小川小流域坝系工程可行性研究报告.docx
《小川小流域坝系工程可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小川小流域坝系工程可行性研究报告.docx（81页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
小川小流域坝系工程可行性研究报告
黄土高原水土保持淤地坝建设
小川小流域坝系工程
可行性研究报告
1．综合说明…………………………………………………1
2．基本情况…………………………………………………5
2.1自然概况…………………………………………………5
2.2社会经济状况……………………………………………11
2.3水土流失概况……………………………………………15
3．淤地坝工程现状与分析……………………………………18
3.1水土保持生态建设现状…………………………………18
3.2淤地坝建设现状…………………………………………18
3.3淤地坝现状评价…………………………………………19
4．建设目标……………………………………………………22
4.1指导思想…………………………………………………22
4.2编制依据…………………………………………………22
4.3建设原则…………………………………………………23
4.4建设目标…………………………………………………23
5．坝系工程总体布局与规模…………………………………26
5.1坝系布局原则……………………………………………26
5.2坝系单元划分……………………………………………26
5.3坝系单元内中小型淤地坝配置…………………………27
5.4坝系单元外中小型淤地坝配置…………………………28
5.5坝系总体布局与规模……………………………………29
5.6比选方案…………………………………………………30
5.7方案对比分析……………………………………………30
5.8方案推荐…………………………………………………32
6.坝系工程设计………………………………………………34
6.1设计标准…………………………………………………34
6.2骨干坝设计………………………………………………34
6.3典型中小型淤地坝设计…………………………………38
6.4其它中小型淤地坝工程技术指标推算…………………40
7.监测设施建设……………………………………………41
7.1监测内容…………………………………………………41
7.2布设原则…………………………………………………43
7.3监测站点建设……………………………………………43
7.4效益监测布设……………………………………………44
8.施工组织设计……………………………………………46
8.1建设时序分析……………………………………………46
8.2工程建设进度……………………………………………46
8.3施工条件…………………………………………………47
8.4施工方法…………………………………………………48
9.工程建设与运行管理……………………………………51
9.1坝系工程建设管理………………………………………51
9.2运行管理…………………………………………………54
10.投资估算…………………………………………………57
10.1工程概况………………………………………………57
10.2编制依据………………………………………………57
10.3编制方法………………………………………………58
10.4工程总投资……………………………………………61
10.5资金筹措………………………………………………62
10.6分年度投资……………………………………………64
11.效益分析与经济评价……………………………………65
11.1基础效益………………………………………………65
11.2经济效益…………………………………………………65
11.3生态效益…………………………………………………69
11.4社会效益…………………………………………………70
11.5经济评价…………………………………………………71
12.结论………………………………………………………77
12.1综合评价………………………………………………77
12.2结论………………………………………………………79
前言
小川流域位于**省**市**县县城西南1km处，为泾河的二级支流，流域总面积130km2，属黄土丘陵沟壑区第二副区，水土流失严重，土壤年侵蚀模数8000t/km2。
长期以来，小川流域内广大人民群众为有效防治水土流失进行过不懈地努力，截止2003年底，全流域共完成各类水土保持治理措施面积6136hm2，治理程度达到47.2%。
建成骨干坝1座，淤地坝2座，已淤成坝地4.3hm2，减沙增产效益显著。
但流域沟道工程较少，布局不合理，防洪能力严重不足，急需建一批控制性骨干坝并配套中小型淤地坝，联合运行，形成坝系，提高整体防洪保收能力。
同时，充分利用水沙资源，确保坝系运行安全和各种效益的正常发挥。
根据水利部黄委会关于开展黄土高原水土保持淤地坝示范坝系建设的有关要求，依据《小流域坝系工程建设可行性研究报告编制暂行规定》、《水土保持治沟骨干工程技术规范》（SL289-2003）、《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》（GB/T16453.3-1996）等有关文件、规范、规程，**县水保局委托**市欣荣水保生态工程设计有限公司承担小川坝系可研报告编制任务，**市水土保持管理局、市水保生态环境规划设计院及**县水保局共同参加，于2004年2—6月，组织专业技术人员深入实地，调查收集流域的自然条件、水沙资料、社会经济状况等资料，对沟道工程现状，拟建工程坝址进行了实地勘测，在分析流域水土流失规律、沟道特征、建坝资源、淤地坝运行现状及存在问题的基础上，对小川流域坝系工程进行了布局方案设计、防洪能力分析和防洪保收能力分析、投资估算及效益分析论证，并征求了政府部门和当地群众的意见，综合上述情况，通过方案优选，确定了小川流域坝系建设方案，编制完成了《黄土高原水土保持淤地坝建设**省**市**县小川小流域坝系工程可行性研究报告》及相关专题报告（四个附件），并绘制了相关图件。
本次可行性研究工作，得到了**省水利厅、**市水土保持管理局及**县水保局的大力支持。
由于时间紧、任务重，错漏之处在所难免，恳请专家指正。
1综合说明
小川流域位于**省**市**县西南部，距县城约1公里（流域地理位置见附图）。
属泾河二级支流，流域面积130km2，相对高差112m，为黄土丘陵沟壑区第二副区。
平均沟壑密度1.92km/km2。
涉及**、高楼、白马、驿马、葛崾岘五个乡（镇）的18个行政村，总人口11830人，劳力3960人，人口密度91人/km2，人均土地1.10hm2，人均耕地0.30hm2，人均纯收入1022元，人均产粮468kg。
流域多年平均降水量为530mm，侵蚀模数为8000t/km2·a，流域年均输沙量104万t。
截止2003年底，已治理水土流失面积6136hm2，治理程度达到47.2%。
已建成骨干坝1座，中型淤地坝2座，已淤坝地4.3hm2，取得了显著的经济效益和社会效益。
其主要问题是控制性骨干坝太少，不能满足流域内的防洪要求，流域内的水沙资源尚未充分利用。
因此，急需加强骨干坝建设，提高坝系防洪能力，确保各坝的安全运行和效益的正常发挥。
本次可行性研究，根据该流域沟道特征、水土流失特点和沟道坝系工程现状，针对目前流域存在的突出问题，通过分析论证，确定小川流域坝系建设以骨干坝为骨架，适度配置中小型淤地坝，最大限度利用水沙资源，充分发挥投资效益，在较短的时间内，建立一个高起点、高标准、高效益的生态型坝系农业建设示范样板。
通过坝系建设方案的比选和可行性分析，确定以下建设方案：
流域新建骨干坝17座,现状骨干坝1座,使流域建设期末控制性工程总数达到18座，控制流域面积90.46km2，占小流域面积的69.58％;新建中型淤地坝17座，小型淤地坝13座,建设期末流域内工程总量达到50座,骨干坝与淤地坝配置比例为1:
1.78。
坝系新增滞洪库容783.63万m3，总滞洪库容达到815.73万m3;新增拦泥库容802.60万m3,总拦泥库容达到845.8万m3；总库容达到1661.53万m3。
项目总投资估算为2919.70万元,其中骨干坝投资1787.79万元，占工程投资的61.2%；中小型淤地坝投资1131.91万元，占工程投资的38.8%。
资金筹措通过两种渠道，即国家投资与地方匹配相结合，其中中央总投资为1917.36万元，占坝系总投资的65.7%。
新建骨干坝总投资1787.79万元，按中央投资80%与地方匹配20%比例筹资。
新建中型淤地坝总投资737.78万元，按中央投资50%与地方匹配50%的比例筹资。
新建小型淤地坝总投资394.13万元，按中央投资30%与地方匹配70%的比例筹资。
坝系工程建设期为3年，分年度安排计划见表1-1。
小川流域坝系建设分年度安排计划表
表1-1
建设时间（年）
第一年
第二年
第三年
骨干坝（座）
4
6
7
中型淤地坝（座）
6
6
5
小型淤地坝（座）
5
4
4
合计
15
16
16
小川坝系工程运行期采取分类管理，省水利厅及市水保局实行行业管理，县水保局、乡（镇）政府及村组受益人采用合同方式按淤地坝产权制度改革方案明确各自的责任及义务，落实工程后期管理。
坝系工程建成后将新增坝地面积141.65hm2，总坝地面积达到151.05hm2。
年平均拦蓄泥沙89.7万t。
经济计算期内，净现值为842.65万元，内部收益率11.21%，效益费用比为1.26，建设期末区内人均坝地将达到0.013hm2，通过坝系建设，增加农民就业机会，改善流域生态结构，增加植被覆盖，改善当地群众生产生活条件，社会效益及生态效益显著。
经对坝系技术、经济及效益等方面综合分析，我们认为，借助国家大规模开展淤地坝建设及投资力度大幅加大的形势，在小川流域建设示范坝系是可行的。
小流域坝系工程特性详见表1-2。
坝系工程特性表
表1-2
小流域名称
小川
项目
单位
数量
建设地点
**省**县
工程规模
淤地坝
骨干坝
座
17
建设期
3年
中型坝
座
17
项目
单位
数量
小型坝
座
13
流域概况
流域面积
km2
130
骨干坝控制面积
km2
87.26
236
流域人口
人
11830
坝系总库容
万m3
1586.23
劳动力
个
3960
坝系拦泥库容
万m3
802.6
林草覆盖率
%
25.3
设计淤地面积
hm2
141.65
水土流失面积
km2
130
工程量
土方
万m3
317.57
土壤侵蚀模数
T/km2·a
8000
混凝土方
m3
6323.92
治理面积
km2
61.36
钢筋混凝土方
m3
6323.92
治理程度
%
47.2
多年平均降水量
万m3
530
沟道常流水流量
m3/s
0.34
主要材料用量
水泥
t
1710.04
多年平均径流量
万m3
423.8
钢材
t
101.46
多年平均输沙量
万T
104
沙子
m3
3105.74
工程现状
数量
骨干坝
座
1
石子
m3
3571.94
中型淤地坝
座
2
混凝土管
m
1050
小型淤地坝
座
0
柴油
t
1943.57
指标
骨干坝坝控面积
km2
3.2
总库容
万m3
54.4
用工
万工时
127.35
拦泥库容
万m3
28.8
投资
总投资
万元
2919.70
剩余库容
万m3
10.9
其中
中央
万元
1917.36
可淤地面积
hm2
4.6
地方
万元
1002.34
已淤地面积
hm2
2
效益
年拦泥能力
万t
89.7
设计指标
淤积年限
骨干坝
四级
年
可灌溉面积
hm2
80.7
五级
年
10-20
年可增产粮食
万kg
675.65
中型坝
年
5-8
经济指标
单位库容投资
元/m3
1.84
小型坝
年
5-6
单位拦泥投资
元/m3
3.64
洪水重现期
骨干坝
四级
设计/校核
经济净现值
万元
842.65
五级
设计/校核
20/200
效益费用比
1.26
中型坝
设计/校核
20/50
内部收益率
%
11.21
小型坝
设计/校核
10/30
投资回收年限
年
11
注：
林草覆盖率指乔、灌郁闭度≥30%，草≥50%的成片林草地占流域总面积的比率。
2基本情况
2.1自然概况
2.1.1地理位置
小川小流域位于**县西南部，距县城1km，是泾河的二级支流，属黄土丘陵沟壑区第二副区，地形西高东低，地理位置介于东经107˚30́37˝—108˚00́22˝、北纬35˚54́45˝—35˚59́00˝之间，流域面积130km2。
2.1.2地质地貌
根据《****土壤》和《**省**县土壤》等资料分析，该流域出露的主要地层有三种：
一是白垩系的环河华池组，岩性由灰绿、灰紫、暗紫红色泥岩组成；二是第三系上新统泥岩，流域内分布较广，但出露不多，仅见于沟谷两侧底部泄流面上，岩性以砖红色粘土为主，其中夹有零散或成层不规格的钙质结核；三是第四系下更新统三门组，中更新系隔石组，上新统萨拉乌苏组，马兰组及全新冲击层等，构成了现在的黄土残原、坡、沟。
土壤以黄绵土为主，红粘土主要分布在沟床和沟底，少数沟道有岩石出露。
流域内沟深坡陡，地形破碎，梁峁纵横，其地形地貌主要由原、坡、沟组成。
平均沟壑密度1.92km/km2,海拔在1329—1441m之间，相对高差112m。
地质条件满足坝系建设要求，且有黄绵土等天然建筑材料。
小川小流域土地坡度大部分为25˚—35˚，面积占总土地面积的32%。
农业用地面积3529hm2，其中0˚—5˚的面积1355hm2，占耕地面积的38.4%。
5˚—15˚的面积882hm2，占25%；15˚—25˚的面积1112hm2，占31.5%；25˚—35˚的面积180hm2，占5.1%。
2.1.3土壤、植被
本流域内土壤主要有黄绵土、黑垆土、红粘土及新淤土四大类。
其中以黄绵土分布最为普遍，主要分布在原、梁、峁、坡、沟，有机质含量平均为0.68—0.84%，全氮0.04—0.057%，全磷0.055—0.061%，全钾1.38—1.54%，是较好的耕作土壤，约占总土地面积的71.4%；黑垆土主要分布在农地；红粘土分布在沟谷部分滑坡面及沟底；新淤土分布在沟谷下游流水线两侧。
本流域植被由人工林草及天然林草组成，其中天然草种主要有针茅、白羊草、黄菅草、艾蒿、茭蒿、冰草、铁杆蒿等，覆盖度为20.9%。
2.1.4气象、水文
1）观测站点概况
在小川小流域出口约1km外的**设有水文站和气象站。
流域气温、日照、降雨、农业灾害性天气等气象资料和流域径流、泥沙等水文资料利用上述观测站点的资料或依据上述观测站点的资料推求。
2）气象特征
小川小流域气象特征详见表2—1。
小川小流域坝系气象特征表
表2—1
市
县
站名
气温（℃）
≥10℃积温（℃）
年日照时数（h）
无霜期（d）
总辐
射量
（kJ）
大风
日数
（d）
平均
风速
（m/s）
观测
年限
（年）
封冻期
（月日）
解冻期
（月日）
年最高
年最低
年平均
**
**
**
37.9
-21.3
9.4
3394
2423
184
129
6
2
15
11.27
3.13
3）水文特征
小川多年平均降水量530mm，最大1964年降水量852.8mm，最小1986年降水量336.7mm。
降水在时间上分布严重不均，多集中在7、8、9三个月，年内变化大，汛期降雨量358.6mm，占全年降水量的70%，且多以暴雨形式出现，年平均暴雨次数为8次。
年蒸发量高达1600mm以上，是降水量的3.5倍。
详见表2—2。
小川小流域坝系降水特征表
表2—2
市
县
站名
面积
（km2）
年降水量（mm）
最大24h降雨量（mm）
多年平均汛期降水量（mm）
多年平均降暴雨次数（次）
最大量
年份
最小量
年份
多年平均
**
**
**
130
852.8
1964
336.7
1986
530
194.5
358.6
8
由于降水冬、春季少，夏、秋季多，降雨与作物生长需水期很不协调，降低了作物对水分的有效利用。
据县水文站资料，暴雨主要集中在7—8月。
小川流域年最小径流深20.6mm，最大41.95mm，年输沙量104万t。
平均径流模数3.26万m3/km2.a，输沙模数8000t/km2.a，详见表2-3，2-4，2-5。
径流泥沙特征表
表2-3
流域面积（km2）
年径流量（万m3）
多年平均汛
期径流量
（万m3）
多年平均洪水次
（次）
径流模数
万m3/km2.a
年输沙量
万T
输沙模数
T/km.2.a
最大
最小
多年平均
径流量
年份
径流量
年份
130
715.92
1964
351.68
1986
511.82
307.72
8
3．26
104
8000
不同频率设计洪量模数表
表2-4万m3/km2
频率（%）
0.33
0.5
1
2
3.3
5
10
20
洪量
模数
9.50
8.00
4.25
3.57
3
2.56
2.00
1.30
不同频率洪峰流量模数表
表2-5m3/s.km2
频率（%）
0.33
0.5
1
2
3.3
5
10
20
洪峰流量
计算模数
30.5
22.2
18.3
15.1
12.3
10.9
8.3
6.2
2.1.5沟道特征分析
（1）采用A.N.strahler沟道分级原理（最小等级沟长≥300m）对沟道特征进行定量分析。
通过量算，对各级沟道流域面积、沟长、比降、沟床宽等特征值进行了统计，详见表2-6。
沟道特征分析表
表2-6
沟道标号
集水面积
（km2）
平均沟长
（km）
平均沟床宽
（m）
平均比降
（%）
沟道断面形状
I1
2.8
1.2
2.0
3.2
“u”形
I2
2.5
0.98
2.1
3.6
“u”形
I3
2.3
0.93
1.9
4.0
“u”形
I4
2.6
1.1
1.8
3.3
“u”形
I5
2.7
0.7
3.2
3.7
“u”形
I6
2.8
0.8
3.3
3.0
“u”形
I7
2.6
0.9
3.1
3.3
“u”形
I8
2.1
0.79
3.9
3.8
“u”形
I9
2.2
0.80
3.8
3.5
“u”形
I10
1.2
0.40
1.0
3.5
“v”形
I11
1.8
0.68
1.3
5.6
“v”形
I12
2.2
0.71
3.9
4.0
“u”形
I13
2.5
0.60
3.8
4.0
“u”形
I14
1.3
0.38
1.1
5.6
“v”形
I15
1.5
0.40
1.3
5.5
“v”形
I16
1.2
0.35
1.0
5.9
“v”形
I17
1.7
0.75
1.3
5.5
“v”形
I18
1.6
0.48
1.2
5.7
“v”形
I19
1.4
0.52
1.1
5.8
“v”形
I20
1.5
0.47
1.4
5.6
“v”形
I21
1.7
0.63
1.3
5.7
“v”形
I22
1.6
0.50
1.2
5.8
“v”形
I23
2.2
0.92
3.9
3.9
“u”形
I24
2.4
0.98
3.8
3.9
“u”形
I25
1.7
0.87
1.5
5.8
“v”形
I26
1.5
0.76
1.3
4.2
“v”形
I27
1.8
0.91
1.4
5.6
“v”形
I28
1.2
0.52
1.1
5.5
“v”形
I29
1.7
0.63
1.3
6.6
“v”形
I30
2.0
0.97
1.3
5.8
“v”形
I31
1.3
0.54
1.1
6.9
“v”形
I32
1.2
0.49
1.2
5.5
“v”形
I33
1.5
0.57
1.3
6.7
“v”形
I34
1.9
0.83
1.5
6.7
“v”形
沟道特征分析表
续表2-6
沟道标号
集水面积
（km2）
平均沟长
（km）
平均沟床宽
（m）
平均比降
（%）
沟道断面形状
I35
1.7
0.90
1.1
6.4
“v”形
I36
1.3
0.64
1.0
6.2
“v”形
I37
2.2
1.21
2.8
3.3
“u”形
I38
2.0
1.17
2.8
3.8
“u”形
I39
1.8
0.93
2.4
4.2
“v”形
I40
1.9
0.97
2.3
4.0
“v”形
I41
1.8
0.84
2.4
6.1
“v”形
I42
1.5
1.74
2.3
6.2
“v”形
I43
1.7
0.88
2.2
6.3
“v”形
I44
2.0
0.96
3.9
3.7
“u”形
I45
1.8
0.90
2.5
6.2
“v”形
I46
2.2
1.25
2.7
3.7
“u”形
I47
2.1
1.13
2.2
3.9
“v”形
I48
2.4
1.08
2.4
3.6
“v”形
I49
2.4
1.14
3.4
3.9
“u”形
I50
2.6
1.25
3.2
4.0
“u”形
I51
3.2
1.50
3.5
3.9
“u”形
I级小计
110.3
Ⅱ1
24
4.3
20.1
3.7
“u”形
Ⅱ2
5
1.8
15.2
3.8
“u”形
Ⅱ3
9
1.3
18.3
2.6
“u”形
Ⅱ4
10
2.5
40.0
2.5
“u”形
Ⅱ5
5
1.6
12.5
3.7
“u”形
Ⅱ6
3
1.3
10.2
3.9
“u”形
Ⅱ7
4
1.9
11
升级会员 