（水利工程专业论文）李家岸引黄灌区续建配套与节水改造项目可行性研究.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：塾! 霆日期：巡五勤 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：牲导师签名：鲰日 山东大学工程硕士论文 中文摘要 本文通过研究德州市和李家岸灌区三十多年的发展历史得出，德州市 与李家岸灌区之间的发展是息息相关的，没有李家岸灌区的引黄灌溉工程， 德州市的发展就会受到影响，发展速度就会放慢。但随着社会经济的发展， 水的需求量逐年增加，而黄河来水日趋减少，灌区水资源属资源性缺乏， 因而水资源供需矛盾仍很突出，因此加强灌区建设，尽快实施灌区续建配 套与节水改造，完善灌区这一农业和农村经济发展的重要基础设施，为区 域经济的持续发展提供基础保障。 本文从水源条件、技术条件、社会条件、经济条件等方面对项目进行 可行性分析，得出进行续建配套和节水改造是必要的也是可行的，并通过 各种方案比较，分析，制定了切实可行的工程措施，实现灌区的节水改造。 并进行了资金估算和效益分析，对工程的国民经济赢利能力和敏感性进行 了分析，最后进行了工程的环境影响评价。李家岸灌区节水改造工程的实 施，将有效地利用黄河水资源，减少输水损失，缓解灌区下游供需矛盾， 为德州市国民经济和社会发展提供供水保障，促进农村经济持续稳定发展。 山东大学工程硕士论文 i n t r o d u c t i o n t h ed e v e l o p m e n to fd e z h o ua n dl i j i a a ni r r i g a t i o na r e ai sm t e r c w i n e d w i t he a c ho t h e r ，w h i c hc a nb ec o n c l u d e d 仔o mt h et m 啊- y e 2 u rh i s t o 巧o f t 1 1 e 铆oi r r i g a t i o na u r e a w i t l l o u tt h e 确g a t i o np r o j e c to f l i j i 剖姐，t h et o t a l d e v e l o p m e n to fd e 吐o u 、o u l db ea 丘色c t e da n di t st e m p ow o u l ds l o w d o w n h o w e v e rt h ew a t e rr e s o u r c eo fe n v i r o n m e n ti sl i m i t e di 1 1t 陆sa u r e a a n da tt l l es a n l et i m et h er e q u i r e m e n to fw a t e rf o rm ( 1 u s t 巧a n dd a i l yl i f e i si 1 1 c r e a s i n g i no r d e rt os o l v em i sp r o b l e m ，m ed o m e s t i cg o v e m m e n th a s t op r o m o t e w a t e r s a v i n gc o n s 仃u c t i o na n dr e l a t e dp r o je c t s 1 1 1m i sw a y ，w e c a ne n s u r et h es u s t a i n a b l ed e v e l o p r i i e n to ft h i sa r e a t h i ss t l l d yi s 时i n gt op r o v et h a tm e p l a j lf o rw a t e r - s a v i n gc o n s t m c t i o n a n dr e l a t e dp r o je c t sa r ef e a s i b l eb yd e e pa 1 1 a l y s i so fw a t e rr e s o u r c e ， t e c h n 0 1 0 9 y ，s o c i e t ) ，a n de c o n o m ya s p e c t s a n da 矗e rc o m p a r ea n d a n a l y s i so fd i f f e r e n ts c h e m e s ，w eh a v er e a c h e daf e a s i b l eb l u ep r i n t 1 1 1 e n w e s t l l d yt h eb u d g e t ，p r o f i ta n de n v i r o m e n t a le f 梵c to f t h ep l a n ，p r o v i l l g m a tt 1 1 ew a t e r s a v i n gc o n s t l l j c t i o na n dr e l a t e dp r o je c t sw i um a k eh i 曲e r u s eo fy e l l o w 鼬v e rw a t e r ，r e d u c ei 币g a t i o nl o s s ，a n de a s et h ew a t e r c o n f l i c tb e t w e e nr e q u i r e m e n ta n ds u p p l y f i n a l l yt h i sp r o j e c tw i l lb e n e f i t t h es o c i a la n de c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n d p r o m o t et h es u s t a i n a b l e a g r i c u l t u r eo ft h i sa r e a 2 山东大学工程硕士论文 1 引言 2 1 世纪将是人类社会空前发展的时代，也是全球水资源供求矛盾空前尖锐的时代。 因此缺水将是本世纪社会经济可持续发展的重要制约因素。我国是一个人口大国和农 业大国，也是贫水国家。特别是北方广大地区，水资源短缺更加严重，呈现了严重的 “资源型缺水态势，水危机已成为我国农业和农村经济以至整个国民经济发展的限 制因素。因此节水农业是未来农业发展的必然趋势。 随着国民经济和社会的发展，黄河进入山东省的水量越来越少，断流次数日渐频繁， 时间不断加长，供需矛盾日益突出，解决水资源紧缺问题迫在眉睫。李家岸引黄灌区 承担着齐河、临邑、陵县、宁津、乐陵、庆云六县( 市) 全部或部分农业、城镇的供 水，是德州市东部工农业生产的命脉工程。自建成至2 0 0 5 年共引用黄河水1 9 1 9 6 亿 立方米，特别是通过近几年的续建配套节水改造，成效显著，取得了可观经济效益和 社会效益，但随着社会经济的发展，水的需求量逐年增加，而黄河来水日趋减少，灌 区水资源属资源性缺乏，因而水资源供需矛盾仍很突出，因此加强灌区建设，尽快实 施灌区续建配套与节水改造，完善灌区这一农业和农村经济发展的重要基础设施，为 区域经济的持续发展提供基础保障，是十分必要的，也是非常迫切的。 1 1 项目背景 工程名称：李家岸引黄灌区续建配套节水改造工程 建设地点：山东省德州市 项目立项的必要性：李家岸引黄灌区设计灌溉面积3 2 1 5 万亩，承担齐河、临邑、 陵县、宁津、乐陵、庆云六县( 市) 全部或部分农业、城镇的供水，是德州市东部工 农业生产的命脉工程。从德州市和李家岸灌区三十多年的发展历史可以看出，德州市 与李家岸灌区之间的发展是息息相关的，没有李家岸灌区的引黄灌溉工程，德州市的 发展就会受到影响，发展速度就会放慢。因此加强灌区建设，尽快实施灌区续建配套 与节水改造，完善灌区这一农业和农村经济发展的重要基础设施，为区域经济的持续 3 山东大学工程硕士论文 发展提供基础保障，是十分必要的，也是非常迫切的。李家岸灌区节水改造工程的实 施，将有效地利用黄河水资源，减少输水损失，缓解灌区下游供需矛盾，为德州市国 民经济和社会发展提供供水保障，促进农村经济持续稳定发展。 自建成至2 0 0 5 年共引用黄河水1 9 1 9 6 亿立方米，特别是通过近几年的续建配套 节水改造，成效显著，取得了可观经济效益和社会效益，但随着社会经济的发展，水 的需求量逐年增加，而黄河来水日趋减少，灌区水资源属资源性缺乏，因而水资源供 需矛盾仍很突出，因此，继续对灌区实施续建配套节水改造十分必要，重点是引黄总 干渠衬砌、增设测水量水设施。 根据山东省德州市李家岸灌区续建配套与节水改造规划报告，灌区规划建设主 要内容如下： 衬砌工程：总干渠4 6 8 8 公里、。干渠衬砌1 2 1 8 公里、支渠衬砌2 1 7 公里。 总干渠复堤工程建设4 6 8 8 公里。 建筑物工程：续建配套、维修加固建筑物7 8 5 6 座。其中总干渠9 1 座、干渠1 9 8 座、兴建干渠6 2 公里。 灌区配套测水量水站点4 4 个。 1 2 可行性研究报告编制及批复情况 根据各级上级主管部门的安排计划，1 9 9 9 2 0 0 7 年针对本灌区续建配套与节水改 造工程共编制了六期可行性研究报告，其中2 0 0 7 年上报的可行性研究报告刚刚上报等 待审批，其它五期中经山东省计委批复两期。 1 9 9 9 年山东省计划委员会以鲁计农经字( 1 9 9 9 ) 6 4 0 号关于德州市李家岸引黄 灌区节水改造工程可行性研究报告的批复，批复工程内容为齐河县内晏城、表白寺、 大黄、安头干渠衬砌2 1 4 公里，南北一、二干渠衬砌8 9 公里，维修加固干渠建筑物 1 1 9 座。工程总投资2 2 7 6 万元。 2 0 0 0 年山东省计划委员会以鲁计农经字 2 0 0 0 3 2 3 号关于德州市李家岸引黄灌 4 山东大学工程硕士论文 区节水改造工程可行性研究报告的批复，批复工程内容为：总干渠衬砌6 公里，分干 渠衬砌8 公里，配套渠系建筑物3 5 座。工程总投资2 9 9 5 万元。 2 0 0 7 年上报可研安排总干渠衬砌1 1 7 8 公里：渠首段( 桩号2 + 0 0 0 - 4 + 3 0 0 ) ，长 2 3 公里：王宝闸上游( 桩号2 3 + 6 5 0 一2 6 + 4 7 2 ) ，长2 8 2 2 公里；王宝闸下游( 桩号 2 6 + 7 7 2 3 1 + 9 8 0 ) ，长5 2 0 8 公里；宫家渡槽下游( 桩号3 2 + 2 8 卜3 3 + 7 3 0 ) ，长1 4 5 公里；测水量水站点6 个；堤顶公路修复5 4 3 公里：裴庄桥( 桩号2 1 + 0 4 2 ) 至王宝闸 ( 桩号2 6 + 4 7 2 ) ；建筑物：8 个引水口门维修加固。 5 山东大学工程硕士论文 2 1 灌区自然社会状况 2 1 1 灌区基本情况 2 灌区概况 李家岸引黄灌区是山东省大型引黄灌区之一，位于鲁北平原德州市的东部，设计 灌溉面积3 2 1 5 万亩。灌区自1 9 7 0 年始建，1 9 7 1 年建成一级沉沙池和徒骇河以南的总 干渠，并开始引水，1 9 7 2 年正式引水灌溉。以后陆续建成跨徒骇河的宫家渡槽、二级 沉沙池，徒骇河以北总干渠、部分干渠、分干等。 灌区自1 9 7 2 年开灌以来，灌溉面积不断扩大，现状年灌区实际灌溉面积已达2 5 0 1 万亩，多年平均引水量5 6 5 亿立方米，灌区引水情况详见李家岸灌区历年引黄情况统 计表2 1 。随着生产责任制和科学种田的实施，加上灌溉作用，粮棉单产、总产都有大面 积、大幅度的提高，对迅速改变德州市的低产面貌起了重要的推动作用。 该灌区的规划设计一直由原地区水利局负责，1 9 7 0 年1 1 月编制了李家岸引黄灌 区工程初步设计，1 9 7 3 年8 月以k1 9 7 3 丑德水字第9 6 号，将李家岸引黄灌溉工程 扩大初步设计兼施工图上报山东省水利厅。其设计灌溉面积1 4 8 万亩，灌溉范围主 要在德惠新河以南。随着多年的运用实践，到1 9 8 3 年灌溉实际控制范围已发展到齐河、 济阳、临邑、宁津、乐陵、庆云等六个县。1 9 8 3 年十月编报的李家岸引黄总干渠整 治工程初步规划中确定灌溉面积2 6 7 万亩。根据山东省水利厅( 8 4 ) 鲁水勘字第4 号文要求，于1 9 8 8 年1 0 月编制了德州地区李家岸引黄灌区改建规划，山东省水利 厅以( 8 9 ) 鲁水勘字第3 1 号批复了德州地区水利设计室1 9 8 9 年6 月编报的德州地 区李家岸引黄灌区改建规划补充说明，核定灌区规模为2 9 3 5 亩，其中包括潘庄灌区 划给本灌区2 7 8 万亩。随着1 9 8 9 年底的行政区界调整，除对济阳、齐河的部分面积 调整外，还将原属邢家渡灌区乐陵市马颊河以南的面积( 近4 0 万亩) 改由李家岸灌区 供水，1 9 9 3 年3 月省计委以( 9 3 ) 鲁计农( 基) 字第2 2 5 号文批复了乐南供水工程 6 山东大学工程硕士论文 可行性研究报告拟定了本灌区的灌溉面积为3 2 1 5 万亩。 根据水利部水农匝1 9 9 9 习4 5 9 号文“关于开展大型灌区续建配套与节水改造规划编 制工作的通知精神，编制了李家岸灌区续建配套与节水改造规划报告。根据投资计 划，按照灌区实际情况，对灌区进行续建配套与节水改造。 2 1 2 地理位置与社会经济概况 李家岸灌区位于德州市东部，南起黄河，西界为潘庄灌区，东以济南市和滨州市 为界，北到漳卫新河。包括齐河、临邑、陵县、乐陵、庆云、宁津6 个全部或部分县 ( 市) ，共4 3 个乡镇、4 个办事处，控制土地总面积3 6 4 8 6 k m 2 ，灌溉面积3 2 1 5 万亩， 2 0 0 4 年总人口1 9 1 5 8 万人，其中农村人口1 6 6 5 7 万人，城镇人口2 5 0 1 万人。工农 业总产值3 6 0 4 亿元( 2 0 0 4 年价格，下同) ，其中：工业总产值2 8 2 3 亿元，农业总产 值7 8 1 亿元。国内生产总值2 6 1 2 亿元，粮食总产量1 2 6 1 万吨，农民人均纯收入为 3 3 2 l 元。 李家岸灌区是鲁北主要的粮棉生产基地，在德州市国民经济和社会发展中占据十 分重要地位，农作物以小麦、玉米、棉花为主。灌区自开发建设以来，根据灌区内每 年的降水、需水情况和黄河来水情况，制定引水计划：确定引水量，基本满足了控制 面积内的需水要求，补充了地下水源，改良了盐碱土地，而且为庆云苦水区生活和城 镇生活提供了大量优质水源，为灌区及德州市经济发展和农业丰收做出了重要贡献， 粮食单产逐年提高，特别是小麦增产比较显著。灌区开灌前1 9 7 1 年粮食总产2 6 1 亿 公斤，小麦产量o 5 9 亿公斤，开灌后1 9 7 2 年粮食总产达到3 2 亿公斤，小麦产量1 1 6 亿公斤，1 9 9 0 年以后，由于干旱增加引黄灌溉效益更加突出。2 0 0 4 年灌区粮食总产达 到1 2 6 1 亿公斤，其中小麦产量达到6 1 亿公斤，分别增长了5 o 倍和1 0 3 倍，灌区 工程总效益累计达到8 9 亿元。 灌区地理位置十分优越，南邻省会济南，北靠京津塘经济区，东接胜利油田，西通 石家庄太原，是山东的“北大门”，也是华东与华北各省经济联系的窗口。灌区处于东 7 山东大学工程硕士论文 部大开放和西部大开发的连接带，有利于发展外向型经济。区内交通十分便利，铁路、 公路四通八达，京沪济邯铁路斜穿本区，济盐公路、1 0 4 国道、德乐公路、京福高速穿 中而过。灌区内的自然资源丰富，临邑县的临盘一带石油储量十分丰富，正在积极开采 之中，同时临邑是胜利油田、华北油田、中原油田三大油田输油管线的交汇点。 8 山东大学工程硕士论文 表2 1 李家岸灌区历年引黄情况统计表 、项目 引水天数引水量 年度( 天)( 亿立米) 1 9 7 21 2 73 8 1 1 9 7 38 93 6 6 1 9 7 41 3 3 4 0 2 1 9 7 5 1 2 63 7 2 1 9 7 61 2 04 7 2 1 9 7 71 3 95 7 6 1 9 7 81 4 54 0 3 1 9 7 91 4 7 5 4 3 1 9 8 016 46 6 6 1 9 8 117 66 15 1 9 8 21 0 54 7 8 1 9 8 31 5 56 5 6 1 9 8 4 1 114 6 1 9 8 5 10 94 6 9 1 9 8 618 16 9 3 1 9 8 718 86 1 1 9 8 817 37 0 2 19 8 92 2 71 0 5 1 9 9 01 2 95 8 1 1 9 9 11 4 28 9 7 1 9 9 21 5 7 47 3 7 1 9 9 31 6 9 19 0 2 1 9 9 410 5 6 2 3 1 9 9 59 44 1 6 1 9 9 61 2 34 8 3 1 9 9 71 3 95 9 4 1 9 9 81 4 57 2 2 1 9 9 918 27 6 2 0 0 01 1 94 8 2 0 0 11 1 95 1 6 2 0 0 21 4 35 1 3 2 0 0 37 73 2 2 0 0 46 92 5 9 2 0 0 51 1o 。4 7 9 合计 4 6 3 7 51 9 1 9 6 平均 1 3 6 45 6 5 9 山东大学工程硕士论文 2 1 3 水文气象 李家岸灌区位于德州市东部，属于暖温带半湿润季风气候区，春旱多风，夏热多雨、 秋旱少雨，冬冷少雪，年内四季分明，冬季多东北、西北风，干燥寒冷，夏季多东南风， 炎热多雨，多年平均气温1 2 8 0 c ，最高气温4 3 0 c ，最低气温一2 7 。c ，冰冻层深在o 5 米左 右，全年无霜期2 0 0 一2 2 0 天，宜于作物生长。 多年平均蒸发量为1 2 7 9 毫米，多年平均降雨量5 8 4 毫米，但降雨年内分配不均， 汛期雨量占全年降雨量的7 0 以上；降雨年际变化大，1 9 6 1 一1 9 6 4 年连续四年大雨， 1 9 6 8 年降雨不足3 0 0 毫米。降雨年内分配不均与作物生长期需水矛盾突出，春早、夏涝、 晚秋又旱的气候特点，是影响农业生产发展的重要因素。 灌区内的主要河道有徒骇河、德惠新河、马颊河和漳卫新河四大干流及其支流，均 属季风区雨源型坡水河道，径流量小，年内、年际变化大，难以为灌区提供可靠的灌溉 水源。 2 1 4 地形、地貌 灌区地处黄泛冲积平原，地形平坦，地势西南高东北低，地面高程2 5 0 6 0 米( 1 9 5 6 年黄海高程系，下同) ，地面平均比降1 5 0 0 卜1 1 0 0 0 0 。按地形大致分为高地、坡地、 洼地三种类型i 高地主要分布在马颊河沿岸和马颊河以北地区，洼地在各灌溉分区均有 分布。由于受黄河泛滥冲积的影响，灌区微地貌比较复杂，故形成许多以洼地为中心的 水盐汇集区，加剧了早涝碱情，形成岗旱、洼涝、二坡碱的特点。 2 1 5 土壤及地下水 灌区耕层土壤有砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土和重壤土五种。其中轻壤土面积 最大，各区均有较多分布。砂土面积较小，仅在乐陵西北部的漳卫新河沿岸有少量分 布；砂壤土主要分布于临邑南部德惠新河沿岸和乐陵的漳卫新河沿岸和徒骇河以南齐 河境内，中壤土宁津、乐陵、庆云三县均有分布，重壤土主要分布于乐陵、庆云和齐 1o 山东大学工程硕士论文 河境内。灌区土壤成土母质系黄河冲积和沉积物，土壤多属潮土类，其有机质含量低， 结构性差，并含有一定盐分，地下水位高、水盐上升时，易向盐渍化方向发展：地下 水位下降淋溶作用加强，土壤则向褐土化方向发展。因此加强排水，控制地下水位， 增加土壤有机质陪肥地力，是防治灌区土壤盐渍化，提高土壤生产潜力的重要措施。 灌区属冲积平原，浅层地下水一般赋存于第四系松散沉积层孔隙内，其水质好， 水量大的主要淡水富水带多与古河道砂向沉积有密切关系。 2 1 6 自然灾害 灌区由于受气候、地形、土壤等各种自然因素的综合影响，旱涝碱灾害比较突出。 严重干旱的1 9 6 8 年，全区平均降雨仅2 9 6 毫米，仅为常年的5 0 ，受灾面积遍及全区， 灌区成灾面积2 0 7 万亩，占灌区面积的7 8 ；1 9 6 1 1 9 6 4 年连续大雨，全区成灾面积 9 3 卜5 1 9 万亩，占全区总面积的5 0 以上，灌区成灾面积2 1 0 5 1 2 2 8 万亩，占灌区 面积的4 6 以上。1 9 6 1 年春早下涝是一个特大灾害年。1 9 7 2 年灌区有盐地7 6 8 万亩， 占规划灌溉面积的2 3 8 9 。2 0 0 0 年全区农作物受灾面积2 3 4 6 万亩，占规划灌溉面积 的2 3 8 9 。其中旱灾1 9 1 3 万亩。农作物成灾面积1 1 2 1 万亩。农作物因灾绝产面积 1 1 3 6 亩。粮食减产1 6 5 6 万吨。 2 2 灌区水利设施现状 2 2 1 灌区土地资源 灌区总土地面积3 6 4 8 6 平方公里，合5 4 7 2 9 万亩，其中总耕地3 2 1 5 万亩，居 民及其它占地面积7 9 5 1 万亩，河道、坑塘占地面积6 8 4 8 万亩，其他面积7 7 8 万亩， 其它面积中可开垦面积2 4 1 5 万亩。 灌区设计灌溉面积3 2 1 5 万亩，现状年有效灌溉面积2 5 0 1 万亩，其中自流灌溉 面积( 有自流条件) 3 3 2 6 万亩，扬水灌溉面积( 从地下渠、河沟提水) 1 6 6 6 9 万亩， 井灌面积( 井渠结合区) 5 0 1 5 万亩。现状年灌溉面积2 5 0 1 万亩，其中粮食作物灌溉 山东大学工程硕士论文 面积2 0 9 7 万亩，蔬菜灌溉面积6 7 9 万亩，其它经济作物灌溉面积6 7 4 万亩，果林 灌溉面积3 2 3 万亩。 预计到2 0 1 0 年总土地面积为5 4 7 2 9 万亩( 不变) ，其中耕地面积3 2 1 5 万亩，居 民及其它占地面积8 4 7 4 万亩，渠道、河流以及坑塘占地面积7 0 4 9 万亩，其他面积 7 0 5 6 万亩。2 0 1 0 年灌区规划灌溉面积2 9 0 万亩，其中自流面积3 3 2 6 万亩，扬水灌 溉面积1 8 6 6 万亩，井灌面积7 0 1 4 万亩。2 0 1 0 年灌溉面积2 9 0 万亩，其中粮食作物 灌溉面积2 0 2 5 万亩，蔬菜灌溉面积4 2 3 万亩，其它经济作物灌溉面积1 2 8 万亩， 果林灌溉面积3 2 4 万亩。 灌区现状田间节水灌溉面积7 5 8 4 万亩，其中田间灌溉技术措施7 0 万亩，喷灌0 9 8 万亩、微灌o 3 万亩、管灌3 3 6 万亩，其它节水型式面积1 2 万亩。 2 2 2 灌区水资源 l 、黄河水源 李家岸引黄灌区渠首闸位于黄河艾山和洛口水文测站之间，距上游艾山站8 9 5 公 里，距下游洛口站1 3 9 3 公里。 黄河径流主要来源于中、上游降水产生的地表径流和地下径流。进入我省水量受 黄河流域水文、气象、大型枢纽工程及上游各省区引用水量影响，对本灌区来讲，年 可引水量将呈减少趋势，供需矛盾日益突出。 黄河水量分配山东省7 0 亿立方米。山东省水利厅以鲁水资字匝1 9 9 4 习1 8 号文关 于公布我省引黄水量分配方案的通知和德水资匝2 0 0 2 习1 号文德州市水利局关于德 州市引黄水量分配的请示对黄河水量进行了再分配，山东省水利厅通过鲁水资字 k 2 0 0 2 卫6 号文进行了批复，同意分配方案。分配水量具体见表2 2 。 12 山东大学工程硕士论文 黄河水量分配表 表2 2单位：亿立方米 水平年 “ 5 0 。7 5 9 5 山东省 7 010 013 0 德州市 1 0 515 o19 5 李家岸灌区 3 25 2 67 0 3 2 、当地水资源 灌区属于海河流域，当地水资源可利用量主要是地表径流和地下水。灌区内有一 定的黄河侧渗补给量，但计算成果差异较大，暂不考虑。 ( 1 ) 地表径流 灌区总面积3 6 4 8 6 平方公里。根据徒骇河、马颊河、德惠新河等流域3 0 多年的 降水、径流资料分析计算，灌区多年平均降水量5 8 7 2 毫米，多年平均径流深各流域 分别采用6 2 4 毫米、4 2 3 毫米、5 4 8 毫米，多年平均径流量1 8 6 亿立方米，且绝大 部分集中于汛期。当频率为5 0 时灌区内年径流量为1 2 6 亿立方米，频率为7 5 时年 径流量为0 1 4 亿立方米。 灌区内现在调蓄能力较小，主要依靠坑塘和干支流拦河闸拦截蓄水。现有蓄水工 程最大拦蓄量为1 5 0 亿立方米，而坑塘蓄水利用系数按0 6 计算时的地表径流可利用 量为o 9 亿立方米。考虑到以后的工程设施配套以及平原水库的兴建等规划，当地地 表径流将基本被拦蓄利用( 扣除蒸发和渗漏) ，2 0 1 0 年最大蓄水量将达到2 0 亿立方米。 ( 2 ) 地下水 灌区属冲积平原，浅层地下水一般赋存于第四系松散沉积层孑l 隙内，其水质较好。 据山东省德州市李家岸引黄灌区续建配套与节水改造规划的分析计算，灌区的地下 水可开采模数采用8 6 4 万立方米平方公里。李家岸灌区地下水资源总量为3 5 0 亿立 方米，可开采量3 1 5 亿立方米，1 9 9 6 2 0 0 4 年平均地下水实际开采量3 2 4 亿立方米。 综上所述，灌区当地水资源总量为5 3 6 亿立方米，人均占有量2 8 0 立方米，亩均 13 山东大学工程硕士论文 占有量1 6 6 7 立方米。 ( 3 ) 当地水资源可利用总量： 灌区不同频率当地水资源可利用量表 表2 3单位：亿立方米 5 0 7 5 项目 地表水地下水合计 地表水地下水合计 现状 0 93 154 0 50 143 153 2 9 3 、其它水资源 其它水资源主要是指漳卫新河可利用水量、污水回用量、回归水利用量等。根据 海河流域综合规划和相关规划，漳卫新河可利用量为0 4 5 亿立米，污水回用量o 4 5 亿立米，回归水利用量o 4 3 亿立米。 2 2 3 工程现状 灌区受黄河来水时空分布及泥沙多等因素的制约，属非充分灌溉类型中的水源性 灌溉工程。其特点是工程投资少、渠系工程不够配套，但由于各级政府和灌区群众的 主观努力，在引水、供水方面都很主动，从而较好地发挥了灌溉工程效益。 1 、渠首引黄闸 李家岸引黄灌区渠首引黄闸1 9 7 1 年建成放水。由于闸址位置欠妥，于1 9 8 5 年移 位建新闸，其结构形式为钢筋混凝土箱式涵洞共3 联9 孔，洞底高程2 5 5 米，孔径3 3 米，设计引水1 0 0 立方米每秒，新闸运用状况良好。 2 、总干渠：自引黄闸一宁津新河长1 0 8 8 公里，其中：地上总干渠自引黄闸一牛 角店泄水闸总干渠长4 6 8 8 公里；引黄闸一崔许闸长1 2 4 5 公里，设计流量为1 0 0 立 米秒，底宽1 5 米，比降1 5 5 0 0 ；崔许闸至牛角店泄水闸总干渠长3 4 4 3 公里，设 计流量为1 0 0 8 0 立米秒，底宽2 0 1 4 2 2 3 米，比降1 7 3 0 0 l 1 2 0 0 0 。地下 输水总干渠长6 1 9 2 公里( 包括引徒总干) 。总干渠输水至牛角店闸泄水入引徒总干， 14 山东大学工程硕士论文 送水入德惠新河，经赵棒槌闸节制，由地下输水总干向北送水入马颊河后，一是经马 颊河郭桥拦河闸节制，继续以地下输水总干渠向宁津供水。二是由马颊河郭桥闸向下 泄水，由孟家闸和大桥闸节制向两岸乐陵市供水，再向下游由大道王闸节制向庆云县 供水。总干渠设计情况详见表2 4 、2 5 和李家岸总干渠纵断面附图。 3 、乐陵庆云供水线路 经总干渠由马颊河郭桥闸向下泄水，由盂家闸和大桥闸节制向两岸乐陵市供水， 再向下游由大道王闸节制向庆云县供水。上述引水、提水工程与各县内引水、排水沟 网，构成了引、蓄、提相结合的灌溉系统。 15 1 赵 樱 卜卜卜p 、卜卜卜 悄 憾 裂 州 卜卜卜卜 卜卜卜 遨 ooooooo o ooooooo o j j nnnn、nn o u 遮 n卜卜卜卜 n ，_ - 叫_ _- _- _ _ - 。_ 憾 桨 u v 、no nnn 寸 、 _ n - _，_ n 世v 避 菱粲 nnn寸寸寸寸n n、nnn 一1 f 1n nv ， 蜂 磐至 oooo o i noo 女木 oooo 岔 - h- _- ，_- _ 氯悄 产、- 一， 裂 恒显 o小寸oi na o n n o n n 卜 心寸岔nnn - _ 暇木 岔 卜v 、寸寸n n n _ 卜1 - n n n n n n nnn n n n 裂 迥9 o岔寸on岔o nc 1 v 、卜nh 小 寸 卜of 1 口 卫态 ov 、nn寸f 1nnn h o岔 n n n n n n nnn n n _ n 诞驰坌 o岔of n寸o o n n n n卜 - _ 寸卜西寸o 账恒s n n n _oo 岔卜卜口 n n n nnn _- _- _ 世 垦 蛰 厘 霹蜷 星 和 星- 匐 聪世 愈 鲻 加 咏 癌1 趟谰 搽嘏 啦 褂辖 础 ， 粼h 咄恤廿 烈 o寸n oonr qoo 卜 nn 寸 卜o 。o o o 卜o 寸oo寸no 。 母“ + + + _ l + + + on n口 _ 岣n也 _ _- _nn、 寸 帐匾恒蔷母燃嵘巾确妥舞q窜啦l耋岐锵件 寸n 搽 议秘书匿醛h扑长长目 卜1 ooo o oo 遨 o oo o oo n 价n u 1 oo 3 j nnn 窭 oo n g “ _- _，_ - 。_ f，。_ - _ 、 _r _- - 一 憾互 o价oooo 世苞 n寸卜o卜o _ _- _- _- _ 羹g v 、 v 、v 、n卜卜 、 n、nnn _ 、 婴冀 寸一 卜oooo 小卜nooo 寸n 口v 、c nn _ 翌巢 o寸non 卜 岔 吼r 1n - _ 仓 口 寸 - _ o o nn 寸寸n - _ - _ _ - _ nv_ - _- _- - _- 。_ m 三 辱 辱 蒜 埋制 詹 凰 题 凰 詹 = = = 姬田h 庭 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公里。衬砌率仅为1 3 2 ，灌区自流灌溉面积较 少，引黄灌溉主要是通过地下河道输水、蓄水、分级提水来实现的。由于经费不足， 配套能力差，加上灌区经过二十多年运行，工程设施老化。1 9 9 9 年至2 0 0 4 年总干渠建 筑物配套8 3 座，配套率8 3 ，干渠建筑物配套5 3 座，配套率仅1 5 左右。 18 一 燃 雌 ooo 小 寸十 蕊唧 寸 nn西 oo 盔嫣 nn寸卜 o o oo ，_，_ r 口口 熄掣 n寸 n n nn o o 寸 寸 司口2o n ：受卜长 n_ 卜 - _ _ _ 小卜 心 - _h_ 一 选 蟾掣 1卜n n n 寸 n odno 。 * n 寸 - _ - _ 卜 - _ n小 口 _ 卜 翦咖 on- _ 口 - _ 枯嫣 卜、卜o_nn _ nnv 1l nn r 口口 建翠 寸u 1 4 皿： - _ o u 1 一 _ n n卜o- _ - 卜* 寸on o卜 臻 _ _n 鬲 装q _ nn 卜 nn 寸n昏 卜n 叫* 寸 on 。n _ _ n o卜 _ 岭 u - 蠢嚣藿 n - n 小n n寸 nn 。 o n_ non寸 n寸 _ n，_卜 寸寸卜 - _ o 口 nnn n v 、f 1 ，_ 卜v 、u 魁 姐* s n小n a - _ 世踺坌 o 寸 卜o nooon卜 o n。寸o卜 口 。 _ 卜 寸no _ 卜。寸 _ _ r 、l 星恒s _ o旧 _ 岔小 _ p ，。 卜卜卜n 簧篓s n寸nn寸 心 卜卜 x 寸 寸寸寸n - nnu 、nf n ooo o f ，、 寸寸 寸 o_- _- _ 型 nn n _ 籁on 卜卜 仓 j n寸n 寸寸f n、 - _- _ p p 业，、 oo o oonn n寸 卜 躜* oo _ 卜 - _ 心卜卜 卜_ 。 卜 扒 o_ 星。 nn n nn1寸卜 卜卜 _ 叵 厘星 厘厘 厘 厘厘厘厘星星星垦 棰黑 轼撤 j j删 hw 聪陬 犁喜 埋 ：， 蝰 搽 蜷裂犁 餐柩蜷蜒 恢 测 即 蜒 3 鹾3 鹾 盟 龌辩剥策长 盟 帽斗斗斗 辎 九h九h棚慨， p onn寸 世 n n寸nr - -岔 - _ _- _，_ 磲冀霉古赵匡器轷蹀长辑长卜嗣凶碘被碱静 o 乙僻 仪秘书匿婴h扑长长r11 错橱谁狂呻嵩卜琴*潞诽爱西海卑蒜莉洳 每 乙nal )n 巾 书卜h器糯 黼 画 逾 龇济举啡 箔 诗 画 榆 面画画画葬 心 警 讳静 画圜j 萄j 自 嗡蚤蚤尊箔 醪醪醪醪黼 斗迫逍迫苍 嚣髯嚣嚣迫 冉冉冉冉冉 菡警警 静 j 固 画 潜蚤书 醪醪醪醪茹 一 书书书书 升h粹 j 刁 苍 煎茹茹煎画 画画画画 。迫 j 冉 1 。- ， 一 l jj j n n q 勘 萄 岔。o o 弯裁痢 a仓o 岔 乙o。oo乙o a “ o )qq乙n 岣 d “亡- 一 s潜 时 葡 煳 u )- u乙o 厶u趼萎h x 萄耳 荔 蚺 o jt o- oa u v c ，l 皿 莉 时n n 佥* 萍 onl u v 卜r t _ 岔乙。 岔a 0 、) 岣 。o乙，1 o o 岣 e 脚卑 荤 o 乙no o o o o 乙oq乙 霪 面 西 乙乙 - _ 售器哥 萍 。o 亨过盈 龄 龄 解 山东大学工程硕士论文 2 2 3 农业生产状况 灌区自八十年代以来成为德州市主要粮棉基地之一，灌区耕地面积3 2 1 5 万亩， 占全市耕地面积的3 8 ，有粮田面积2 1 2 万亩，占德州市粮田面积的3 7 9 灌区粮食 总产1 2 6 1 万吨，占全市粮食总产的3 8 3 。对德州市的农业经济发展起着重要的作用。 灌区种植以小麦，玉米，棉花为主。2 0 0 4 年灌区粮食总产达到1 2 6 l 亿公斤。小 麦产量达到6 1 亿公斤，分别增长了5 0 倍和1 0 3 倍。灌区工程总效益累计达到8 9 亿元。 2 1 山东大学工程硕士论文 3 灌区节水改造的必要性和可行性 3 1 灌区骨干工程的地位和作用 李家岸灌区兴建于1 9 7 1 年，是德州市的第二大灌区，灌区控制齐河、临邑、陵县、 宁津、乐陵、庆云等六县、市的全部或部分地区，土地总面积3 6 4 8 6 平方公里，设计 灌溉面积3 2 1 5 万亩，承担农业、城镇、胜利油田供水任务。李家岸灌区设计灌溉面 积占全市耕地面积的3 8 ，在德州市国民经济和社会发展中占十分重要的地位。 李家岸灌区现有骨干工程包括渠首引黄闸、总干渠、干渠、沉沙池及配套建筑物。 渠首引黄闸1 9 7 1 年建成放水。引黄总干渠全长1 0 8 8 公里，其中总干渠地上渠长4 6 8 8 公里，地下渠长6 1 9 2 公里，干渠1 4 条，长度1 4 5 9 公里，建筑物2 5 6 座。上述骨干 工程与各县内引水、排水沟肉，构成了引、蓄、提相结合的灌溉系统，已初步形成较 为完整的灌排体系，为灌区的工农业发展奠定了良好的基础。 灌区运行三十多年来，共引黄河水1 9 1 9 6 亿立米，平均年引黄河水5 6 5 万立米， 有效地缓解了灌区水资源供需矛盾，灌区有效灌溉面积不断发展，2 0 0 4 年有效灌溉面 积已扩大到2 5 0 1 万亩，粮食总产由1 9 7 2 年的2 6 2 亿公斤发展到2 0 0 4 年的1 2 6 1 亿 公斤，是灌区开灌第一年的4 8 倍。大大促进了农业增产，灌区由原来的低产地区变 成目前我市的重要粮棉基地。灌区工程总效益累计达到8 9 亿元。同时，灌区向时还承 担着所辖6 县市的城镇及人畜吃水任务，同时还为向工农业供水的平原水库相机供蓄 水提供了水源保证，减轻了灌区下游地下水超采和地下水位下降，是德州市的命脉工 程。 水利作为国民经济的命脉和基础设施，是国民经济可持续发展的重要支撑和保障。 灌区骨干工程尤其是总干渠和干支渠，就是灌区的大动脉，把黄河水输送到灌区的各 个角落，支撑着工农业生产，保障着灌区人民的生活，改善了当地地下水资源和水环 境，在灌区国民经济和水资源可持续发展中有着极其重要的地位和作用。 2 2 山东大学工程硕士论文 本灌区自1 9 9 9 年进行续建配套与节水改造工程以来，工程效益显著。2 0 0 4 年水利 部组成专家组对李家岸灌区进行了续建配套与节水改造工程评估，结论为优秀。说明 ，。 “ 灌区在配套建设和运行管理方面成绩是突出的，在支持德州市国民经济发展和社会和 谐稳定中起到了举足轻重的作用。同时说明李家岸灌区进行了续建配套与节水改造是 可行的也是必要的。 3 2 灌区骨干工程存在的主要问题 1 、渠道渗漏损失严重 总干渠沿线多为砂质土壤，渗漏损失相当严重，一方面浪费了宝贵的引黄水资源， 根据有关资料统计，整个干渠的渗漏损失占引水量的1 0 7 。另一方面渠道渗漏抬高了 总干渠两侧的地下水位，造成了土地盐碱化，影响范围离两岸1 0 0 米2 0 0 米。灌区现 状灌溉水利用系数约为0 5 0 左右。目前除总干渠部分衬砌和齐河县内部分干渠衬砌外， 其它干渠以下渠道基本都是土渠输水，特别是灌区中下游地区大部分都是利用河道输 水，由于灌区土壤土壤以轻壤土、砂壤土为主，中下游地区地下水位低，渗水能力强， 灌区水量损失的8 0 以上为渠系渗漏损失。渠系水的严重渗漏，减少了往下游地区输 送水量，限制了灌溉面积的进一步扩大，对土壤的次生盐碱化也构成了威胁。 2 、工程老化严重，灌区配套差 灌区自流灌溉面积较少，引黄灌溉主要是通过地下河道输水、蓄水、分级提水来 实现的。由于受资金和对配套工程重要性认识不足的限制，灌区渠系配套程度较差， 加上自然老化和损毁以及近年来干旱造成的群众思想麻痹，使许多排水沟被平整为耕 地，田间排水能力和抵御洪涝灾害的能力大大降低。灌区现有工程大多是二十世纪七、 八十年代修建的，由于受当时许多条件的限制，以及灌区生产、生活需求低、容易得 到满足等，建筑物建设标准普遍偏低、施工质量差，再加上前些年对灌区工程的作用 和认识不足，对农田的基础设施建设缺乏必要的