农田水利施工计划规划.docx

农田水利施工计划规划 第一章 基本情况 一、自然概况 *市地处陕西省关中平原中部，渭河中游北岸，地理 坐标为东经 1087491033707，北纬 34 1250一 342653，东邻咸阳市秦都区，南与周至、 户县隔河相望，西邻武功，北与乾县、礼泉接壤。 市内地形北高南低，北部为渭北黄土台塬，南部为渭 河冲积平原，海拔 390541.8 米，黄土台塬塬面平坦，发 育完整，渭河平原系渭河冲积而成，按其地貌形态分为漫 滩与一、二、三级阶地，阶地发育完整，平整宽阔微向渭 河倾斜。土壤由南向北依次为潮土、淤土、娄土、黄土四 个土类，八个亚类，十五个土属。 二、气候条件 *市属暖温带大陆性季风气候，雨热同季，四季分明， 春季温和少雨，夏季炎热干躁，秋季湿润，冬季干寒。据 *市气象局 1959XX 年 44 年资料分析：全市多年平均气 温 13.1，极端最高气温 42.2(1996 年 6 月 19 日)，极 端最低气温-19.9(1969 年 2 月 5 日)，全年无霜期 218 天。 全市多年平均降水量 579.5mm，最大年降水量 933.9mm(1983 年)，最小年降水量 285.9mm(1977 年)，且年 内分配不均，79 月份降水量占全年降水量的 57以上， 1、2、12 月份降水量占全年 5以下，年均湿润度 65， 属半湿润地区。全市日照充足，全年日照总时数平均为 2037.7 小时，日照百分率为 46, 全年太阳总辐射为 111.5 千卡/cm2，最大冻土层深度 为 3lcm(1976 年)，年内最长冻土天数 8.5 天(1966 年)。冬 季多北风和西北风，夏季多 XX 和东北风，最大风速为 24 米秒，全年大风平均日数为 3.3 天，最大风力 6 级。 1959XX 年之间大旱年为 13 次，平均 3.5 年一次，伏旱基 本上每年一次，多年平均蒸发量为 1188.6mm，干旱是我市 气象灾害中最为突出的一种。 三、水文与地质条件 (一)地表水资源 我市属黄河流域渭河水系，渭河自西向东从我市南部 流过，境内流程 30.5 公里，多年平均径流量黑河口以上 49.1 亿立方米，黑河口以下 55.7 亿立方米。市内自产径流最终 排入渭河，由于地形地貌等原因，渭河水目前难以开发利 用。全市现有 XX 峡南、北干渠各一条，支渠 14 条，斗分 渠 256 条。近年来由于持续干旱，XX 峡水源紧缺，水的有 效利用率较低，水中旱、渠尾旱连年出现，灌溉保证率低 下，水已成为制约我市农业生产和农村经济发展的主要因 素。 (二)地下水资源 我市是一个水资源贫乏的县，全市地下水资源总量为 1.68 亿立方米，其中年可开采量 1.34 亿立方米，人均 325 立方米，亩均 327 立方米，是全国平均水平的 1/10，全省 平均水平的 1/5，其中黄土台塬区 0.67 亿立方米，渭河平 原区 1.01 亿立方米。黄土台塬区地下水埋深 30 一 65 米， 由于黄土中的裂隙发育程度不均，其富水性一般随深度增 加而减弱，单位涌水量 5 一 10 立方米/小时米。渭河平 原地下水位埋深 130 米，可分为三个明显的河谷阶地， 一级阶地地下水位埋深 13 米，单位涌水量 2040 立方 米/小时米；二级阶地地下水位埋深 49 米，单位涌水 量 1830 立方米/小时米；三级阶地地下水位埋深 15 30 米，单位涌水量 1520 立方米/小时米。 全市现有各 类机井 5096 眼，其中中、深井 713 眼，小型抽水站 10 处。 由于受 XX 峡水源的影响,加之近几年的持续干旱,地下水位 下降，部分机井吊空报废，加之群众采用传统的灌溉模式， 水的有效利用率较低，农作物灌水矛盾极为突出,严重制约 广大群众生产生活水平的提高和全市经济的发展。 四、社会经济状况 全市国土总面积 507.43 平方公里，其中耕地面积 53.44 万亩，辖七镇四乡三个街道办事处，228 个行政村， 全市 XX 年底人口 55.26 万人，其中农业人口 44.08 万人， 占总人口的 79.8，人口密度为 1089 人/平方公里，是陕 西省人口密度最大的县(市)之一。全市 XX 年底总产值 38.5 亿元，其中农业总产值 4.23 亿元,农业生产以种植业为主， 主要作物为小麦、玉米、果树、蔬菜等。XX 年粮食播种面 积 78 万亩，复种指数 1.78，粮食总产 20.81 万吨，农民人 均纯收入 1260 元。 五、示范区位置 为了充分体现科学用水原则，大幅度提高灌溉水的利 用率，增加农业生产的水利科技含量，发展“两高一优” 农业，配合我市农村产业结构调整，实现水资源的优化配 置和可持续利用及农业增产增收，结合我市的实际情况， 本着政策性、效益性和节水性的原则，本次小型农田水利 项目区选择在我市北部台塬区的*镇及东城办。 项目区涉及*镇的北市、陈文、陈良、子孝和东城办 的北门、庄头、北仁、添户等八个行政村，总人口 22510 人，规划面积 1200 亩。主要种植作物以粮食为主，蔬菜为 辅，其种植结构为粮食面积占 85，蔬菜果树面积占 15。 *市农村小型农田水利补助项目区建设，是全市小型 农田水利建设的重要组成部分，对全市下一步发展小型农 田水利，改善农业基础设施具有十分重要的作用。 项目区的主要特点： 一是水利化程度相对较好，灌溉形式以井灌为主，兼 有 XX 峡引渭渠道浇灌。地下水埋深 3055 米，单位涌水 量 1520 立方米/小时。 二是交通便利，市乡两级公路南北纵横，生产路四通 八达。 三是该地区土地肥沃，是我市商品粮及果林的生产区 之一，粮食及果林商品率较高。 四是水资源短缺，供需矛盾突出，特别是在夏秋干旱 季节，地下水位急剧下降，井泵出水量锐减。 五是电力供应充足，特别是通过农网改造，为项目区 创造了良好的电力条件。 六是该区经济基础较好，广大群众发展小型农田水利 的积极性较好。 七是随着西部大开发战略的实施，加快发展成为各级 政府的主题，作为一个农业大市，发展小型农田水利势在 必行。为此市委、市政府本文转载自 确定了以 发展为主题，以结构调整为主线，以科技进步为动力，以 提高人民生活水平为根本出发点，围绕西部大开发的伟大 世纪工程和建设开放型现代化经济强市的战略目标。实施 农村小型农田水利项目是进一步改善水利设施条件，为促 进农村产业结构调整的必然选择。 第二章 建设内容 一、规划原则 本项目建设旨在结合该地区自然、农业和经济条件探 索适应本地区的小型农田水利模式及节水灌溉工程的建设 和运行管理方法，进一步调整农业产业结构，通过项目区 工程的建设和管理，总结经验，以点带面，充分发挥区位 优势，引导和推动我市小型农田水利建设事业的正常开展。 二、项目建设内容 项目区实施总面积 1200 亩，项目分水源工程、暗管工 程两部分实施。 1、水源工程：计划新打 150 米中深井 8 眼。 2、暗管工程： 在新打中深井基础上每井配套低压输 水管道 900 米，共铺设 PVC 输水管道 7.2 公里。 第三章 技术设计方案 一、项目区总体布局 项目区要求规划合理，布局整齐，同时水利、农技、 农机综合治理，充分发挥综合规模效益。详见*市农村小 型农田水利补助项目布置图。 二、技术设计方案 (一)水文地质状况 该项目区地处北部台塬区，作物灌溉以井灌为主。该 区地下水埋深 3055 米，含水层岩性为中上更新统及全新 统的冲积砂砾石层及中粗砂，在 150 米深度内，分布着 2 3 层粗粒含水层，厚度 110120 米。含水层厚度大，水位 埋藏较浅，补给条件好，富水性强，单位涌水量 1520 立 方米/小时，含水层组水质良好，矿化度小于 1 克升。 (二)分区布置 根据项目区的总体要求，项目区集中连片布设，考虑 到管理及运用的方便和灵活性，管灌区以单井为一个单独 系统小区。 水源工程设计 1、项目区水资源开发利用基本情况 项目区选定在我市北部台塬区，区内土地肥沃，耕性 良好，由水资源开发利用评价及潜力分析知：年平原平均 W 可采4855 万 M3/年，W 巳开采527.38 万 M3/年，开发 利用程度仅 10，区内以机井密度 Pn/F(平方公里机井 眼数)计算，P8/24.00 眼/平方公里，参照机井密度参 考标准，具有较大的开发利用潜力。 2、建井原则以及基本数据的确定 、结合现有机井运行情况，保证地下水资源的合理开 发，以区内水文地质条件、农业生产特点，含水层埋深和 单位涌水量及投资等因素确定新打井为钢筋砼管井。 、以区内水文地质条件定井深，即以打穿浅层承压水， 满足单井出水量拟定井深。由项目区原有井的地层剖面和 抽水试验资料，成井深度等，确定新打水源井深 150 米左 右。 、由于含水层较厚，井径采用 280mm。 、由区内的机井密度 Pn/F(平方公里上机井数量计 算 P4.00 参照机井密度参考标准。 、井距由单井控制面积定，Lo25.8 364.8m, 井距不得小于 370 米。 3、水源井设计 本次设计新打井井深 150 米，井径采用 28cm 钢筋砼管， 上部 100 米钢筋砼管。滤水管 50 米，全部用铅线绑扎。周 围回填 12cm 滤料。 管道输水灌溉技术方案 管道输水以井灌为主，单井出水量为 50m3/h，农作物 种植以小麦、玉米为主，辅以林果和蔬菜,实施暗管输水工 程 1200 亩。 1、规划主要技术参数 依据低压管道输水灌溉工程技术规范SL/T153 95，确定以下参数： (1)设计灌溉保证率不低于 75； (2)管灌系统水利用系数不低于 0.95； (3)田间水利用系数不低于 0.90； (4)灌溉水利用系数不低于 0.80。 2、管网系统总体布置 单井管道系统结合原有机井位置、地势和作物种植等 因素，采用树状管网布设。 干管平行种植方向，支管垂直干管布置于地头，采用 单向灌水。 出水口间距一般在 60m 左右，支管间距 50150m。 管网在区内布设长度平均 7m/亩，单井控制面积 140 亩 左右。 3、田间灌水系统布置 (1)沟畦灌水规格 根据项目区内土壤透水性，地面纵坡及作物种植情况， 参照规范要求及经验资料确定： 冬小麦采用畦灌，其灌水要素确定为：畦长 5080 米，畦宽厚 23 米，单宽流量 48L/SM。 玉米、蔬菜、薯类及苗木采用沟灌，其灌水要素为 沟长 5080 米，最长为 100 米，入沟流量为 510 L/s。 (2)入沟(畦)输水方式 采用输水垄沟配合小白龙输水入沟(畦)，以减少输水 渗漏损失。 4、灌溉制度拟定 (1)设计灌水定额 m=10h(1-2) 土/ 水 式中 m：设计灌水定额 mm； h：计划湿润层深度(cm)，大田作物取 60cm； Y 水：水容重(t/m3)，取 1.0t/m3； Y 土：计划湿润土壤干容重(t/m3)，取 135 t/m3； 1：土壤宜含水量上限，取田间持水量的 95； 2：土壤宜含水量下限，取田间持水量的 60； ：田间持水率，取 22； 经计算： m=10600.22(0.950.6)1.35=62.37mm=40m3/ 亩 (2)灌水次数和灌溉定额 冬小麦全生育期需水量为 330350m3/亩，除气候降雨 因素外，根据多年经验需补充灌水量 120170m3/亩，灌水 定额 40m3/亩，需灌水 34 次，分为返青水、拔节水、抽 穗水、灌浆水等，灌溉定额为 120160m3/亩。 区内夏玉米多年均受干旱威胁，需水量较大。玉米全 生育期需水量为 170220m3/亩，灌水定额 40m3/亩，需灌 水 45 次，分为压茬水、拔节水、抽穗水、灌浆水等，其 灌溉定额为 160200m3/亩。 (3)灌水周期 以玉米作物的需水规律，结合多年秋作物干旱威胁， 需水高峰期。包含降雨在内的日平均需水强度为 E=5.7m3/d。 灌水周期 T=m/E 式中：T 一灌水周期 E 一日均需水强度 T=40/5.7=7(天) 由于各井控制面积不同，灌溉中灌水周期为定值，适 当调节日开机时间，以保证作物的需水要求。 (4)灌溉工作制度 根据引水流量、灌溉制度、畦田形状及地块平整情况， 结合区内多年经验，采用满管充水，同时只开一个出水口 的集中轮灌方式。 5、典型井工程设计 (1)单井控制面积计算 A=QTt/m 式中 A：单井控制面积(亩)； Q：单井流量，50m3/眼； o：控制性作物种植比例 0.80； t：日开机时数,16 小时； ：灌溉水利用系数，0.85； 经计算：A：148 亩 为保证灌溉质量，单井管网控制面积不大于 140 亩。 (2)管材、管径选择 项目区地形较平整，压力波动小，水泵富余扬程适宜， 根据多年试验采用 3.0mm 厚的聚氯乙稀管，其最大耐压 0.3Mpa。 管径按公式 d=18.8(Q/V)1/2 式中 V：管道流速，取 1.5m/s； 计算得 d=108mm，取 llOPVC 即可。 (3)管道水头设计 距水源最近参考点 1 和距水源最远参考点 2 的沿程 和局部水头损失。 1)沿程水头损失 hf=fQm/DbL 式中 hf:沿程水头损失 f：管材摩阻系数 0.948105； D：管道内径 108mm ； m: 流量指数 1.77； b：管径指数 4.77； L：管长，L1=40m，L2=400m； 经计算 hf1=O.775m hf2=7.75m 2)局部水头损失 按 hj1=v2/2g 理论计算,也可按沿程水头损失的 14% 计算,即 hj1=0.108m hj2=1.08m 管道系统最大，最小工作水头 Hmax=Z2Z0Z2hf2hj2 Hmin=Z1ZoZlhflhj1 式中 Hmax：管道系统最大工作水头(m)； Hmin：管道系统最小工作水头(m)； Z0： 管道系统进口高程(m)； Z1： 参考点 1 地面高程(m)； Z2： 参考点 2 地面高程(m)； Z1、AZ2：参考点 1 与参考点 2 处出水口中心线与地 面高差(m)； hfl、hf2：管道系统进口至参考点 1 的管路沿程 水头损失与局部水头损失(m)； hf2、心：管道系统进口至参考点 2 的管路沿程水 头 损失与局部水头损失(m)； 由典型井管线布置情况，经计算 Hmax=9.58m Hmin=1.63m 管道系统设计工作水头 H0=(HmaxHmin)/2=5.605m 灌溉系统设计扬程 Hp=H0Z0Zdhf0hj0 Hp：灌溉系统设计扬程 Zd：机井动水位，该区静水位一般在 3050m，降深在 10 米左右； hf0、hj0：水泵吸水管进口至管道系统进口之间 沿程及局部水头损失 经查表计算得： hf0=1.12m hj0=0.258 经计算，Hp=65m (5)选择泵型 根据设计扬程计算，保证水泵在高效区远行，该区井 深一般在 200 米左右，结合原有井配套情况，采用 200QJ5091 潜水泵，配套功率 27.5kw，即可满足要求。 第四章 投资及资金来源 本项目共需投资 93.0544 万元。申请国投 50 万元，群 众自筹 43.0544 万元。 1、水源工程：新打深井 8 眼需投资 62.4144 万元,其 中申请国投 40 万元，群众自筹 22.4144 万元。 2、暗管工程：铺设 PVC 输水管道 7.2 公里需投资 29.64 万元，其中申请国投 9 万元，群众自筹 20.64 万元。 3、前期费及项目论证、设计费：1 万元。 第五章 经济效益分析 小农水补助项目经济效益分析依据水利部水利建设 项目经济评价规范(SL7294)规定进行，效益计算采用 分摊系数法，灌溉效益分摊系数取 0.4。 一、投资与费用计算 ()投资：小农水补助项目工程总投资为 93.0544 万 元。 (二)年运行费： 项目运行费主要包括动力费、维修费、管理费。 1、动力费：项目区共有水源井 8 眼，动力设备电动机， 每眼机井配套电动机功率为 27.5Kw。大田作物按年灌水 5 次计，蔬菜及其它经济作物按年灌水 10 次计，共用电 33 万度,电价按现行价 0.5 元度，共需 16.5 万元。 2、维修费：水源工程及管灌工程按工程投资 1取， 维修费共计 0.92 万元。 3、管理费：包括人员工资及办公费用，每年需管理费 用 0.8 万元。 (三)折旧费: 按照动态折旧法计算： 工程折旧年限综合取 15 年，总投资为 93.0544 万元。 动态折旧法计算公式为： d=i(1i)n/(1i)n1k 式中：d 一折旧费用(元)； i 一年利率()，取 8； k 一工程总投资(元)；n 一折旧年限(年)； 经计算：d=10.75 万元 (四)项目区工程总投资 93.0544 万元，年费用 28.97 万元，其中年运行费 18.22 万元，年折旧费 10.75 万元。 二、直接经济效益 1、节水效益 工程按年亩均节水 150 立方米，建成暗管工程 1200 亩， 则年可节水 18 万立方米。按灌溉水价 0.3 元立方米计， 年节水直接经济效益 5.4 万元。 2、节地、节电、省工效益 暗管输水与明渠相比较，每万亩可节地 120 亩以上， 每年节电 30 万度，节时 2 万小时。则整个工程年可节约耕 地 14 亩，年可节电 9.6 万度，年可节时 6400 小时合 800 个工日，每亩地按 500 元计算，电费按现行价 0.5 元计， 每工日按 23.9 元计，则年可节地直接经济效益 1.92 万元， 节电直接经济效益 4.8 万元，节时直接经济效益 1.91 万元。 三、灌溉增产效益计算 作物增产增效表 作物类型 灌前 灌后 净增产 粮食作物(公斤/亩) 350 600 250 果林(