土壤侵蚀模数t/km23700石方m32124治理面积km225.8混凝土方m3690治理程度%65.7钢筋混凝土方m3多年平均降水量mm563.6量沟道常流水流量m3/s0.03水泥t483.59多年平均径流量万m3196.5钢材t多年平均输沙量万t14.54沙子m3骨干坝座石子m3中型坝座1块石m3数量小型坝座3混凝土管m骨干坝控制面积km239.29主要材料用量柴油t928.67总库容万m3393.45用工万工日71.68拦泥库容万m3159总投资万元588.83工程现状指标剩余库容万m3234.44投资其中中央万元可淤地面积hm2186.13地方万元已淤地面积hm278.83年拦泥能力万t214.87四级年可灌溉面积hm2骨干坝五级年效益年可增产粮食万kg1993.9中型坝年单位库容投资元/m3淤积年限小型坝年单位拦泥投资元/m3四级设计/校核/经济净现值万元94.7骨干坝五级设计/校核/效益费用比1.98中型坝设计/校核/内部收益率%8.92设计指标洪水重现期小型坝设计/校核/经济指标投资回收年限年152基本情况21自然条件211地理位置小河流域位于礼泉县城西北约12公里，属低山丘陵沟壑区。

是泾河的二级支流。

流域有石潭、昭陵、南坊、建陵、叱干5个乡镇，18个行政村。

坝系流域总面积39.29km2。

212地质地貌小河流域属低山丘陵沟壑区，是泾河的二级支流，为第四纪黄土层覆盖，流域内沟壑密度2.31KM/KM2，侵蚀模数3700tkm2.。

沟长32KM。

沟道发育为幼年沟，其沟道以“U”形居多，沟道平均比降为1.62%。

小河流域上游有一泉眼，因此主沟道内有常流水，流量约为0.03m3/s。

213土壤、植被小河流域土壤类型主要为轻粉质黄土，具有质地松、柱状节理发育、易受侵蚀的特点。

流域内乔木林现存15hm2，经济林865hm2，林草覆盖率为22.4。

表21土地、耕地坡度组成表坡度组成结构（hm2）总面积（Km2）35515152525392913007456981186占比例（%）33191830耕地坡度组成（hm2）总面积（hm2）355151525251700423405317555占比例（%）24.923.818.6532.65214气象、水文1）小河流域多年年大风天数平均为112天，年平均无霜期215天，历年最高气温40，最低气温10，年平均气温12.9，年蒸发量1100mm。

表22气候特征表气象气象站最高最低平均气温10大风日数（d）年蒸发量（mm）礼泉401012.9422.671121100说明：

根据建站以来的多年资料填写。

大风指数为5级以上风。

2）小河流域多年平均暴雨次数26次，多年平均降水量534mm563.6mm，由于每年暴雨多发，加之沟内有小股常流泉水，沟头延伸及沟道陡势较为严重，经常会发生塌方和滑坡。

表23降水特征表年降水量（mm）最大最小雨量站名流域面积（Km2）量年份量年份多年平均多年平均汛期降雨量（mm）多年平均暴雨次数（d）礼泉39.29806.458271.677548.3423.226说明：

暴雨指24小时降雨50mm的强降雨。

3）小河流域径流特性、洪水特性、输沙量见表24。

径流特性表是根据表24表25（不同设计频率洪量模数表）表26（不同设计频率洪峰流量模数表）及相关的资料确定不同频率磨张坝设计洪水过程线61.69m3/s；年输沙量为14.54万吨。

设计洪水总量按礼泉县实测24小时设计雨量计算WpHpF式中：

Wp设计洪水量，104m3；洪量径流系数，采用当地经验值0.8；Hp频率为p的流域中心点24小时雨量；F工程控制面积，km2设计洪峰流量计算：

查咸阳市实用水文手册根据小河流域所在地区的水文资料，分别采用推理公式QN=KNFn，洪水调查或经验公式法进行设计洪峰流量计算，见表26。

洪水过程线：

设计洪水过程线及以下的调洪演算部分内容，当不涉及溢洪道设计时可以不计。

设计洪水过程线采用概化三角形过程线。

洪水历时计算公式：

Tp5.56wp/Qp式中：

Tp洪水总历时，h涨水历时公式：

t1dt1TP式中：

t1涨水历时，h；dt1涨水历时系数，一般为0.130.17年输沙量计算公式WsMsF/r式中：

Ws年均输沙量，tMs年均侵蚀模数。

取3700t/km2.F流域面积。

km2r泥沙容量。

取r1.3t/m3表24径流特性表年径流量（万m3）最大最小径流站名流域面积（Km2）量年份量年份多年平均多年平均径流量多年平均洪水次数年输沙量（万m3）（万t）礼泉39.29806.458271.677548.3423.22614.54注：

洪水指一次洪峰2陪多年平均流量的径流过程。

表24不同设计频率洪量模数表洪水重现期（年）510203050100200300洪量模数（m3/km2）2.483.334.184.695.366.317.287.87表25不同设计频率洪峰流量模数表洪水重现期（年）510203050100200300洪峰流量模数（m3/s.km2）36.662.0794.78117.69144.27188.73234.86251.07215沟道特性分析流域内整个沟道两岸经常发生崩塌、滑坡等现象。

其中0.51km2处沟道25条，13km2处沟道18条，35km2处沟道17条，510km2处沟道10条，沟道平均比降为1.62。

表26小流域沟道特性表单位：

km2面积0.5113355101050合计条数25181710878平均比降0.560.40.310.720.131.622社会经济条件221行政区划、人口、劳力小河流域涉及石潭、昭陵、南坊、建陵、叱干5个乡镇，18个行政村，1.8万口人，人口自然增长率为5，其中农业劳动力0.9万人。

222土地利用现状耕地总面积1700hm2，人均基本农田0.09hm2，年产粮食637.5万kg，农民人均纯收入1100元，流域社经情况见表27。

表27小河流域社会经济现状表流域涉及辖区产值纯收入总人口农业劳动力万户万人万人km2Km2人/Km2hm2hm2180.51.80.939.2939.29458.130.220.092611.251450.6919801100223经济状况小河流域涉及石潭、昭陵、南坊、建陵、叱干五个乡镇。

有4.8万口人，自然增长率为5。

农村劳动力0.9万人，耕地面积1700hm2，人均基本农田0.09hm2，年产粮食637.5万kg，农民人均收入1100元。

流域内有礼相、礼淳两条公路，交通便利，电力实现村村通，通讯设施到农户，水资源比较紧缺，生活、生产、灌溉严重缺水，给群众带来极大不方便。

流域内土地政策是包产到户、谁开发、谁保护、谁受益。

政府维护开发者的经济利益，现有淤地坝少许，目前机制较为落后，管理不完善，基本为个人享有，坝地被少数农户自主耕种。

表28小河流域农业社会经济现状表总产值（万元）各业产值占总值比例（）农业农业粮食其它林业牧业副业合计粮食其它林业牧业副业果业合计650.260.320.710.1181.7520.61257.652611.521.42.30.70.36.719.948.3100224基础设施建设情况流域坝系工程建设施工条件较好。

项目区骨干道路主要有礼相、礼淳两条公路，交通便利，乡村公路贯穿流域主沟道和支沟，筑坝用水、电较为方便，流域内有治沟工程5座，在下游建有小型水库1座，中型坝1座，上游有小型坝3座，且各自为政，布局分散，缺乏关联性，对突发性洪水抵御能力差，加之年久失修，坝系已不能正常运行。

从农、林、牧、副业等产值比例可以看出，该流域内农业产业结构单一，水利设施薄弱，自我发展和抵御自然灾害能力十分有限，整体经济水平较低。

23、水土流失概况

（1）土壤侵蚀状况小河流域境内属丘陵沟壑区，侵蚀模数3700t/km2a，年输沙量14.54万吨。

造成水土流失原因有二：

一是自然因素，主要是以重力侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀为主；二是冲沟侵蚀，滑坡、崩塌、泻流侵蚀等。

流域内梁峁起伏，沟壑密布，坡度陡峻，植被稀少，黄土疏松，降水量集中，且时空分布不均。

水土流失造成了沟壑恶性循环，破坏地表，减少耕地；土层变薄，肥力下降；抬高河床，加剧洪灾；淤积塘库，缩短塘库使用寿命；灾害频繁，影响区域经济发展。

表29侵蚀面积及强度分析表单位：

侵蚀模数（tkm2）其中（Km2）流失面积（Km2）轻度占中度占强度占较度占剧烈占侵蚀模数沟壑密度（KM/KM2）39.298.7122.28.3221.210.125.76.3116.15.8514.637002.313、淤地坝工程现状与分析31水土保持生态建设现状水土流失的原因一是自然因素，主要是以重力侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀为主，还有冲沟侵蚀，滑坡、崩塌、泄流侵蚀；流域内梁峁起伏，沟壑密布坡度陡竣，植被稀少，黄土疏松，降水量集中，且时空分布不均。

生态治理措施薄弱，责任不明确，投入管护不到位，资金较少，达不到治本目的。

32淤地坝建设现状分析小河流域从五、六十年代开始兴建了5座治沟工程，在下游建有小型水库1座，中型坝1座，上游有小型坝3座，且各自为政，布局分散，缺乏关联性，对洪水抵御能力差，这些工程历年来为项目区人民的生命财产安全及人畜饮水、粮食、果品、拦泥、增产保收起到了极大的作用。

但由于年久失修，这些工程多已成为病坝，险坝。

321拦沙蓄水作用分析表31现状坝系运行情况表库容淤地（亩）坝型座数控制面积总已淤剩余可淤已淤中型坝12.515.26.438.774729小型坝32.88.222.895.334937合计45.323.429.3214.19666322淤地坝工程保收能力分析4座淤地坝控制面积5.3km2，已淤地4.4hm2。

其中设计频率为10，淹水深度不大于0.8m，淤积厚度不大于0.3m时，视为保收。

从分析情况可以看出，现状坝的坝地均不能实现防洪保收，保收能力已完全丧失。

见表32。

表32淤地坝现状防洪保收能力分析表（P10）工程名称控制面积（km2）坝地面积（亩）设洪计算（万m3）淹水深度（m）淤积厚度（m）面积比值防洪保收能力山王坝2.529111.30.560.07不保收曹村坝0.83126.20.950.350.009不保收孙家坝0.98147.31.00.400.009不保收南岭坝0.99117.41.10.550.007不保收323淤地坝工程防洪能力分析小河流域现有的淤地坝，无论从工程规模还是从坝系数量，分布上已经很难确保防洪安全，尤其是对下游的宝鸡峡泔河一库构成了威胁。

小河流域现有的淤地坝基本上是70年代左右在群众运动中兴建的，由于超期运行，年久失修，加之修建标准低，4座淤地坝原设计均采用十年一遇洪水设计，三十年一遇洪水进行校修。

目前4座工程经过多年淤积，剩余库容较小，防洪能力很低。

详见表33表33淤地坝现状工程防洪能力分析（P10）序号坝名控制面积（km2）总库容（万m3）防洪库容（万m3）抵御频率（年）修建时间（年）备注Z01山王坝2.515.26.431067X01曹村坝0.832.70.8573X02孙家坝0.982.81.0572X03南岭坝0.992.71.157533淤地坝现状评价小河流域从五、六十年代开始兴建了5座治沟工程，在下游建有小型水库1座，中型坝1座，上游有小型坝3座，且各自为政，布局分散，缺乏关联性，对洪水抵御能力差，这些工程历年来为项目区人民的生命财产安全、人畜饮水、粮食、果品、拦泥、增产保收起到了极大的作用。

331工程布局的评价小河流域下游有中型坝1座，中游和上游有小型坝3座。

这些坝的布局对于流域拦沙、拦泥、人畜饮水，增产保收起到了非常大的作用。

332运行管理现状现有的4座坝已超期运行了多年，库容已淤满，丧失滞洪能力，维修管护费用不到位，管理难度较大。

333主要经验与存在问题淤地坝建设经过不断地实验、示范、探索、总结，已有了一套完整的规章制度，技术标准和规范。

首先从规划到设计，从施工到管理运用基本上走上了制度化、规范化、标准化的轨道。

为项目的顺利实施提供了保障。

其次，通过淤地坝建设的施工实践，建坝技术日趋提高。

最后在工作中培养锻炼出了一批业务技术骨干，这将成为今后项目实施的主力军。

存在问题：

一是流域缺乏统一规划，治理措施单一，分布分散，且质量不高，不能充分发挥水土保持措施的作用；二是国家投入力度小，影响综合治理，特别是沟道坝系建设发展缓慢。

4坝系建设目标41指导思想根据当地生产生活实际，小河流域治理指导思想是：

立足县情，因地制宜，面向市场，生态、社会、经济效益一起抓；工程、生物措施一起上。

山、水、田、林、路综合治理；沟、谷、峁、梁、坡因害设防。

在治理上上规模，质量上上档次，效益上上台阶。

42编制依据以国家和地方颁布实施的水土保持法律法规为基础，以水土保持行业规范和技术资料为依据，以工程建设中可能产生的水土流失的防治措施为内容，从而实现维护项目区生态环境和促进区域社会经济的可持续发展为目标。

1）法律法规中华人民共和国水土保持法中华人民共和国水土保持法实施条例2）技术规范水土保持综合治理规划通则Sl20498水土保持综合治理技术GB/T16453.111645.6水土保持综合治理效益计算办法GB/T157741995水土保持综合治理技术规范GB/T16453.1-11645.6水土保持监测技术规范Sl2772002水土保持工程项目概算编制定额2007年颁布3）技术资料咸阳市实用水文手册43建设原则1）坚持预防为主，保护生态的原则采取的水土保持措施能最大限度地辟免和减少工程建设活动对原有植被和生态环境的破坏，保持和改善区域生态环境。

2）水土保持与工程建设运行安全相结合的原则采取的水土保持措施应充分考虑工程的安全建设运行，确保工程建设产生的水土流失不对主体工程建筑物，施工厂区及临时施工道路等造成危害。

3）水土保持设计与主体工程设计相衔接的原则水土保持措施布设与主体工程中已有的水土保持措施相衔接，构成一体，辟免与环境保护等措施中植物措施相重复，在设计深度和实施进度安排上与主体工程设计和施工进度相适应，充分体现“三同时”制度。

4）综合防治，突出重点原则因地制宜，因害防设，采取工程措施、植物措施和临时防护措施相结合的水土流失防治体系，分区治理，合理配置防治措施，形成完整的水土保持综合防治体系。

44建设目标、防洪目标：

通过合理的工程布局规划，建成以骨干坝为骨架的防洪体系。

在流域内布置骨干坝，并配置一定量的中小型淤地坝。

骨干坝以防洪拦泥为主，中小型坝以拦泥为主，相互作用，使流域坝系的防洪标准达到200年一遇洪水的标准。

拦泥目标：

坝系控制面积39.29km2，总拦泥量214.87万m3，年均拦泥量11.18万m3以上，使流域内85以上的泥沙得到有效的控制和利用，达到泥不出沟，减少流入黄泥沙的目的。

保收目标：

通过坝系建设，增加坝地面积，使坝地面积在淤积年限期末达到186.13km2，按照初步实现坝系相对稳定的总体目标，合理布设坝系，使流域坝地面积与控制面积比值达到0.042，确保坝地在10年一遇设计洪水条件下，全部实现防洪保收。

蓄水目标：

通过坝系建设，调节径流，使坝系在淤积年限内最大蓄水能力达到581.12万m3，年蓄水29.06万m3。

5总体布局与规模51.坝系工程布局原则和方法511坝系工程布局原则1）坚持坝系建设与流域综合治理相结合的原则。

坝地建设要服从流域综合治理，流域治理必须重视沟道治理，只有实现措施的合理配置，才能相互促进，相得益彰。

2）坚持生态减沙和经济效益相结合的原则。

根据当地自然条件，社经情况和沟道工程运行现状，针对存在的主要问题，最大限度的控制洪水泥沙，提高水资源利用率，最大限度地发挥坝系工程在防洪、拦泥、淤地种植等方面多种效益齐抓，妥善协调好相关规划和其它生态建设项目。

3）坚持坝系工程布局设计以治沟骨干工程为重点，中小型淤地坝相配套的原则。

4）坚持兴建与加固并重，优先旧坝加固的原则。

5）坚持统一规划、科学布局、分布实施、分期加固的原则布局。

5.1.2方法步骤1）收集资料,现场调查。

通过对各方面各种资料的收集，针对小河流域的现状，确定各类工程的数量、布局、规模、枢纽结构和建设时序。

分析坝系的相对稳定性，确定施工流程，施工工艺，施工组织形式，工程建设管理形式，运行管理形式，通过投资估算，效益分析和经济评价，确定合理的建设方案。

2）坝址选择和勘测通过野外实地勘查，初步选出各类型工程坝址，并将其点汇在1/10000的地形图上;对坝址进行断面测量，作为估算工程的依据；量取与计算工程高程库容和高程淤地面积关系曲线。

3）坝系布局方案与布设根据小河流域现状及可研建设目标原则，经实地调查研究分析，在初选坝址单项工程设计的基础上，按照坝系相对稳定的要求，以合理的类型结构和较高的防洪保收标准进行布局方案设置。

具体为：

按照上拦下保的原则，支毛沟以淤地拦泥为主，配套骨干坝防洪，主沟骨干坝上拦下保，淤排结合，确保支沟和全流域坝系防洪保收安全。

表51小河流域坝系工程总体方案一单位：

座主沟支沟项目上游中游下游上游中游下游备注骨干坝111中型坝2（加固1个）22小型坝4（加固1个）23合计121426表52小河流域坝系工程总体方案二单位：

座主沟支沟项目上游中游下游上游中游下游备注骨干坝11中型坝212小型坝333合计12134552比选方案主要从投入、效益两方面进行比较充分论证。

（1）投入：

1）投资工程投资概算编制依据黄河水土保持生态概算定额和2007年水土保持生态工程概算定额。

经估算：

第一方案规划总投资为883.86万元。

其中骨干坝622.02万元，中型坝151.68万元，小型坝110.16万元。

共需国家投资787.29万元；第二方案规划总投资798.73万元。

其中骨干坝488.36万元，中型坝186.74万元，小型坝123.63万元。

共需国家投资680.89万元。

2）投劳第一和第二方案分别需投劳71.68万工时和62.72万工时。

3）主要工程量第一方案：

土方67.3万m3，石方2124m3。

第二方案：

土方55.42万m3，石方3143m3。

（2）效益主要从拦泥，坝地种植、养殖进行分析比较。

经分析计算，第一、第二静态效益分别为3097.8万元和2782.7万元。

详见下表。

表53经济效益分析比较表单位：

万元方案拦泥效益养殖效益种植效益效益合计一542.92942260.73097.8二518.3276.51987.92782.7表54两方案技术经济指标数工程数量方案骨干中型小型控制面积（Km2）库容（万m3）淤地（hm2）投资（万元）工程量（万元）投工（万工时）经济效益（静态效益一34939.29405.26883.8667.367.371.6894.7二251039.29355.17798.7355.4255.4262.7236.02通过对坝系布局方案一和方案二从建设条件,防洪能力、投资、效益等多方面综合比较，确定方案一为最佳方案，总布坝16座。

骨干坝主沟道2座，支沟1座，中型坝主沟道2座，其中加固1座，支沟2座。

小型坝支沟9座，其中加固1座。

53建设规模根据坝系布局方案分析，确定工程建设规模为：

（1）骨干坝：

新