古浪永丰滩综合高效节水初步设计.docx
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古浪永丰滩综合高效节水初步设计
SY-2006KY-005
甘肃省古浪县
永丰滩新建村（井队、郭家槽）组综合节水项目初步设计
甘肃省武威市水利水电勘测设计院
二○○八年四月
批准：
张同泽
核定：
李俊喜
审查：
王生柏
项目负责：
高长庆贾宙
报告编写：
刘晓泉安祥
经济评价：
侯国文
投资估算：
贾宙麻海玉
设计人员：
唐贵年倪天相
侯国文刘晓泉
安祥
工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
一
节水灌溉面积
亩
2090
二
施工特性
1
土方开挖
m3
31966.71
2
土方回填
m3
29496.22
3
砂砾垫层
m3
21.06
4
混凝土
m3
242.97
5
UPVC管
Km
9.39
D160
6
UPVC管
Km
2.51
D200
7
建设期
年
1
三
投资估算
万元
124.468
1
建筑工程
万元
48.317
2
设备及安装工程
万元
67.040
3
其它费用
万元
9.111
四
效益指标
1
经济效益费用比
1.11
2
经济内部收益率
%
14
3
经济净现值
万元
19.33
1.综合说明
1.1项目背景
项目区在古浪县永丰滩乡，位于古浪县东北部，距县城32公里。
该乡南依胡家边乡，东与土门镇接壤，西面和北面靠凉州区黄羊镇、吴家井乡。
南北宽约12公里，东西长约8公里，沿东南向西北呈狭长地带。
该地属古浪河的冲、洪积平原，地势平坦，海拔1650—1800米，自然纵坡1/1500—1/2500。
该区是我县开发较早的纯井灌区，全乡辖7个村委会，98个村民小组，1998户，9138人，有耕地2.4万亩，机井119眼，农作物播种面积2.4万亩，国民生产总值5430万元，其中：
农业总产值2100万元，农民人均纯收入2150元，农村各项经济指标均居全县前列，是我县粮经主要产区之一。
区内有武古公路、干武铁路、武—永输电线路、地下通信光缆穿过，交通、通讯、动力条件十分便利。
上世纪80年代以来，由于水资源日益减少，迫使大量提取地下水，造成地下水位逐年下降，生态环境逐年恶化。
水资源不足，产生了一系列社会、经济及生态问题，已成为项目区国民经济可持续发展的重要制约因素。
为了进一步加快灌区经济建设的发展，缓解水资源不足问题，必须以节水为中心，大力发展节水灌溉，扩大节水灌溉面积，提高水的利用率，实现农业增产、农民增收和灌区国民经济的可持续发展。
只有通过节水，减少地下水的超采量，才能有效地遏制地下水位不断下降的趋势，利用节约水量，使有限的水资源得到充分的利用，对项目区内生态环境起到保护作用。
当地政府和群众节水意识强，土壤、气象特性都适宜节水灌溉。
通过节水灌溉项目的实施，可进一步改善农业生产的基本条件，提高农业综合能力，将会改善项目区人民生产、生活条件和生态环境，推动高新农业节水灌溉发展进程，促进农业生产良性循环和农村社会经济持续稳定发展，具有良好的推动作用。
根据现阶段项目区经济实力和财政状况，走内涵挖潜改造的道路，采取多种形式筹集节水灌溉建设资金，是现阶段解决水资源紧缺矛盾的主要出路。
本工程项目采用管道节水灌溉技术，达到减少水量损失、增大灌水效率的节水目的。
1.2项目区自然概况
该地属典型的温带大陆性气候。
全年日照时数2852.3小时，≥10℃积温2686.3℃,年均气温8.3℃，昼夜温差16℃，无霜期160天左右,年均地温7.5℃，最大冻土深度1.4米，年均降水量207.7mm,且多集中在七月至九月,年均蒸发量2807.4mm，风向多南北，平均风速3.3米/秒。
总的气候特点：
光照丰富、热量充足、昼夜温差大、降水稀少且不均匀，蒸发量大，春季多风沙，冬季寒冷少雪，气候变化幅度大。
该区地下水埋深60～120m，矿化度0.3－0.5g/L，小于1g/L，灌溉不产生碱害。
1.3项目区社会经济状况
该区是我县开发较早的纯井灌区，全乡辖7个村委会，98个村民小组，1998户，9138人，有耕地2.4万亩，机井119眼，农作物播种面积2.4万亩，国民生产总值5430万元，其中：
农业总产值2100万元，农民人均纯收入2150元，农村各项经济指标均居全县前列，是我县粮经主要产区之一。
项目拟定在永丰滩乡新建村井队、郭家槽组实施，有356户，人口1800人，劳动力773个，耕地面积5428亩，农作物播种面积2814亩，粮食产量1008吨，机井2眼。
1.4工程规模及建设内容
项目区规划节水灌溉面积2090亩，新建低压管道11.9km；高位水池9座,排水、检查井9座，给水栓227个。
1.5工程投资及效益
工程总投资（静态投资）124.468万元，其中建筑工程48.317万元，设备安装工程67.040万元，其它费用9.111万元。
工程建成后，将改善项目区生态环境，调节用水矛盾，促进农、林、牧、副业的全面发展，具有良好的经济、社会和生态效益。
1.6工程施工组织管理
本项目实施，按照水利基本建设程序进行管理，工程项目管理推行项目法人责任制，招标投标制，工程监理制。
工程建设采用招标承包，严格按照基建工程招标程序及招标管理办法，公正、公平、公开的选择施工队伍。
工程建设中，严格控制分包、转包现象。
工程质量管理实行建设监理，对工程监理单位实行公开招标，择优选择，施工应严格按批准的设计进行。
项目管理人员和受益区的业务主管人员或业主应参加施工管理，熟悉工程情况，便于运行管理和工程维护。
1.7技术经济计算结果
从国民经济评价主要指标分析，经济效益费用比为1.111大于1.0；经济内部收益率14%，大于社会折现率12%；经济净现值为19.33万元大于零，以上各项指标均满足规范要求，经济效益显著。
1.8结论及建议
节水灌溉工程项目实施后，对环境无不良影响，具有良好的经济效益、生态效益和社会效益，项目在技术上可靠，经济上可行，建议尽早立项建设，发挥效益。
2基本情况
2.1项目区自然地理概况
项目区在古浪县永丰滩乡，位于古浪县东北部，距县城32公里。
该乡南依胡家边乡，东与土门镇接壤，西面和北面靠凉州区黄羊镇、吴家井乡。
南北宽约12公里，东西长约8公里，沿东南向西北呈狭长地带。
该地属古浪河的冲、洪积平原，地势平坦，海拔1650—1800米，自然纵坡1/1500—1/2500。
2.2气象、水文
该地属典型的温带大陆性气候。
全年日照时数2852.3小时，≥10℃积温2686.3℃,年均气温8.3℃，昼夜温差16℃，无霜期160天左右,年均地温7.5℃，最大冻土深度1.4米，年均降水量207.7mm,且多集中在七月至九月,年均蒸发量2807.4mm，风向多南北，平均风速3.3米/秒。
总的气候特点：
光照丰富、热量充足、昼夜温差大、降水稀少且不均匀，蒸发量大，春季多风沙，冬季寒冷少雪，气候变化幅度大。
该区地下水埋深60～120m，矿化度0.3－0.5g/L，小于1g/L，灌溉不产生碱害。
该区上游有主流古浪河和柳条河等河流，均发源于祁连山脉。
古浪河年径流量0.776亿立方米，柳条河年径流量947万立方米，补给来源为降雨和冰雪融水。
该区地下水埋深80—150米，矿化度0.3—0.5克/升。
2.3土壤
该区地势平坦，土壤集中连片，土层深厚，土壤以轻质砂壤土为主，土质肥沃，土壤含盐量低，土质肥沃，土壤容重1.45g/cm3，田间最大持水率22.0%。
土壤含盐量低，有利于作物生长，适合种植小麦、玉米、瓜果、蔬菜等作物。
2.4项目区社会经济情况
该区是我县开发较早的纯井灌区，全乡辖7个村委会，98个村民小组，1998户，9138人，有耕地2.4万亩，机井119眼，农作物播种面积2.4万亩，国民生产总值5430万元，其中：
农业总产值2100万元，农民人均纯收入2150元，农村各项经济指标均居全县前列，是我县粮经主要产区之一。
3节水灌溉的必要性和可行性
3.1项目建设的必要性
古浪是一个干旱的农业县，干旱缺水是制约我县经济可持续发展的主要因素。
多年来，虽然修建了一系列灌溉工程，极大地改善了农业生产条件，在农业生产中发挥了重要作用。
随着农业的发展，一方面，灌溉面积增加，对水资源需求量加大，供需矛盾日益突出；另一方面，大部分地区仍采用传统的粗放型灌溉方式，造成水资源的大量浪费，灌溉水利用率低，部分地区甚至出现了超采地下水，造成地下水位下降的局面，而永丰滩乡井灌区的情况更为严重。
为改变这种状况，加强节水灌溉项目建设，在现有条件下，对渠道进行衬砌、维修，发展节水灌溉工程，提高水的利用率，为社会提供可再分配水资源，真正解决水资源供求矛盾，达到水资源的合理、平衡利用。
同时，也是永丰滩乡农业可持续发展的保障之一。
建设节水项目的必要性主要体现以下几方面：
一是节水灌溉是发展高效农业的现实需要。
加快传统农业向现代农业的转变，必须改变和调整传统种植结构和方式，发展高效农业，在目前水资源有限的情况下，唯一的出路就是提高水的利用率，提高单位水量产出效益，节水灌溉是最佳选择；二是节水灌溉是农业实现可持续发展的客观需要。
党中央把节水灌溉作为一项战略任务来抓，实行开源与节流并举，将给整个国民经济的发展造成重大的影响；三是节水灌溉是农业增产增收，实现科技进步的时代需要。
从整体上看，现阶段该地区的农业基础设施还相当脆弱，抗灾能力较差，科技贡献率较低，投入产出比相对较小，这就必须依靠科技进步，提高农业科技含量，大力推广和应用先进节水技术。
另外，当地群众习惯于传统的大水漫灌方式，对于新的节水措施，需要有一个认识过程，建设高标准节水项目，充分发挥典型示范作用和辐射带动作用，有利于节水灌溉技术的应用与推广。
选择永丰滩乡新建村井队、郭家槽组作为节水灌溉项目区，其目的是为全县树立一个节水灌溉样板，以点带面，带动全县节水灌溉事业的发展。
3.2项目建设的可行性
项目区内土地平坦且集中连片，但由于水资源缺乏，传统的灌溉方式远不能满足用水需要，致使大片农田得不到及时灌溉，水资源的缺乏已成为当地农业发展的主要制约因素，群众发展节水灌溉的愿望十分迫切，积极性高，当地领导重视，社会经济基础好。
项目区所在镇自然条件较好，经济实力较强，劳力资源充足，群众具有一定的自筹能力，且科技兴农意识较高，适宜节水灌溉和“两高一优”农业的发展。
项目委托具有相应资质等级的设计单位进行规划、设计。
实施单位具有专业施工队伍和工程技术人员，各负其责，实行规划、设计、施工、管理规范化，能够确保工程质量，可达到工程的预期目的。
区内有武古公路、干武铁路、武—永输电线路、地下通信光缆穿过，交通、通讯、动力条件十分便利。
3.3节水灌溉项目建设的指导思想及原则
项目建设的指导思想：
充分利用现有水源条件，采用先进的节水灌溉技术，选用先进的节水灌溉设备和材料，体现因地制宜的原则，统一规划，统一组织施工，严格管理制度，真正实现高起点、高质量、高效益，达到示范、辐射、推广的目的。
项目建设原则：
一是统一规划设计，统一组织施工，确保工程质量优良；二是充分合理利用水资源，因地制宜，发展管道灌溉；三是节水灌溉技术与农业生产技术相结合，结合农业种植结构的调整，确定项目区的作物种植品种；四是项目区建设资金由国家投资、地方配套两部分构成。
3.4水资源概况
项目区水源为提取地下水，该地属古浪河的冲、洪积平原，地势平坦，地下水埋深35m左右，含水层主要为粉细砂夹砂砾石地层，隔水层顶板埋深60-70m,地下水补给来源主要为大靖河及沿山沟谷地下潜流和大靖灌区黄灌区农田灌溉回归水组成，补给来源稳定可靠，含水层的分布面积大且稳定。
经测试机井单井出水量50-70m3，利用的取水机井运行状况良好，取水可靠，有保证，可直接作为本项目灌溉水源。
4项目节水量分析及计算
4.1现状灌溉制度
经对项目区现状调查，根据作物种植比例、作物种类、灌溉方式、净灌水定额、灌水时间、现状灌溉制度，项目区现状综合净灌溉定额为283.55m3/亩，最大净灌水率为0.211m3/s·万亩，详见表4-1。
4.2规划水平年灌溉制度
随着社会市场经济的逐步完善，农业生产从传统农业向商品经济农业转化，经济作物种植比例不断增大。
在全面改革用水制度的基础上，通过采取调整经济结构种植结构，田间配套逐步完善，降低灌水定额，提高田间水利用率。
项目区农作物不同灌溉模式和灌溉制度的确定，根据灌溉试验资料和不同作物播前和全生育期灌水次数、灌水时间、灌水定额及作物种植比例确定。
灌水定额、灌水次数、灌水日期的确定，主要取决于作物各生育阶段及其田间土壤含水率与作物苗情状况，拟定项目区规划水平年灌溉制度，灌溉制度详见表4-2。
4.3现状与规划渠系水利用系数比较
依据《节水灌溉技术规范》，并根据项目区节水途径综合分析确定，项目区现状井水渠系水利用系数0.75，灌溉水利用率0.68，综合净灌溉定额为283.55m3/亩。
项目区通过配套改造工程，主要以防渗节水为中心，考虑优化种植和调整灌溉制度，普及常规节水灌溉技术，大力推广高效节水灌溉技术，规划综合净灌溉定额为262.25m3/亩。
通过田间配套工程的进一步完善，项目区内灌溉水利用率可提高到0.85。
现状灌溉制度表表4-1
作物种类
种植
比例
灌水次数
灌水
定额
灌溉
定额
起止日期
天数
灌水率
%
m3/亩
m3/亩
起
（月.日）
止
（月.日）
（d）
m3/s万亩
冬
小
麦
60
0
120
280
10.2
11.05
45
0.185
1
50
5.7
5.31
25
0.139
2
60
601
6.25
25
0.167
3
50
6.25
7.20
20
0.139
胡
麻
15
0
110
255
3.10
3.29
20
0.095
1
45
5.17
5.31
15
0.052
2
55
6.26
7.14
19
0.050
3
45
7.15
7.30
16
0.049
洋
芋
10
0
110
270
3.10
3.29
20
0.064
1
55
7.21
8.9
20
0.032
2
55
8.10
8.24
15
0.042
3
50
8.25
9.8
15
0.039
糜
谷
5
0
110
265
3.10
3.29
20
0.032
1
50
7.21
8.9
20
0.014
2
55
8.10
8.24
14
0.038
3
50
8.25
9.8
15
0.019
带
田
5
0
120
450
10.2
11.15
45
0.015
1
50
5.7
5.31
25
0.012
2
60
6.1
6.25
25
0.014
3
55
6.26
7.20
25
0.013
4
60
7.21
8.9
20
0.017
5
55
8.10
8.24
15
0.021
6
50
8.25
9.8
15
0.019
蔬
菜
瓜
果
3
0
110
375
3.10
3.29
20
0.019
1
50
6.1
6.25
25
0.007
2
50
6.26
7.20
25
0.007
3
60
7.21
8.9
20
0.010
4
55
8.10
8.24
15
0.013
5
50
8.25
9.8
15
0.012
林
草
1
0
60
120
3.10
3.29
20
0.003
1
60
10.2
11.15
45
0.002
果
园
1
0
50
210
5.7
5.31
25
0.002
1
50
6.26
7.20
25
0.002
2
60
8.10
8.24
15
0.005
3
50
10.2
11.15
45
0.001
规划水平年灌溉制度表表4-2
作物种类
种植
比例
灌水
次数
灌水
定额
灌溉
定额
起止日期
天数
灌水率
%
m3/亩
m3/亩
起
（月.日）
止
（月.日）
（d）
m3/s万亩
小
麦
46
0
100
250
10.2
11.15
45
0.118
1
50
5.7
5.31
25
0.106
2
50
6.1
6.25
25
0.106
3
50
6.26
7.20
25
0.106
胡
麻
15
0
90
235
3.10
3.29
20
0.078
1
45
5.17
5.31
15
0.052
2
55
6.26
7.14
19
0.050
3
45
7.15
7.30
16
0.049
洋
芋
5
0
100
240
3.10
3.29
20
0.029
1
50
7.21
8.9
20
0.014
2
50
8.10
8.24
15
0.019
3
50
8.25
9.8
15
0.019
糜谷
5
0
90
240
3.10
3.29
20
0.026
1
50
7.21
8.9
20
0.014
2
50
8.10
8.24
15
0.019
3
50
8.25
9.8
15
0.019
瓜
类
2
0
100
350
3.10
3.29
20
0.012
1
50
6.1
6.25
25
0.005
2
50
6.26
7.20
25
0.005
3
50
7.21
8.9
20
0.006
4
50
8.10
8.24
15
0.008
5
50
8.25
9.8
15
0.008
蔬
菜
3
0
100
350
3.10
3.29
20
0.017
1
50
6.1
6.25
25
0.007
2
50
6.26
7.20
25
0.007
3
50
7.21
8.9
20
0.009
4
50
8.10
8.24
15
0.012
5
50
8.25
9.8
15
0.012
林
草
10
0
60
120
3.10
3.29
20
0.035
1
60
10.2
11.15
45
0.015
果
树
2
0
50
200
5.7
5.31
25
0.005
1
50
6.26
7.20
25
0.005
2
50
8.10
8.24
15
0.008
3
50
10.2
11.15
45
0.003
大麦
7
0
100
225
10.2
11.15
45
0.026
1
65
5.7
5.31
25
0.030
2
60
6.1
6.25
25
0.028
4.4节水量分析计算
节水量是本项目中一项非常重要的指标，关系到水资源的合理配置、水利工程布置、项目的国民经济评价等问题。
在项目区地表水和地下水有多次互相转化及重复利用的特点，这种转化关系反映了地表水和地下水在成因上有不可分割的内在联系，地表水中绝大部分是地表水回归量，而实施节水措施后除减少部分蒸发损失外，同时减少了回归水量。
因此，规划水平年的节水量，必须考虑地下水互相转化及其影响，扣除地表水的回归水减少量，考虑到地表水和地下水转化规律对节水量计算的影响，统一按毛水量计算。
计算方法如下：
式中：
ΔW2i—i区井灌区节水量；
S2i—i区井灌区保灌面积；
M2i—i区井灌区现状综合毛灌溉定额；
M2iˊ—i区井灌区规划综合毛灌溉定额；
经计算，年节水量22.3万m3。
4.5节余水量合理配置
项目区节余水量不但可提高供水保证程度，减少流域超采地下水量，使之逐渐达到采补平衡，阻止地下水位继续下降和生态环境恶化趋势，逐步退耕还林、还草、恢复植被，改善周边生态环境，同时在可能的情况下，还可向下游输水，使水资源更加合理利用。
5工程任务及规模
5.1工程任务
5.1.1项目区选定的原则
⑴水资源紧缺，供需矛盾十分突出是项目实施高新节水的灌溉地区。
⑵选点在节水技术与农作物品种、栽培技术相适宜的灌区。
⑶选点在群众节水意识和经济实力较强，具有典型带动作用的示范区。
5.1.2项目实施的目的和指标
项目完成后将大大改善项目区农业节水灌溉的环境和农业生产条件，加大节水灌溉科技含量，调整农村产业结构，调动项目区广大干部群众的生产积极性，提高水资源利用率和抵御自然灾害的能力，发展管道灌溉面积2090亩。
5.2建设规模
项目建设规模为节水灌溉面积2090亩，新建低压管道11.9km；高位水池9座,排水、检查井9座，给水栓227个。
6工程设计
6.1工程设计标准
6.1.1节水灌溉设计主要技术规范
（1）《节水灌溉技术规范》SL207—98；
（2）《低压管道输水灌溉工程技术规范》SL/T153—95；
（3）《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99；
（4）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000。
6.1.2节水灌溉标准
1管道水利用系数≥0.95;
2灌溉水利用系数≥0.80;
6.1.3规划水平年、灌溉设计保证率
现状水平年为2005年，规划水平年为2006年。
灌溉设计保证率：
P=75%。
6.1.4节水灌溉模式的适宜性分析
管灌工程近年来在古浪县已得到一定的推广。
工程根据项目区地形特点，利用地面落差，设计为自压式管灌，使运行费用降低，减少输水环节中的渗漏、蒸发损失，节水效果显著，深受灌区群众的欢迎。
工程主要选在地形落差大、群众接受能力强、经济实力比较突出的村组。
6.2项目建设规模、等级及原则
6.2.1项目建设规模
项目建设规模为节水灌溉面积2090亩，新建低压管道11.9km；高位水池9座,排水、检查井9座，给水栓227个。
6.2.2工程等级
根据水利部2000年7月颁发的SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，本项目为小
（1）型工程。
6.2.3规划原则
a立足当前，兼顾长远；
b因地制宜，合理布置，便于管理；
c充分利用现有水利工程设施；
d注重经济效益，在保证灌溉质量，运行安全、可靠、合理和管理方便的前提下，力求降低工程造价、运行及管理费用，尽可能改进水利设施，提高设备的综合利用，充分发挥灌溉工程的效益；
e综合分析当地情况，选择最优的布置方案。
6.3工程设计
6.3.1管网的布置
①管网布置原则
一是以原有水源为依据，做到设施、管道、道路、条田统一规划，合理布局，全面配套，统一管理。
二是依据地形、地块、道路等情况布置管道系统，要求线路最短，控制面积最大，便于机耕，管理方便。
三是管道尽可能双向分水，节省管材。
②管网布置
依据《低压管道输水工程技术规范》（SL/T152-95）进行规
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