河流灌区节水改造项目可行性研究报告.doc

1 综合说明1.1 灌区概况XX县XX河水库位于月河支流XX河乡XX河村龟湾，距县城10km，坝址以上流域面积80km2。水库于1958年9月动工兴建，1962年5月建成，总库容1552万m3，兴利库容1320万m3。水库枢纽由大坝、溢洪道、放水塔、排沙泄洪洞四部分组成，涵洞最大放水流量2.5m3/s，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、人饮供水、发电、养鱼等综合利用的中型水库，2001年11月至2004年3月对水库进行了除险加固处理。灌区分布在月河两岸海拔430高程以下，配套工程为三座电站总装机1020千瓦，一座人饮水厂日供水3000吨，引水建筑物总长52km。总干渠沿XX河左侧布设至城关镇杨家坝村，全长5.2km。南干渠接XX峡电站尾水，在县城西穿越月河后，沿月河右岸东行至城关镇草桥村，全长15.5km，设计流量1.3m3/s，灌溉面积4420亩。东干渠自XX峡电站前池分水处，顺北坡东行至涧池镇军坝村，全长19.0km，设计流量0.9m3/s，灌溉面积5825亩。西干渠自总干渠5km处引水，以钢管自拱倒虹跨越XX河峡谷，西行至城关镇三坪村，全长7km，灌溉面积2000亩，灌区土地肥沃，气候湿润，以种植水稻、小麦、油菜为主，复种指数180，同时适宜发展桑、桐、药材等经济作物。灌区辖城关镇、涧池镇，县鱼种场、农场、十八个行政村、109个村民小组，总人口34820人，9967户，总耕地面积3万亩，灌区设施面积19640亩，有效灌溉面积12320亩，实灌溉面积6500亩，灌区人均耕地0.86亩，2009年农民人均纯收入2785元，略高于全县平均水平。XX河水库灌区。XX河水库管理处为事业单位，管理处编制22人，在编22人，下辖3个管理站，有农民用水协会16个。2009年管理费支出62万元，灌区收入65.8万元，其中水费收入42.7万元，财政拨款20万元，综合经营收入3万元，灌区水费实行按亩计收，标准为40元/亩。1.2 项目建设的必要性（1）实施灌区节水改造是保障XX河灌区域粮食安全，促进灌区经济发展的需要。XX县灌溉农田的单季平均亩产在300kg左右，而非灌溉农田的平均亩产不足100kg，而且产量很不稳定XX河灌区所处的月河盆地是人口稠密地区，人均耕地不足一亩，随着农业结构调整和城市化的发展，该地区耕地面积和灌溉面积不会大幅度增加，甚至还有减少的可能，由于工程不配套，灌区实灌面积仅占设施灌溉面积的33%，通过实施节水改造，改善灌溉条件，恢复灌溉面积，提高灌溉保证率，是粮食稳产、高产，确保粮食安全的重要举措。（2）推行节水型灌溉是灌溉农业发展的根本出路，是建立节水型社会的需要。安康市虽然水资源相对充沛，但分布不均衡，南部巴山区，水资源丰富，但人口、耕地较少。月河盆地人口稠密，工业集中，水污染严重，水资源供需矛盾十分突出，缺水已成为该区域社会经济发展的重要制约因素。而该区域农业用水占总用水量的80%。目前XX河灌区灌溉水利用系数一般在0.5以下，节水潜力很大。因此，只有大力发展节水灌溉，不断提高用水效率，才能实现水资源的可持续利用，以保障灌区社会经济的持续发展。（3）推行节水型灌溉是实现农村发展、农业增产、农民增收、构建和谐社会的需要。大力推行节水灌溉，推动农业节水工作，是促进农业结构调整、增加农民收入的重要保障措施。以市场为导向，调整农业种植结构，对灌区排水和耕作栽培技术提出了许多新的更高的要求，不仅要实行适时适量灌溉，还要保证作物的水肥气热的综合要求，不仅要提高农作物的产量，还要保证作物的质量，通过优化农业结构以提高农作物的市场竞争力，建设高效农业，增加农民收入，构建和谐社会。1.3 项目水资源平衡分析根据XX河灌区地表水、地下水资源量和特点以及灌区水源工程特性，经分析计算，灌区75%保证率可供水量计6102万m3，其中向农业灌溉可供水量618.68万m3，XX河灌区经节水改造后，灌区供水量满足用水需求。1.4 项目建设内容1.4.1 建设规模本次节水改造恢复灌溉面积7600亩，改造灌溉面积1200亩。1.4.2 干渠改造在对灌区原有工程复核的基础上，灌区有干渠4条，总长度52km。本次衬砌改造干渠3条,长12.1km；改造建筑物39座。1.4.3 斗、农渠改造改造斗21条、20.8km，其中衬砌改造3.4km，土渠衬砌17.4km，改造建筑物29座。土渠衬砌农渠30条、长15km。1.5 工程设计1.5.1 干渠改造设计1、总干渠长5.2km，比降1/1500 ，现状为浆砌石衬砌梯形渠道，损坏严重，本次设计衬砌该段渠道，渠道形式仍采用梯形为，采用C15混凝土结构衬砌，衬砌厚度10cm。2、东干渠长19.6km， 0+00015+700段，U型断面砼衬砌，渠道较为完整，过水能力基本满足要求； 15+70019+600段U型断面砼衬砌，由于灌溉水很少引至该段，多年未使用该段渠道，损坏严重，无法使用；本次设计拆除重建U型渠道，衬砌厚度8cm，渠顶宽1.2m,高度0.95m，水深0.79m，渠底半径0.6m。3、西干渠长7.02km，0+0004+000段，矩形断面浆砌石衬砌，渠道较为完整，过水能力基本满足要求；15+70019+600段，矩形断面浆砌石衬砌，由于灌溉水很少引至该段，多年未使用该段渠道，损坏严重，无法使用；本次设计开槽原侧墙勾缝，用M10砂浆重新勾缝，底板凿毛清理表层砂浆，衬砌C15砼防渗，衬砌厚度8cm，渠顶宽0.9m,高度0.869m，水深0.669m。1.5.2 斗渠改造设计斗渠沿山梁布置，经过40多年长期运行证明总体上是合理的。渠系仍维持现有平面布置，设计流量、比降不变。斗渠两侧设农渠，斗渠大部分为修建初期的土渠，后期局部做防渗处理；早期防渗处理为1990左右年防渗，U型断面砼衬砌。有约3km年久失修，破坏严重，本次设计重新进行U型断面砼衬砌。17.4km土渠，依渠道自然梯形断面进行浆砌石衬砌，衬砌厚度30cm,边坡1:0.5，每隔6m设一伸缩缝缝内填沥青砂浆。1.5.3 农渠改造设计灌区农渠均为土渠，断面极不规整,杂草丛生,有的甚至被群众夷为平地,灌溉时临时开挖以便灌溉。农渠结合本地区的气象、地质、建筑材料等基本资料，本着“技术先进、经济合理、经久耐用、运用安全、管理方便”的要求，农渠衬砌改造全部采用预制U型渠道进行防渗衬砌。渠道衬砌断面根据不同设计流量分别选用D50、D40、D30U型断面进行衬砌。1.6 施工组织设计XX河灌区呈条带状沿月河两岸分布，地形呈西高东低，干斗渠主要沿河沟边坡布设。项目区内有阳安铁路、汉白公路穿境而过，交通比较方便。工程区均有乡村道路与汉白公路相通，工程用砂、石料、水泥等建筑材料可由乡村道路直接运至工地。施工用电可就近从村庄电网接出，离电源较远的渠段可采用自备柴油发电机组发电。渠道工程沿途场地狭小，但工程相对分散、量小，工程材料可以在沿途村民院场堆放，集中进行拌和，用架子车运输进场，少量不具备机械施工渠段，采用人工拌和，振动棒振捣。施工工期为5年，按5个年度实施。1.7 环保与水保1、XX河灌区工程环境保护措施的实施可在很大程度上减免工程新建对环境的不利影响，将环境影响造成的潜在经济损失降到最低限度，工程环境保护措施的效果是明显的。经分析，XX河灌区节水改造工程环境保护总费用为7600元。2、为减免实施本工程给环境造成的不利影响必需采取下列两大类环境保护措施：（1）施工期环境保护；（2）水土保持及绿化。XX河灌区续建配套工程水土保持投资为1.44万元。1.8 工程管理1.8.1 建设管理实施灌区节水改造是发展XX县农业、振兴农村经济的一项重大举措，为保证项目顺利实施，确保项目建设的科学性和对区域水利建设发挥应有的典型带动作用，起到良好的区域辐射和推动作用，XX县将加强项目工程建设组织领导，科学设计，合理布局，搞好施工设计。严格标准，精心施工，确保工程质量。项目建设全面实行项目法人制、建设监理制、招标投标制、合同管理制的“四制”管理机制。为了保证项目资金的合理利用，项目省上及省市县级财政资金由水利局统一管理、统一使用，确保工程建设的资金作到专款专用。1.8.2 建后管护1、管理体制工程管理是延长工程寿命，提高工程设施效益的重要保证，项目区建成后，根据产权归属确定不同管理主体，坚持谁建设、谁管理、谁受益的原则，明确管理主体。使水利工程管理责任明确，发挥最大效益。2、运行机制1)理顺水利管理体制。2）深化农村水利工程产权制度改革3）建立合理的水价形成机制，强化水费计收管理。1.9 投资估算1.9.1 编制原则根据本工程的规模及类别划分,工程本阶段投资估算编制拟按陕西省水利定额、标准及编制年价格水平进行编制。投资估算编制采用陕西省计委以陕计项目20001045号文颁发的陕西省水利水电工程概（预）算编制办法及费用标准及水利部农村水利司函农水灌200207号文的有关规定及、陕发改项目2000821号文关于陕西省水利水电工程估算预算编制办法及费用表准（2000）版调整意见的批复进行编制,扩大15.5%作为估算原则。本工程估算编制年为2011年，材料价格采用2011年第一季度工程所在地价格水平。1.9.2 编制依据(1)陕计项目(2000)1045号文颁发的陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准；(2)陕计项目(2000)1045号文颁发的陕西省水利水电建筑工程预算定额。(3)陕水计(1996)140号颁发的水利水电工程施工机械台班费定额；(4)陕西省水利厅陕水计发(1999)198号文：关于转发国家计委的通知； (5)陕西省发展和改革委员会陕发改项目2009821号关于陕西省水利水电工程（概）预算编制办法及费用标准（2000版）调整意见的批复。1.9.3 工程估算工程静态总投资 963.92万元，总投资963.92 万元。1.10 经济评价本项工程的经济内部收益率10%大于社会折现率8%，经济净现值209万元大于零，经济效益费用比1.18大于1，故本工程在经济上是可行的。1.11 工程特性表表1-1 安康市XX县XX和灌区节水改造项目工程特性表序号项目名称主要指标备注一灌区概况1灌区所辖乡镇名称XX县城关镇、涧池镇2灌溉水源XX河水库、塘坝、地下水3设施灌溉（万亩）1.9644有效灌溉面积（万亩）1.2325设计基准年20096设计水平年20207节 水改造后恢复灌溉面积（亩）76008改善灌溉面积（亩）12009扩灌灌溉面积（亩）10灌溉设计保证率7511建设年限5二工程主要建设内容（一）水源及泵站工程1引水枢纽工程2泵站改造工程（二）骨干渠道改造工程1干渠改造工程12.1km2支渠改造工程（三）末级渠系工程1斗渠改造工程20.8km2农渠改造工程15.0km三工程投资估算1投资估算（万元）963.922亩均投资指标（元/亩）1268.32四国民经济评价指标1经济内部收益率 10%2经济效益费用比1.183经济净现值（万元）2092 灌区概况2.1 自然社会经济概况灌溉自然社会经济概况：XX河水库灌区分布于月河两岸，东西长约14km，南北宽2km，土地面积212涉及城关、涧池、永宁乡、XX河乡4个乡镇，30个行政村，灌区人口5.8万人，其中非农业人口2万人。灌区地貌属月河川道区，地形平缓，海拔高程300400m，土地肥沃，人口密集，经济发达，灌区内的XX县城关镇是全县政治、经济和文化中心，据统计2010年灌区内的国民生产总值为70776万元，占全县的22.4%，人均2678元，是全县人均值120%，工业产值8650万元，占全县72.8%。2.2 灌区概况XX县XX河水库位于月河支流XX河乡XX河村龟湾，距县城10km，坝址以上流域面积80km2。水库于1958年9月动工兴建，1962年5月建成，总库容1552万m3，兴利库容1320万m3。水库枢纽由大坝、溢洪道、放水塔、排沙泄洪洞四部分组成，放水洞最大放水流量2.5m3/s，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、人饮供水、发电、养鱼等综合利用的中型水库，2001年11月至2004年3月对水库进行了除险加固处理。灌区辖城关镇、涧池镇，县鱼种场、农场、十八个行政村、109个村民小组，总人口34820人，9967户，总耕地面积3万亩，灌区设施面积19640亩，灌溉面积12425亩，灌区人均耕地0.86亩，2009年农民人均纯收入2785元。灌区分布在月河两岸海拔430高程以下，配套工程为三座电站总装机1020千瓦，一座净水厂日供水3000吨，引水渠道总长52km。总干渠沿XX河左侧布设至城关镇杨家坝村，全长5.2km。南干渠接XX峡电站尾水，在县城西穿越月河后，沿月河右岸东行至城关镇草桥村，全长15.5km，设计流量1.3m3/s，灌溉面积4420亩。东干渠自XX峡电站前池分水处，顺北坡东行至涧池镇军坝村，全长19.0km，设计流量0.9m3/s，灌溉面积5825亩。西干渠自总干渠5km处引水，以钢管自拱倒虹跨越XX河峡谷，西行至城关镇三坪村，全长7km，灌溉面积2000亩，灌区土地肥沃，气候湿润，以种植水稻、小麦、油菜为主，复种指数180，同时适宜发展桑、桐、药材等经济作物。灌区内斗渠48条，长123km。斗渠均为70年代修建，以土渠为主，渠道未衬砌，主要建筑物等级低，工程运用40年，严重老化失修，近几年通过中央小水项目改造斗渠7条长12km。农渠，全部为土渠。XX河水库管理处为全民事业单位，管理处编制22人，在编22人，下辖3个管理站，有农民用水协会16个。2.3 水土资源概况2.3.1 灌区地表、地下水资源灌区可供水量主要由渠首控制水量、水库供水量及机井、塘坝补充水量构成。经调节计算，灌区75%保证率水资源总量0.64亿3，可供水量0.51亿3，灌区水资源总量及可利用量见表21。表2-1 灌区水平年（2020年）水资源总量及可利用量汇总表 单位：万m3 灌区名称当地水资源量水资源可利用量地表水地下水塘坝水资源总量地表水地下水塘坝客水其它水资源可利用总量XX河水库52301116.04101.256447.294184781.2391.125056.352.3.2 土地利用状况XX河灌区土地面积3.53万亩，耕地面积2.54万亩，占土地面积的72%，受地形等多种因素影响，各灌区农田垦植比例不等，川道灌区比例较高，丘陵灌区比例较小。灌区中园地面积0.59万亩，占17%，水域及水利设施用地0.1万亩，占3%，其他未开垦或不可开垦利用的土地占8%。XX河灌区土地开发利用概况表22。表22 XX河灌区土地开发利用概况表 单位：万亩 年土地面积耕地面积园地水域及水利设施用地其他设计基准年20093.532.540.590.10.3设计水平年20203.532.060.830.150.39土地变化情况-0.38+0.24+0.05+0.092.4 灌区水源项目区灌溉水资源主要依靠XX河水库引水。XX河水库坝址以上游流域面积80km2，据水文资料，多年平均降雨量913.3mm，50频率时的年径流量2880万m3，75频率时的年径流量2180万m3。1993年建成引青济观工程，将青泥河水调入XX河水库，调水工程坝址以上流域面积112km2，引青济观年调引水量2000万m3，水库年蓄水量3000万m3，按照灌区现有灌溉面积，完全满足灌溉用水需求。2.5 灌区的地位和作用XX县人口24.61万人，2009年总耕地面积32万亩，粮食产量11万t，粮油总产值2.6亿元。XX河灌区7.11万人，其中农业人口3.5万人；2009年灌区耕地面积2.54万亩，有效灌溉面积1.20万亩；粮食产量1.43万t。灌区耕地面积占全县耕地面积的10%，灌区粮食产量占全县粮食产量的18%，说明XX河灌区在XX县区所占份额较大。2009年社会经济基本情况见表2-3。表2-3 XX河灌区2009年社会经济基本情况表名称耕地面积（万亩）灌溉面 积（万亩）有效灌溉面 积（万亩）人口（万人）农业人口（万人）粮食总产量（万）农业总产值（亿元）XX河灌区2.541.961.27.113.51.430.342.6 灌区存在的主要问题XX河灌区由于建设工程标准较低、长期投入不足及管理水平低等原因，普遍存在病险工程多，设施老化，测控手段落后，效益下滑的问题，严重制约了灌区农业经济的可持续发展。灌区普遍存在以下主要问题。（1）干斗渠原设计标准低，衬砌率低，已衬砌段砼剥蚀、浆砌石脱落严重，渗漏损失大，渠系水利用系数低；渠系建筑物工程老化，年久失修，破损严重；不良地质条件造成渠道边坡不稳，建筑物错位、沉陷等；机电设备产品型号落后且超期服役，带病运行；建筑物疏于管理，设施人为破坏严重，造成运转失常；田间工程配套不完善，有效灌溉面积远没有达到设计标准，固定渠道衬砌率低，有的灌区渠道衬砌率仅有30%；灌水方式落后，田间水利用系数低。（2）实际水价与成本水价有很大差距，且水费收缴十分困难，造成灌区亏损，负债经营，工程维修资金无法保证，难以巩固和发展现有水利工程的效益，阻碍了灌区经济的持续发展。（3）管理体制改革不到位，改革成效不显著。灌区管理体制改革仅是部分管理经费纳入财政预算，而灌区维修养护资金没有落实。同时，灌区管理体制和管理模式不适应农村经济发展要求，经营缺乏活力。（4）灌区在节水宣传方面重视不够，农民节水意识淡薄，大水漫灌的传统灌溉观念依然普遍存在。（5）灌区目前尚未建立现代化的信息管理系统，管理手段原始，设备落后，应重视实施信息化建设，以提高灌区管理水平。2.7 已实施节水改造的基本情况20092010年总投入314万元，其中中省投入220万元，中省小水项目，改造斗渠7条长12km。3 节水改造必要性和可行性3.1 灌区水利工程设施现状3.1.1 引水枢纽XX县XX河水库位于月河支流XX河乡XX河村龟湾，距县城10km，坝址以上流域面积80km2。水库于1958年9月动工兴建，1962年5月建成，总库容1552万m3，兴利库容1320万m3。水库枢纽由大坝、溢洪道、放水塔、排沙泄洪洞四部分组成，涵洞最大放水流量2.5m3/s，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、人饮供水、发电、养鱼等综合利用的中型水库。引水枢纽部位于2001年11月至2004年3月对水库进行了除险加固处理时进行改造。3.1.2 灌溉渠系灌区分布在月河两岸海拔430高程以下，配套工程为三座电站总装机1020千瓦，一座人饮水厂日供水3000吨，引水建筑物总长52km。水库灌区设施面积19640亩，有效灌溉面积12320亩，现实灌溉面积6500亩。永久性面积1500亩可恢复面积4000亩。总干渠沿XX河左侧布设至城关镇杨家坝村，全长5.2km。南干渠接XX峡电站尾水，在县城西穿越月河后，沿月河右岸东行至城关镇草桥村，全长15.5km，设计流量1.3m3/s，灌溉面积4420亩。东干渠自XX峡电站前池分水处，顺北坡东行至涧池镇军坝村，全长19.0km，设计流量0.9m3/s，灌溉面积5825亩。西干渠自总干渠5km处引水，以钢管自拱倒虹跨越XX河峡谷，西行至城关镇三坪村，全长7km，灌溉面积2000亩，灌区土地肥沃，气候湿润，以种植水稻、小麦、油菜为主，复种指数180，同时适宜发展桑、桐、药材等经济作物。各级干渠年久失修，淤积破坏严重。灌区内斗渠48条，长123km，农渠37条，长30km，斗渠均70年代修建，以土渠为主，渠道未衬砌，主要建筑物等级低，工程运用40年，严重老化失修，近几年通过中央小水项目改造斗渠7条长12km，37条农渠，长30km，全部土渠无一条衬砌。断面极不规整,杂草丛生,有的甚至被群众夷为平地,灌溉时临时开挖以便灌溉。表3-1 灌区渠系衬砌情况统计表干渠斗渠农渠长度已衬砌并完好长度衬砌完好率%长度已衬砌并完好长度衬砌完好率长度已衬砌并完好长度衬砌完好率52142712337303 000各级渠道水利要素：总干：Q=2.5m3/s.梯形断，比降1/1500.上口宽2.35m，底宽0.95m，渠堤1.8m，边坡1:0.5m，砼衬砌，糙率系数n=0.015，灌溉面积12000亩。东干Q=2.5m3/s，i=1/1000，U型断石砼衬砌，B=1.2m，H=0.955，h=0.79m,n=0.014,v=0.6m,x=2.264,w=0.793,r=0.35,c=59.96,灌溉面积6000亩。南干Q=1.0m3/s，i=1/2000，U型断石砼衬砌，B=1.5m，H=1.2m，h=0.9m,n=0.014,w=1.135m,x=2.76, ,r=0.411,c=61.6,灌溉面积4620亩。西干：Q=0.4m3/s，i=1/2000，矩形断石砼衬砌，B=0.9m，H=1.0m，h=1.0m,H=0.764m,h=0.014,w=0.611m,x=2.328, ,R=0.262,c=57.14,灌溉面积1380亩。斗渠：（1）Q=0.1m3/s，i=1/10001/1500，U型断面砼衬砌，H=0.6m，B=0.58m，R=0.25m，灌溉面积3001000亩。（2）Q=0.05m3/s，i=1/1500，U型断面砼衬砌，H=0.5m，B=0.464m，R=0.4m，灌溉面积300500亩。农渠Q=0.03m3/s，i=1/2000，U型断面砼衬砌，H=0.4m，B=0.38m，R=0.3m，灌溉面积150300亩。3.1.3 渠系建筑物XX河灌区共有渠系建筑物777座，其中分水建筑物265座，交叉建筑物404座，交通建筑物座45座，隧道11座，其他建筑物43座。由于近几年对斗渠进行部分改造，斗渠渠系建筑物完整率好，干渠、总干渠渠系建筑物破损较严重，年久破损，浆砌石严重脱缝，灌溉时漏水严重。表3-2 XX河灌区渠系建筑物统计表序号项目分水建 筑物交叉建筑物交通建筑物泵站隧道其他建筑物座座座座座座1总干渠61316132干渠19624984273斗渠631424513合计26540445911433.1.4 灌溉设施存在的主要问题灌区建成于1970年，经41的年运行，骨干渠系工程老化、管理设施陈旧，严重影响着灌区水资源的有效利用和工程效益的发挥。目前灌区存在的主要问题如下：（1）灌区用水供需矛盾突出灌区渠系水利用系数低，上游水到达不了下游，东干、西干渠下游段基本处于有渠无水状态。经分析计算，当遇保证率P=75%的年份，灌区严重缺水，供需水矛盾突出。（2）渠道坍塌渗漏严重灌区渠系建设年代早，工程建设标准低，经40多年运行，渠道老化渗漏，岸坡经过多年雨水冲刷，造成水土大量流失，渠道淤积严重，断面缩小，影响正常安全运行，险工险段危害群众生命财产安全。目前灌区内干渠及总干渠总长52km，已衬砌14km，衬砌完好率只占27%，渠系水利用系数仅为0.40。（3）渠系建筑物老化损坏严重渠系建筑物经过40多年运行，大部分已老化损坏。灌区干渠建筑物完好率为41%，存在的主要问题有：1）水闸：启闭设备损坏锈蚀，止水橡皮硬化开裂，闸门板渗漏严重；2）渡槽：止水橡皮老化漏水，进出口渐变段破损漏水严重；3）倒虹吸：进出口管道不均匀沉降和局部塌方，管内泥沙淤积严重。（4）渠系配套建筑物不完善现状灌区部分渠系分水口无闸门，分水时依靠沙袋堆叠而成；部分渠道处农用桥是铺设简易预制板或是废涵管埋于渠道其上铺设泥结石，不利于交通和渠道输水。渠道引水建筑物和控制建筑物严重不配套，往往引起上下游用户之间的用水矛盾，灌溉高峰期，无法实施分区轮灌和计划用水，出现上下游抢水，上游大水漫灌，下游农田灌水困难。由于控制和量水建筑物不配套，无法实现计划用水和水费制度的实施，水资源浪费的同时，水利工程的建设与经营管理也难以走上良性循环的轨道。（6）工程管理与维护资金短缺目前灌区管理人员收支仅靠少量的财政转移支付水费来维持，鉴于财政转移支付水费，水价未按灌溉成本计价，灌区管理人员工资和福利待遇偏低，职工队伍不稳定。由于资金的缺乏，工程管理维护资金不能及时到位，直接影响到工程的维护工作，危及工程的安全运行。（7）量水设施少，不能实行用水计费，用水浪费严重由于灌区无量水设施，水费采用按亩收费，水费征收与用水多少无关，以致农民节水意识淡薄。农业用水不能实现总量控制，定额管理。(8)灌区管理粗放，水资源浪费严重据统计，现状年灌区稻田平均毛灌溉用水量为1060m3/亩左右，局部地区高达1400m3/亩。由于在灌水方式上大都沿袭传统的大水漫灌、深水淹灌，串灌、串排，造成水资源浪费和土肥流失；水资源浪费的同时，也造成能源的浪费，提高了灌溉成本；由于无量水设施，用水无法计量，水费按亩均摊，不利于提高农民节水的自觉性和积极性。 (9)地下水资源开发利用缺乏科学灌区地下水资源丰富，但是地下水开发利用缺乏统一，北部高亢富水区的井点偏少，且未充分利用，而城区地下水开采速度过快，不仅会造成地下水位下降，地下水资源面临枯竭的危险，同时也会造成地面下沉。照片照片照片照片照片3.2 恢复灌溉面积的确定本次节水改造后干渠引水利用系数提高0.85，斗、农渠提高到0.9，主要恢复的面积是东干、西干、南干渠下游灌溉面积，由于目前渠道渗漏量大，损坏严重，引水很难引到田间；本次节水改造后东干渠恢复灌溉面积4600亩，西干渠恢复灌溉面积2200亩，南干渠恢复灌溉面积800亩，总计恢复灌溉面积7600亩3.3 灌区节水改造的必要性（1）实施灌区节水改造是保障XX河灌区粮食安全，促进灌区经济发展的需要。XX县灌溉农田的单季平均亩产在300kg左右，而非灌溉农田的平均亩产不足100kg，而且产量很不稳定，XX河灌区所处的月河盆地是人口稠密地区，人均耕地不足一亩，随着农业结构调整和城市化的发展，该地区耕地面积和灌溉面积不会大幅度增加，甚至还有减少的可能，由于工程不配套，灌区实灌面积仅占设施灌溉面积的42%，通过实施节水改造，改善灌溉条件，恢复灌溉面积，提高灌溉保证率，是粮食稳产、高产，确保粮食安全的重要举措。（2）推行节水型灌溉是灌溉农业发展的根本出路，是建立节水型社会的需要。XX县虽然水资源相对充沛，但分布不均衡，南部巴山区，水资源丰富，但人口、耕地较少。月河盆地人口稠密，工业集中，水污染严重，水资源供需矛盾十分突出，缺水已成为该区域社会经济发展的重要制约因素。而该区域农业用水占总用水量的80%。目前XX河灌区灌溉水利用系数一般在0.5以下，节水潜力很大。因此，只有大力发展节水灌溉，不断提高用水效率，才能实现水资源的可持续利用，以保障灌区社会经济的持续发展。（3）推行节水型灌溉是实现农村发展、农业增产、农民增收、构建和谐社会的需要。大力推行节水灌溉，推动农业节水工作，是促进农业结构调整、增加农民收入的重要保障措施。以市场为导向，调整农业种植结构，对灌区排水和耕作栽培技术提出了许多新的更高的要求，不仅要实行适时适量灌溉，还要保证作物的水肥气热的综合要求，不仅要提高农作物的产量，还要保证作物的质量，通过优化农业结构以提高农作物的市场竞争力，建设高效农业，增加农民收入，构建和谐社会。3.4 灌区节水改造的可行性（1）各级政府高度重视灌区节水改造工作。党的十七大报告指出要在2020年以前彻底解决大中型灌区节水改造问题，为灌区节水改造提出了明确时间表。近年来，连续每年的中央一号文件都提出要把大中型灌区节水改造作为农业固定资产投资的重点，加快大中型灌区节水改造步伐。陕西省委省政府也出台了许多关于加快灌区改革和节水改造的政策措施，XX县党委政府更是把灌区节水改造作为转变执政理念，为民办实事的重点工作来抓。为中型灌区节水改造提供了组织保证和政策支持。（2）XX县水利部门和XX河水库灌区有一支较强的技术干部队伍。有水利设计与技术推广机构，有工程技术人员60余人，其中高级职称8人，中级职称38人，初级职称14余人。XX河水库灌区通过农业综合开发和小型农田水利建设，为灌区节水改造积累了经验。（3）通过灌区管理体制改革，增强了管理人员责任心和积极性，工作热情高涨，灌区管理水平全面提高。为灌区节水改造和进一步改革打下了基础。4 水资源供需平衡分析4.1 灌区范围及土地资源4.1.1 灌区范围XX河水库灌区位于月河上游XX河入汇处及北部部分丘陵区，东西长15km，南北宽7km，总土地面积3.53万亩，按地形特点和灌溉渠系布置全灌区分为丘陵和川道灌区两部分。丘陵区占灌区面积的30%，川道区占灌区面积的70%。XX河水库灌区地跨XX河、城关、涧池、永宁四个乡镇，总人口4.11万人，总耕地面积2.54万亩，规划灌溉面积1.96万亩，有效灌溉面积1.2万亩。2009年灌区粮食总产量1430万kg，农业总产值3400万元。4.1.2 土地资源利用分类XX河灌区土地面积3.53万亩，耕地面积2.54万亩，占土地面积的72%，灌区设施面积19640亩，受地形等多种因素影响，各灌区农田垦植比例不等，川道灌区比例较高，丘陵灌区比例较小。灌区中园地面积0.59万亩，占17%，水域及水利设施用地0.1万亩，占3%，其他未开垦或不可开垦利用的土地占8%。XX河灌区土地开发利用概况表4-1。表 XX河灌区土地开发利用概况表 单位：万亩 灌区名称土地面积耕地面积园地水域及水利设施用地其他XX河水库3.532.540.590.10.3占土地面积比例0.720.170.030.084.1.3 土地利用规划灌区地属低山丘陵区，但地势较平坦开阔，耕地连片，地区肥沃，地质以砂岩，粘土为主，耕作性能好，土壤水、气、热状况良好。灌区内有可耕地面积2.54万亩（含宜农荒地），原设计灌溉面积1.964万亩，现实灌0.65万亩，工程仍有较大的发展灌溉的潜力。灌区内目前农作物的组成以水稻为主，晚秋作物有红薯；经济作物有花生、芝麻、西瓜、茶叶等；越冬作物有油菜、蚕豆，复种指数为2.02左右。因此，发展农业生产、提高农业效益靠提高单产，增加复种面积是一方面，但主要还是要利用土地资源扩大耕地面积。灌区的节水续建配套给发展农业生产创造了前提条件。本次灌区续建配套的指导原则是：配套、完善各类水利工程设施，完善管理设施及管理体制，提高灌溉水利用率，发展高效节水农业。根据上节灌区发展潜力分析结论，本次灌区续建配套工程实施后，实际灌溉面积从目前的0.65万亩增加到1.41万亩。查阅灌区土地利用规划，至2020年音河灌区土地开发利用概况表4-2。表 XX河灌区土地开发利用概况表 单位：万亩 年土地面积耕地面积园地水域及水利设施用地其他设计基准年20093.532.540.590.10.3设计水平年20203.532.060.830.150.39土地变化情况-0.38+0.24+0.05+0.094.2 灌区面积和种植结构4.2.1 灌区面积本次灌区续建配套的指导原则是：配套、完善各类水利工程设施，完善管理设施及管理体制，提高灌溉水利用率，发展高效节水农业。灌区原有设计灌溉面积1.96万亩，有效灌溉面积1.21亩，实际灌溉面积6500亩；2020年节水改造后，恢复设施灌溉7600亩，改善设施灌溉面积1200亩。4.2.2 灌区种植结构XX河灌区到2015年各灌区渠系水利用系数提高到0.75，灌溉水利用系数提高到0.650.7，水稻灌溉净定额500 m3/亩，玉米、小麦、油菜灌溉净定额120m3/亩，灌区灌溉保证率75%。据统计2009年灌区内的国民生产总值为70776万元，占全县的22.4%，人均2678元，是全县人均值120%，工业产值8650万元，占全县72.8%。根据当地农业发展规划确定，灌区作物种植比例见表43。受传统农业种植习惯的影响，灌区农业主要以粮食作物为主，粮食作物中又以高耗水的双季水稻为主。经济作物以油菜所占比重量大。水稻是农业灌溉用水大户。双季稻生长期从4月底至10月底，7-9月为规律性的干旱，而此时正是水稻需水的高峰期，如果水利设施不能提供足够的灌溉用水，极易引起干旱。根据XX县十二五规划农业区划资料，本次设计对灌区农业种植结构作适当调整，为保持粮食总量稳定，适当减少早稻种植面积、增加优质晚稻种植面积，增加油菜、蔬菜等作物种植面积，以达到“节水增效”的目的。拟定灌区各水平年作物种植结构如表4-3。表4-3 灌区作物种植结构现状及规划表 单位：亩水平年现状2009年6500亩2020年14100亩播种面积（亩）比例（%）播种面积（亩）比例（%）稻谷（早、晚）381532.25808028.23455738.521040436.35小麦1681.423721.3玉米570.481030.36油菜124310.51372413.01蔬菜3953.3416245.67其他159513.48431615.08合计11830复种指数1.8228623复种指数2.034.3 灌区标准和灌溉制度4.3.1 灌溉标准根据灌区灌溉面积和种植结构规划，灌区植物、灌区土质，结合灌溉与排水工程设计规范GB50288-99有关规定，确定灌区灌溉保证率75%。4.3.2 灌溉制度1、灌溉制度设计原则灌溉制度是灌区作灌溉需水量计算的依据，灌溉制度设计中灌水定额合理与否，直接影响到灌溉需水量的多少。本次续建配套设计，为体现以节水灌溉为中心的指导思想，尽可能改变原来的旧习惯、旧观念、参照国内先进灌区节水灌溉成果，结合本地特点，本次灌溉制度设计主要遵循以下原则：a) 以科研试验资料为基础，合理确定作物生育期参数。在计算采用参数方面，尽可能采用灌溉试验站灌溉试验成果，山丘区的作物生长因土壤、气候等各种灌溉试验站灌溉试验差异，各个生育期需水量不同。因此，一定要开展对主要农作物的灌溉试验工作，研究它们的生长规律和各生育期需耗水量，对作物生理需水进行测定，总结实验成果资料，为灌溉制度设计提供可靠的数据资料。b) 因地制宜，推广经济、成熟的节水灌溉方式。在灌溉制度设计，尽可能结合土地结构及地貌、经济条件，因地制宜，采用投资较省、技术比较成熟、群众易于广泛采用的农耕农艺节水措施，以降低灌溉定额，从而使设计的灌溉制度符合实际，又能节水。水稻是本灌区的主要粮食作物之一，播种面积大，是需水量最大的作物。目前以常规浸灌为主，水田长期泡水，致使灌区水长流不止，水量浪费严重。在水资源日趋紧张的今天，推广节水灌溉且保证水稻高产是一种必然趋势。在实施完成灌区续建配套与节水改造后，灌区水稻节水灌溉主要应推广旱育秧技术及生育期“浅、薄、湿、晒”灌溉模式。1） 水稻秧田推广旱育秧技术：旱育秧技术目前已在灌区内开始应用，今后要全面推广。旱育秧具有“三早”（即早播、早发、早熟）、“三省”（省力、省水、省秧田）、“两增”（增产、增收）的显著优点。2） 水稻本田泡田期采用浅水泡田，不仅可以节省灌水量，还利用土壤增湿保温，提高土壤肥力，促进秧苗返青，一般在耕地后浅水泡田，耕田地时泥块半浸半露，耙后保持湿润，增温后维持2cm浅水层至插秧，推广抛种技术。3） 本田水稻生育期：采用“浅、薄、湿、晒”灌溉。根据水稻各生育期的需水和要求进行灌溉与排水，为水稻生长创造良好的生态环境，达到节水增产的目的。4） 大力开展节水灌溉，推广新的灌溉技术2、水稻灌溉制度及灌溉定额由于灌区水源结构复杂，灌溉水源点多面广，无法得到大量散布于灌区内塘堰等基础水利设施灌溉供水量的准确资料，不能直接得出灌溉定额。因而，根据灌区作物需、供水水量平衡原理，计算主要作物灌溉定额。该方法理论基础是：灌区实际有效灌溉面积上的作物，其生育阶段生理需水量均得到了灌溉供水保证。那么，只要准确求得作物各生育阶段需水量，按供需平衡原理，即可求得实际净灌水定额。作物需水量计算，国内外作了大量研究，取得了一些成果，其中应用较广泛的为联合国粮农组织推荐的彭曼法。） 参考作物腾发量计算参考作物腾发量是计算作物需水量的重要参数。根据联合国粮农组织定义：参考作物腾发量是指从高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面而不缺水的815cm高的绿色草地上所蒸发、腾发的速率。计算参考作物腾发量公式很多。这里应用联合国粮农组织推荐的，世界上应用广泛的彭曼公式： 式中：在饱和水汽压与温度关系曲线上，当温度在某一定值时的斜率（hPa/度）；当时，ea4249.9/(241.9+T)2当时， ea当时，ea温度计算常数，0.66hPa/；Rn为太阳净辐射量，以可能蒸发的水层深度计（mm/d）； Rn =0.75Ra(a+b)-(0.56-0.079)(0.1+0.9)a大气顶部太阳辐射（mm/d 1mm=59卡/cm2）a =i/o2t/(0sinsin0coscos)其中i为太阳常数i卡分.cm2t=1440min0=15N/2(度)为最大可能日照时数（h/d）；4/15*arcsinSQRsin2(90.57+-)/2)/cos*cos为地理纬度为赤纬：=23.5sin(0.986m-78.9)m=30.4*I-15.2I为月序p为日地平均距离比，随月份不同而异，其值如表4.2-1。表4-4 各月日平均距离比表月份123456p0.9840.9880.9951.0031.011.016月789101112p1.0161.0131.0050.9970.9890.984a、b用日照时间估算太阳总辐射的系数；n为实际日照数(h/d)k4为黑体辐射量（mm/s）：其中斯蒂芬波尔曼常数=1.9847*10(-9)(mm/d.度)Tk为开氏温标计的绝对温度Tk=273+T()为平均温度（）Ea干燥力(mm/d)：a=0.26(1+u2)(ea-ed)其中ed实际水汽压（hPa）：u2地面以上2m高处风速（m/s）其它高度的风速应换算；风速修正系数，在日最低气温平均值大于且最高气温与日最低气温之差的平均值t大于12时，=0.7t-0.265；其余条件下，0.54。根据省气象台提供的XX县19711998年气象资料，计算参考作物腾发量ET0，为灌区作物各生育阶段需水量分析计算奠定了基础。2)作物需水量计算作物需水量按下式计算：ET=* ET0式中作物阶段日平均需水量（mm/d）；土壤水分修正系数，对水稻田，对水浇地、菜地0.8；作物系数；它是由作物阶段