4 工程任务与规模.docx
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4工程任务与规模
4工程任务与规模
4.1工程概况及工程建设的必要性
4.1.1工程概况
环山分干渠工程位于成都平原的西北部，控灌成都市的都江堰市（原灌县）和崇州市（原崇庆县）的灌面9.7145万亩，是举世文明的都江堰灌区的重要组成部分。
都江堰灌区是我省的一个古老的大型水利工程，它以历史悠久、分水科学、布局合理、规模巨大，费省效宏而驰名中外。
据2003年统计，都江堰灌区耕地面积占全省5.9%，而保灌面积占全省总数30%，人口占全省总数的27.5%，粮食占全省28.30%，工业总产值占全省的44.6%，农业总产值占全省的30%，全省综合经济十强县有八个在灌区内，都江堰灌区已经成为四川省经济发展和社会稳定不可替代的基础设施。
而环山分干渠灌区，作为都江堰外江水系灌区内的重要组成部分，同样具有十分重要的经济地位，它对都江堰市、崇州市的经济有直接影响，据2003年成都市统计年鉴资料，都江堰市、崇州市经济状况统计见表4-1-1。
2003年都江堰市、崇州市经济状况统计表
表4-1-1
项目市
都江堰市
崇州市
合计
备注
国内生产总值（亿元）
53.88
61.42
115.3
国内生产总值发展速度（%）
113.1
113.0
113.05
其中：
农业总产值（亿元）
13.19
15.89
29.08
工业总产值（亿元）
16.62
25.10
41.72
第三产业总产值（万元）
24.22
23.58
47.80
4.1.2工程存在的问题及整治的必要性
一、地震后工程存在的问题
5.12”特大地震灾害发生后，环山渠各工程受到地震波及，且属于重灾地区，干渠及渠系建筑物破坏严重。
渠道内坡多处开裂，渠堤下沉，外坡坍塌，致使河堤渗漏，部分渠段滑坡、渠底隆起，节制、分水闸闸墩变形开裂，闸门无法开启，闸房墙体裂缝，部分渡槽槽身变形缝开裂漏水，暗渠边墙开裂，机耕桥砼桥桥身变形裂缝，放水洞闸房变形垮塌。
二、整治的必要性
1对环山分干渠进行灾后重建，提高防洪能力，是保证该工程灾区人民生命财产安全的需要。
经分析，目前环山分干渠的防洪能力不足5年一遇的标准，经过整治后，全渠将达10年一遇的防洪能力，有效地保证灾区人民群众的生命财产安全。
2对环山分干渠进行灾后重建，是解决灾区农业用水困难，服务灾区农民的需要。
对环山分干渠进行灾后重建后，能够确保每年春灌期的水量及时输送，保证环山分干渠尾段上元、何家缺水区在6月5日前实现满栽满插，切实为农民服务，是实践“三个代表”的具体体现，是实现社会长治久安的有效措施。
3对环山分干渠进行灾后重建，是恢复灾区农村正常生活生产秩序的前提条件
为尽快消除大量环山渠干渠和渠系建筑物受损，以及地震造成的灾区农民基本生活生产水平降低对农村经济社会发展和灾区粮食安全等带来的不利影响，保证灾区农民积极投身生产自救得到有力水利支撑，必须抓紧开展该工程灾后重建工作，尽快恢复该工程灌排设施的供水量和供水保证率，进而有效提高单位面积产量和复种指数，切实增加灾区粮食自给能力；保证农村恢复正常生活生产秩序，有效改善灾区农村生产条件，提高灾区农民生活水平。
4对环山分干渠进行灾后重建，是工程管理水平提高的前提
随着对环山分干渠灾后重建，配套各支渠口和泄洪设施，增加计量用水设施，改善管理道路交通条件，对促进环山分干渠的管理水平提高具有重要作用。
5对环山分干渠进行灾后重建，是周边环境建设的需要。
对环山分干渠进行灾后重建后，将使环山分干渠的岸坡及渠堤道路焕然一新，有效地改善周边的环境条件，促进农村两个文明建设，改善人居环境，促进农村奔小康建设，同时为青城山附近土地开发创造条件。
6对环山分干渠进行灾后重建，是保障四川粮食安全的需要。
我国是一个人口粮食大国，四川是一个人口粮食大省，而川西平原是我省的粮油生产基地，整治好环山分干渠，有利于巩固川西平原的粮食生产条件，为四川的粮食安全提供保障。
通过以上分析，不难看出，对环山分干渠进行灾后重建，不仅能解决防洪、过流能力不足、用水困难、水费难收、维持水管单位正常运行等现实问题，具有紧迫的现实意义，同时还能为都江堰水利工程可持续利用、生态环境改善、提供粮食安全保障，具有长远的历史意义。
为此建议抓紧对本工程的进行灾后重建。
4.2工程区域人口、土地、资源状况
据成都市2003年统计年鉴资料，都江堰市、崇州市人口、土地、资源状况统计见表4-2-1。
都江堰市、崇州市人口、土地、资源统计表
表4-2-1
市
项目
都江堰市
崇州市
合计
幅员面积（km2）
1208
1090
2118
总人口（万人）
59.44
64.62
124.06
农业人口（万人）
43.67
55.82
99.49
耕地（万亩）
42.06
58.50
100.56
人平耕地（亩）
0.71
0.9
0.81
粮食总产量（万吨）
23.99
36.95
60.94
人均粮食产量（kg）
403
571
491.1
农民平均纯收入（元）
2933
2946
2939.5
从上表可知，都江堰市和崇州市总幅员面积2118平方公里，总人口为124.06万人，其中农业人口为99.49万人，占总人口的80%，人均占有土地面积仅为0.81亩，比全灌区人均0.9亩低10%，属于土地资源紧缺地区。
人均粮食占有量为491.1，高于全省平均水平5%，农民纯收入2939.5元，比全省平均水平高33%。
都江堰市和崇州市的主要资源有水资源、土地资源、矿产资源、林木资源、旅游资源。
水资源可作为灌溉和水力电能开发，在建国后的50多年中，灌溉和水电开发已经比较充分，潜力不大。
土地资源是人们生存的基础，随着国家政策的调整，在现有条件下，要新增耕地的可能性较小，关键是充分利用好有限的现有土地资源，提高土地资源的利用率，提高粮食和经济作物的亩产。
林木资源，据70年代调查，由于“大跃进”后人们的过度砍伐，造成林木资源量比建国初期减少25%。
自从90年代初实行封山育林以后，森林覆盖率有所恢复，山区达75%，丘陵达40%，平坝区接近10%。
旅游资源，都江堰市、崇州市是四川省旅游资源的两个重要市。
崇州市有九龙沟、白塔湖、鸡冠山和三郎古镇、街子古镇等，都江堰市有世界文化遗产都江堰水利工程、青城山、虹口漂流、龙池风景区等，充分利用山川河流、人文景观、民风民俗、古城风貌，进行旅游开发具有巨大的潜力。
4.3灌区水资源现状及评价
环山分干渠是都江堰灌区的重要分干渠之一。
由于灌区水资源的调度是在水利厅的指导下，由四川省都江堰管理局编当年的配水计划，经受益市水利局及各管理处召开用水工作会议讨论，因此，在水资源分析时，应从全灌区的大局出发，了解全灌区的水资源现状及需水预测，确定环山分干渠的节水整治思路。
据《四川省都江堰灌区续建配套与节水改造报告》分析，都江堰灌区的水资源见表4-3-1。
都江堰灌区水资源组成统计表
表4-3-1
水源
多年平均水资源
（亿m3）
占总资源
（%）
开发利用方向
1、岷江上游来水
147.3
50.8
灌区内主力水源,供工农业各部门
使用及成都市工业、生活供水
2、成都平原区
58.96
20.3
地表水不能单独利用，地下水作灌
区内补充水源，供城市工业、生活、
农村人畜用水，以及部份平原直灌区
尾旱片死角的灌溉高峰期补水
其中：
地表径流
24.9
地下水
34.04
3、丘陵扩灌区
46.52
16.1
为丘陵区的基本水源，供各部门首
先使用，不足部份才由都江堰供水
其中：
地表径流
43.78
地下水
2.74
4、边缘山区河流
37.22
12.8
灌溉补充水源，供各部门使用
5、合计
290.0
100
在水资源总量290亿m3，岷江上游来水147.3亿m3，为本灌区的主力水源。
就全灌区而言人均水资源量为1267m3，亩均水资源1645m3仍低于全省及全国人均水资源量。
若不计入入境水，本区当地径流产水量人均仅461m3，亩均仅598m3，水资源水平仅相当于北方缺水地区的水平。
考虑水资源受污染情况，其可利用量将小于此数，因此本区水资源并不丰富，属贫水区应引起人们的极大关注。
（一）水源条件
岷江上游水量丰沛、稳定。
地理位置居高临下，易于开发利用，尽管目前已开发利用达39.4%，但是可利用水量的潜力仍大。
应作为灌区内的主力水源。
灌区农田灌溉，成都市及中小城镇工业生活供水，由于年内分配不均，枯水期水量不足，但只要采取工程措施调蓄水量即可满足综合利用的要求。
成都平原径流由于“三水”转化复杂，地面径流已经汇入都江堰直灌水中，多被利用。
地下水资源目前灌区农业、城镇供水、农村人畜饮水开采量已达9.86亿m3，占可开采取的29%，今后可适当加以开发，用于广大平原地区农村人畜用水和部份城市工业生活用水，以及尾水灌区农灌可作为灌区的补充水源。
若继续加大开采力度，有诸多问题需要加以研究。
丘陵区当地径流多年平均水量46.52亿m3，现有工程已拦蓄30%左右。
供丘陵区灌溉以及工业生活用水是灌区的基本水源。
边缘山区水资源量37.22亿m3，其水量的50～70%集中在汛期。
枯水期设计年仅可提供水资源量5.7m3，目前已经承担近90万亩农田灌溉，枯水期已出现水量不足，要进一步加大利用，必须采取蓄水工程措施，拟作为远期的辅助水源。
（二）开发条件
岷江上游水源由于优越的自然地理条件，现状条件下，只要修建紫坪铺水利枢纽，兴建渠首水利枢纽，确保宝瓶口进水530m3/s，即可使都江堰的引水量比现在多引入20亿m3，其中12～5月比现在多引入水量10.2亿m3。
两工程的修建其经济技术指标好，综合效益大，开发条件的优越是其它工程所无法相比的。
应加快本水资源的开发力度。
成都平原地下水具有分布面广，开发简单，水质好等特点，过量开采或大面积集中开采对平原地区水文地质和生态环境将带来不利影响。
丘陵区当地径流利用尚有一定的潜力，但要进一步提高利用程度，要修建更好的蓄水工程其难度较大。
边缘山区河流水源具有分散，接近灌区的特点。
水资源开发利用具有较大的灌溉、防洪、发电等综合效益，要进一步开发，必须修建蓄水工程。
目前规划所选定的蓄水工程相对较艰巨，工程量大，投资较高，近期开发难度较大。
从上分析可知，都江堰灌区是一个总体缺水的灌区，对灌区工程实施节水改造具有重要意义。
就环山分干渠局部而言，提高渠系水利用系数，节约水资源，对本灌区水资源的优化配置和有效利用也具有重要的意义。
4.4工程任务
通过以上的分析，本工程的主要任务是：
1、根据工程的引水流量规模，确定防洪标准，复核环山分干渠的现状防洪能力，确保工程整治后的防洪安全；
2、根据灌面分布，结合入渠洪水，确定分段流量，满足灌溉用水要求和分段排洪要求；
3、通过对渠道的防渗整治，使渠道水利用系数由现状0.8提高到0.95，年节约水量1725万立方米。
4、通过对渠系建筑物，制口设施的整治、配套，安装计量用水设施，提高水资源调配能力，建立健全管理机构和制度，提高工程管理水平，为都江堰水利工程的持续利用提供支持。
5、通过对现状又破又烂的旧渠进行整治，彻底改善工程面貌，促进区域生态环境的改善，促进两岸居民居住环境改善，促进区域农村精神文明建设，推动区域群众向小康生活水平迈进。
4.3工程规模
一、灌区范围
环山分干渠现控灌都江堰市、崇州市的中兴、青城山镇、青城镇、大观乡、民兴乡、大乐乡、街子镇、上元乡、怀远乡、元通、三郎共11乡镇的灌面9.7145万亩。
灌区的左边临沙沟河右岸，灌区的右边临青城山前沿（有部分提灌区），底边紧靠文井江西河堰，灌区周边的界线清楚，灌面不重不漏。
二、土地使用情况
环山渠分干渠灌区的土壤，大部分呈黄壤土。
其中低山及浅丘边缘少量紫色土，平原区多为黄壤土。
通过对灌区内的土地情况进行调查：
耕地面积占55%，园地占4.0%，林土占14%，城镇工矿企业用地占16%，交通用地占2.5%，水域用占土地6.3%，未利用土地为2.2%，在耕地当中，以田为主，旱地为辅，田土比例为75：
25。
三、水利设施现状
据调查，环山分干渠灌区内无大、中、小、微型蓄水设施，因此环山分干渠的控灌面均需要直接灌溉。
无蓄水设施补充消峰水量。
四、灌溉制度
1、灌溉制度设计原则
灌溉制度是进行农田灌溉需水量计算的依据，定额大小直接影响到需水量的多少，本次节水改造规划，为体现以节水灌溉为中心的指导思想这一原则，尽可能改变过去的旧习惯，旧观念，对原《都江堰总体规划报告》采用的定额，重新进行研究设计，主要遵循以下原则：
①以科研试验资料为基础，合理确定作物生育期参数
在计算采用参数上，尽可能采用灌区现在灌溉试验站灌溉试验的成果。
都江堰灌区长期以来一直重视和坚持开展灌溉制度的试验工作。
从1955年以来就先后建立了7处灌溉试验站，实行统一研究课题，统一试验方法以和测验手段，对主要作物水稻、小麦、油菜进行试验，研究它们的生长规律和各生育期需耗水量，还对作物的生理需水进行测定，总结了大量的实际成果资料。
为本次灌溉制度重新设计创造了有利的条件。
②因地制宜，推广经济、成熟的节水灌溉方式
在灌溉制度设计时，尽可能结合土壤结构及地形地貌，经济条件，因地制宜，采用投资较省、技术比较成熟，群众易于广泛采用的农耕农艺节水措施，以降低灌溉定额，从而使设计的灌溉制度符合实际，又能节水。
如水稻作物在泡田期推行浅水泡田，采取水到田，人到田，机具到田；要求耖好田边，糊好田坎，尽量减少渗漏，做到“磨平田面”的“新法泡田”，不仅节省水量，还有利土壤增温保湿，提高土壤肥力促进早返青，从而达到节水、保肥、增产的目的。
广泛采用“薄、浅、湿、晒”的水稻灌溉模式。
就是薄水插秧，浅水返青，分蕖前期湿润，分蕖后期晒田，拨节孕穗回灌薄水，抽穗开花期保持薄水、乳熟湿润，黄熟期落干。
这种灌溉制度、技术简明，农民易于理解掌握，便于大面积推广应用。
可降低田间耗水量，提高有效分叶率，改善植株形态，结实率高增加千粒重，从而提高产量。
特别是对下湿田、冷浸田，不仅可提高地温，改良土壤，提高产量，而且降低田间耗水，达到省水增效的双重效果。
旱作物广泛在平坝区推广小畦灌溉，高箱沟灌，并开展喷灌试验，逐步扩大喷灌面积，彻底改变过去的大水漫灌，丘陵区可根据地形优势，广泛推广软管浇灌等方式，从而实现旱作物的节水。
在农耕技术上采用分区轮灌，轮灌次序先灌旱熟田，后灌中稻田，先高后低，先上段后下段等轮灌方式。
用水提倡白天泡田，晚上掺水，先泡泥田，后泡沙田等措施。
丘陵灌区充分利用当地径流，蓄好当地水量，按需放水等。
③以农业区划为指导，贯彻“调整优化种植结构”精神
田土比例和作物组成，结合灌区的实际，平原区田多土少，不再土改田；丘陵扩灌区土多田少的地方，根据实际可能增加一些土改田；作物组成结合灌区近几年的实际栽种情况，结合农业区划和农业部门意见以及调整优化种植结构的指导性意见，稳定中稻，大力推广高产、优质品种，大面积生产以发展中档优质稻为主；保持小麦播面发展专用优质小麦；主攻玉米，改善品质，提高产量；适当扩大薯类种植面积；适当调减棉花面积；适当扩大油菜籽种植面积等精神拟定作物种植比例。
2、灌区田土规划与作物组成
灌区气候温和，光热条件充足，土地肥沃，农业生产水平较高，灌区耕地大部份已成灌面，土地利用率较高，现状田土比达75：
25。
经调查研究灌区土地资源条件、农业生产水平，在充分征求地方政府农业及灌区管理部门意见的基础上，结合灌区试验站实验成果确定本灌区田土规划及作物组成。
一是尽可能维持田土比例现状，确保水稻产量不下降。
二是尽可能调整其它作物的比例，多种经济价值高的作物，以利于农民增加收入。
环山分干渠灌区内作物规划成果见表4-5-1。
环山分干渠灌区作物组成规划成果表
表4-5-1
代表站
田中作物
土中作物
复种
指数
其中
田土比
水稻
小麦
油菜
蔬菜
其它
小麦
油菜
蔬菜
红苕
玉米
棉花
其它
田
土
都江堰市
89
58
17
31
24
58
17
30
50
50
45
200
196
262
75：
25
崇州市
97
54
18
9
3
54
18
9
54
61
/
25
185
181
221
75：
25
3、灌溉综合定额确定
随着工程灌溉区内的渠道衬砌防渗，渠道制口的配套，调配水平段的提高，加上农耕，农基技术的推广，本工程区内的田土综合定额采用304m3/亩，其中春灌期内的泡田、参水定额为180m3/亩。
4、渠道规模的确定
①、从灌溉及综合需水来考虑渠道的规模
根据灌溉期的用水习惯和用水方式，春灌期泡田总需水量1748.61万立方米（净水量），考虑到目前支渠以下渠道没有防渗衬砌，渠系水利用系数按0.7考虑，环山渠进水口需引水2498万立方米（毛水量），考虑在灌溉期沿线工业、城镇生活用水基流0.5m3/s，进口设计引水能力应达12.00m3/秒。
根据《灌溉排水设计规范》（GB50288—99）的规定，环山分干渠应属于4级建筑物，对应的洪水重现期为20—10年，考虑到环山分干渠是农业供水为主的渠道，采用10年一遇的洪水标准计算设计洪水。
②从防洪的角度考虑渠道的规模
从本区的降雨情况分析，由于洪水主要是暴雨形成，洪水与暴雨同步，充分体现了山区水陡涨陡落的特点。
加之6～9月占年降雨量的56%，是暴雨集中期，此时农业灌溉大面积泡田已经结束，渠道仅有10m3/s的基流通过，当青城山一带降雨时，可以关闭岩堰电站小机组，使环山分干渠基本属于“空渠迎洪”。
因此渠道的规模，主要考虑坡面洪水的汇入。
本次整治段从沿渠划分的21个坡面集雨块分析，其中有2个集雨块不入渠，分别从石孟江、岳王沟的山洪渡排泄，不影响渠道规模。
另外还有19个集雨块的洪水入渠。
在石孟江泄洪闸之前有一处接入，入渠流量达4.36m3/s，小于设计流量，故此段的渠道仍按设计流量确定规模，即设计流量为12m3/s，校核流量采用14m3/s。
第二段为石孟江倒虹管出口（3+252.6）至岳王山沟泄洪闸（8+920），共有8个集雨块形成入渠洪水。
较大的有圆明宫山沟和月城湖沟，入渠洪水分别为6.46m3/s和4.66m3/s，迭加至岳王山沟泄洪闸址处的洪水为17.2m3/s，远大于按灌面考虑的10—6m3/s的流量，此段的设计流量确定为18m3/s。
环山分干渠本次整治段分段流量成果表
表4—5—2
灌溉面积确定分段流量（m3/s）
坡面洪水（m3/s）
迭加结果（m3/s）
1
0+000—2+180
12/14
4.36
10/12
2+180—3+200.5
10/12
2
3+200.5—5+736
10/12
3.1
12
3
5+736—8+612
8/9.6
17.2
18
8+612—8+920
6/7.2
4
8+920—15+820
6/7.2
18
18
注：
1、12/14是指设计流量为12m3/s，加大流量为14m3/s。
2、迭加成果是指坡面洪水以灌溉流量相比较取大值。
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