门源县苏吉滩乡草原节水灌溉工程设计毕业论文.doc

门源县苏吉滩乡草原节水灌溉工程设计毕业论文目录1 综合说明- 1 -1.1 建设背景- 1 -1.2建设目标和任务- 1 -1.3编制原则和依据- 1 -1.4建设内容- 1 -2项目区基本情况- 2 -2.1自然地理- 2 -2.2 地形地貌- 2 -2.2.1 山地- 2 -2.2.2 谷地- 2 -2.2.3 盆地- 2 -2.2.4 湿地- 2 -2.3 气象水文- 3 -2.3.1 气象- 3 -2.3.2 水文- 3 -2.3.3 水源现状- 7 -2.3.4 水利现状- 7 -2.4 工程地质- 7 -2.4.1 地形地貌- 7 -2.4.2 地层岩性- 7 -2.4.3 地质构造及地震- 8 -2.4.4 灌区地质- 8 -2.4.5 天然建筑材料- 8 -2.5 社会经济状况- 9 -3工程建设的可行性和必要性- 10 -3.1 工程建设的必要性- 10 -3.1.1草原现状- 10 -3.1.2工程建设必要性- 10 -3.2工程建设的可行性- 11 -3.2.1自然条件适宜项目的实施- 11 -3.2.2干部群众有着极高的水利建设热情- 12 -3.2.3建后管护有保证- 12 -3.2.4具有较好的社会、生态、节水效益- 12 -4供需平衡分析- 13 -4.1 可供水量分析- 13 -4.2 灌区需水量分析- 13 -4.3 供需平衡分析- 13 -5工程规划与设计- 14 -5.1工程等级- 14 -5.2 工程规模- 14 -5.3 总体布置- 14 -5.3.1 工程总体布置- 14 -5.3.2 灌区田间布置- 14 -5.3.3 灌溉方案的比较- 14 -5.4 灌溉制度确定- 15 -5.4.1 灌溉制度的拟定- 15 -5.4.2 设计灌水定额和设计灌水周期- 15 -5.4.2 管灌设计次数和轮灌制度- 17 -5.4.3 给水栓的作业方式- 17 -5.5 水源工程设计- 19 -5.5.1 廊道尺寸的确定- 19 -5.5.2 廊道结构- 19 -5.6 灌溉工程设计- 19 -5.6.1 管径选择- 20 -5.6.2 水头损失的计算- 20 -5.7管网配套技术- 24 -5.7.1 管道设计- 24 -5.7.2 阀门井设计- 24 -5.7.3 给水栓、排水栓- 24 -6工程施工- 25 -6.1施工条件- 25 -6.1.1工程特点- 25 -6.1.2对外交通- 25 -6.1.3主要建筑材料来源- 25 -6.2工程施工- 25 -6.2.1施工条件- 25 -6.2.2施工进度- 25 -6.2.3施工方法- 25 -6.2.4设备、材料选型- 26 -7环境影响评价- 27 -7.1评价依据、标准和年限- 27 -7.1.1评价依据- 27 -7.1.2评价范围与评价标准- 27 -7.1.3评价年限- 27 -7.2生态、社会和水源评价- 27 -7.2.1生态环境评价- 27 -7.2.2社会环境评价- 27 -8项目组织与管理- 28 -8.1建设管理- 28 -8.1.1 实行“四制”- 28 -8.1.2 管理方式- 28 -8.1.3 资金管理- 29 -8.2 工程管理- 29 -8.2.1管理机构- 29 -8.2.2具体措施- 29 -8.2.3运行前注意事项- 29 -8.2.4运行注意事项- 30 -8.3 用水管理- 30 -9效益分析- 31 -9.1 经济效益- 31 -9.1.1 人工饲草料种植比例及价格- 31 -9.1.2效益计算- 31 -9.2社会效益- 31 -9.3生态效益- 32 -9.4节水效益- 32 -10结论及建议- 33 -10.1结论- 33 -10.2建议- 33 -11 致谢- 34 -参考文献- 35 -3综合说明1 综合说明1.1 建设背景门源县是青海省主要的畜牧业县，畜牧业是广大牧民赖以生存的主要产业，也是全县国民经济的基础产业，在维护生态安全、社会安定、民族团结和国防安全方面具有重要的战略地位。一方面门源县独特的自然地理环境、资源状况决定了该县发展特色畜牧业所具有的优势，另一方面极其脆弱的草原生态环境又严重的制约着畜牧业的发展。门源县牧业区大多处于半干旱、高寒地区，降雨偏少、蒸发强烈、水资源短缺、多风沙、水土流失严重、生态脆弱。加之多年来牲畜增加，草原超载放牧，导致草原退化、沙化、荒漠化严重，生态环境恶化日趋加剧。不仅威胁着牧区牧民的生活、生存环境及经济社会的可持续发展，还直接影响和威胁生态安全。大力发展草原节水灌溉，是解决高原地区草场退化的一项重要战略技术措施，也是改善草原生态环境，提高草场生产力，促进我省牧区畜牧业朝高产、优质方向发展的重要措施。为了实现新型畜牧业发展模式，门源县水务局抓住国家有关政策及扩大内需这一千载难逢的发展机遇，积极促进经济增长，加强农牧区水利基础设施建设。经多次现场踏勘，初步选定在门源县苏吉滩乡药草梁村规划3000亩草场作为草原节水灌溉示范项目。根据对项目区水源状况、灌区位置、地形条件、土壤植被、草场缺水等情况进行了详细的调查和勘察，收集了项目区的相关资料，选择了适宜草原灌溉推广的节水灌溉措施，通过工程布置、方案比较，确定了工程规模、建设内容，完成了该项目的实施方案编制。1.2建设目标和任务门源县苏吉滩乡药草梁村草原节水灌溉示范项目建成后，可解决苏吉滩乡药草梁村3000亩人工草场灌溉问题，遏制草场荒漠化。进一步改善草原生态环境，提高草场生产力，促进门源县牧区畜牧业朝高产、优质方向发展。1.3编制原则和依据（1）用先进的技术成果装备水利，用现代科学技术改造传统水利，用现代的经营理念、管理水平，为经济和社会发展提供高质量服务和好的环境，实现水利可持续发展和节水高效的发展目标。（2）坚持调查研究，学习借鉴的原则。因地制宜的提出节水的奋斗目标和有科学依据的节水灌溉标准。（3）坚持先试点后推广的原则。重点抓好项目区节水灌溉示范项目，通过典型示范，摸索总结经验，取得成功后逐步推广，充分发挥项目的示范带头作用。（4）坚持工程建设和管理相结合，经济、社会和生态效益相统一的原则，切忌搞形式主义，“花样”工程。1.4建设内容（1）引水枢纽：地下截水廊道1座。（2）管道工程：新建主干管4020m，支管18条21464m，移动软管650 m。（3）管道配套工程：减压井1座，各类阀门井22座，排水栓18座，给水栓200个。项目区基本情况2项目区基本情况2.1自然地理门源回族自治县位于东祁连山的冷龙岭和达坂山组成的大山从中。东北与甘肃的山丹、永昌、肃南、天祝县接壤，西南与本省的祁连、海晏、大通、互助县毗邻。地理坐标：北纬370311-375928，东经1005528-1024126，东西长156km，南北宽104km，全县国土总面积6902.26km 2。辖4个镇8个乡，109个行政村，7个居民委员会，浩门镇为县镇府所在地，境内有省属浩门农场、门源种马场等驻地单位。该项目区位于苏吉滩乡药草梁村境内，药草梁村位于苏吉滩乡东北部，距乡政府所在地约28km，距门源县所在地浩门镇25km，有227国道经过，交通便利。2.2 地形地貌门源县县境内山地占72%，盆地占28%，最高的冷龙岭岗什卡峰海拔5254.5m，最低的珠固寺沟口海拔2388m，相对高差2866.5m，地带垂直明显，气候随海拔高低变化很大。2.2.1 山地县境以北的祁连山冷龙岭，西起扁都口，东止乌鞘岭，全长300km，在县境内绵延200km，山体高大厚重，有现代冰川发育。县境以南的达坂山是祁连山一级支脉，西起卡当山，东至享堂，长约586km，在门源县境内绵延156km，平均海拔4200m。屏立南部的这些山峰，构成了界于海北藏族自治州海晏、大通县、互助县三县的分界岭。2.2.2 谷地东西向贯穿全境的大通河在县境共历三峡：那子海峡，从苏吉滩乡巴里哈图入境至该乡燕麦图乎出口，长20km，河床宽在40-60m之间；手扒崖峡谷，从苏吉滩乡南石头沟至青石嘴尕大滩，长15km，河床平均宽约70m；仙米峡，从克图口至珠固寺沟口，全长40km，河床宽窄不一，两岸台子有小块农田。2.2.3 盆地浩门盆地：位于县境中部，北负冷龙岭南依达坂山，东起克图口，西至青石嘴、盘坡，长约50km，东宽15km，西宽25km，总面积为1000km2。平均海拔2800m，是门源回族自治县及省属浩门农场的粮油生产基地。永安盆地：位于县境西部，东起吊沟山-青石嘴-盘坡，西至景阳岭-赛什图河谷-那子海峡口，东西长35km，南北宽30km，总面积950km 2。海拔高度在3200-3800m之间，盆地内中低山、丘陵、台地、湖泊、沼泽相间，是门源种马场和苏吉滩、皇城两个乡的畜牧业基地。2.2.4 湿地门源湿地属于高山淡水湿地，分布类型主要有两种：一是位于海拔3000-3600m的河漫滩和河谷阶地；二是海拔3700-3950m的高山小湖泊及四周。全县湿地总面积142961亩。2.3 气象水文2.3.1 气象门源深居大陆，远离海洋，属大陆性高原气候。县境内降水充沛，但时空分布极不均匀，老虎沟-大滩一带为多雨区。年平均降水量521.4mm，年最多降水量730.7mm，年最少降水量380.8mm，降水多出现在夏秋季节，干湿季节分明，5-9月降水量占全年85%，10-4月降水量仅占全年降水量15%。降水多以夜雨形式出现，夜雨日数占65%，夜雨降水量占56%。日最大降水量52.8mm，对交通及农业生产有较大影响。根据门源县气象站气象资料记载年平均气温0.8，年内最高温度的月份6、7、8三个月，其中7月最高，平均温度12.1，最冷月份1、12月，其中1月最低温度-13.3。极端最高温度31.7，极端最低温度-34.5，日较差平均为11.6-17.5，年内无霜期35天左右，最长88天，无绝对无霜期，冰期为9月起至次年4月止，最大冻土层深度220cm。2.3.2 水文2.3.2.1 项目区水资源概况白水河是大通河北岸的一级支流，河流主流发源于祁连山的冷龙岭地带，河流类型为羽形，河流经山地峡谷后在出山口通过冲积扇，自北向南于青石嘴镇处汇入大通河。根据对该地区1:5万地形图进行量算,河源高程为4428m，河口海拔2929m，沟长32.2km，出山口至汇入大通河口长约20.0km。白水河流域面积为207km2，平均比降为4.66%，流域内各种地貌齐全，径流以降水和冰雪融水补给为主。每年34月间的春汛主要是融冰雪水，降水主要集中在每年79月间，降水量占全年总量的60%以上。2.3.2.2 径流量计算根据对该地区1:5万地形图进行量算,河源高程为4428m，河口海拔2929m，沟长32.2km，出山口至汇入大通河口长约20.0km。白水河流域面积为287km2，平均比降为4.66%，在老虎沟上处曾设有老虎沟水文站，于1959年5月设立，1961年12月撤销，有不到3年的实测资料，其实测年平均流量达4.89m3/s。由于资料系列太短，按无资料地区对待，本次计算不采用该站的水文资料。在大通河的上游支流上，曾建有大梁水文站，大梁站有11年的实测径流系列。现采用三种水文分析方法对该项目区截水廊道上游段白水河的流域流量进行分析。（1）水文比拟法在大通河上游的支流上曾建有大梁水文站，大梁站位于大通河上游左岸的永安河上，有10年的实测资料（1960年至1969年），集水面积254km2，多年平均流量为2.93m3/s。根据地形地貌特征和气候条件，采用水文比拟法计算时，应根据当地的降水进行修正。水文比拟法的计算公式如下：Q白=（F白/F参）（P白/P参）Q参 (1) 式中：Q白白水河的多年平均流量（m3/s） F白白水河的廊道以上的流域面积（115km2） P白白水河的廊道流域中心的平均降水量（470mm） Q参参证水文站的多年平均流量（2.93m3/s） F参参证水文站流域面积 (254km2) P参大梁水文站的多年平均降水量（461.2mm）经计算廊道以上年平均径流量Q=1.35m3/s。（2）径流深等值线法根据青海省水文手册径流深等值线图，查得白水河流域中心多年平均径流深为H=230mm，用下式由流域平均径流深计算多年平均年径流量：W=HF1000 (2)式中：W多年平均年径流量（104m3）F流域面积（km2）此次计算考虑截水廊道以上115km2H多年平均径流深取230（mm）。通过计算，其多年平均年径流量为W=2645104m3计算其多年平均流量Q=W/T (3) =2645104/365/24/3600=0.84m3/s （3）经验公式法根据青海省水文手册中介绍的年平均流量流域面积经验公式法，由于白水河的流域面较小,不宜采用大通河干流地区的公式,选用与大通河相邻的湟水流域脑山区的经验公式： Q=0.0041F1.11 (4) 计算截水廊道的多年平均流量：Q=0.00411151.11=0.79 m3/s多年平均年径流量：W=Q*T (5) =0.79365243600=2491104m3经分析三种方法计算结果都比较接近，考虑到降水、气温、地形、下垫面条件，认为径流深等值线法能较准确反映工程区特性，且对工程设计偏于安全，因此，确定采用径流深等值线的结果，引水口处多年平均流量0.84m3/s，年径流量2649104m3。2.3.2.3 多年平均径流量年内分配实地勘察白水河流域植被良好，地下水补给的比重较大，径流年内分配较平稳，而邻近的大梁水文站河道流量较稳定。所以采用邻近大梁水文站天然径流量资料进行年内分配计算。引水口处多年平均径流量月分配见表2-1。 表2-1 引水口处年径流量月分配表 单位 ： m3/s 月 份站名1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年大梁站0.280.240.482.344.114.327.526.414.642.591.490.532.93%0.80.71.46.811.712.321.518.313.37.44.31.5100设计断面0.081 0.071 0.141 0.685 1.179 1.240 2.167 1.845 1.341 0.746 0.433 0.151 0.84设计年径流量及年内分配由年径流深Cv等值线图、Cs/Cv分区图，查引水口以上流域重心，年径流Cv=0.24,Cs/Cv=2.0，根据均值、Cv、Cs/Cv三个参数,由皮尔逊型曲线，计算不同频率的设计年径流量。见表2-2。 表2-2 设计频率年径流量统计表 单位：m3/s站点Q均CvCs/ Cv设计频率流量25%50%75%引水口0.840.2420.950.820.70 引水口处p=25%时，Q=0.95m3/s， p=50%时，Q=0.82m3/s， p=75%时，Q=0.70m3/s，以大梁站为参证站选择p=25%，p=50%，p=75%所对应典型年，采用同倍比缩放对引水口处设计径流量进行月分配。表2-3 引水口丰水年份（p=25%）径流量月分配表 单位： m3/s月份站名1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均流量大梁站0.250.210.323.376.715.5110.25.655.443.341.960.573.34%0.60.50.77.715.412.723.41312.57.74.51.3100设计断面0.068 0.057 0.080 0.878 1.756 1.448 2.668 1.482 1.425 0.878 0.513 0.148 0.95表2-4 引水口平水年份（p=50%）径流量月分配表 单位：m3/s月份站名1月2月3月4月4月5月6月7月8月9月10月11月平均流量大梁站0.260.180.492.365.24.127.085.824.232.481.460.422.87%0.80.51.46.915.212.120.817.112.47.34.31.2100设计断面0.079 0.049 0.138 0.679 1.496 1.191 2.047 1.683 1.220 0.718 0.423 0.118 0.82表2-5 引水口偏枯年份（p=75%）径流量月分配表 单位：m3/s 月份站名1月2月3月4月4月5月6月7月8月9月10月11月平均流量大梁站0.350.320.782.063.143.715.322.774.672.241.390.512.46%1.31.22.97.611.513.619.510.117.18.25.11.9100设计断面0.1090.1010.2440.6380.9661.1421.6380.8481.4360.6890.4280.1600.702.3.2.4洪水计算该地区每年都有突降暴雨的情况，雨水汇集于山沟中流入白水河内形成洪水。项目区引水口以上流域汇水面积115Km2，水源主要以山间水和大气降水补给为主，用两种公式推求该沟道20年一遇1小时的设计洪峰流量。a、洪峰流量模数法由于青海省水文手册所用资料截止到1970年，用建站至1970年尕大滩站资料重新建立不同重现期洪峰流量模数流域面积关系系数M，采用查图确定。计算引水口断面的洪峰流量模数结果见表2-6。表2-6引水口洪峰流量模数法推求洪峰流量 单位：m3/s重现期公式流域面积F（Km2）MQm（m3/s）50Qm=MF2/3115 3.0673.53202.457.67101.9145.90b、经验公式法根据青海省水文手册中年最大流量流域面积经验公式，该地区仅有大通河干流的公式，而白水河流域面积太小，因此采用与本流域气候特征较相似的湟水脑山区的经验公式，计算不同频率的设计洪峰流量。采用公式及其计算结果见表2-7。表2-7 引水口经验公式法推求洪峰流量 单位：m3/s重现期公 式流域面积F（Km2）FnQm（m3/s）50Qm=6.3F0.5511513.6085.6520Qm=4.0F0.5916.4465.7510Qm=2.4F0.6218.9545.48c、成果分析采用洪峰流量模数法计算20年一遇设计洪峰流量为57.67m3/s，采用经验公式法计算洪峰流量为65.75m3/s，根据当地实际调查，采用洪峰流量模数法计算的与实际情况接近。可用于该引水口断面处设计洪水计算。以上分析，可以认为设计洪峰流量为57.67m3/s。2.3.2.5 泥沙由于受地质条件和气候条件的限制，门源地区的水土流失主要为水力侵蚀和冻融侵蚀。水土流失冲走了地表有机土壤，降低土壤肥力，淤塞河道，毁坏农田、草原，造成河道洪水连年成灾，同时泥石流淹没农田，冲毁 河道两岸的水源涵养林，加促生态环境恶性循环。该流域的泥沙主要来源是69月汛期洪水挟带的泥沙。在降水产流过程中，冲刷地表沙土带入河道形成，尤其是由暴雨或大雨形成的洪水所挟带的泥沙更多，其次为春汛期间的泥沙，主要系融冰雪和降雨产流过程所形成。2.3.2.6 结论及建议经现场实地踏勘和对项目区白水河引水口处径流、洪水分析得出以下结论：（1）经分析计算,引水口处多年平均流量0.84m3/s，年径流量2649104 m3。河道来水量远大于设计用水量为41.63万m3,水量满足设计要求。（2）引水口处设计洪水标准采用1020年一遇，设计洪峰流量在46.80-52.56m3/s之间，洪峰流量不大,应做好引水口的防洪防止措施。2.3.3 水源现状该项目灌溉水源以白水河的水为主，白水河为大通河的一级支流，水量水质均满足草原灌溉要求。2.3.4 水利现状该人工饲草料草场内无任何水利灌溉配套设施，目前仅靠天然降雨来满足草场的灌溉要求。2.4 工程地质2.4.1 地形地貌项目区位于门源县南部，青甘交接处大通河川水区，地势自北向南倾斜，地貌以河谷浅山地为代表，从中更新世起，形成盆地丘陵地貌。2.4.2 地层岩性项目区出露的地层主要有前第四纪地层奥陶系(O)、三迭系（T）和第四系（Q）松散堆积物。由老至新简述如下：（1）奥陶系(O)分布于青石嘴镇以南的沟谷两侧山体上，厚度大于3637m，为一套灰、灰白色硅质岩、灰绿色安山玄武岩、安山岩、灰色千枚岩、板岩等。规划的托河、托峡电站两侧山体均为该地层。（2）三迭系（T）上统T3分布在青石嘴镇以北的沟谷两侧山体上,上部为一套灰黄、灰黑色砂质页岩、粉细砂岩夹煤；下部淡红、灰白色砂岩夹页岩、煤等。规划的林场级电站两侧山体为该地层。中下统T12分布在加拉滩以北的河谷两侧山体上，上部为一套紫红色砂岩，中部为紫红色砂岩与页岩互层，下部为页岩。（4）第四系（Q）区内第四系（Q）堆积物主要有残坡积、崩坡积层、冲积、冲洪积、洪积等。在工作区成因类型较复杂，岩性变化大。（5）全新统残坡积层（Q4dl）多分布于山麓缓坡、坡脚地带，厚度一般1-3m,结构松散，具架空结构，岩性为含泥块碎石土。表层一般覆有30-50cm的植被层。（6）全新统崩坡积层（Q4dLcol）分布于山麓陡坡坡脚、阶地前缘地带，厚度一般1-4m,结构松散，具架空结构，岩性主要为块碎石土。（7）全新统洪积层（Q4pL）分布于冲沟沟底、沟口洪积扇，厚度3-8m不等,结构较松散，岩性主要为碎石土。（8）全新统冲洪积层（Q4al_pl）分布于河流阶地，厚度大于5m,岩性主要为漂卵石土，表层一般覆有1-2m的粉土层。（9）全新统冲积层（Q4al）分布于河床及河漫滩，厚度2-10 m,岩性主要由漂卵石土组成，表层覆有0.2-0.5m的粉细砂层。2.4.3 地质构造及地震2.4.3.1 地质构造项目区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。项目区自晚更新世以来无明显的断裂活动，属区域地质相对稳定地区。2.4.3.2 地震根据国家地震局和建设部联合发布中国地震烈度区划图(2001)，白水河防洪堤地震基本烈度可定为度。根据国家质量技术监督局2001年02月02日发布的中国地震动参数区划图，该工程库区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期0.35s。2.4.4 灌区地质2.4.4.1 引水枢纽根据已调查的地质情况表明：截水廊道表层有50cm厚的黑钙层，以下是砂砾石层，再往下露祼出第三系白粟纪岩石，廊道所处位置河床中为砂砾石层。2.4.4.2 管道地质管路布置区域较大，地质条件各有变化，从总体看，区域内地表多为亚粘土、亚沙土、黄土层，厚度较小，其下为砂砾石土层及第三系粘土岩，砂岩、沙质泥岩夹石膏的风化坡积物等。2.4.4.3 附属建筑物地质上层为黄土，下层为砂、砾石层，厚度不一，地质条件良好。蓄水池基础座落砂砾上，承载力满足要求。2.4.5 天然建筑材料本工程所需砼量、砂砾石垫层料较少，需在天然建筑料场进行集中布置和开采。白水河段虽有丰富的砂砾料，不易开采。若开采后易破坏河床，河床破坏后不易恢复等缺点，因此，不宜作为天然建筑材料场。根据灌区的位置，从附近料场内进行采购，砂子、砾石运输距离5km。由于工程所需块石料较少，可从附近的白水河河床上选采，运距35km。水泥采用大通县水泥厂水泥，运距100km；钢材等其它材料从西宁采购，运距125km。2.5 社会经济状况门源县现辖4镇8乡109个村，县府驻浩门镇，现有回、汉、藏、蒙古、土、撒拉等22个民族，总人口15.14万人，其中回族6.16万，占总人口的40.7%。地区生产总值16.05亿元，第一产业4.43亿元，第二产业5.35亿元，第三产业6.27亿元，人均收入4312.53元。药草梁村位于苏吉滩乡东北部，距乡政府所在地约28Km，距门源县所在地浩门镇25Km，全村有牧户46户193人，其中劳动力112人，占全村总人口的58%，是一个以藏族为主，蒙、汉、回、土等五个民族集居地纯牧业村，拥有草场3万亩，其中夏秋草场1.3万亩，冬春草场1.7万亩，冬春草场全部实现围栏。共有土地1340亩（其中饲草料地520亩）。存栏各类牲畜5352（头、只、匹），其中羊4130只，牛1192 头，马30匹，母畜比例为62%，现有各类牲畜暖棚56幢，暖棚覆盖率98.2%，建有绵改点及药浴池、畜牧综合服务室各1处，为舍饲、半舍饲畜牧业打下了良好的基础。水利水电工程 - 9 -工程建设的可行性与必要性3工程建设的可行性和必要性3.1 工程建设的必要性3.1.1草原现状门源县大部分草原处于干旱，半干旱地区，水资源时空分布不均，旱缺水使大面积的人工饲草料场退化，饲草料产草量减少，载畜量微弱，制约了牧区经济、社会的发展，牧民群众生活贫困，生存环境恶劣，主要表现在以下几个方面：（1）草场荒漠化，水土流失严重随着全球气温的回升，干旱缺水现象日趋严重，使诸多人工饲草料无水或供水不足，致使人工饲料场退化，饲草料产量降低，载畜量微弱，严重制约着牧区经济的进一步发展。大面积的开荒，严重的鼠害及人为破坏等原因，使诸多植被受损，草地沙化，荒漠化现象普遍。为了减少水土流失面积，进一步改善境内生态环境，为子孙后代造福。在门源县实施人工饲草料场植被保护与建设工程具有十分重要的意义。（2）草场严重超载、抵御自然灾害能力低当前影响牧区畜牧业发展的另一个重要因素是冬季饲草料不足，有相当多的地区冬季饲草料场已达饱和状态，个别地区冷季死草料场已严重超载，超载又导致饲草料场退化，使冬季饲草料场供应不足的矛盾更趋尖锐。长期干旱缺水，使人工草场退化，只是牧区抵御冬春自然灾害能力减弱，为抵御冬春自然灾害，都需要储备一定数量的越冬草料，但目前各地草场普遍存在天然打草不足的问题，同时人工草场无大面积种植，使牧区抵御冬春自然灾害能力很弱，牧区“靠天养殖”、“随水草而居”的生活仍未得到彻底的解决。（3）草场建设在生态畜牧业中的地位和作用有待加强人工饲草料基地建设是改善人工草场资源利用和提高生态畜牧业生产的基本措施。苏吉滩乡从1990年初步实施和开展以“定居、围栏、畜棚、种草”四配套为中心的草地建设。截至到目前围栏草地面积2.0万亩，牧户实现定居。人工草场的建设者改善了畜牧业生产条件，提高了畜牧业整体防灾保畜能力。但由于投资不足，缺乏技术、服务体系等多方面的原因，草地建设和规模远远满足不了生产发展的需要，牧民没有改变靠天养畜的观念，还没有摆脱靠天养畜“秋肥、冬瘦、春乏”甚至死亡的状况。已建草地设施的功能和作用的发挥还没有提高。（4）水利基础设施薄弱由于自然条件及经济条件的限制，我省人工草场水利基础薄弱，已有灌溉工程设施简陋、陈旧，灌溉技术落后，使水资源大量浪费，整个草原生产潜力停滞在一个较低的水平线上，成为我省牧区经济、社会发展的重要制约因素。根据有关部门对草原灌溉的研究表明：草原灌溉是培育改良天然草场基地的一项最基本的措施，它可使牧草产量提高数陪至数十陪。能改善和恢复植被成份，增加优良牧草在草群中的比重，延长牧草青绿时间，增加养分积累。其他改良措施如松耙、补播、施肥等，只有在灌溉和降水较多的情况下，才能充分发挥它们各自的作用。3.1.2工程建设必要性门源县苏吉滩乡药草梁村草原节水灌溉建设项目建成后对调节气候，净化空气与水质，涵养水源，防止水土流失将起到积极的作用。通过节水灌溉可提高草原的牧草产量，减少水土流失面积，改善灌区生态环境，促进地区畜牧业的发展。总之，从社会、经济及生态建设等各方面来说，工程的实施是非常必要的。（1）加快我省牧区经济社会发展的需要中央1号文件指出“稳步发展牧区水利，建设节水高效灌溉饲草料地”，实施灌溉饲草料地，可有效遏制草场退化，调整发展牧区畜牧业经济，保护草原生态提高牧民收入。省委省政府1号文件提出“稳步发展牧区畜牧业，做大做优现代农牧业示范园区，重点推进海北现代化生态畜牧业示范区建设，支持有条件的县建设农牧业示范区”。（2）促进生态畜牧业的发展生态畜牧业的可持续发展有赖于草业的生产，没有草业的大发展，就没有牧区生态畜牧业的大发展。近年来的实践证明，传统的靠天养畜已无法保证牧区经济的持续健康发展。因此，在有条件的牧区地区，将优良牧草种植与舍饲育肥集合起来，发展饲草料加工和舍饲圈养，提高牲畜生产率、出栏率，增加牧民收入，才能实现“增草、增畜、增收”的牧区经济发展目标。（3）提高项目区水利保障能力的需要项目的实施，可解决2100亩草场的灌溉问题，改善牧区灌溉的水利基础条件，提高水资源利用率。水利基础设施条件的改善，可为项目区的建设打下良好的基础，把项目区建成“高产、高效、优质”饲草料基地提供水利保障。工程的实施，对门源县草料灌溉事业的发展将起到积极的促进和项目区带动作用。门源县苏吉滩乡药草梁村草原节水灌溉建设项目建成后对调节气候，净化空气与水质，涵养水源，防止水土流失将起到积极的作用。通过节水灌溉可提高草场的牧草产量，减少水土流失面积，改善灌区生态环境，促进地区畜牧业发展。总之，从社会、经济及生态建设等各方面来说，工程的实施是非常重要的。（4）节约水资源的需要现有渠道为土质渠道，渗漏严重，灌溉困难大，影响了项目区的人工草场的生长，成为制约当地发展经济和改善生态环境的重要因素。解决灌溉问题的主要办法就是改善水利基础设施，通过渠道衬砌，提高渠系水利用系数，使水资源得到充分利用，使绝大多数草场的灌溉条件有所改善。3.2工程建设的可行性3.2.1自然条件适宜项目的实施（1）项目区海拔在32003000m之间，区内地势相对平缓，草场集中连片，牧民定居，“三通四配套”均为实现。且区内气候适宜，阳光充足，日照时间长，土壤类型多为高山草甸和山地草甸土，对牧草生产十分有利。（2）灌溉水源有保证。该项目以白水河内的地表径流为灌溉水源。白水河径流以降水和冰雪融水补给为主。根据水文分析，截水廊道以上集水面积115，多年平均流量为0.84。根据工程供水规模，考虑到工程的经济合理性，工程引水流量0.053（53.00L/s），采用低压输水管道输水灌溉方式，完全能满足项目区的灌溉用水要求（3）水利工程简单易行。工程无大的技术难题，无制约工程建设的不良地质条件，工程施工场地开阔，施工干扰小，施工简单方便。3.2.2干部群众有着极高的水利建设热情 近年来，随着全球气温的升高，干旱现象日趋严重，使项目区诸多草场供水不足，草场产草量减少，载畜量微弱，严重影响着牧民群众的生产、生活。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，对发展人工草地灌溉的愿望越来越迫切，自觉接受新技术和积极参与牧区水利建设的热情很高。因此，本灌溉项目的建设具有广泛的群众基础。3.2.3建后管护有保证 项目建成后，由县水管站具体负责组织养护、维护工作，做好用水管理。并且制定各项规章制度，实行岗位职责，分片包干、责任到人，充分调动员工的积极性、主动性。使其担负起建后运行管理工作，促进节水灌溉的责任。3.2.4具有较好的社会、生态、节水效益 该项目建成后，可较大程度地改善苏吉滩药草梁村人工草场灌溉现状，为门源县草场节水灌溉起到示范作用。不仅可以将丰富的水资源加以充分利用。对调节气候，净化空气与水质，涵养水源，防止水土流失也起到积极的作用。同时可使原有草场的灌溉效率得到提高，节约灌溉用水量。其社会、生态、节水效益均比较显著。 因此，该项目的建设是十分迫切和必要的，也是可行的。水利水电工程 - 11 -供需平衡分析4供需平衡分析4.1 可供水量分析经分析计算比较，考虑到降水、气温、地形、下垫面条件，采用径流深等值线的结果，引水口处多年平均流量0.84m3/s，年径流量2649104m3。4.2 灌区需水量分析（1）饲草料灌溉面积及人工饲草料种类门源县苏吉滩药草梁草原节水灌溉工程控制灌溉面积3000亩。经调查项目区人工饲草料主要有种植青稞、豌豆、燕麦。大致比例如下：青稞：豌豆：燕麦30:40:30。（2）灌溉水利用系数根据项目区的人工饲草料的类型，地形、投资条件、管理水平，经分析比较，本次灌溉方式采用管灌方式。根据国家标准GB85-85中的规定，管道灌溉输水利用系数取0.80。（3）灌溉需水量门源县苏吉滩药草梁草原节水灌溉工程控制灌溉面积3000亩，根据拟定的灌区灌溉制度，计算得出灌区年总毛灌溉用水量为W=41.63万m3，详见表4.1。表4.1 门源县苏吉滩药草梁草原节水灌溉工程灌区年灌溉需水量表灌溉作物综合净灌水定额（m3/亩）灌溉水利用系数综合毛灌溉定额（m3/亩）灌溉面积(亩）灌溉净用水量(万m3)灌溉毛用水量(万m3)青稞1200.8015090010.813.5豌豆120150120014.418燕麦90112.59008.110.13合计300033.341.634.3 供需平衡分析根据水文分析，该工程的水源水量比较稳定，水量有保证，且距项目区较近。引水口处多年平均流量0.84m3/s，年径流量2649104m3,该工程设计灌溉总毛用水量41.63万m3，河道来水量远大于设计引水流量，水量满足设计要求。取水后对当地水资源和水环境不会产生生态影响。水利水电工程 - 13 -工程规划与设计5工程规划与设计5.1工程等级根据牧区草地灌溉与排水技术规范（SLXX2005），设计引水枢纽等别为V等、属小（2）型工程，水工建筑物级别为：主要建筑物5级，次要建筑物5级。灌溉设计保证率为75%。5.2 工程规模门源县苏吉滩乡药草梁草原节水灌溉示范工程位于苏吉滩乡东北部，距乡政府所在地约28km，距门源县所在地浩门镇25km，有227国道经过，交通便利。本次设计在药草梁村人工草场内选择3000亩地作为节水灌溉示范区。5.3 总体布置5.3.1 工程总体布置工程布置遵循“因地制宜、布置合理、便于管理、费用较省”为原则。以干管尽量控制整个灌区、方便分水、容易布置各管网建筑物出发，尽量缩短线路长度，避免急转弯、较大的起伏、穿越不良地质地段，并且充分利用地形条件采用重力流输水要求，由较高山梁向下游山梁选线定线。干管线主要沿山梁布置。5.3.2 灌区田间布置项目区地势北高南低，地形较为平坦开阔，海拔高程在30003200m之间，按照建设要求，灌区基本呈不规则的矩形，整个管网呈 “梳”字型布置，主要是利用地势自然落差，集中水头利用给水栓进行灌溉。配水管共设有分支管18条，相邻支管间距为100m，垂直等高线方向布置，支管上设置给水栓，间距均为100m，在各级管道交接处布设阀门井，在支管末端设置排水系统。移动支管接给水栓后进行适度喷洒灌溉。5.3.3 灌溉方案的比较干旱缺水严重制约着牧区经济的发展，大面积的无水和供水不足，使草场日趋退化，草地沙化，荒漠化威胁着人类的生存。要解决草地灌溉缺水问题，除开源以外，节水和水资源的合理、高效利用是解决水的供需矛盾的根本措施。我省牧区水利起步晚，发展慢。目前多数牧民基本实现定居，虽然解决了相应的人畜饮水问题，但草原灌溉仍属空白。该工程作为草地节水灌溉项目，本着“节水、高效”的原则，结合项目区地形、地貌，水源状况，社经条件、资金等，设计过程中选用了两种比较适宜的灌溉方式进行了对比，分别是方式低压管道输水人工灌溉方式和喷灌两种灌溉方式，其特点如下：（1）低压管道输水人工灌溉采用这种方式灌溉，节水性能高，初期投资较少，运行维修费用低，但工程运行过程中耗费人力资源多，灌溉对人工工作依赖高，受当地天气气候及时间的影响不大。（2）喷灌采用这种方式灌溉节水性能高，水资源利用率高，工程耗费人力资源少，但初期投资大、运行维修费较高，对水质要求较高，对管道压力要求高，对设备的管理极为不易，此外，喷灌受风速影响大，风速大于3级时不宜采用。经过分析比较，尽管喷灌有诸多优点，但考虑到当地牧区气候条件差，而喷灌对风速的要求过高，对水质要求较高，再加上对设备管理不易等因素，本次设计采用方式低压管道输水灌溉方式。5.4 灌溉制度确定5.4.1 灌溉制度的拟定对于人工饲草料，灌溉制度依据牧区草地灌溉与排水技术规范（SL3342005）、水利部牧区水科所对人工草场的灌溉制度和对人工种植青稞、豌豆、燕麦等灌溉试验的结果，参照青海省有关地区农业灌溉试验的有关资料，并通过与当地牧民了解，根据群众总结的“看天、看地、看作物”的灌水经验，本着节约用水，尽量掌握牧草的物侯期实行补充灌溉，浇好关键水的原则制定本项目灌溉制度。5.4.2 设计灌水定额和设计灌水周期牧草的灌水定额和灌水周期随着年份和生育阶段不同而有所变化，为了确保管灌工程的设计标准，应选择符合设计代表年的作物灌水临界期（作物需水强烈、计划湿润层大）的资料来计算灌水定额和设计灌水周期。（1）灌水定额该项目区实测土壤容重为1.12-1.35kg/cm3，田间最大持水量为23%，适宜土壤含水量上、下限分别为90%和60%。根据节水灌溉技术规范SL207-98中的第5款规定，管灌区灌溉水利用系数不应低于0.80，故本项目区喷洒水利用系数取0.80。根据西北农林科技大学对牧草耗水的试验分析资料，计划湿润层深度h，主要取决于牧草主要根系活动层的深度，随着牧草的生长根系活动层也随之加大。这里原说的计划湿润层是指需水关键期作物主要根系活动层的深度。本项目区无实测资料，参照有关资料，实施管灌后，土壤水分有明显的增加，牧草根系有明显的向水性，故取计划湿润层深度h=0.35cm。设