渠道老化维修工程可行性研究报告新

1 1 1.1.综合说明综合说明 1.1 概述 民和县马场垣乡下川口村渠道老化维修工程，位于民和县境内的湟 水河右岸二级阶地，灌区东临甘肃省，西起马场垣乡的磨湾子村，北濒 湟水河畔，南至湟水南岸中低山丘陵阶地前，海拔高程约在 18301730 米之间，灌区东西长约 8km，南北平均宽约 3km，地形呈条带状分布， 地势西高东低，并依次由南向北倾斜。干渠自流灌溉 1900 亩。本工程 计划通过对下川口村渠道及渠系建筑物工程进行防渗衬砌，以提高水的 利用率，保证灌区的正常运行，使工程效益得以很好的发挥。 该工程始建于 1951 年，至今已运行近六十年。后经历年的维修、 改造，形成现今的规模。该工程水源为湟水河河水，用下川口电灌站提 至湟水河右岸二级阶地。渠道设计流量 0.2m3/s，干渠总长 7.3KM；各类 渠系建筑物 60 座，工程自建成以来，为促进当地农业生产，改善人民 群众生产、生活条件发挥了重要作用。 该村粮食作物播种面积 2200 亩，粮食总产 83.84 万 kg，平均亩产 381.1kg；玉米、蔬菜及果类播种面积 1399 亩，总产 84.65 万 kg，平均 亩产 605.1kg。 灌区地处我省东部干旱区，海拔在 18301730 米之间。区内居民 以回、汉族为主，现有居民 2950 人，有劳力 1180，经济比较单一，居 民一向以农业生产为主，农业生产是本地区群众赖以生存的唯一经济支 柱。该地区气候温和，光热充沛，但干旱少雨，春旱发生机率大，是农 业发展的主要制约因素。 由于历史原因，工程设计标准低，设施简陋，配套较差，随着工程 使用年限的增长，老化失修日益严重，许多建筑物带病运行，过水能力 2 2 降低，加之渠道防渗程度低，灌区渠系水利用系数仅在 0.400.45 左 右，水量漏损较大，水的供需矛盾日益突出，效益衰减。虽然近几年国 家投入了部分资金对渠道险工险段和损坏建筑物进行了维修，但限于投 资少，维修改造和配套工程量大，未能从根本上解决问题，不仅造成水 资源的长期浪费，对灌区当地农田的适时适量灌溉带来严重影响。 1.2.1 水文 本工程以湟水河地表径流为灌溉水源。湟水河是黄河上游的一条较 大支流，为西宁民和盆地的主要河流。发源于祁连山系大板山南麓， 上游正源为麻皮寺河，在海晏县与哈利涧河汇合后称西川河。流经湟源， 进入西宁盆地，与最大的支流北川河相汇，然后蜿蜒曲折，穿过小峡、 大峡、老鸦峡，在民和享堂与大通河汇合后流入甘肃，至水车村注入黄 河，全长 336km，河宽一般在 50200m 之间，河道平均比降 14.85.3，坡度大，河水流态一般呈紊流状，两侧沟壑发育，支流 较多，水系发育，呈羽状和树枝状。湟水河流域总面积为 16120km2，多 年平均流量 68.2m3/s，多年平均径流量 21.5 亿 m3。流域属典型的高原 大陆性气候，特点是：气温垂直变化差异明显，日较差大，年较差小； 降水稀少，时空分布不均，年际变化不稳；日照充足，光资源丰富，蒸 发量大。根据民和县气象站观测资料，年平均气温 78，全年太阳辐 射量为 132.7137.9 千卡/cm2，年均10积温为 2900，全年日照时 数 25002600h，气温日较差在 12左右，无霜期 170200 天，多年 平均蒸发量 1670mm，流域土壤每年 11 月中旬封冻，次年 3 月中旬解冻。 3 3 1.2.2 气象 工程所在地区属高原大陆性气候，气温垂直变化明显，冬寒夏暑， 日照时间长，热量有余，气温日较差大，降水量较充足，但季节分配不 均。灌区内年均气温 7.8，多年月平均最高气温 12.9，多年月平均 最低气温-2.8；多年平均降水量在 350400mm，年蒸发量 1862mm； 年平均风速 2.0m/s，无霜期 96129d，最大冻土深度约 80cm。 1.2.3 工程地质 工程区地处青藏高原东部的中低山丘陵区民和盆地的南部，在构造 上属祁连褶皱隆起带，第三纪以来构造运动不强。地震基本烈度为度。 地貌以河谷平原为主，以 III、IV 级阶地构成，另有 V 级以上高阶地， 散布在现代河谷平原边缘，遭受强烈侵蚀，已不是平原形态。区域内地 层自老至新出露的有震旦系、寒武系（中上统） 、奥陶系、志留系（下 统） 、二叠系、三叠系（上统） ，侏罗系、白垩系、第三系和第四系。地 层发育不完全，缺失较多。受大地构造控制，地层在空间分布上很不均 平衡。灌区地表均为松散岩层所覆盖，主要以黄土状砂质粘土、中更新 世晚期风成黄土（老黄土）和广泛覆盖在低山丘陵表面的上更新世风成 黄土组成，其下为冲积或冰水堆积的砂卵石层，在有基座分布的河段， 多不超过米，在内迭阶地河段地区可达 3050m。 本地区是流域内地势相对较低的地区，是第四系松散堆积物发育的 地段，蓄存着较丰富的地下水。地下水主要是具有自由水面的潜水，河 谷潜水与河水之间存在着较密切的互补关系。 本工程干渠所经地段地层岩性较均一，主要为各种成因的黄土，渠 道途径沟口处偶见砂砾土。据工程地质初步勘查，渠道及渠系建筑物主 要工程地质问题是黄土层的渗漏和渗漏带来的边坡稳定问题。 4 4 灌区土壤以灌溉栗钙土为主，成土母质为次生黄土，土壤有机质含 量高，为 1.71.88%，全氮含量 0.093%，全磷含量 0.072%，全钾含量 较高为 2.23.4%。 1.2.4 工程规模 该工程控制灌溉面积为 1900 亩。主要建设内容是干渠防渗衬砌及 渠系建筑物维修改建。 建设主要任务是完成干渠防渗衬砌及相应建筑物建设。防渗衬砌长 度为 6.15km，渠系建筑物有便桥 20 座、斗门 30 座，跌水 10 座。 1.2.5 工程施工与管理 工程施工以人工为主、机械为辅。按照“三制要求” ，应选择有资 质的专业队伍承建，并委托有资质单位进行质检和监理。全部工程计划 施工期为 2 个月。工程完工后，进一步健全灌区管理机构，深化灌区体 制改革，完善管理制度，培训管理人员，开展科学试验，建立技术档案， 加强用水管理、工程管理和经营管理，使管理工作逐步走向正规化、科 学化，制度化轨道，努力实现节水又增产。 1.2.6 主要工程量及概算投资 工程主要工程量及投资： 土石方 0.58 万 m3、砌石 81m3、砼与钢筋砼 909m3；共需水泥 235t、木材 2m3、钢材 0.15t、砂子 576m3、块石 90m3、砾石 800m3； 耗用劳力 0.55 万工日； 工程概算总投资为 105.12 万元。 5 5 1.3 结论与建议 工程区交通便利，基础条件良好，干部、群众接受新技术、新科技 的意识强烈，对工程的建设有着很高的积极性。工程规模适当，技术简 单，无大的工程地质和技术难题。工程的建设可推动节水灌溉事业的发 展。提高灌溉保证率和农作物产量，给农业结构调整和可持续发展创造 有利条件，对振兴地区经济，加强民族团结，实现农业现代化目标有着 重要的作用，同时可提高水的利用率，改善区域生态环境。其经济效益、 生态效益、社会效益显著，节水效益明显。建议有关主管部门及早审批， 尽快付诸实施。 2.2.气象与水文气象与水文 2.1 流域概况 本工程主要自湟水河引水灌溉。流域属典型的高原大陆性气候，特 点是：气温垂直变化差异明显，日较差大，年较差小；降水稀少，时空 分布不均，年际变化不稳；日照充足，光资源丰富，蒸发量大。根据民 和县气象站观测资料，年平均气温 78，全年太阳辐射量为 132.7137.9 千卡/cm2，年均10积温为 2900，全年日照时数 25002600h，气温日较差在 12左右，无霜期 170200 天，多年平均 蒸发量 1670mm，流域土壤每年 11 月中旬封冻，次年 3 月中旬解冻。气 象特征值见表 21。 表 21 气象特征值表 气气温（） 10 年日无霜年总辐大平观 6 6 象 站 名 年 最 高 年 最 低 年 平 均 积 温 () 照时 数(h) 期 (d) 射量 (千卡 /cm2) 风 日 数 (d) 均 风 速 (m/ s) 测 年 限 (年) 民 和 30-22 7 8 2900 2500 260 0 170 20 0 132.7 137. 9 259.020 2 降雨特征 项目区内无降雨观测站，参考距流域 30km 的民和县水文站资料， 其多年平均降水量 353.9mm，降水在季节上分配不均，全年降水主要集 中在夏秋，79 月降水历时短且强度大，降水量占全年的 61.4%，冬季 （122 月）降水只占全年的 1.8%。 2.2 气象 下川口村渠道老化维修工程，地处青藏高原东部、深居内陆，受太 平洋与印度洋水气影响不大，所以除降水少、蒸发量大，气候干旱，冷 季长，暖季短，光照充足，太阳辐射强，气温日较差大，年较差小，冬 寒夏暑，昼热夜凉，干湿季分明，雨热同季等内陆高原的气象特征，还 具有气温与雨量垂直变化大等气候特征。 根据民和县农业气候手册 ，流域内年平均气温 7.8，年平均最 高气温为 14.9，年平均最低气温为 2.2，多年月平均最高气温为 10.8，月平均最低气温为-2.8，气温日较差为 115132， 年较差为 251271问，大于零度的积温 26003000，其天 数约为 185 天，年日照时数为 2609h，年总辐射量为每平方厘米 125 千 7 7 卡。 降水时空分布很不均匀，相对较集中，降水地域差异大，灌区降水 量约在 350400 毫米间，正常年间七、八月份降水量约占全年总降水 量的 60以上，且年际差异大，由于灌区干旱少雨而多风，蒸发量大， 多年平均年蒸发量约在 1862 毫米，约大于年降水量的三倍以上。其他 气象条件，湿润系数为 040 一 045 问，属干旱区，平均风这约 2 米 秒，最大风速为 18 米秒，冬季地面最大冻深约 08 米，平均无霜 期 96129d，每年的 11 月至次年 3 月为冰冻期，出现的最大冻土深度 为 0.8m，一日最大降水量 78.848.7mm，相对湿度 6257%，最大积雪 深度为 2117cm，多年平均地温为 5.77.8。 2.3 径流 湟水河由于所处的地理位置、地质构造、植被条件和气候的特点， 决定了湟水为大陆性季风区雨源性河流。雨季流量大，峰现时间短；枯 季流量小，主要是地下径流、融冰雪水补给，径流较稳定。径流量随季 节的变化而变化。123月为枯水期，月径流量占年径流量的5%，710 月为丰水期，月径流量占年径流量的40%以上，46月和11月为平水期 或过渡期，月径流量占年径流量的12%左右。径流的年际变化也较大， 年径流变差系数CV值一般在0.20.35之间，历年最大、最小年径流的 比值23之间，个别的可达到4。 暴雨是形成湟水河洪水的最主要原因，尤其是中上游地区降雨的机 率较多，一般呈北向、东南方向沿河而自上而下移动，属于暴雨径流的 恶劣遭遇，大多历时短，雨强大，洪水涨落快，来势猛。 8 8 2.4 水质 下川口村渠道维修工程主要引湟水河，丰水期：由于自净能力强， 水质清洁，能满足生活及工农业用水；平水期：河段水质亦能满足生活 及工农业用水要求；枯水期：河流自净能力明显减弱，河段污染加剧， 但水质尚清洁，也能满足工农业用水需求。从灌区多年运行情况看，水 质对水工程建筑物无危害。 3.3.工程地质工程地质 3.1 区域地质概况 该工程位于民和县县城东部，地势自西向东倾斜，地貌以河谷川地 为代表，从中更新世起，形成多级河流阶地和盆地丘陵地貌。 本区出露为元古界前震旦系变质岩系构成的基底岩系，上侏白 垩纪属山间盆地沉积，新生代为盖层沉积，其上为第三系及第四系。第 三系为上新统临夏组，岩性为浅红色中粗砂岩、砾砂岩、砂砾岩、 细砂岩、砂质泥岩及粘土质岩等。第四系有下更新统的砾岩、砂砾岩、 中上更新统的黄土类土，上更新统崩积、坡积及河流冲积砂卵（砾）石， 全新统冲积砂（卵）砾石，冲沟洪积碎石夹砂砾土，崩、坡积碎石土等。 本区地处祁吕贺兰“山”字型构造体系前弧西翼的一部分（祁吕系） 与河西系构造的复合部位，其构造形迹按展布规模划分为西北面的当蕊 五台山隆起和民和、临夏坳陷带。自晚更新世以来无明显的断裂活动和 构造形变迹象，属区域构造相对稳定地区。地震基本烈度为7度。 工程区地层为第三系红色岩层与第四系冲、洪积层，岩性主要为粘 土岩、砂岩、砾岩、砂卵（砾）石、碎石土、黄土类土等。 9 9 灌区地表均为松散岩层所覆盖，主要以黄土状砂质粘土、中更新世 晚期风成黄土（老黄土）和广泛覆盖在低山丘陵表面的上更新世风成黄 土组成，其下为冲积或冰水堆积的砂卵石层，在有基座分布的河段，多 不超过m，在内迭阶地河段地区可达3050m。 3.2 水文地质条件 本地区是流域内地势相对较低的地区，是第四系松散堆积物发育的 地段，蓄存着较丰富的地下水。地下水主要是具有自由水面的潜水，河 谷潜水与河水之间存在着较密切的互补关系。 干渠沿线冲沟切割严重，地下水排泄条件良好。因此，渠道沿线大 面积的含水层不存在。大气降水和渠道渗水在渗入黄土层后缓慢流动， 在湟水河、地势低洼地排泄或形成沼泽地，但均位于河床地带，对渠道 边坡稳定无直接影响。 3.3 地质构造及地震 工程区在地质构造上位于祁连山褶皱系中间隆起带南部。在大地构 造上，处在祁吕贺兰“山”字型构造前弧西翼多字型褶皱带。主要构造 线为北西西向，受构造控制的中新生代坳陷带，也呈北西西向分布。在 燕山运动时期，本区发生了断裂凹陷，形成了许多山间盆地，沉积了较 厚的第三系红层，喜马拉雅运动使第三系地层发生了平缓的褶皱和断裂 以后，又受长期的侵蚀和剥蚀，第四纪又堆积了较厚的黄土。 民和盆地总体褶皱形态表现为一个大型向斜盆地构造，由第三系组 成轴向东西的平缓向斜，倾角 10200，呈波状起伏。 区内新构造运动较为明显，总体趋势以隆升为主。其特点沟谷多呈 “V”型谷，流域内沟谷比降较大，东西两侧岩层存在明显上升差异， 10 10 地形上的不对称等。 根据国家地震局 90 年版中国地震烈度区划图 （四百分之一） ， 该区域地震基本烈度为 VII 度。 3.4 渠道沿线工程地质条件 渠道全长 7.3km，位于湟水河右岸的 IIV 级阶地上。基础岩性为 第三系红层、第四系洪积，风积成因的黄土。存在的主要地质问题是： 该黄土具大孔隙结构，垂直节理发育，渗透系数可达 0.20.5m/d，属 中等透水性壤土，因此，建议进行砼防渗处理。本段无地下水活动，对 渠道边坡稳定是有利的。 3.5 土壤 灌区土壤以灌溉灰钙土、栗钙土为主，成土母质为次生黄土，土壤 有机质含量高，为1.71.88%，全氮含量0.093%，全磷含量0.072%，全 钾含量较高为2.23.4%。 3.6 天然建筑材料 工程所用天然建筑材料主要为混凝土粗、细骨料和块石料。 根据调查，混凝土粗、细骨料可在 15.0km 远处的金星开采场拉运， 岩性主要为花岗岩、砂岩等，质地坚硬，使数量、质量满足要求。 4.4.工程任务与规模工程任务与规模 4.1 渠道衬砌的原则和任务 4.1.14.1.1 指导思想指导思想 以本世纪初农业和国民经济、社会发展对水利的要求为依据；建设 高标准节水型灌区，实现地区水资源可持续利用，农业可持续发展为目 11 11 标；以国家实施西部大开发，逐步缩小地区差距的发展战略为契机；以 节水增效为中心；依靠科技进步，因地制宜，对灌区进行续建配套和节 水改造，努力提高渠系水利用系数，提高农作物产量，增强农业发展后 劲，增加农民收入，改善区域生态环境。 4.1.24.1.2 规划设计原则规划设计原则 （1）遵循确保重点，兼顾一般，注重实效的原则。重点是：灌区 已建骨干工程节水改造和斗渠田间配套。 （2）坚持从实际出发，因地制宜，量力而行。以现有灌溉工程节 水改造为主，以灌溉渠道防渗衬砌为主。 （3）坚持工程建设和灌区经营管理相结合，经济、社会和生态效 益相统一。不断提高作物产量，努力实现农业增产、农民增收。 （4）根据灌区实际，研究制定各种配套和节水改造技术措施，加 强灌区用水管理和水费计收体制改革，促进灌区节水目标的实现。 4.2.工程现状 4.2.14.2.1 工程运行现状工程运行现状 下川口村渠道是提水灌溉工程。该工程始建于 1951 年，1953 年全 面建成灌区水利灌溉工程，至今已运行近六十年。该工程以提水灌溉为 主要灌溉水源，自湟水河引水。下川口电站一座，设计流量 0.22 m3/s，扬程 49.5m，钢管总长 480 米，钢管直径 300mm。渠道总长 7.3km，设计引水流量 0.2m3/s，渠道坡降 1/800。各类渠系建筑物 60 座， 其中农路桥 20 座，斗门 30 座，跌水 10 座。工程自建成以来，为促进 当地农业生产，改善人民群众生产、生活条件发挥了重要作用。 4.2.24.2.2 存在的主要问题存在的主要问题 （1）工程老化失修严重 12 12 目前未衬砌的土质断面，由于长期侵蚀和冻融作用，渠道梯形断面 严重变形，不规则，加之填方渠段和旁山挖方渠道，由于渗漏严重，渠 道渠岸沉陷、坍塌、决口等事故不断发生，而且存在的险情隐患严重影 响工程的正常运行。各渠系建筑物因冻涨、冲刷，都有着不同程度的损 坏，且大多数带病运行，影响了正常的输水过程。 （2）渠系水利用系数低 由于渠道设计标准低，而且老化失修问题严重，渗漏问题十分突出， 现状渠系水利用系数在 0.45 以下，加上灌溉方式单一，灌水技术落后， 水量的实际利用率很低，水资源浪费严重。 4.3 社会经济简况 该工程涉及下马场垣乡下川口村，共 7 个社，总户数为 590 户，总 人口 2950 人，劳动力人口 1180 人，总耕地面积 3599 亩，人均耕地 1.22 亩。全区有大小牲畜 3500 头（只） 。其中粮食作物播种面积 2200 亩，粮食总产 83.84 万 kg，平均亩产 381.1kg；玉米、蔬菜及果类播种 面积 1399 亩，总产 84.65 万 kg，平均亩产 605.1kg。农民人均收入 3800 元。工程的建成，为民和地区农业生产的发展起到了很大的作用， 为促进灌区经济的持续发展有着不可估量的推动力。 4.4 工程建设的必要性 4.4.14.4.1 必要性必要性 下川口村渠道维修工程位于马场垣乡下川口村，涉及农田灌溉面积 1900 亩，是民和县的主要产粮区。这里气候温和、光热充沛，土地集中， 土壤肥沃，适宜小麦、蚕豆、玉米、洋芋、蔬菜等多种作物生长。但近 年来由于灌区设计标准偏低，工程设施简陋，渠系建筑不配套，渠系水 13 13 利用系数低，加上灌溉方式单一，灌水技术落后，灌溉水的有效利用率 很低，水量浪费严重；目前在渠道输水能力下降的情况下，灌区实际用 水量逐年增加，下游灌溉用水供需矛盾日渐突出，造成上、下游在干旱 季节争水、抢水，水事纠纷日益加剧，这些都严重制约着灌区农业的发 展。因此，进行灌区维修改造，提高渠系水利用系数，有效合理地利用 水资源，充分挖掘节水潜力，是解决灌区水的供需矛盾的一项重要战略 技术措施，该工程的实施，对民和地区，乃至全省节水灌溉事业的发展 将起到积极的促进作用。工程的建设是十分必要的。 4.4.24.4.2 可行性可行性 （1）自然资源适宜工程的实施 灌区海拔高程在 17301830 米之间，地势相对比较平坦，耕地 集中。年平均气温 2.2，全年00的积温为 2800，100的积温为 1576，作物生长季为 185d，小麦收获后尚有 400600余热。无霜 期 112d，日较差为 12.4，有利于作物生长发育，年日照时数 2609h 左右，太阳总辐射 125kJ/cm2a，日照时间长对农业生长十分有利，而 光热潜力较大，但利用率不高，目前仅 0.4%左右，如能提高到 1%，小 麦亩产可达 484kg，蚕豆 430kg，玉米 377kg，增产是完全有可能的。 灌溉水源有保证。根据乐都大峡站的实测资料，计算得引水口处 中水年（P50）的径流总量为 12.233 亿 m3，平均流量为 38.64m3/s；丰水年（P20）的径流总量为 15.585 亿 m3，平均流量 为 49.12m3/s；枯水年（P75）的径流总量为 10.636 亿 m3，平均流 量为 33.57m3/s。灌区设计引水流量 0.2m3/s，来水远远大于用水，故水 源是完全有保证的。 水利工程简单易行。灌区工程建成已近 60 年历史，干渠渠床已 大致稳定，工程是在原工程基础上进行维修改造，工程无大的技术难题， 14 14 沿渠无大的不良地质条件。 土地资源丰富，质量好。近几年，当地政府领导农民大搞农田基 本建设，对浅山宜农坡耕地进行“坡改梯”和“旱变水”改造，并积极 投身于当地生态环境建设中。 （2）灌区干部、群众有着极高的水利建设热情 随着用水矛盾的日益加剧，广大干部群众对水利基础设施地位和节 水的认识明显提高，对实施灌区改造工程建设的要求越来越迫切。根据 灌区的自然条件，当地政府积极调整农业结构，按“稳粮、增油、抓蔬 菜”的基本思路，加大了优质粮、油、蔬菜的种植比例，群众已初步尝 到了调整种植结构带来的甜头，自觉接受新技术和积极参与农业技术改 革的热情很高。因此，进行渠道维修工程，是有群众基础的。 （3）基础条件好 下川口村渠道位于民和县县城东部，交通便利。区内群众物质、文 化水平相对较高，加之灌区地势平坦，耕地连片集中，乡与乡，村与村 之间都有硬化道路通行有利于工程的实施。 （4）经济上合理可行 工程实施后可改善灌溉年农田面积 1900 亩。工程的建设，预计年 增产粮食 10.83 万 Kg，年增产值 21.47 万元。其经济效益、社会效益、 生态效益显著。同时通过提高灌区渠系水利用系数，加强用水管理，改 进灌水方式，其节水效益亦十分可观。 4.5 设计灌溉保证率 依据国家灌溉与排水工程设计规范 （GB/T5021997）中的规定， 干旱地区灌溉设计保证率为 5075%。由于东垣渠灌区年降水量少，且 时空分布不均，年蒸发量大，属干旱半干旱地区，故灌区灌溉设计保证 15 15 率采用 75%。 4.6 灌溉制度 4.6.14.6.1 灌溉面积的确定灌溉面积的确定 该工程控制灌溉面积 1900 亩，主要为农田面积，无大面积的成片 林地。 4.6.24.6.2 灌区灌溉制度设计灌区灌溉制度设计 （1 1）概述）概述 该工程主要以下川口电灌站供水。该村 1900 亩灌溉面积中作物种 植比例为：小麦 80%、油料 10%、玉米 10%、蔬菜 10%、豆类 10%。 （2 2）渠系水利用系数和灌溉制度）渠系水利用系数和灌溉制度 该工程灌溉渠系自流灌区分为干渠、斗渠、农渠三级渠道；提灌区 自干渠提水，分为分干渠、斗渠、农渠三级渠道。干、斗渠渠系水利用 系数结合渠道通过地段的土壤特性和渗透系数，通过计算，并参考灌区 有关资料，考虑灌区内原有的农渠可继续利用。渠系水利用系数为：干 渠 干=0.92；提灌区分干渠 分干=0.92；斗渠 斗=0.90；农渠 农 =0.85，灌区田间水有效利用系数为 0.85。灌区渠系水利用系数为 提 渠=干分干斗农=0.920.920.900.85=0.647；灌区灌 溉水综合利用系数为 提综=提渠田=0.6470.85=0.55。 灌溉制度表 作物名 称 作物种 植比例 (%) 面积(亩)灌水次 数 灌水时间 天数 (天) 灌水定额 (m3/亩) 灌溉 定额 (m3/ 亩) 净灌水率 (m3/s/万亩) 灌溉水利 用系数 16 16 冬灌15/1130/11 15800.444 1 18/330/3 12600.417 小麦 60%1140 2 18/530/5 1260 200 0.417 冬灌7/115/12 8800.139 1 10/415/4 5600.167 油料 10%190 2 5/510/5 560 200 0.167 1 5/610/6 5800.222 蔬菜 10%190 2 10/715/7 560 140 0.167 1 5/310/3 5700.194 豆类 10%190 2 10/715/7 555 125 0.153 冬灌1/119/11 8800.139 1 15/320/3 5600.167 玉米 10%190 2 20/525/5 560 140 0.167 0.55 17 17 一一一一一m/s/一一一 一 一 一 一 一 3 一 一 一 一 一 一一一一一一 一 一 一 一 一一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一一 一 一 一一 一 18 18 一一 一 一 一 一一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一一 一 一 一 一 一一一一一一 一 一 一 一 一 3 一 一 一 一 一 一一一一一m/s/一一一 19 19 根据调整后各作物种植结构，确定灌区作物灌水次数为：小麦、玉 米、油料为3次，蔬菜、豆类为2次。大田作物每次灌水定额60-80m3/亩 不等。经计算，设计净灌水率为0.5m3/s/万亩。 4.6.34.6.3 灌区灌溉用水量灌区灌溉用水量 下川口村渠道工程设计灌溉面积1900亩，根据灌溉面积、灌溉制度， 可计算出灌区总灌溉水量62.354104m3。 下川口村渠道年灌溉需水量表 表4-2 灌区 综合净灌溉定 额（m3/亩） 灌溉水利 用系数 综合毛灌溉定额 （m3/亩） 灌溉面积 （104亩） 灌溉净水量 （104m3） 灌溉毛需水量 （104m3） 下川口 1610.55292.720.1934.29562.354 合计 62.354 4.7 水量供需平衡分析 灌区用水量由下川口电灌站供给，下川口电灌站引自湟水河。根据 乐都大峡站的实测资料，计算得引水口处中水年（P50）的径流总 量为 12.233 亿 m3，平均流量为 38.64m3/s；枯水年（P75）的径流 总量为 10.636 亿 m3，平均流量为 33.57m3/s。灌区设计引水流量 0.2m3/s，来水远远大于用水，故水源是完全有保证的。 4.8 干渠设计流量推算 4.8.14.8.1 灌溉时段的选定和设计灌水率灌溉时段的选定和设计灌水率 在灌溉制度设计中，依作物种植比例不同，根据拟定的灌溉制度， 通过流量过程计算可知，在3月18日3月30日时段，净灌水率处于偏大 值，且时段延续较长，为15d，故取该时段净灌水率作为设计值，其设 20 20 计净灌水率为0.5m3/s/万亩，毛灌水率为0.91 m3/s/万亩。 4.8.24.8.2 干渠设计流量的推求干渠设计流量的推求 灌区干渠设计流量推求时，按设计净灌水率，利用公式 Q= 计算确定。 T W 0.55n*3600*20 净 式中：Q干渠设计流量， m3/s； W净净灌溉用水量，m3/亩， n一次灌水 15 天， T每天灌溉 20 小时。 根据计算，干渠设计流量为 0.2m3/s，加大流量 0.05 m3/s。 渠道横断面的推求公式： C= 6 1 1 R n A=(b+mh)h P=b+2h 2 1m C谢才系数； n渠底比降，1/800； A过水断面积； b渠道宽； h渠道高： m边坡系数，取1.0； P湿周； 根据以上公式计算得渠道宽度为76cm，渠道高度为60cm。 21 21 4.9 工程规模 根据灌区地形、地质、水土资源条件和已有工程条件，经过对该工 程勘查、调查地资料进行分析汇总、计算，确定本工程设计灌溉面积 1900 亩，干渠设计引水流量 0.2m3/s，设计单位根据投资安排情况，经 过分析比选和调整资金概算，确定主要建设规模为： 干渠防渗衬砌 6.15km，各类建筑物 60 座，其中农路桥 20 座、斗门 30 座、跌水 10 座。 民和县下川口渠道老化维修工程 22 5.5.工程布置及主要建筑物工程布置及主要建筑物 5.1 工程等别及建筑物级别 下川口村渠道维修工程干渠设计流量 0.2m3/s，灌区总控制面积 1900 亩。根据部颁水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252 2000）和灌溉与排水工程设计规范 （GB50288-99）中的规定，本工 程属于等中型工程，干渠主要建筑物为 5 级建筑物，次要建筑物按 5 级设计，渠道防洪设计标准为 20 年一遇。 5.2 工程布置及干渠主要建筑物设计 5.2.15.2.1 工程总布置工程总布置 本工程是通过渠系防渗衬砌和田间工程配套等节水技术措施，提高 渠系水利用系数，使水资源得到充分合理利用，进一步改善和扩大农田、 林地灌溉面积，从根本上解决灌区农作物用水和生态造林用水问题。 灌区输水渠道包括：干渠、支渠、斗渠。 5.2.25.2.2 干渠渠道及渠系建筑物干渠渠道及渠系建筑物设计设计 （1）干渠防渗 设计防渗段长 6.15km，渠道设计流量 0.2m3/s。依据实际地形、地 质条件，渠道衬砌设计在满足设计引水流量的前提下，以节省工程量和 方便施工为原则，渠道纵坡为 1/800，局部依地形调整。干渠横断面衬 砌设计采用了“”断面，根据渠道冻胀情况和灌区现已防渗衬砌对冻 胀问题的处理经验，渠道采用 C15 砼现浇，平均厚 8cm，每 6m 设伸缩缝 一道，沥青杉板填缝。 （2）渠系主要建筑物改建 车便桥 民和县下川口渠道老化维修工程 23 根据干渠改建需要，对改造干渠段沿线 20 座车便桥进行改建。车 便桥设计宽 2.5m，为一般道路交叉桥，按汽-10 荷载等级设计，桥板采 用 C20 钢筋砼预制板，厚 20cm。桥面铺筑 15cm 砂砾石，桥墩为 75#浆砌 石挡土墙结构。 斗门 该工程设计修建斗门 30 座，闸孔尺寸由干、斗渠设计流量与渠深 确定，详见设计图。斗门采用 M7.5 浆砌石与砼结构，平板钢闸门控制， 0.5t 螺杆启闭机启闭。工程在实施中，根据实际地形，斗门位置可适当 调整。 跌水 工程设计修建跌水 10 座，消力池采用 C15 砼，侧墙采用 M7.5 浆砌 石，M10 水泥砂浆抹面，详见设计图。工程在实施中，根据实际地形， 跌水位置可适当调整。 6.6.工程施工工程施工 6.1 施工条件 工程所在地位于民和县县城南部，区内有 109 国道和兰青铁路经过， 灌区内亦有密度可观的乡村道路通行，地形比较平坦，地势宽阔，交通 条件十分便利。 灌区内地形平缓、开阔，工程施工期间，可选择地形平坦，交通便 利处，作为各施工队和各建筑临时料物、预制场等。 工程所用地方建筑材料，主要是砼粗、细骨料和块石料。所需 的块石、砾石、沙子，可在金星砂石料场购买，储量丰富，质量良好， 平均运距 15km。其他材料须在西宁购运，水泥在当地水泥厂拉运。工程 区内外交通便利，材料运输以汽车为主，手扶拖拉机、架子车为辅。 民和县下川口渠道老化维修工程 24 施工用水从干渠沿线取用，施工用电可自附近村庄架设临时输电线 路就近解决，距离较远时由施工单位自备柴油发电机解决。 6.2 施工方法 干渠原为梯形明渠，防渗衬砌是在原渠道基础上进行。设计衬砌干 渠 6.15km 为“”形断面。渠道基础多为黄土类渠段，施工第一部分 是对原土渠断面进行回填加夯处理，以缩小断面，然后进行渠槽整修成 型，对局部冻涨地段铺设砂砾石垫层后进行砼衬砌。 渠道基础开挖、回填以人工为主，配以手扶拖拉机、架子车运输。 渠系建筑物施工以人工为主，机械为辅。渠道砼浇筑：骨料就近购取并 运至施工点，采用0.4m3砼搅拌机拌和，手推车运至作业区，经溜槽入仓， 钢模成型，平板和插入式振捣器振捣密实。浆砌石砌筑：块石由石料场 购取，运输至作业面，砂浆拌和机制浆，人工抬运、砌筑。 6.3 施工进度 本工程施工受灌溉期影响，施工时间短。为使整个工程施工有计划 有步骤地顺利进行，考虑本工程在秋后庄稼收割后开工，开工初期的准 备工作和资金，材料设备的供应条件，结合渠道施工特点，将工程同时 开工，本着先土石方，后建筑物主体，先施工难度大，复杂工程，后施 工难度小、简单工程的原则，抓住各单项工程的控制环节，进行施工进 度安排。 根据工程实际，初步确定工程施工期为两个月。 民和县下川口渠道老化维修工程 25 7.7.工程管理工程管理 7.1 工程建设管理 为保证工程实施的顺利进行，在工程实施过程中，严格按照设计标 准和施工规程、规范要求进行施工，切实保证工程质量。因渠线较长， 各单位工程相对分散，点多面广，须加强各环节的施工组织管理。 为确保工程施工进度与质量，工程按“三制”要求，进行招投标， 选择有资质和有一定水利水电工程施工经验的施工队伍承建，同时委托 有资质单位做好工程质检和监理工作。 7.2 组织管理 为了充分发挥工程效益，合理利用水资源，节约灌溉用水，确保工 程正常安全运行，工程建成后，应进一步加强管理，健全管理机构，完 善管理办法，使管理工作逐步走向正规化，科学化、制度化轨道。管理 制度上实行企业化管理，定岗定员，将管理人员的责、权、利密切结合 起来。有计划地培训管理人员，不断提高管理人员的素质及管理水平。 选择一批具有一定文化水平，服务热心，熟悉工程，会操作、能维护， 经技术培训和严格考核，取得合格证后，持证上岗，充实到管理队伍中 来。根据科学管理和示范要求开展科学试验，建立技术档案，不断总结 经验，扬长避短，充分发挥工程实效。 7.3 用水管理 在每年灌溉前，根据当年天然来水、土壤墒情、降水、风向风速等 基本资料，调查土壤温度变化，田间持水量等情况，合理制定用水计划， 灌水时间，次数、灌水定额，并结合当时具体实际适时修订，真正做到 适时适量灌水，满足作物不同生长期的需水要求。编制渠道年度运行计 民和县下川口渠道老化维修工程 26 划，合理分配水量。加强用水管理，改进灌水方式，发展小畦灌溉，杜 绝大水漫灌，促进灌区节水。 7.4 工程管理 在工程管理中应做好以下几点： 建立健全岗位责任制，明确职责，制定各项工程管理制度。 加强渠道及渠系建筑物的经常检查，及时维修工程缺陷，使工程 完好率不断提高，保证工程处于良好的运行状态。 建立常年巡渠值班制度，发现隐患，及时处理。 建立经常性的养护和定期维护、大修制度，确保设施完好和渠道 正常运行。 8.8.环境影响评价环境影响评价 该项目地处我省东部干旱山区，海拔在 17301830 米之间，灌区 耕地 1900 亩。区内气候温和，光热充沛，但干旱少雨，春旱发生机率 大，是该地区农业发展的主要制约因素。灌区依傍拉脊山支脉，山高坡 陡，沟壑纵横，地形复杂，土地分散，植被较稀，水土流失十分严重， 是生态环境治理的重点地区。 （1）通过节水灌溉，提高灌溉水利用率和水分生产力，可使地区 水资源得到合理利用，节约灌溉用水，缓解水的供需矛盾。 （2）工程建设后，可改善农田灌溉面积1900亩，每年可增产粮食1 5万kg，灌区农业生产条件的改善和群众收入的增加，对保持社会稳定 ，增进民族团结，实现当地经济可持续发展将起到积极的促进作用。 （3）工程实施后，工程施工期间开挖的土石要合理堆放，施工结 束后注意清除施工点的建筑垃圾，加强植被恢复工作。要加强灌溉用水 民和县下川口渠道老化维修工程 27 管理，杜绝大水漫灌，防止水土流失。视工程实际，编制水土保持方案 ，在建设过程中严格执行。 9.9.工程投资概算工程投资概算 9.1 编制依据 （1）定额 建筑工程：采用青海省水利厅2009年颁发的青海省水利水电建筑 工程预算定额扩大5当概算定额使用。 安装工程：采用水利部1992年颁发的水利水电设备安装工程概算 定额 （中小型） ，个别项目采用1989年青海省统一建筑工程预算定额 。 施工机械台班费：执行能源水规（91）第1272号文颁发的水利水 电工程施工机械台班费定额并按青水字（1998）第142号文件规定第 一类费用增加50。第二类费用风、水、电价格拟定：风0.1元/m3、水0 .5元/m3、电0.4元/kw.h。 当地海拔高程17001800m之间，按文件规定无高海拔降效系数。 （2）计算标准 取费根据青海省水利厅（2009）颁发的“青海省水利水电工程设计 概（估）算编制规定”进行计算。 （3）编制方法 根据青海省水利厅（2009年颁发的“青海省水利水电工程初步设 计概算编制办法”进行编制。 （4）材料价格 主要材料价格依据费用标准中规定的价格，即：水泥300元/t 、钢筋3000元/t、木材1100元/m3、汽油3800元/t、柴油3500元/t、炸药 民和县下川口渠道老化维修工程 28 4000元/t、砂子50元/m3、砾石50元/m3、块石50元/m3，直接进入工程单 价。根据编制期西宁地区建设材料市场加上运杂费及采保费计算材料差 价，次要材料价格执行编制时期的市场价格。当地材料价格根据地质报 告提供的料场资料及开采运输方式以及运距由定额分析计算。 （5）运输费计算 根据青海省交通厅公路定额站1996年6月20日造价管理信息第二期 公布的“青海省公路工程汽车货物运价表”中的规定计算。 9.2 基础资料及计算成果 （1）人工工资 根据青海省水利厅青水宇（1998）第142号文件中人工工资规定的 计算方法和步骤进行计算，技工工资40.31元/工日，普工工资23.9元/ 工日。 工程主要工程量及投资：土石方 0.58 万 m3、砌石 81m3、砼与钢筋 砼 909m3；共需水泥 235t、木材 2m3、钢材 0.15t、砂子 576m3、块石 90m3、砾石 800m3； 耗用劳力 0.55 万工日； 工程概算总投资为 105.12 万元。 10.10.综合效益分析综合效益分析 本工程是民和县东垣渠灌区续建配套与节水改造工程的重要组成部 分。工程全部实施建成后，其经济效益、节水效益、生态效益和社会效 益将是十分明显和可观的。以下就全部工程效益进行初步分析。 民和县下川口渠道老化维修工程 29 10.1 经济效益分析 下川口村渠道现有灌溉面积1900亩。区内主要种植小麦、玉米、果 类、洋芋、蔬菜等作物。 本工程的建设，其直接效益为灌溉增产和林业效益。 预计年亩产增加15万Kg 工程项目静态总投资105.12万元。固定资产形成率按85%计。 年大修理费105.1210.850.89万元 年折旧费105.122.50.852.23万元 年运行费105.1210.850.89万元 年费用4.01万元 静态经济效益分析指标： 还本年限TK/（B0-C）9.6年 投资回收率Eb/k11.5% 效益费用比RB0/C3.74 静态经济效益分析结果表明，各项评价指标较好，工程经济效益显 著。 10.2 节水效益分析 通过渠道防渗衬砌等节水灌溉技术，灌溉水利用系数可由过去的 0.45 左右，提高到 0.55 以上，亩均节水 100m3，按项目总灌溉面积 1900 亩计算，约可节水 19 万 m3，按亩均综合毛灌溉定额 292.72m3/亩 计，相当于可扩大灌溉