干旱带生态恢复可行性研究报告优秀甲级报告Word文件下载.docx
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第一章项目概况
1.1项目名称
宁夏盐池县黄土丘陵雨养区生态恢复与集雨补灌示范工程建设项目
1.2建设单位
1.3建设地点
1.4建设年限
项目建设期为3年，2010年10月—2012年12月。
1.5总体目标
针对黄土丘陵纯雨养特点，选择“鸡鸣听三省”的典型代表区域和1000名典型代表户，整村推进，在三年内，通过补充集雨设施补灌设备、调整种养结构和粮经饲果草同步发展，依托区内外科研院所技术支撑，集中连片展示生态恢复与集雨补灌集成技术的10万亩示范基地，形成以庭院为核心的基本补灌田25000亩（示范户均经果林、饲料玉米、食用葵花、脱毒马铃薯和绿肥饲草25亩，1套补灌机具），具有补灌条件的生态果草基地20000亩和以出口型荞麦为主的小杂粮基地55000亩。
1.6建设规模
1）建安工程
集雨窖（40m3）5000眼，配套集雨场（200m2）5000个；
蓄洪池（10000m3）5座，配套集水窖（40m3）1000眼，田间水柜（20m3）1000个。
2）田间工程
输水管道30km，庭院集雨棚（300m2）2000座。
3）补灌设备购置
农户用补灌机具1000套，水箱（1.8m3）1000个，汽油机水泵1000台，重力滴灌1000套。
1.7投资估算及资金筹措
1.7.1投资估算
项目总投资7500万元，其中：
建安工程投资4550.00万元，田间工程建设投资1620.00万元，补灌设备购置投资1040.00万元，工程建设其它费用72.00万元，预备费218.00。
详见附表1。
1.7.2资金筹措
项目建设投资计划从两个渠道筹措，一是申请中央投资5700.00万元，二是地方配套及农民自筹1800.00万元。
1.7.3投资进度
项目在3年内（2010年10月—2012年12月）完成总投资。
1.8效益分析
1.8.1经济效益
2000座庭院集雨棚年净产值360万元，25000亩集雨补灌年增净产值2600万元，20000亩生态果草基地年增净产值1000万元，55000亩小杂粮基地年增净产值550万元，上述合计年总增净产值4510万元。
1.8.2社会效益
项目建设通过集中展示生态恢复和集雨补灌相结合技术模式，树立示范样板，可大力促进陕甘宁革命老区同类地区克服干旱瓶颈制约，充分利用自然降雨，提高当地的经果、脱毒马铃薯、玉米、饲草等综合生产能力，构建生态人居和谐、可持续发展的家园。
1.8.3节水效益
通过项目示范，蓄洪、集雨场、庭院棚工程集雨达到160万平方米，年可收集雨水8.2万方，沟垄覆盖田间微集水面积15000亩，年可有效利用雨水20.7万方以上，水分生产率由目前的0.45kg/mm亩提高到1.0kg/mm·
亩，即亩均增产200kg。
1.8.4生态效益
项目实施，可充分利用旱作区光热资源和已开发土地，较大范围扩大地表植被和经果林，推广集雨补灌节水技术，增加旱地适生经果品种和生长量，抑制农田扬沙，减少水土流失，显著提高雨水资源利用率和生产效率，改善当地的生态环境。
第二章项目建设的必要性和可行性
2.1项目背景
盐池县南部麻黄山乡位于宁夏黄土丘陵区陕甘宁革命老区，属温带大陆性季风气候类型，年平均降雨量在180-300mm，蒸发量大，年蒸发量在1221.9-2086.5mm，是降雨量的3-10倍，干旱发生频率极高，已成为宁夏中部干旱带干旱发生危害最频繁、最严重地带，给农民生产生活造成极大困难，农户因旱返贫率高。
该区域地形破碎，沟壑纵横，塬谷山丘川相间分布；
降水时空分布极不均衡，占土地面积85%的区域降水量小于300㎜，对农作物产量影响最大的4-6月份降水仅占全年的15-23%，而同期蒸发量是降雨量的4倍多。
最近3年来，根据宁夏黄土丘陵雨养区特点，中国农业科学院灌溉研究所、宁夏农业技术推广总站以及县乡技术部门，在盐池县南部山区麻黄山乡等农村，针对以单户家庭为主体进行小规模、分散经营的农业生产模式，主要作物类型和种植特点，通过对补灌系统的首部、输配水管网和灌水器等各个组成部分的设备配套类型和数量及其相互间的优化组合形式，并进行有效地整体配套和高度集成，新研制出2种不同作物应用模式的轻型成套滴灌系统机具，机具的整体技术性强，操作简单、管理方便，成果达到了国际先进水平，在实现常规灌溉功能的同时，也能够发挥应急抗旱灌溉功能，可分别适用于小宽行矮杆类和大宽行高杆类作物的长期灌溉和补充灌溉，具有配套轻型化、规格小规模化、投资廉价化和应用灵活化特点，有效地缓解了干旱缺水的山丘区各家庭用户的农业种植类型多样、地块位置零星分散、面积狭小、基础灌溉设施配套不到位、农业灌溉技术水平落后、难以达到统一化和规模化管理等实际问题，丰富了宁夏南部黄土丘陵雨养区生态恢复与集雨补灌农业的理论内涵。
麻黄山乡自然资源类型多样，具有陕甘宁革命老区旱作农业所有问题的特征，是陕甘宁革命老区旱作农业区的缩影，建设生态恢复与集雨补灌示范基地，对于示范带动陕甘宁革命老区创新应用集成模式，建立生态人居和谐家园具有重大意义。
2.2项目建设的必要性
2.2.1是生态环境恢复改善，实现农民脱贫致富和农业的可持续发展的需要
干旱纯雨养区的极度贫困问题和严重的生态问题相互交织互为因果，既源于自然客观原因，又源于人类生存压力加重和不合理的资源开发利用，导致林草植被破坏，水土流失加剧，土壤不断退化，农业生产条件持续恶化。
最终，人口和资源环境关系严重失衡，以至于一方水土难以养活一方人。
如何实现该地区生态环境恢复改善，实现农民脱贫致富和农业的可持续发展就成了面临的一个严峻课题，也成为宁夏全面实现小康社会的重点和难点。
多年的扶贫开发工作实践表明，仅靠点上、片上的局部治理，单项的政策实施难以从根本上扭转区域生态环境退化的状况，也难以为区域经济长期稳定发展提供支撑作用。
必须以现代农业的理念，运用生态经济学，可持续发展理论，开展以生态恢复重建为优先，以提高土地生产力和农民经济收入为目标的生态农业建设，探索南部干旱雨养区生态环境良好与经济协调发展的现代生态节水农业模式。
2.2.2是促进旱作雨养补灌农业有效推广持续发展的需要
位于四省交界的老区盐池县处于宁夏中部干旱带的典型干旱雨养地带，县域85%耕地无灌溉条件，长期以来，农牧交错,不合理的人为活动频繁，大面积的水土流失，地下水位下降，旱灾频发，造成了一系列生存、生态环境问题。
常规和传统自然降水条件下的旱作方式越来越受制于干旱，特别是春夏连旱加之降水时空不均，大片旱地连年出现“满眼无苗，状如冬天”的严重状况，以集雨补灌为主要形式，加强发展旱作雨养补灌农业，是有效增强耕地蓄水抗旱能力，实现自然降水时空调配综合利用，减少对地下、地表水资源的过度开发和依赖，减轻水土流失和土地沙化，促进人口、资源、环境相协调，增强农业可持续发展能力。
2.2.3发展旱作节水农业是构建和谐社会的重要途径
旱作区是贫困高发区，聚集了全县80%以上的农村绝对贫困人口。
由于经济欠发达，生态环境恶劣，产业结构单一，农民60%以上的收入来自农业。
通过发展旱作节水农业，有效提高水土资源利用效率和效益，在稳步发展粮食生产的基础上，发挥旱作区农业独特资源优势，加快特色农业产业发展步伐，促进旱作区农业再上新台阶，是增加农民收入和消除贫困的有效举措，是发展现代农业、推进社会主义新农村建设的重要内容，是促进区域经济发展、缩小城乡差别、构建和谐社会的重要途径。
2.3项目建设的可行性
2.3.1旱作节水农业基础设施较强
麻黄山乡“鸡鸣听三省”处于陕西、甘肃、宁夏三省区交界。
平均海拔1370m。
年均日照2872.5小时，太阳年辐射总量141.6千卡/cm2，≥10℃积温2944.9℃,昼夜温差10～12℃，光照时间长、昼夜温差大。
年均降水不足300mm，但土层深厚，非耕地与耕地之比远高于其他地区，非生产性的水分损失较大，具有聚集降雨、节水补灌、培育土壤水库，进行农田水量调控的有利条件。
2.3.2具有发展区域特色产业的潜力
该区域是传统的旱作农业种植区，具有显著的农牧结合生产地域特色，种植的脱毒马铃薯、小杂粮、玉米等栽培历史悠久，群众掌握传统种植栽培技术。
通过推广新品种,采取集成技术,充分挖掘发挥地下水、人工沟坝蓄集水资源，有巨大潜力。
同时土壤、水质及大气环境检测化验，各项指标均符合绿色产品产地环境条件，为拟建项目实施,带动地方优势特色产业，农民全面增收，创造了有利的基础条件。
2.3.3具有成熟的节水补灌模式和节水管理实践经验
形成的不同时空降水富集和叠加，在关键生育期补灌的以微地形沟垄覆盖集水和微动力节水补灌相结合为主要特征的集成技术模式体系；
围绕水资源承载力，与农户进行了广泛的交流和沟通，对注重农户对项目的积极参与模式进行了有益、有效的实践，联户应用，合作社集中补灌管理运行的有效模式。
第三章项目承担单位基本情况
项目承担单位为宁夏盐池县麻黄山乡政府和宁夏盐池县农牧局,共有在岗技术人员104名，其中：
高级农艺师13名，农艺师69名。
由于技术人员长期在生产第一线，具有较强的实际工作能力，多次承担丰收计划并完成旱作农业示范、脱毒马铃薯繁育基地建设等多项部级和自治区级项目，积累了丰富实践经验和相关技术储备、综合技术实力，完全可以满足项目实施的技术水准要求。
项目主要技术依托单位为中国农业科学院农田灌溉研究所,共有在岗技术人员34名，其中：
研究员9名，副研究员15名。
多次承担多项国家级、部级项目，积累了丰富实践经验和相关技术储备、综合技术实力，完全可以满足项目实施的技术水准要求。
中国农业科学院农田灌溉研究所是国内唯一从事农田灌溉专业科学研究的国家级单位，专业技术人员较为齐全，拥有国内一流的喷微灌试验厅、试验场和节水灌溉设备生产车间，基础设施一流、仪器品种齐全，主要从事节水农业和农业水土工程的应用基础研究与技术开发，研究方向主要包括作物—水关系及高效利用技术、灌溉新技术与新装备、农业水资源合理利用与水环境保护、水利技术经济与农村水利发展政策、农田生态系统物质和能量循环规律及高效利用技术等。
另外，还对灌溉系统的过滤器、滴头、滴灌带、微喷头、PVC管等多种灌溉产品和设备进行性能试验研究、测试和技术开发。
建所50余年来，共取得160多项重大科研成果，获国家级奖励7项，省部级奖励52项。
其中喷灌技术、微灌技术、低压管道输水技术等多项成果已在全国范围内推广应用。
微灌技术方面，其研究成果在国内最多、获奖最多的研究所之一，特别是对滴灌技术的研究，研究水平在国内一直处于领先地位。
近几年来，先后研制的新产品有补偿式滴头、双壁滴灌带、流量调节器和压差式施肥器以及砂石过滤器和筛网过滤器等相关的微灌配套产品，其性能指标符合国颁标准和ISO标准。
双壁滴灌带，其独特设计的多进口、多流道、多出口、大流道控水通道和过滤进水设计，大大提高了滴灌带的抗堵塞性能；
多出水口设计具有防止负压引起的吸入堵塞；
迷宫式流道具有均衡消能，将使滴头流量更加均匀，均匀度可达95％以上；
工作压力低，具有更强的适应性；
重量轻，易于保存和运输。
第四章项目建设条件
4.1地形地势
麻黄山丘陵区域内地貌类型复杂多样，有川、塬、沟、盆、台、梁、峁等多种地形，相互交错，沟壑纵横。
土地类型以壕掌地和坡地为主，川台地面积较小。
4.2气候条件
属大陆性气候,冬季长、春暖迟、夏热短、秋凉早，干旱少雨，蒸发强烈，日照充足，光能丰富，年平均气温7.6℃,≥10℃积温2944.9℃,年均日照2872.5小时,太阳年辐射总量141.6千卡/cm2,无霜期128天,昼夜温差10～12℃。
4.3土壤植被
植被以多年生草本为主，植被覆盖度达40～50%。
植被组成中，以沙蒿、老瓜头、甘草、苦斗子等为主。
土壤以沙土和轻壤土为主，质地松散，有机质含量较低，有效成分比较贫乏。
4.4水资源
年降雨量290mm,60%集中在7、8、9三个月，蒸发量2100mm。
4.5社会经济状况
共有常住农户3115户，人口11172人,有耕地面积19万亩。
农民人均纯收入2140元，经济基础薄弱。
4.6交通通讯
县乡通油路，村村通砾石路，交通便利。
村村实现通电，县乡完成程控电话，与全国并网，邮政通信方便快捷。
第五章设计原则及依据
5.1设计原则
以生态恢复和农业基础设施建设为主要内容，以集水蓄水节水提高水资源利用效率为切入点，通过生态节水技术集成和推广普及，建设具有良好生态功能、生产不断增长、农民持续增收的生态恢复与集雨补灌示范区。
一是生态优先和可持续发展原则。
促进生态和经济协调一致，经济社会发展与区域环境承载能力相适应，寻找生态恢复与经济增长双赢的可持续发展途径。
二是综合协调原则。
调整优化种植结构，粮经饲果草同步发展。
三是生物措施与工程措施相结合原则。
通过经果林抚育和饲草种植促进草原植被恢复建设，涵养水源永续利用，通过工程建设改善农业生产条件，增加效益。
5.2设计依据
——《振兴陕甘宁老区规划》
——《宁夏回族自治区南部山区集雨补灌农业规划》
——工程设计图及其说明
——相关法律、法规及规范
第六章工艺技术方案
6.1技术路线
——因地制宜地把各种蓄水、保水、节水、改土、施肥、良种和栽培等措施综合配套。
——示范与试验相结合，在生产实践中大力示范推广成熟、完善的生态恢复与集雨补灌农业技术。
同时继续加强完善新技术的引进试验和组合创新。
6.2主要补灌技术模式
按照突出生态恢复与集雨补灌技术示范，带动地方特色产业发展的思路，本着因地制宜、分区实施的原则。
以节水增效、节本增收为主线，最大限度地利用光热资源；
合理节约使用有限的水资源；
引进吸收和创新利用新材料、新技术、新工艺，摆脱传统落后无为观念束缚。
发展节水型旱作农业，形成区域生态恢复与集雨补灌技术支撑模式。
6.2.1庭院棚面集雨+重力滴灌
利用庭院棚面结合集雨场窖收集秋季雨水，越夏覆盖遮阳网减少蒸发，主要种植小白菜、萝卜等叶根类菜，添加饲喂雏山鸡，3个月出栏，鸡粪肥田，形成适合市场化程度低特点的循环型设施补灌农业模式。
6.2.2蓄洪池+田间水柜或水窖+果园滴灌
利用沿山公路及坡地将雨水蓄集到蓄洪池，由输水管道分次输入田间水柜或水窖（减少蒸发损失），采用以重力滴灌为主的补灌方式种植适宜当地的经果树种大接杏和圆枣。
6.2.3沟垄集雨补灌
利用集雨长将雨水蓄集到集雨窖，以秋施肥、秋覆膜为主。
雨后旋耕，用沟垄机成垄，借墒播种，在生育期利用补灌设备视旱情补灌1～2次。
6.3补灌设备模式
6.3.1抗旱补灌机具简介
农业抗旱用轻型成套滴灌系统机具（简称：
抗旱机具），主要针对广大农村家庭用户而研制开发的一种灌溉机具，其操作简单、使用方便、应用灵活、投资较少，具有标准化、集成化和农机化的优点。
抗旱机具由配套设备高度集成于一体的首部、移动管网和灌水器三部分组成，如图1所示。
首部采用简捷化结构，双配套连接，适应于水泵加压和自然水头落差两种水源条件；
移动管网采用标准长度配套，选用独有的塑料自闭式旁通、接头、扣盖式旁通等管件，如图2、图3；
灌水器部分采用插入式地下滴水器和流量调节器相互组合，既具有流量调节功能，也可以把灌溉水直接送到作物根部的浅层土壤之中；
在机具的包装配套方面，整条管路采用圆轮盘卷或自身盘卷而成型，提高整体集成效果和配套能力，方便盘卷、铺设与移动，如图4。
抗旱机具有5种系列化规格，最大控制灌溉面积分别为60亩、40亩、20亩、10亩和5亩，不同用户或农户可以根据耕地面积和栽培的作物种类选择适宜的规格。
机具的灌溉制度根据多年生产应用的试验示范经验总结。
一般情况马铃薯等经济作物灌水量2-6m3/亩；
经果灌水量50-200L/株，折合3-8m3/亩。
抗旱机具的轮灌周期3-4天，旱情严重时可以昼夜灌溉，轮灌周期缩短至2-3天。
移动首部
水车、水泵、过滤器、水表、闸阀和压力表、空气阀等，整体集成度高
图1轻型成套滴灌系统机具的结构布置
图2自闭接头图3插入式地下滴水器图4成套机具（小规格）包装
6.3.2机具的应用模式
根据麻黄山乡主要经济作物类型和其种植结构等，以西瓜、马铃薯、蔬菜等小宽行矮杆类和苹果、香梨、枣树和大接杏等大宽行高杆类作物为应用对象，具有小宽行矮杆类和大宽行高杆类两种应用模式。
小宽行矮杆类作物的种植行距一般为50～100cm，株距20～50cm，植株高度100cm以下；
大宽行高杆类果树的种植行距一般为4～5m，株距2.5～3.5m，植株高度1.5～3m。
6.3.3机具的标准化配套
抗旱机具的设备标准化配套如表1、表2所示。
表1 小宽行矮杆类轻型滴灌系统设备的初步配套表
机具规格
机具组成
材料型号
配套标准
配套数量
重量（kg）
备注
次小规格（10亩）
过滤系统
120目
套
1
4
含排气阀、压力表等
输水管
Φ40
m
80
20
20m/节
配水毛管
Φ15
240
10
20m/节，单条最多2节
自闭快接头
个
36
灌水器
2L/h
804
30
含流调器、四通接头、微管
打孔器
Φ3、Φ12
2
0.5
管件
5
接头、弯头和阀门等
零星材料
批
合计
71.5
极小规格（5亩）
Φ32
60
15
180
8
21
600
22
含四通接头、微管
55.5
6.3.4机具的应用对象
机具的典型布置与应用需结合作物和相应的种植结构、生产模式进行。
以脱毒马铃薯作为灌溉对象，其具体布置和操作程序为：
1）种植模式
结合当地的农业生产条件和种植习惯，脱毒马铃薯采用宽、窄行交替的高垄栽培种植模式，垄上覆盖塑料薄膜，株距0.6m，宽行0.7m、窄行0.4m，平均折合2040株/亩。
表2 大宽行高杆类轻型滴灌系统设备的初步配套表
6
100
25
16
300
13
20m/节，单条最多3节
29
8L/h
12
3
77.5
毛管
200
9
150
58.5
2）灌水量和灌水时间
单个集雨蓄水窑的容积为40m3，主要用来控制和保证水窑附近区域5～10亩农田内作物的正常生长，每年的6月～9月是当地区脱毒马铃薯经常出现2～3次的旱情，一般每次旱情持续一周左右，在旱期内补充一定量的水，脱毒马铃薯植株就能维持正常生长或保持不死。
因此，干旱发生时，农户常用水车拉水或挑水到田间地头，再用勺舀水给株苗浇灌，一般浇水量为1L/株左右，以维持植株苗不死。
按照脱毒马铃薯种植密度为2040株/亩、每年出现3次旱情来计算，则计算得出脱毒马铃薯的灌水定额的可取值范围为0.82～1.63L/株。
考虑滴灌系统的控制面积和运行模式，抗旱灌水量取值为I＝1L/株，折合灌水定额为2m3/亩，用容积为1.5～2.5m3的家户型运水车即可实施移动式重力灌溉。
灌水时间t是由灌水量I来确定。
灌水量除以滴头流量q即为灌水时间t。
若灌水量I＝1L/株，采用滴头的流量q=2.0L/h时，灌水时间t＝0.5h。
3）机具的典型布置
以控制灌溉面积5亩的规格抗旱机具为例。
该系统在控制约5亩的地块内，平均分为四个轮灌区，编号分别为轮灌区一、轮灌区二、轮灌区三和轮灌区四。
每个轮灌区约1.25亩，主要通过系统配套的2条20m长的输水干管和3条40m长配水毛管的先后移动实现控制灌溉，如图5所示。
图5 机具的典型控制灌溉地块分区图
整个灌溉过程采用轮灌方式，需对系统的首部、管网和灌水器分别进行移动操作。
具体的移动操作包括首部和输水干管的移动、配水毛管和灌水器的移动。
其中，首部随输水干管同时移动，配水毛管和灌水器同时移动。
a.首部和输水干管的移动
系统的首部采用平移式，和配套的2条输水干管同时移动。
输水干管在移动安装时，首先应拆下配水毛管，并排空管中的余水后，逐段拆开盘卷、搬移，在此过程中注意移动干管时应将易进入泥土的连接口用塑料布密封，以免泥土进入管道造成堵塞。
按照系统设计，在一个灌水周期内，2条20m长的输水干管交替铺设使用，一般是各铺设1次、移动1次，合计共2次安装就可完成对整个控制面积的灌溉。
b.配水毛管的移动
移动过程中，配水毛管的移动模式和方法共分为两个层次：
摆动或移位。
摆动是在管路前端旁通连接位置不动的前提下，依靠旁通后的移动附助长度，使管路能够在其相邻作物行间进行小距离的隔行挪动；
移位是在管路前端旁通连接位置变动的情况下，整条管路及下级配套产品进行较大位置的变动。
系统配套的3条配水毛管同时工作，每条配水毛管在单个轮灌区内共有2个旁通的安装和移动位置，并且在每一个旁通的安装移动位置上共设计控制6行作物，分别靠中间安装、左、右各摆动一次来实现，即配水毛管的在每个固定位
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