四明湖灌区节水改造续建建设项目可行性研究报告.docx
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四明湖灌区节水改造续建建设项目可行性研究报告
宁波余姚市四明湖灌区节水改造续建配套2002年项目可行性研究报告
四明湖灌区节水改造续建项目
可行性研究报告
第一章综合说明
####市四明湖水库灌区位于浙江东北部，杭州湾南岸，宁（波）绍（兴）平原腹地，灌区中心东距宁波约60公里。
灌区东西宽23.4公里，南北长25公里，包括####市平原12个镇、上游环湖梁弄镇，以及西邻的上虞市永和、谢桥2个镇，北邻的慈溪市横河镇。
区域面积共计568km2，区内人口60.5万人，灌区原设计面积为33.5万亩，1990年以来实际灌溉面积已扩大到43.4万亩。
灌区内主要水利工程设施建于六、七十年代，经30～40年的运行，老化失修严重，渠道、河网淤积，水闸破损，大部分工程需要更新改造，配套完善。
（一）总体规划主要内容
1999年由本院已编制《四明湖灌区节水改造续建配套项目规划报告》（成果呈报水利部），规划的主要内容为：
1、防渗衬砌、疏浚整治干渠43.3km，配套渠系建筑物除险加固146处。
2、疏浚整治骨干河道184.3km。
3、改造排涝泵站41座，抗旱翻水泵站56座，高扬程机埠19座，新建泵站13座。
4、维修中型节制闸4座，边界节制闸22座。
5、整治恢复蓄水工程一处（牟山湖）。
6、建设田间节水示范工程2.2万亩。
7、新建灌区调度中心，包括水文水情遥测系统。
（二）1999年度项目完成情况
四明湖灌区于1999年度列入国家改造计划，当年下达补助资金600万元。
到2000年底完成干渠防渗衬砌9379米，加固湖泊堤防1900米，清除渠道、河道、湖泊淤泥59万立米，改造抗旱、排涝泵站40座，改造中型水闸5座，改造管理设施3处，新建灌区水情遥测系统和雨情测报系统，完成总投资1732.8万元，其中宁波、####市财政配套548.5万元，项目实施单位自筹584.3万元。
完成计划的115%。
已发挥了很好的节水增收效益。
（三）2002年度项目主要内容
本年度工程项目包括：
干渠衬砌及整治9000米，干渠堤顶路面硬化3000米，骨干河道整治45000米，重点泵站改造25座，喷滴灌示范工程1000亩，水闸维修5座，新建水质检测站1处、灌区水量设施等，工程预算总投资1680万元。
要求中央补助700万元，地方配套980万元。
（四）经济评价
本期工程项目国民经济评估指标：
经济内部收益率：
21.8%>12%
效益费用比：
1.58>1.0
经济净现值：
1316.3>0
第二章水文
第一节自然地理概况
四明湖灌区位于浙江东北部，宁绍平原腹地，包括####市平原12个镇和上游环湖梁弄镇，以及西邻的上虞市永和、谢桥2个镇和北邻的慈溪市横河镇。
灌区枢纽工程为姚江流域重要的骨干水利工程，也是####市国民经济持续发展的重要基础设施。
其主要依靠四明湖水库之水经总干渠泄入河网补充灌溉水源，它为####市农业灌溉、防洪、排涝发挥了巨大作用，为居民生活及工业生产等提供了大量的优质水源，产生了显著的社会效益和经济效益。
第二节流域及水源概况
四明湖灌区属甬江流域的涨源姚江流域区。
姚江又称####江、舜江，发源于四明山夏家岭村东的眠岗西坡，至宁波三江口汇入甬江，全长107公里，####境内长75公里，源头到四明湖水库坝址以上干流长21公里，流径####、上虞、鄞县、慈溪、镇海、宁波等县市，流域总面积2440平方公里。
四明湖水库是姚江水系的一项大型水利工程。
工程自1958年10月动工，1959年堵口，1960年开始发挥效益。
坝址位于姚江中游的横岙乡，距####市区24km，集雨面积103.1km2，总库容1.23亿m3，水库灌区有总干渠1条长10.5km，干渠2条：
城南干渠长15.4km，马诸干渠长16.2km，库水除沿渠部分农田自流灌溉外，大都入平原河网，提水灌溉。
第三节水文气象
灌区属亚热带湿润气候区，四季分明，温暖湿润，光照充足，雨量充沛。
但地处中纬地带，受大气南北环流交替影响，灾害性天气较多。
区内多年平均年降水量1250～1400mm，由南向北递减。
年际丰枯雨量比高达2倍，年内主要集中在4～6月梅汛期和7～9月台汛期。
特别是台汛期往往发生峰高、量大、面广的台风暴雨。
梅雨与台汛之间有一个伏旱期，这时高温酷暑，蒸发量大，水稻、棉花，特别是中晚稻需要大量水量，居民生活和工业用水量也有较大增加，因此供需矛盾突出。
灌区多年平均径流深为750～450m，径流系数为0.54～0.36，均为自南而北递减，多年平均陆地蒸发量为950mm。
灌区阳光资源充足，光合有效辐射年总量54.4～56.1kal/cm2，多年平均日照射数2061h，年日照率47%。
年平均日气温16.2℃，年10℃活动积温5130℃。
常年最冷月一般为1～2月，1月平均日气温4.1℃，极端最高气温39.5℃，最低气温-9.8℃。
无霜期227天，初霜期一般出现在11月中、下旬，终霜期出现在3月中、下旬。
年平均相对湿度80%。
第三章地质
流域地质单元属华南加里东褶皱系东北域，浙闽粤沿海燕山期火山活动带的东北端。
流域丘陵区出露的地层大多为上侏罗统陆相火山岩系，平原地区为第四系松散堆积物所覆盖，第四系中下部为陆相沉积层，上部为海、陆相交互沉积层。
第四章工程任务及规模
第一节社会经济现状
####市是浙江省经济较为发达的县级市，2001年全市总人口83.5万人，实现国内生产总值163.62亿元，比上年增长10.4%，其中第一产业27.7亿元，第二产业513亿元，财政总收入13.8亿元，比上年增长48.6%。
国民经济保持平衡适度增长，社会各项事业发展迅速，人民生活水平不断提高。
四明湖灌区总人口60.5万人，2001年农民人均纯收入为6306元。
主要以水稻、棉花、油菜、榨菜等作物种殖以及淡水养殖（精养鱼塘）为主，灌区的兴建解决####75%以上耕地的需水问题，是####农业发展的基础设施。
灌区内又包含着####市政治、经济、文化中心，集体企业及个私企业十分发达。
第二节灌区水资源、土地利用及工程状况
（一）水资源
灌区水源为四明湖水库，是宁波市最早建成的大型水库，总库容1.23亿m3，兴建库容0.79亿m3。
平均每年向灌区供水0.6亿m3。
姚江自西南至横贯灌区中部，水库以下主要支流有：
由南而北为：
贺墅江、十八里河、石婆桥江、中山河（梁辉大溪）、东山河、西大河等6条。
由北向南为：
牟山江、高桥江、青山江、蒋嘉隆江、长冷江、西江、中江、东江等8条。
灌区有河道900公里，水面2万余亩，河网容积0.24亿m3，年总蓄水量约0.8亿m3（以复蓄指数3.5计），是灌区的重要水源。
灌区土地利用率接近100%，复种指数230。
（二）现有工程设施
灌区现有总干渠10.5公里，干渠32.8公里，斗渠、农渠2170公里，中型节制闸四座，中小型及进排控制水闸、涵洞、倒虹吸组成的枢纽网络。
排涝水泵机组122台套，装机7100kw，排涝能力197.3m3/s。
抗旱水泵机组56套，翻水能力27.3m3/s，装机2508kw，主要工程介绍如下。
1、灌区干渠
灌溉总渠全长10.5公里，设计底宽13.5米，水深2.5米。
沿途经邱家湾村、上虞市永和镇，入肖东镇沈湾村至凤凰山，分有城南干渠、马渚干渠、中河干渠，共有水工建筑物56处。
城南干渠自凤凰山渡槽进口至梁辉镇童湖村，全长15.4公里。
干渠有排涝闸9座、节制闸5座、灌排闸2座、倒虹吸1座、渡槽17处、陡门38处、放水涵洞87处。
马渚干渠自永思桥渡槽至马渚镇西山下，长16.2公里。
干渠有过河渡槽11座，节制闸12座。
为引四明湖水到牟山湖，于1973年开通马渚干渠末端五藏岙渠道830米，建桥、渡槽、节制闸各一座。
中河干渠建于肖东镇沈湾村凤凰山麓的姚江。
1973年竣工，长66.7米。
中间7孔共长48.5米，两端长18.2米，槽断面2.6×2米。
槽面行人桥宽2米，渡槽北端开掘渠道1156米，接通马渚镇中河，经西横河闸入西上河区。
2、姚江节制闸、边界水闸
皇山、竹山、郁浪浦、中舜江4座节制闸，统称为姚江节制闸。
中舜江节制闸位于####镇东江上，闸7孔，每孔3米，总净宽42米，设计流量245m3/s。
皇山节制闸位于####镇东玉皇山北麓的候青江东端，闸9孔，中孔宽5米，其它各孔宽3.3米，总净宽31.4米，设计流量180m3/s。
竹山节制闸位于梁辉镇竹山江上，距####城区2公里，共7孔，每孔宽3.3米，总净宽23.1米，设计流量138m3/s。
郁浪浦节制闸位于梁辉郁浪浦村，闸5孔，总净宽15米，过闸流量96m3/s。
灌区有边界水闸34座，共39孔。
3、排灌泵站
翻水泵站灌区有用于区内“南水北调”的翻水泵站22座，水泵机组56套，翻水能力27.3m3/s，装机2508kw。
排涝泵站灌区中部地势低洼，采用小丘围圩电排，建有口径50cm以上排涝泵站70座，水泵机组122套，装机7100kw，排涝流量197.3m3/s。
灌溉机埠四明湖上游（环湖）及下游近山灌区有高扬程机埠19座，装机786kw。
灌区内有灌溉机埠（小泵站）3800座，总装机34200kw，提水能力304m3/s。
4、姚江、牟山湖及灌区河网
姚江又名####江，横贯灌区南部，区域内长约20公里，蓄水量1166万m3。
牟山湖又名西湖，距四明湖西北13公里，位于灌区西南部，湖区集雨面积18.5平方公里，其中湖泊面积3.4平方公里，正常蓄水量450万m3。
可通过五藏岙干渠直接引四明湖水入湖。
同时建有翻水站，在梅汛季节翻水入湖，是灌区重要的水源调蓄工程。
（三）灌区经济与运行管理状况
灌区面积占全市耕地面积的75%，经济总量占全市80%以上，经济发达。
管理机构列于表4－1。
表4－1四明湖水库灌区管理机构
机构名称
管理职责
灌区代表大会
决定灌区管理、大修、分配水量等重大事项。
市局三防办公室
汛期、旱期统一调度水量。
四明湖水库管理局
平时调度供水，总干渠运行、维护、管理。
西上河水利管理处
灌区内水量分配，边界闸控制，牟山湖运行。
姚西北水利管理处
三座出海排水大闸的运行、维护。
姚江节制闸管理处
四座姚江节制闸的运行、维护。
1998年以前，由于灌区水价及收取率较低，而管理单位人员冗多，且难以发展水利经济，所以普遍存在经济效益差，管理水平低的问题。
近几年随着非农业供水总量上升，相应水费收入增加以及精简管理人员，经济效益逐步好转。
（四）灌区存在问题
1、干渠严重淤塞渗漏，输水不畅
干渠百分之七十为土质渠道，普遍渗漏，杂草丛生，淤塞严重，输水能力衰减，如总干渠设计能力20m3/s，1999年以前实际输水能力13m3/s，抗旱季节由于未能迅速输水，难以有效维持灌区河网正常水位，引起人为的紧张，造成灌区内不应有的“翻水蓄水”，浪费大量电费。
2、河道淤积，蓄水行洪能力衰减
由于多年淤泥沉积，灌区河网河床普遍抬高0.8～1.2米，再加上水草疯长，密布水面，不但使河网蓄水能力削弱，未能充分利用雨水资源，造成灌区水资源紧张，而且丧失了行洪能力，酿成不应有的内涝。
3、泵站设备老化，排灌能力降低
机电排灌设备普遍运行30～40年，已进入正常退役期，提水能力衰减，运行成本提高，加重了农业生产成本，急需更新改造。
4、水闸等渠系配套建筑物破损老化，险象环生
闸门破损、桥梁断裂、机电设备老化，无法正常启闭，水利工程效益未能发挥，还对安全生产构成威胁。
第三节灌区规划
（一）国民经济发展预测
根据《中共####市关于制定####国民经济和社会发展“九五”计划及2010年远景目标建议》，2010年国内生产总值分别为700亿元，结合历年来国内生产总值与工业产值资料分析，2010年全市工业总产值为2000亿元，其中灌区内到2010年工业产值将增加1650亿元。
（二）水资源供需平衡分析
灌区地处浙东沿海地区，气候温暖湿润，降水量大于蒸发量。
根据####市应用大系统模型对1960～1989年30年供需水量进行平衡计算，结果为：
西北片（基本上为四明湖灌区）为缺水区，实际供水保证率31%，区内多年平均缺水2165万m3，其中农业缺水1149万m3。
1990～1992年经过南北排水利工程建设后，水源情况有较大改善，水资源供给能力基本得到保证。
通过灌区节水改造，可节约农业灌溉水量，水源工程四明湖可以相应增加对城乡居民及工业的供水量。
（三）灌溉制度
灌区耕地主要作物为：
水稻29.8万亩（占69%），棉花9万亩（占20%），其余为果蔬菜等经济作物，故本节只论述水稻灌溉制度。
1、浅灌勤灌。
1992年以前灌区内普遍采用“浅灌勤灌，后期干干湿湿”的灌溉方法，这种制度比传统的大水漫灌已慢一个很大的进步，但它除分蘖末期采用搁田控制无效分蘖和黄熟期干干湿湿外，其它时间仍然是长期淹灌，造成土壤闭塞，还原性物质增加，影响根系生长。
而根系生长不良就减弱吸收水分、养分的能力，使水稻未能达到应有的高产。
2、薄露灌溉。
灌区从1993年开始推广水稻薄露灌溉技术，薄，就是每次灌水尽量薄，2cm左右，土壤饱和即可。
露，就是每次灌水以后都要露田，使田面有多次“呼吸，换气”的机会，采用这一技术可节省灌溉水量30%（及相应的灌溉电量）。
薄露灌溉技术改变长期淹灌的老习惯，有效地改善水稻的生态条件，使土壤通气通氧，氧化电位提高，经常处于氧化状态，有利于水稻根系的生长。
还可以提高产量3～7%。
灌区农民已基本破除了“水稻水稻，靠水养牢”的陈旧观念，而树立了“水稻不用水中泡，薄露灌溉产量高”的新观念，计划进一步提高薄露灌溉实施标准。
3、无水层灌溉。
灌区从1998年开始试验示范水稻无水层灌溉技术，在水源较多的灌区示范“湿种沟灌”，可节水50%左右，在水源很困难的灌区示范“地膜旱种”，完全利用降雨补水，依靠地膜保湿，只有到土壤含水率降到饱和水量的70%以下时，才通过沟灌“抗旱”，可节约灌溉水量70%以上，并且还能增产4～10%。
到2001年示范面积达到5000多亩，计划逐步扩大示范推广面积。
（四）灌区发展规模
灌区规模在外延没有发展的可能，但灌区内现有灌溉面积约为85%，通过续建配套使有效灌溉面积达到100%。
第四节节水工程
（一）节水的必要性
1、节水灌溉是解决缺水的重要措施
####市人均水资源1300余m3，仅全国人均值的57%，特别是北部平原人口密度每平方公里1000人以上，人均水资源占有量仅430m3，水资源紧缺是制约####经济发展的主要因素。
建造水库，目前每立米库容的造价5～7元，同时理想的可供选择的水源工程已很少，而且开源的代价将越来越高昂。
四明湖灌区原属于跨地区的“余（姚）、上（虞市）、慈（溪市）灌区“，历来由西邻上虞市补充水量，由于行政区域的变化，80年代以后基本断流，由于缺水，边界水利纠纷时常出现，成为浙江省缺水的一个“敏感”地区。
所以灌区进行节水改造是缓解缺水的根本大计。
农业用水量占灌区内总用水量的70%，而灌溉水利用率仅40%，存在巨大的节水潜力，水的有效利用率提高，就可以大大节约水资源，所以节水是解决####缺水的重要措施。
2、节水灌溉是高效农业新技术
节水灌溉可以节省农业成本，提高作物产量和质量，改善农村水环境，是一项典型的高效农业新技术。
（1）、节省灌溉成本。
灌区面积百分之九十靠电力抽水，节水就能节能，例如平原稻区目前用电量一般为每亩25～35kwh，高的达50～60kwh，灌溉费（包括电费、工资、修理费）每亩25～35元，有的高达50～60元，实行节水灌溉每亩平均可减少到15kwh左右，可降低灌溉成本10～20元/亩。
（2）、提高单产。
部分平原稻区地势低洼，地下水位接近地面，渍害是造成中、低产田的主要原因之一。
节水灌溉是根据作物需水量供水，解决“灌水太多”的问题，不是消极的节水，而是协调土壤中水、气、肥、热各因素，促进作物优质高产，节水灌溉是新的增产增效技术。
（3）、改善水环境。
目前化肥的有效利用率只有30%左右，其中有很大部分随水流手段，成为农村河道的主要污染源，水体富营养化，引起河面水草疯长，水质恶化，是当前农村最突出的环境问题之一。
节水灌溉使水量、化肥、农药流失大大减少，提高利用率，就可以减少施用总量，能够从根本上改善农村水环境。
（二）节水技术选择
1、渠道防渗
渠道防渗是我国目前应用最为普遍的节水灌溉措施，在渠道表面衬砌混凝土防渗层，可减少渗漏损失60%～70%，从而使渠系水利用系数有较大提高。
渠道防渗还可以稳定渠道边坡，提高抗冲刷能力。
同时还可以减少渠道输水阻力，加大流速，增加输水能力；在保持相同输水能力前提下，防渗可减小渠道断面，降低开挖工程量，减少渠道占地。
采取防渗后，可减少渗漏对地下水的补给，有利于降低地下水位，减轻渍害发生，对机电提水灌区，还可以通过节水节约大量能源。
2、低压管道输水灌溉技术
低压管道输水灌溉简称“管灌”，####市从1984年就开始研究和推广管道节水灌溉技术，与传统地面灌溉相比，低压管道输水灌溉具有以下优点：
（1）、节水、节能
渠系水利用系数可达95%～97%，比土渠提高30%～40%，比衬砌渠道提高5%～15%，在提水灌区，节水即节能。
（2）、少占用耕地
管道埋入地下可节约沟渠占地，改为管道输水后，仅占地0.5～1.0%，少占用土地2%～4%。
（3）、省时、省工
管道输水速度快，不溢水，渗漏小，输水快，比土渠输水少用人工1/3以上。
3、喷灌技术
喷灌可按作物不同生育期需水要求适时适量供水，具有明显的增产节水作用。
还有省工、少占地，对地形适应性强，改善田间小气候等优点。
喷灌粮食一般可增产10%～20%，经济作物增产20%～30%，蔬菜增产1～2倍。
####早于70年代就建成“千亩茶园固定喷灌”，对喷灌工程的设计、施工、管理有较好的基础。
4、微灌技术
微灌以少量的水湿润作物根部，是一种局部灌溉。
微灌是当今世界上最先进的灌水技术之一，具有节水（较喷灌节水15%～30%）、增产，适应性强等优点。
特别是节省劳动力这一点，对经济发达地区来说（工资30元/工），具有很好的节本效益。
5、非工程节水技术
本报告所指为水稻薄露灌溉技术，水稻无水层灌溉技术，已在第二章第三节“灌溉制度”中介绍。
6、管理节水技术
即谓“机埠转制”，就是转变机埠（灌溉泵站）的管理体制，把机埠的所有权拍卖给机手，由机手向农户实行电费、工资、修理“三费”承包，把灌溉水量（即电量）的多少直接与机手的工资收入挂钩，从管理机制上促进节水工程效益的发挥，促进应用节水灌溉新制度的积极性和自觉性，提高田间水利用系数。
（三）节水方案
1、总干渠、干渠全部采用混凝土防渗衬砌。
2、田间渠道，平原以明渠衬砌为主，但逐步提高“管灌”比例，山区灌区以“管灌”为主。
3、大田经济作物建设喷灌示范工程。
4、大棚蔬菜建设微灌示范工程。
5、水稻提高薄露灌溉实施标准，并逐步向无水层灌溉发展。
6、改革灌溉管理制度，巩因和完善“机埠转制”这一深化农村改革的成果。
国际上公认，本地实践也证明：
“节水灌溉潜力的50%在于管理”。
节水工程是“硬件”，灌溉制度是“软件”，而灌溉管理则是关键，这三者的有机结合，使灌区的节水技术达到一个崭新的水平。
第五章工程总体布置及主要建筑物
第一节工程等别和标准
####市四明湖灌区工程设计总灌溉面积33.5万亩，根据《水利水电工程等级划分及设计标准》（SL252-2000）规定，其工程等别为Ⅲ等中型工程，因此其主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。
第二节工程布置
根据规划，本期实施项目包括：
灌区南部，四明湖总干渠防渗衬砌、清淤整治3000米，总干渠堤顶硬化3000米，城南干渠、防渗衬砌、清淤整治6000米；灌区中部，整治河道45公里；灌区边界，整修节制闸5座；灌区东部及北部，改造及新建泵站25座；经济作物区新建喷灌、滴灌示范工程1000亩；同时新建水环境检测站一处，维修管理设施5处，使灌区建设在各方面上一个新台阶。
第三节主要建筑物
（一）渠道工程
干渠衬砌，采用现浇混凝土，衬砌总干渠3000米（万家桥－吴家山），城南干渠6000米（牛头山－电镀厂，参见表5－1）。
相应清除9000米干渠中的淤泥、垃圾。
干渠堤顶硬化，对总干渠（西）堤顶浇筑沥清路面3000米（渠首－项家桥），以避免交通车辆对干渠的破坏。
表5－1四明湖灌区灌溉干渠工程特性表
名称
起讫
地点
渠长
（km）
流量
（m3/s）
水深
（m）
渠底宽
（m）
渠底高程
渠道口宽
渠道
纵坡
本年度衬砌
进口
（m）
出口
（m）
进口
（m）
出口
（m）
总干渠
大坝
~
凤凰山
10.5
20
2.5
13.5
6.15
5.15
24
22
1:
10000
3000
城南干渠
凤凰山
~
童湖
15.4
3
2
5
5.15
3.65
9
7
1:
10000
6000
（二）河道工程
在四明湖灌区，河道既相当于干渠，又是重要的水源工程，本期整治河道45公里（参见表5－2），河底清淤，河边清垃圾，恢复河道的蓄水、输水、引洪和环境功能。
同时整修边界节制水闸5座。
表5－2四明湖灌区2002年河道疏浚规划表
河道
名称
河道长度
（km）
河道宽度
（m）
河道深度
（m）
单位方量
（m3/m）
疏浚量
（万m3）
青山江
9.1
40
3.5
18
16.4
蒋嘉隆江
5.6
30
4.0
15
8.4
中江
12.9
30
4.0
15
19.4
撑水江
4.3
25
3.5
13
5.6
张垫江
8
18
3.0
7
5.6
油车江
5.1
18
3.0
7
3.6
合计
45
59.0
（三）泵站工程
改造抗旱泵站20座（台套），其中包括四明湖上游高扬程机埠2座（见表5－3）。
根据效益农业对排涝要求提高的需要，新建排涝泵站5座（见表5－4）。
表5-3四明湖灌区2002年抗旱泵站改造规划
序号
镇乡
站名
泵型
台
装机
造价
（万元）
1
小曹娥
一号水库
20″混
2
55kw
9.2
2
肖东
念家
14″混
1
30kw
3.6
3
马渚
菁江渡
14″混
1
30kw
3.6
4
朗霞
北排江
20″混
1
55kw
10.0
5
黄家埠
绸厂
16″混
1
37kw
4.4
十六户
16″混
1
37kw
4.4
吴头堰
16″混
1
37kw
14.0
12″混
4
15kw
7
丈亭
丈亭
20″混
2
55kw
22
8
三七市
祝家渡
20″混
3
55kw
20.0
9
河姆渡
东澄
14″混
1
30kw
3.8
10
梁弄
晓联
300s19
1
55kw
11
横路
300s194
1
45kw
10
合计
14
20
116
注：
20″混为20
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