同心阎家圈项目区高效节水灌溉施工方案

第一章概述11项目概述宁夏中部干旱带国土面积占全区的近二分之一，人口占全区的四分之一，在全区经济社会发展中占有重要地位。同时也是全国目前经济最落后、最贫困的几个地区之一。中部干旱带最大的特征就是“干旱”，十年九旱，甚至是十年十旱，最大的问题就是缺水，发展的关键在水、希望在水。自上世纪七十年代以来，自治区相继建成了固海、固海扩灌、红寺堡、盐环定四大扬黄灌溉工程与多处中小型库井灌区，已发展灌溉面积175万亩，灌区农民人均纯收入达到2600元左右。但灌区以外更大范围的雨养旱作区，由于缺水，生态环境脆弱，农民生产、生活条件艰苦，生活贫困，经济发展落后，农民人均纯收入低于1400元，不到扬水灌区的50，是中部干旱带的贫困区，是宁夏最需要扶持的地区。加快中部干旱带发展，是实现全区区域协调发展、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会的必然要求，也是我区各族人民逐步实现共同富裕的必然要求。中部干旱带发展不上去，就会影响全区的协调发展。加快中部干旱带发展，不是一个局部问题，而是一个全局性问题，不仅是一个紧迫的经济问题，而且是一个重大的政治问题。为了加快宁夏中部干旱带的脱贫致富步伐，2007年自治区党委、政府先后三次召开固原工作会议，两次召开中部干旱带会议，提出了贫困地区加快发展总的要求、思路目标和措施，制定了宁夏中部干旱带发展纲要，批准了宁夏中部干旱带县内移民规划、宁夏中部干旱带农村饮水安全总体规划、宁夏中部干旱带高效节水补灌总体规划等规划，经过5年努力，在中部干旱带发展发展设施农业15万亩、特色农业100万亩，使中部干旱带和南部山区特色、设施农业总面积达到115万亩；将自然条件极差、一方水土养活不了一方人的地区，实施县内生态移民，整建制的搬迁到水土资源条件较好的扬黄灌区，规划20062011年实施生态移民2068万人。围绕“水源、特色、转移、生态”，把扬黄、库井灌区建设成为具有市场竞争力的设施产业带，把旱作雨养区建设成为抗旱稳产型的特色农业产业带，构建起抗旱减灾长效机制，加快推进中部干旱带发展。2007年4月，胡锦涛总书记在视察我区时明确指出“要切实解决好中部干旱带的人畜饮水问题，不断改善农村生产生活条件。”“要抓好以水利为重点的农田基本建设，尤其是抓好引黄灌区节水措施和中部干旱带节水农业。”2006年5月，温家宝总理在中部干旱带调研时指出“对全区讲，宁夏总体是干旱地区，除沿黄地区有水利条件，可引水灌溉，其他地区靠天吃饭，自然条件、生态环境十分恶劣，这也是长期困扰经济发展的因素。因此，宁夏要考虑加强抗御自然灾害、尤其是旱灾的农田水利基础设施建设。”2007年9月，十届全国人大常委会副委员长盛华仁在我区调研时指出“在解决中部干旱带农村饮水安全后，要将人饮、生产用水结合起来，进一步解决群众发展、走出困境问题。”2008年9月，全国人大常委会副委员长、民建中央主席陈昌智，十届全国人大常委会副委员长盛华仁来宁视察时强调宁夏中部干旱带高效节水补灌工程符合中央全面落实科学发展观、着力解决民生问题、构建社会主义和谐社会的要求，是十分必要和可行的。本次编制的宁夏中部干旱带同心县高效节水实施方案是根据宁夏中部干旱带发展纲要、宁夏中部干旱带县内移民规划、宁夏中部干旱带农村饮水安全总体规划、宁夏中部干旱带高效节水补灌总体规划等规划，围绕灌区周边雨养旱作区马铃薯、同心圆枣、西甜瓜等特色产业现状与发展，以固海、固海扩灌、红寺堡五干渠三大扬水工程为水源依托，延伸拓展供水范围，发展设施农业229万亩、特色农业2909万亩，总面积3138万亩，变被动抗旱为主动调整，变单纯解决生存问题为解决生态、生产、生计相统一，着力解决民生问题。12设计范围、依据及水平年121工程设计范围项目区位于韦州镇东南7KM，项目区范围位于红寺堡扬水五干九支，北接陆家涝坝子，西以刘家洼洼子向西300米为界，南以海拔高程1460M等高线为界，东沿电沟边至1470M等高线为界。土地总面积25825亩，可供开发的20000亩。122工程设计依据1节水灌溉工程技术规范GB/T503632006；2开发建设项目水土保持方案技术规范SL20498；3水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000；4防洪标准GB5020194；5灌溉与排水工程设计规范GBT5028899；6泵站设计规范GB/T5026597；7水工钢筋混凝土结构设计规范SDJ2078；8宁夏中部干旱带展规划；9中部干旱带县内生态移民规划2007年2011年和2008年县内生态移民实施方案；10其它有关现行规程、规范。122工程设计水平年现状年为2008年，设计水平年为2022年。13项目建设任务和规模项目建设的任务通过该项目的实施，可解决同心县韦州镇阎家圈移民新村2万亩高效农业的灌溉用水问题。根据项目区的规划布置，该工程主要建设内容如下1兴建泵站1座；2铺设压力管道扬水558KM，输水管道自流17237KM；3配套建筑物共3339座，其中蓄水池1座，阀井90座，给水栓防护井3228座，管道穿路跨渠防护20座。14水资源资源平衡项目区以种植枣署间作和拱棚为主，灌溉方式为管道输水加田间穴灌方式。管道输水渠系水利用系数采用095，调蓄设施蒸发渗漏损失取调蓄水量的5，计算本项目以固海扩灌扬水六干渠为起点的灌溉水利用系数采用09。作物灌水时间及灌水次数主要根据项目区的气候特点，结合作物生长对水的敏感性确定，在作物需水的敏感期灌关键水。枣署间作按5次设计，4月上旬开始，6月下旬结束，每灌水1015天，日平均灌水时间12小时；设施农业（拱棚）自2月上下旬至6月底，灌水间隔为5天左右，灌水次数按13次计算，日灌水时间采用22小时。马铃薯种植灌溉定额采用35M3/亩，枣薯间作灌溉定额分别采用40M3/亩，设施农业120M3/亩，年净用水量为915万M3，综合净灌溉定额4575M3/亩，年毛用水量为10167万M3，毛灌溉定额5084M3/亩。同心县韦州镇阎家圈项目区高效节水补灌工程选择红寺堡五干渠为水源，在考虑周边已建项目的灌溉和人饮需水量后,尚有33152万M3,的富余水量,而阎家圈项目区总的灌溉需水量为10157M3,所以水源水量充足。15工程布置及建筑物规划项目区开发利用土地面积2万亩，灌溉面积2万亩,本次规划该项目为高效节水补灌工程，工程兴建泵站1座，以红寺堡五干渠渠水为水源，项目区通过引水渠渡槽泵站扬水116万M3调蓄水池管道输水给水栓接软管灌溉的运行方式给水栓接软管灌溉的运行方式。工程规划自红寺堡五干渠末端处开口引水，新建引水渠750M至跨沟渡槽，经渡槽至泵站进水前池，通过泵站扬水至116万M3高位蓄水池，然后由高位蓄水池自压向整个供水系统供水。泵站为引水式正吸程布置，泵站主要由进水建筑物、前池、泵房和管理房组成。引水渠开口处五干渠渠底高程143339M，设计水位144464M。泵站进水前池设计水位143208M，出水高程14844M，净扬程5232M，设计流量018M3/S。布置泵房1间，面积564M2，安装1台机组；管理房2间，面积396M2。项目区共布设压力管道为1条长度为558KM，管道直径为450MM压力管道垂直于等高线；从蓄水池处铺设两条支管1支管道向北，长541KM，直径为125MM450MM,控制面积15000亩；2管道向西铺设，长531KM，直径为90MM250MM，控制面积5000亩；垂直于支管道接分支管道，平行于等高线，分支管道间距为100M，共计114条，总长1614KM，；分支管道每隔50M接一给水栓，向田间配水，给水栓共计3228座。16工程管理为加强同心县韦州镇阎家圈项目区高效节水补灌工程的管理，保证工程建设的顺利实施，成立项目建设单位，同心县水利局扬黄办作为项目法人，为项目实施单位。在项目建设阶段，对项目建设全面负责，担负前期准备、申报、建设项目安排、配套资金筹集以及项目实施组织，资金管理，工程验收，资产核定，交付等全过程管理。根据同心县韦州镇阎家圈项目高效节水补灌工程的实际情况，并结合目前韦州镇水管所的管理现状，工程建成后不需新增设专门的管理机构对工程进行管护。建议由同心县水利局韦州水管所全面负责该项目的管理和维护。17施工组织设计本工程计划2009年开工，2010年完工。18投资概算本项目工程投资概算按水利部水总2002116号文设计概（估）算编制办法、费用及计算标准进行编制，并结合工程建设的实际情况调整。材料及设备价格执行2008年第二季度的市场综合价，总投资201696万元，其中工程部分投资187786万元（骨干工程投资106054万元，田间配套工程投资81732万元）,建筑工程投资139843万元，机电设备及金属结构投资3326万元，独立费用为19328万元，基本预备费用13910万元，水保及环保工程费用为5216万元，征地折迁补偿费用为8694万元。投资来源申请国家投资90,即181526万元，地方筹资10，即20169万元。1经济评价采用经济内部收益率（EIRR）、经济净现值（ENPV）和经济效益费用比（EBCR）等经济指标，评价工程的经济合理性。采用30年经济计算期，社会折现率6，计算经济内部收益率1385，经济净现值7257万元，经济效益费用比116，均大于现行规范要求指标，说明从国民经济角度评价，本项目的建设在经济上是合理可行的。第二章灌区基本情况21地理位置及区域范围项目区位于红寺堡扬水五干末端，灌区范围北接陆家涝坝子，西以刘家洼洼子向西300米为界，接韦州南门项目区，南以海拔高程1460M等高线为界，东沿电沟边至1470M等高线为界。灌区南北最长约45KM，东西最大宽度45KM，最窄为20KM。土地总面积25825亩。根据项目区土地开发实际及安置移民的要求，阎家圈节水灌溉项目区生态移民建设工程土地开发规模采用2万亩。22社会经济情况规划的阎家圈节水灌溉项目区生态移民建设工程涉及预旺镇虎家山、青羊泉、龚家湾村，田老庄乡杨新庄村，马高庄乡王团、郭大湾、汪阳洼等33个自然村，共计2000户，10878人。农民人均纯收入1044元。当地种植业属半自给性的，受年份降雨量影响，具有广种薄收，产量低而不稳特点，作物以种植小麦、糜谷等粮食作物和胡麻、麻子油料作物为主。旱地粮食亩产一般年景只有30KG，丰水年可达50KG，若遇自然灾害则颗粒无收。23水文气象项目区属典型的大陆性气候，其特点是风多沙大、干旱少雨、日照充足、蒸发强烈、冬寒长、夏热短，并常伴有干旱、冰雹、霜降及沙暴等自然灾害，按农业分区为中温干旱带。该地区多年平均降雨量2587MM，且年内分布不均，多集中在79月份三个月，这三个月的降水量占全年降水量618。地下水位较深，一般地下水埋深多在15MM以下。年平均气温87，年气温大于10的天有167天，年太阳辐射量149千卡/CM2，无霜期140170天，最大冻土层深度13M。年均大风天22天，最多45天，平均风速31M/S，最大风速155M/S。蒸发强烈，年平均蒸发量为23345MM，是年平均降水量的93倍。由于干旱少雨，蒸发强烈。因此，没有灌溉就没有稳定的农业。24工程地质项目区降水量少，蒸发量大，没有常年性流水沟，只有雨季时沟内有洪水流过。地下水主要由小罗山基岩裂隙水及大气降水补给，类型主要有第四系孔隙潜水及基岩裂隙水两大类。第四系孔隙潜水主要分布在沟谷及凹地，埋藏浅，水量较小，水质差，且不连续。基岩裂隙水受裂隙影响，分布不连续。项目区内为第三系泥质岩类，水量不大，水质较差，受大气降水及第四系潜水补给，在表部处于第四系潜水有水力联系。砂子主要产地是同心县的旱天岭及盐池县的马儿庄乡，储量丰富，质量较好，属中砂。但距工程区较远。片石（块石）主要分布在韦州太阳山一带和红城水村的煤山。储量丰富，主要是砂岩和石灰岩，岩质坚硬，是较好的石料，开采较容易，运输条件较好。石子主要分布在韦州太阳山一带，主要是人工破碎石。产量丰富，主要成分是石灰岩、砂岩，开采较容易，运输条件较好。25水源现状工程水源为红寺堡五干渠扬黄水，红寺堡五干渠设计流量306M3/S，加大流量365M3/S，渠道长195KM。五干渠控制灌溉面积39万亩，配水流量306M3/S。其供水时间为夏灌自每年4月1日至8月25日供水143D，8月26日至10月19日55D为停机检修时间，10月20日至11月22日34D为冬灌供水时间，11月23日至来年4月24日153D为停水时间，总供水时间为159D，停机时间为206D。26土地资源利用现状阎家圈项目区现有土地263万亩，现有旱耕地153万亩，占土地总面积的5818；荒地05万亩，占土地总面积的188；灌木林地056万亩，占土地总面积的2132；其它004万亩，占土地总面积的17。详见阎家圈地区土地利用现状及面积表。阎家圈项目区土地利用现状及面积表单位亩土壤面积（亩）其它（亩）项目土地总面积（亩）小计水浇地旱耕地荒地灌木林小计居民点冲沟阎家圈26323258250152664948561149816333527水利设施现状项目区附近有红城水机井灌溉工程。目前，共有机井23眼，用于农田灌溉和人畜饮用，灌溉面积近万亩。在灌溉高峰期（180天），日开采量达22920M3/D，远远超出地下允许开采量12500M3/D的18倍，超出静储量允许值14倍。由于集中过量开采，地下水位较70年代初期下降了1520M。为逐步恢复罗山地区的生态环境，保证同心东部引水水源，年引水量为803万M3，解决了918万人的饮水问题，红寺堡扬黄扶贫五干渠工程于2005年10月建成通水，自治区政府的决定将红城水井灌区纳入红寺堡扬黄灌区，逐步关闭所有农用机井。28存在的问题281缺乏指导节水农业发展的宏观区划和规划当前我县发展节水农业仍带有一定的盲目性。具体表现在有些地方不顾客观规律、不考虑本身条件，而是按主观愿望办事，在那些适合某种节水农业措施或已有某种节水农业措施的地方，不作周密分析，不按经济规律办事，又去发展另一种节水农业措施。究其原因，主要是缺乏指导节水农业发展的宏观区划和规划。一个地区，采取什么技术路线和战略措施实现节水农业，对节水农业发展关系极大，必须对与节水农业有关的各种自然因素、技术因素和社会因素进行综合的分析论证，并在此基础上作出总体规划，以指导节水农业的发展。282没有一个统一的可操作的节水农业标准和定量指标体系尽管目前采取的节水农业技术措施很多，但节水节到什么程度才算节水，效益高到什么程度才算高效，用哪些指标来衡量，没有一个统一的标准。当前国内大多以工程形式来定，如实行喷、微灌、渠道防渗、管道输水或大畦改小畦即为农业高效用水。由于没有一个定量的概念，工程之间的标准相差很远。有不少所谓节水工程，由于片面追求降低投资，工程非常简陋，节水效果甚微；有的只采取某种单项技术措施，虽然少用了灌溉水，但效益提高不大。这些都给发展节水农业宏观决策带来一种虚假的印象，即发展节水农业只需很少的投入。如果不能用科学实事求是的方法反映节水农业的标准，将会给全国统筹安排带来困难，直接影响到节水农业的投入产出的效益。283对采用综合技术发挥整体效益重视不够同心县在过去发展节水农业的过程中，往往只注意单项的工程技术，如渠道防渗、低压管道输水、喷灌和微灌，而没有很好地将农业增产措施予以配套、形成综合技术。因此，常造成虽节水但产生效益并不高。在工程节水技术的基础上发展综合农业节水技术，发挥综合优势，达到节水、高产、高效是当前研究的一个重点。我县目前已有采取各种节水措施的灌溉面积近10万亩，但这些面积上所采用的节水措施主要是工程节水措施，以提高水的利用率为主要目标，各项非工程节水措施，比如综合农业节水技术，高效利用以及全灌区的水源优化调度的面积还很小。造成许多节水工程虽然投入很大，也配备了大量的节水灌溉设备，但田间用水效率并没能相应的提高。284开发各种灌溉水资源力度不大由于同心县水土资源的地区分布不相匹配，要解决一些地区的缺水问题，必须在更大的范围内寻求资源的优化配置，调整资源与经济发展的格局。要根本解决缺水问题，迫切需要修建一批供水骨干及输配水工程。285管理薄弱、发展节水农业的保障体系不完善灌溉管理问题尽管一直强调，但改善不大。基层灌溉管理机构实行事业管理，由于地方财政落后，管理费不能到位，造成灌溉管理举步唯艰，加上社会支持力度不够，灌溉设施常被破坏，工程老化失修、设备损坏严重，经费短缺无力更新修复，灌溉效益日渐降低。第三章工程任务及规模31工程建设的必要性同心县位于宁夏南部山区干旱地带，属吴忠市所管辖，是一个以农牧业为主的半农半牧大县，也是少数民族聚居地区之一。同心县辖12个乡镇、188个行政村、732个自然村，总人口3399万人，其中农业人口2463万人，占总人口的7246。全县土地面积448617KM2，其中耕地面积127353KM2。由于县域内自然条件差，生态环境恶劣，水资源短缺，用水效率不高，水利基础设施薄弱，经济发展滞后，群众生产生活水平低下，饮水也十分困难，是国家重点扶贫对象，被列为国家级贫困县。严重的水资源匮乏，是造成当地生态环境恶化，自然灾害频繁，区域经济落后，人民群众生活贫困的主要原因，也是制约全县经济社会发展的重要因素之一。（1）是加快宁夏中部干旱带社会经济发展的需要我区中部干旱带聚集了120多万农村人口。多年来，国家和自治区投入了大量的财力和物力，解决了干旱带80万群众的饮水困难，但仍有40多万群众为水发愁。同心县韦州镇阎家圈项目区其土地资源丰富，地形平坦，集中连片，具有广阔地开发前景。将黄河水引入这一地区，不仅可以改善生态环境、解决人畜饮水以及脱贫致富问题，而且还可以为当地的工业发展、城镇化建设提供水资源支持，对加快推进中部干旱带由传统农牧业向现代生态农牧业的战略性转变，实现稳定解决温饱的目标具有十分重要的现实意义。（2）是解决温饱和脱贫致富的需要同心县东部地区是我县较贫困地区之一，由于干旱少雨，水资源奇缺，加上自然灾害频繁，农业生产受制于天，农民收入低，生活贫困。据统计，人均收入不足全区平均水平的80，人均粮食仅为全区人均粮食占有量的546。贫困落后局面，不仅极大地影响当地经济发展，而且不利于社会稳定和民族团结。通过兴建阎家圈生态移民高效节水补灌工程，对发展灌溉农业，改善农业生产条件，提高农业生产力，增加农民收入，彻底改变贫穷落后面貌具有深远的意义。同心东部地区矿产资源奇缺，经济社会发展落后。该地区总人口约22万人，农民人均收入为1132元。其中贫困人口162万人，其中60以上的贫困人口就分布在东部地区，贫困人口87万人，人均收入仅为1050元，是全国和宁夏回族自治区贫困人口重点分布地区之一。通过项目建设，大面积推广马铃薯、枣瓜间作、枣署间作及设施农业种植，可以使项目区农户增产增收，估算通过大面积推广马铃薯等节水种植，可以使项目区农民人均收入增加500元左右，人均收入达到1500元以上。目前宁南山区大面积异地搬迁扶贫受土地资源和水资源限制，规模和数量受到制约。项目的实施是实现当地农民脱贫致富的有效途径。（3）是中部干旱带生态建设的需要“有水即为绿洲，无水则为荒漠”已被实践所印证。以阎家圈生态移民工程为保障，通过加强农田基本建设、加快小流域综合治理、旱作农田基本建设、生态移民等基础设施建设，必然会改善当地的农业生产条件和生态环境条件，在近期内即可形成二万多亩新绿洲，使灌区原有荒漠化的土地变为“山川秀美”的新绿洲。同时，由于供水工程的辐射作用，使其周边的草原与荒山得到保护。（4）是充分发挥已建水利工程作用的需要项目区毗邻红寺堡扬水灌区，对阎家圈高效节水补灌区实现旱改水提供了工程建设条件。红寺堡原规划设计灌溉面积75万亩，分布在红寺堡二五干渠和新圈、新庄集、海子塘三条扬水支线上。目前，已开发土地30万亩，安置移民12万人。在灌区开发建设过程中，苦水河以东的马井支干渠灌区和孙家滩支干渠灌区的灌溉面积调减了10万亩，但扬水泵站及输水干渠等骨干工程均已按原设计规模建成，富余的水量为寻找与开发新灌区提供了条件。同心阎家圈具有良好的自然条件和土地资源，将此纳入红寺堡灌区，可以充分发挥已建水利工程的作用与效益。（5）为同心东部地区大面积推广特色种植提供条件同心县东部地区年降雨量2587MM，且多集中在7、8、9三个月，作物春季播种时节和出苗期严重缺水，影响出苗率和后期作物的生长。据资料统计，旱作区种植马铃薯亩株数20003000株时，产量及品质均达到合理值。每年4、5月份马铃薯播种季节，土壤墒情相对较差，土壤含水率低于50以下，出苗期拉长，在土壤含水临界线15时，种薯被迫休眠，旱作物种植马铃薯实际出苗率只能达到6070，相应产量减少3040，旱情越重则出苗率和减产更加严重。近年来当地群众在农业技术人员的指导下，利用窖水采取坐水种植，或在马铃薯发育期实施渗灌补水，在正常年份下可以促成马铃薯田间出苗、齐苗、壮苗，实现马铃薯种植的稳产高产。但由于春季往往水源紧缺，窖水严重不足，群众拉水成本过高，影响了马铃薯种植的大面积推广。通过实施同心县下马关生态移民区高效节水补灌工程，可以为东部地区大面积推广马铃薯等种植提供基本保证。32项目建设的指导思想及规划目标坚持以节水为中心，以工程建设为龙头与农技措施相配套，科学技术作支撑，管理制度为保障，以市场引导和公众参与为基础推动基地建设，建设高效节水型灌区，稳定和提高粮食综合生产能力，实现粮食增产农民增收，加快山区贫困人口脱贫步伐，确保粮食安全和经济社会的可持续发展。以提高现有水源工程综合效益，优化配置和高效利用水资源为中心，把发展特色优势农业作为生态环境改善、农民增收的重要途径，统筹全社会力量，项目整合、资金拼盘，扩大延伸现有水源工程供水范围，以水资源的可持续利用支撑中部干旱带经济社会的跨越式发展。坚持生态效益、社会效益、经济效益相结合，实现人口、资源、环境与经济社会的协调发展，从受水区的实际情况出发，因地制宜地进行土地利用规划，优化土地利用结构，提高土地利用率。根据项目区的建设开发进程、水资源配置和市场机制作用，逐步调整生产结构，改善养地作物与耗地作物的种植比例。建立高效灌水系统，推广现代新型节水设备，创新节水机制，实现供水商品化，灌溉定额化。节水灌溉生态移民项目区建设的主要目标是1兴水治旱，新发展灌溉面积252万亩；2以水治穷，安置易地移民109万贫困农民，实现贫困农民的脱贫致富奔小康；3通过开发阎家圈节水灌溉生态移民项目区，治理土地荒漠化面积4948亩，保护草原面积与封山育林面积5611亩。4通过搬迁与安置同心县干旱山区的预旺、马高庄、田老庄3乡镇109万贫困农民，腾出耕地975万亩，保护草原与封山育林1055万亩；5因地制宜进行生态建设布局，提高林草种植比例，使阎家圈节水灌溉生态移民项目区森林覆盖率达到30以上，彻底改善与治理当地水土流失和土地荒漠化的生态环境；6灌区综合灌溉水利用系数达到087以上，全部实现节水灌溉；33工程建设任务及规模根据项目区土地开发实际及安置移民的要求，阎圈节水灌溉项目区生态移民建设工程土地开发规模采用258万亩，净灌溉面积为20万亩。发展高效节水补灌面积2万亩，其中设施农业种植作物以蔬菜为主，种植面积为02万亩，面积比例为10，高效农业区种植作物以枣薯和马铃薯为主，面积均为09万亩，面积比例均为45。工程建泵站1座，蓄水池1位，管道17212KM。第四章水资源平衡分析41灌溉水利用系数对于农业灌溉供水由泵站、输水管道或蓄水池直接供水。以红寺堡五干渠工程为水源，故灌溉设计保证率与其保持一致，采用75。本工程全部采用管道输水，田间采用微灌、滴灌、管灌灌溉方式。根据灌溉与排水工程设计规范、节水灌溉工程技术规范的有关规定，管道输水渠系水利用系数不宜低于095，设计采用095；调蓄设施全部采用土工膜防渗，而且调蓄时间主要为46月份，蒸发渗漏损失取调蓄水量的5。利用水系数按095考虑，综合以上各环节损失，计算本项目以红寺堡五干渠为起点的灌溉水利用系数为090，设计采用090。42农业生产结构及作物组成根据项目区的土壤、气候条件，以及宁夏中部干旱带近几年特色种植试验示范所取得的成功经验，初步拟定大沟沿高效节水补灌工程种植结构以枣薯间作、马铃薯种植、拱棚为主。种植结构比例为设施农业按户均1亩控制，种植面积为02万亩，占规划种植面积的10；枣、薯间作种植面积为09万亩，占45；马铃薯种植面积为09万亩，占45。43灌溉制度设计431灌水方法及灌水技术本项目全面推行节水灌溉技术，采用以补灌为主的非充分灌溉方式，在配水和田间灌水方式上比较了以下两种方案（1）拉水补灌输水干管、支管采用压力管道，田间布置蓄水池，单座蓄水池控制灌溉半径05KM左右，控制面积1500亩左右。以蓄水池为水源点，采用拉水的方式向田间地头送水，采用坐水种、点灌等人工灌水方式。该灌水方式的优点是用水量易控制，田间工程造价较低；缺点是拉水成本高，灌水劳动强度大，群众接受程度低，影响开发的积极性。（2）管灌在每级加压泵站压力管道的末端布置大型蓄水池，以蓄水池为水源点，向灌区布置支、斗、农等各级压力管道，田间配置给水栓，采用软管点灌。该灌水方式的优点是灌水方便，劳动强度相对低，群众容易接受，而且可以为今后结合地膜覆盖、发展膜下滴灌创造有利条件；缺点是田间管网工程造价较高。综合以上两种灌水方式的优缺点，为了能让移民搬得来、留得住，从方便群众灌水、减轻灌水负担、激励群众开发的积极性等方面考虑，本报告推荐采用管灌方案。设施农业（拱棚）生长期较长，管灌用水量大而且劳动强度高，设计采用膜下滴灌方式。432灌水定额与灌水次数本项目属补灌性质，作物灌水定额主要根据种植及灌水方式，结合已建类似项目的用水实际，综合确定。（1）枣薯间作种植该种植模式下，枣树的株行距为35M，马铃薯的株行距按0507M计算，亩均定植枣树45棵，马铃薯2000株左右。全年补灌5次，每次补灌80M3，则灌溉定额为40M3/S。（2）设施农业（拱棚）设施农业主要种植辣椒、西红柿等蔬菜作物，全年灌溉13次，综合灌溉定额为120M3。作物灌水时间及灌水次数主要根据下马关地区的气候特点，结合作物生长对水的敏感性确定，在作物需水的敏感期灌关键水。枣树灌水按5次设计，第一水在4月上中旬前后浇催芽水，第二水在4月下旬5月上旬灌花期水，第三次水在5月上旬5月下旬灌水，第四次水在5月下旬6月上旬灌水，第五水在6月上旬中开始灌水。马铃薯灌水按5次设计，第一水在4月上中旬前后浇好种植前的底墒水，第二水在4月下旬5月上旬灌浇保苗水，第三次水在5月上旬5月下旬补水，第四次水在5月下旬6月上旬补水，第五水在6月上旬中开始灌水。设施农业（拱棚）自2月上旬至6月上旬，灌水次数按13次计算。433灌水周期枣薯间作的灌溉定额分别采用40M3/亩，设施农业采用120M3/亩，综合净灌溉定额5558M3/亩，毛灌溉定额6176M3/亩。设施农业按膜下滴灌设计，日灌水时间采用22小时。枣薯间作主要采用人工点灌的方式，按白天灌水考虑，不考虑夜间灌水，日平均灌水时间12小时。枣署间作作物的关键水在6月底灌完，每轮灌水1015天；自7月以后，主要靠自然降水。根据上述分析，拟定本项目灌溉制度见表41。灌溉制度表灌水率灌水定额（M3/亩）M3/S/万亩灌水时间灌水天数枣署间作马铃薯灌水时间灌水天数设施农业月日（D）45004500（月日）（D）10002521051200303215220580020222532580020237312580020231732258002023274258002024141515874741258012444174225100025342055158742751510012945552015875651051001294515520510002535206515875255305100129461665100025365620158701042全生育期小计7540356512044灌溉需水量确定项目区设施农业02万亩，灌溉定额为120M3/亩，年用水量为2667万M3。高效农业特色种植18万亩，其中马铃种植09万亩，灌溉定额为35M3/亩，年用水量为315万M3；枣薯间作种植09万亩，灌溉定额为40M3/亩，年用水量为36万M3。考虑水利用系数，则年总水量10167万M3。45可利用水量分析本项目以红寺堡五干渠为水源。五干渠设计流量306M3/S，加大流量365M3/S。五干渠灌溉面积39万亩，已建的红城水灌区和下马关喷灌灌区，设计灌溉面积分别为063万亩和10万亩，四干渠、五干渠超规划新增开发土地面积的新增用水量，均在四、五干渠原设计的配水指标内调剂解决，不新增用水指标。在设计工况下，包括已建的下马关扬水灌区6万亩用水在内，五干渠设计工况尚有104M3/S的富余，加大工况尚有163M3/S的富余。考虑到泵站、干渠的安全运行等因素，实际按设计、加大工况各占50考虑，平均流量13M3/S，年最大供水时间180天、日均供水22小时，计算富余水量为1853万M3。46水量平衡分析在红寺堡五干渠发展的生态移民工程还有罗山东坡生态移民工程，同心县下马关预旺生态移民工程，水量分析如下罗山东坡年总需水量18342万M3；下马关年总需水量126361万M3；预旺总需水量7445万M3；以上3片生态移民项目区年总需水量152148万M3均含人畜饮水量。包括本次规划发展的韦州镇阎家圈高效节水灌溉工程总需水量为1643万M3，而五干渠富余水量1853万M3，可见水量是能满足要求的。根据灌溉制度和工程布置，取水首级泵站年运行157天（运行小时数3454H），总流量为037M3/S，可供水量为46007万M3/A，而本项目需水量为10167万M3/A。泵站在设计工况下满负荷运行可满足总需水量要求为了保证该区域生态移民项目用水，一方面需要红寺堡五干渠加大供水流量、增加供水时间；另一方面还必须设置一定规模的调蓄建筑物，调节五干渠的来水和本工程的用水，做到以丰补歉。第五章工程布置及建筑物51设计标准及依据511工程等级阎家圈项目区灌溉面积为2万亩，设计流量均小于20M3/S。本工程为等小2型工程，建筑物为5级。调蓄水池为等小2型工程，输水管道及主要建设物级别确定为4级建筑物，次要建筑物和临时建筑物级别5级。工程区地震基本烈度按8度设计。512防洪标准泵站工程防洪标准为20年一遇设计，50年一遇校核。输水管道及其建筑物的防洪标准为10年一遇设计，30年一遇校核。施工期临时度汛标准为5年一遇。513设计依据1节水灌溉工程技术规范GB/T503632006；2开发建设项目水土保持方案技术规范SL20498；3水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000；4防洪标准GB5020194；5灌溉与排水工程设计规范GBT5028899；6泵站设计规范GB/T5026597；7水工钢筋混凝土结构设计规范SDJ2078；8宁夏中部干旱带展规划；9中部干旱带县内生态移民规划2007年2011年和2008年县内生态移民实施方案；10其它有关现行规程、规范。52工程总体规划布置规划项目区开发利用土地面积2万亩，灌溉面积2万亩,本次规划该项目为高效节水补灌工程，工程兴建泵站1座，以红寺堡五干渠渠水为水源，项目区通过引水渠渡槽泵站扬水116万M3调蓄水池管道输水给水栓接软管灌溉的运行方式。工程规划自红寺堡五干渠末端处开口引水，新建引水渠750M至跨沟渡槽，经渡槽至泵站进水前池，通过泵站扬水至116万M3高位蓄水池，然后由高位蓄水池自压向整个供水系统供水。泵站为引水式正吸程布置，泵站主要由进水建筑物、前池、泵房和管理房组成。引水渠开口处五干渠渠底高程143339M，设计水位144464M。泵站进水前池设计水位143208M，出水高程14844M，净扬程5232M，设计流量018M3/S。布置泵房1间，面积564M2，安装1台机组；管理房2间，面积396M2。项目区共布设压力管道为1条长度为558KM，管道直径为450MM压力管道垂直于等高线；从蓄水池铺设两条支管1支管道向北，长541KM，直径为125MM450MM,控制面积15000亩；2管道向西铺设，长531KM，直径为90MM250MM，控制面积5000亩；垂直于支管道接分支管道，平行于等高线，分支管道间距为100M，共计114条，总长1614KM，；分支管道每隔50M接一给水栓，向田间配水，给水栓共计3228座。53工程设计531泵站工程设计5311泵站布置泵房共安装1台蜗壳式离心泵，配套电机1台。根据机组布置和运行检修要求，综合考虑，确定泵房长94M，宽60M，净高36M，面积564M2。控制室布置在泵房内。考虑设备渗透水和清扫卫生积水排到厂外，在水泵机座周围和出水管道轴线位置的厂内底板上设置宽150MM排水支沟，将积水排入宽200MM干沟，再由干沟排入泵站引水渠。管理房布置在泵站北边，占地面积1200M2，场地4030M长宽，设砖围墙。泵站布置管理房共2间，面积396M2，为砖混结构，单层平房，单间尺寸为6660M，净高30M。泵站场区尽量扩大绿化面积，需硬化的场区地坪铺设预制C15砼板，边长500500MM，板厚100MM。场区开挖边坡用预制C20砼条板砌护，坡比115，坡脚设排水沟，将场区内汇水最终导入红寺堡五干渠。场区排水沟宽03M，平均深04M，采用M75浆砌石砌筑。泵站开挖弃土可用于泵站北侧防洪围堰，设计围堰长150M，顶宽20M，高20M，边坡115，要求平整碾压，表面洒草籽，形成植被保护。5312泵站流量确定泵站引水流量为灌水率最大时的引水流量，引水时间按22H计算，经计算确定为016M3/S。设计流量018M3/S。5313泵站扬程及机组选型泵站自红寺堡五干渠引水，经渡槽至泵站进水前池，进水池池底高程为142871M，出水高程为14844M，由此计算净扬程为523M，总扬程为6844M，设计流量为648M3/H。根据流量及扬程，选择水泵分别为SLOW200660（I）型1台，配套电机功率250KW，效率为76。泵站安装高程确定卧式离心泵的安装高程是指水泵中心轴高程，按下式计算允吸安HMINH允吸NPSHRH吸RP汽大汽式中大气压修正值，取872M；大汽PP汽汽压修正值，024M；NPSHR水泵允许汽蚀余量，45M；H吸进出水管水头损失M，017M；进水池的水位高程，为142871M。MIN经计算，H允吸381M，结合实际地面高程，由此确定水泵安装高程为143252M。5314泵站建筑物53141进水闸泵站自红寺堡五干渠末端开口取水，五干渠渠道断面为梯形断面，渠深20M，边坡115，底宽11M，设计水深131M，渠首高程144314M，比降1/2000，在五干渠末端取水口处设置进水闸1座，闸室长10M。闸门采用HZFH2型铸铁闸门，闸门平面尺寸0505M，配备LQSD型电手动3T启闭机。进水闸闸底板厚095M，闸墩厚02M，为现浇C20钢筋砼。在进水闸前05M处设拦污栅。引水涵洞设计采用钢筋砼排水管，涵管内径04M，过流能力按下式计算20DHGQ式中Q过水流量，M3/S；涵洞断面面积，M2；流量系数，查资料取0385；洞口水流收缩系数，取074；D涵洞直径，D04M；H0闸前水深H0181M。经计算，Q021M3/S，能满足泵站取水要求。在进水闸闸后布置钢筋砼排水管与引水渠连接，涵管长60M，共2节钢筋砼管。涵管底设厚150MM的C15砼支座，支座以下铺设厚300MM浆砌石，底部铺设37灰土厚500MM。53142引水渠自穿渠拜涵管出口设引水渠长750M，引水至渡槽。引水渠设计流量为018M3/S，渠道为梯形断面，底宽06M，渠深05M，边坡11，比降1/400。引水渠全断面采用C15砼矩形板衬砌。53143量水堰为了合理用水和流量的分配，在引水渠桩号0022处设无喉量水堰1座，设计喉宽06M。53144渡槽在红寺堡五干末端引水至苦水河处设渡槽1座，跨度为150M，比降1/400，槽身设计为U型断面，最大过水流量018M3/S。单跨10M，并配有栏杆、栏杆柱及人行桥板。槽壳采用伸缩缝橡皮止水，槽壳采用250钢筋砼，级钢筋，钢筋保护层厚2CM，槽壳厚度为7CM。排架高7M，宽15M，横梁3个，材料为200钢筋砼，级钢筋。53145进水前池泵站前池深40M，设计水深337M，安全超高063M，沿池顶四周设钢栏杆。进水池为矩形池，长40M，宽33M，深20M。池底和池壁采用100MM厚C20钢筋砼现浇，底铺300MM厚M75浆砌石。53146吸水管及出水管道吸水管直径和进水喇叭管直径分别按14M/S和11M/S控制流速计算，出水管道直径按14M/S控制流速计算，管径计算公式采用D113。经计算，吸VQ/水管直径D吸450MM，喇叭管进口直径为D喇500MM，出水管直径D出450MM。进、出水管道均采用DN450MM钢管，壁厚8MM。5315泵站辅设备53151伸缩节进水管设JGD41DN400MM橡胶伸缩节1个，出水管设TSX1016DN400MM伸缩节1个，公称压力均为10MPA。53152出水阀门在出水管上设D941X10型DN400MM电动蝶阀1个。53153真空泵泵站设水环式真空泵1台，型号为SZB4型，功率30KW，其容量按离心泵单泵抽气，充水时间不宜超过5MIN确定。53154采暖与通风泵房采用自然通风方式，冬季停水后水泵不运行，故不设冬季取暖电气设备。53155起重设备根据水泵和电机重量，采用三脚架和倒链起吊设备，操纵方式为地面操纵，供泵房内设备安装及检修使用。53156钢管防腐钢管内壁防腐刷防锈漆两道。钢管外壁防腐彻底除绣后，底漆刷一层3301A不饱和聚脂树脂，再辅以玻璃纤维丝布，再刷一层3301A不饱和聚脂树脂。要求最终防腐层厚度不小于23MM；要求防腐保护层表面无纤维饱满、表面平整，色泽均匀。正常使用寿命不低于十年。5316电气设计5316110KV供电线路泵站用电自韦州供电线路接起，架设高压线路长共计7000M。53162电力变压器根据泵站用电负荷，电机功率为250KW，最大总用电负荷250KW，故选用S9250KVA电力变压器1台。53163电动机启动柜根据电动装机容量，需QD250KW自藉启动柜1台。532管道工程设计53211管网布设原则由于该项目区为扬黄节水灌溉区，力求“小投入，大效益”充分发挥工程作用。管网布置遵循“短管线，少穿跨建筑物，少占地，便于施工，利于管理”的原则进行，经实地踏勘供水管网为树状布置，采用续灌方式灌溉。53212管网布设项目区共布设压力管道为1条长度为558KM，管道直径为450MM，压力管道垂直于等高线；从蓄水池设分水井，铺设两条支管1支管道向北，长541KM，直径为110450MM，控制面积15000亩；2支管道向西铺设，长531KM，直径为90250MM，控制面积5000亩；垂直于支管道接分支管道，平行于等高线，分支管道间距为100M，共计114条，总长1614KM,直径为90MM，；分支管道每隔50M接一给水栓，向田间配水，给水栓共计3228座。5322流量确定项目区土地分为两片，蓄水池以北15000亩，以西5000亩，每天从蓄水池引水时间按12H计，田间引水流量按灌水率最大时计算，水利用系数为09。根据公式最大灌水率控制面积水利用系数，则北侧项目区引水流量为022M3/S，西侧项目区引水流量为007M3/S,由此流量确定管道参数。5323管道水力计算因为整个系统出水口同时出流，所以管网中上一级管道流量等于其下一级各管道流量之和。支管各管段设计流量按其控制的出水口个数及各出水口设计流量推算，同样，干管各管段设计流量按其控制的支管条数及各支管入口流量推算。管网水力计算的控制点是指管网运行时所需最大扬程的出流点，即最不利灌水点。管道管径确定管径按下式计算D113VQ/式中D管道内径，MQ流量，M3/SV经济流速。管道水头损失计算管道水头损失按下式计算HF0000915L741DQ式中HF沿程水头损失，M；L管长，MQ流量，M3/S；D管道内径，M。局部水头损失按沿程水头损失的10计算。具体计算详见下表管道水力计算表节点号流量M3/S选用管径MM管长KM壁厚MM累计水损M自由水头（M）地面高程（M）水压标高（M）公称压力MPA018450561727300148330081支管531000480147850148330O1007250065920505745147081478250612007250056920646864146821476840623003200055660722918146691476080634001125055350793897146641475370645000110055320813687146831475170656000900552708165841469314751406670009007270816824146691475140678000900652708167141468147514068O000900552708166141469147514062支管54100048014785014833010224501051013699811469814796106120184000451235868441469147744062301335504587784826146721475460634010315057610416391466514728906450082800456901281579146471470490656006250046201530400146414680006670021400738025931971455414573706780021400553803428569144333144902068900112504335370034014429144630069O0011250433539711391442214435906北区901071分支管西区90543软管32200为泵站，为蓄水池，为节水点。5323管道建筑物管道敷设为地埋式，取当地最大冻土层深度13M，以此确定管沟开挖深度。供水管道管沟开挖深度均为16M，底宽08M。管道安装后进行土方回填，恢复原始地貌。出水竖管出水竖管垂直于分支管道布置，给水栓出水口的间距为50M，即在支管道上每50M处设一个给水栓，给水栓出水管为63UPVC管，出露地面高度03M。出水竖管共3228条，长5165M。给水栓及其防护井在支管道上每50M处设50给水栓1个，项目区共设给水栓3228个。户均配备50给水栓开关1个，共2000个；户均配备50公接头1个，共2000个。在每个给水栓位置处分别设给水栓防护井1座，采用内径06M，长10M的钢筋砼管，埋入地面深度05M，出露地面高度05M，钢筋砼管内现浇100MM厚C15砼稳定层，以固定出水竖管。井盖采用C20钢筋砼盖板，直径740MM，盖板厚60MM。项目区共布置给水栓防护井3228座。放水管放水管是指在每个给水栓上引出的出水移动软管。管道采用32PVC软管，公称压力03MPA。户均配备100M软管，共200KM。闸阀井在输水主管道上共设闸阀井90座，其中在主管道分水口处设阀井39座，压力管道上设阀井5座，支管道设46座，阀井内