某地区节水灌溉示范项目可行性研究报告

- 目 录 1 综合说明 1 1.1 概述 1 1.2 建设内容及规模 1 1.3 投资估算及效益分析 2 1.4 附图及附表 3 2 基础资料 5 2.1 自然概况 5 2.2 社会经济状况 8 2.3 基础设施 8 3 建设牧区节水灌溉示范项目的可行性和必要性 9 3.1 建设项目的必要性 9 3.2 建设项目的可行性 9 4 技术设计方案 12 4.1 总体设计 12 4.2 项目区建设的指导思想及原则 13 4.3 规模与方案 14 4.4 典型设计 18 4.5 配套工程设计 27 4.6 试验观测 29 5 水资源供需分析 30 5.1 项目区地下水资源量 30 5.2 地下水可开采量 31 5.2.1 地下水可供水量 31 5.3 水质评价 32 - 5.4 项目区水量平衡分析 32 6 投资估算与资金筹措 33 6.1 投资估算 33 6.2 资金筹措方式 38 7 经济效益分析 43 7.1 经济效益 43 7.2 国民经济效益评价 47 7.3 供水成本计算 48 7.4 生态效益和社会效益 50 7.5 综合评价 50 8 环境影响评价 52 8.1 水环境评价 52 8.2 生态环境评价 52 9 项目建设组织与管理 54 9.1 建设管理 54 9.2 资产管理 55 9.3 经营管理和运行管理 55 - 1 综合说明 1.1 概述 本项目实施地点为 赤峰市巴林右旗巴彦塔拉苏木境内，距旗政府所在地大板镇以东 12km， 总士地面积 1.5 万亩，天然草场面积0.9 万亩。规划 建设节水灌溉示范基地 2200 亩， 林地 200 亩， 采用维蒙特 8120 型圆形 喷灌机进行灌溉，灌溉率 100%。在该地区建设节水灌溉及林网配套项 目从技术方面、资金保证、水资源条件及经济效益、社会效益、生态效益各方面都是合理可行的。 1.2 建设内容及规模 1.2.1 水源工程及电力配套工程 项目区附近无地表水源可利用，发展节水灌溉只能开发地下水源，项目区内现有机电井 2 眼，需新打机电井 4 眼，配套 200QJ63 48/4 潜水电泵 6 台，建设井房及控制室共 8 间 。架设 10kv 输电线路 1.0km，埋设地埋电缆线 0.30km，安装 2 台 S9-80/10 变压器。 1.2.2 节水灌溉工程建设 项目区建节水灌溉面积为 2200 亩， 维蒙特 8120 型圆形喷灌机灌溉。 主要种植青贮 玉米和紫花苜蓿。 - 1.2.3 道路、林网及网围栏建设 考虑到灌溉区耕作机械的移动，需设纵横交错的道路，目前项目区已建有主干道，而且已经种植防护林带。本 次设计只考虑建设网围栏 8000 米，并在网围栏内侧种植防护林带，建防护林 200 亩，共需栽植杨树 8000 株，柠条 6000 株，这将对干旱、生态恶化草少树缺和用养失调的牧场，能形成良好的田间小气候。 1.3 投资估算及效益分析 项目区总投资概算 191.35 万元。资金由中央、地方政府共同筹措，其中国家投入 127.57 万元，地方及各级政府匹配 63.78 万元。 项目区建成后，可 使 内蒙古福泽农牧业有限责任公司 增加灌溉饲草料地 2200 亩，其经济效益、社会效益和生态效益显著。首先通过节水灌溉及种植结构调整， 年增产青贮玉米 550 万公斤年（折干草 275.0 万公斤），年增产牧草 66.00 万公斤 ，总增产量为 341.00万公斤。可实施舍施圈养 4670 个羊单位，使项目区内亩产 30.5 公斤左右的天然草场实现休牧面积 11.18 万亩，使天然草场得以自然恢复，促进生态环境的改善。而良好的环境条件又为牧业生产发展打下了基础。 经济内部收益率： EIRR=14.5% 经 济 净 现 值： ENPV= 254.98 万元 经济效益费用比： EBCR= 1.15 投 资 回 收 期： T= 6.8 年。 - 1.4 附图及附表 1.4.1 附图 （ 1） 示范项目区地理位置示意图。 （ 2） 项目区工程总体布置图。 1.4.2 附表 ： （ 1）节水灌溉示范项目建设内容汇总表。 - 附表 1 建设内容汇总表 项目名称 内蒙古巴林右旗节水灌溉示范 项目可行性研究报告 项目建设地点 赤峰市巴林右旗巴音塔拉苏木 项目法人单位 内蒙古福泽农牧业有限责任公司 法人代表：高登辉 电话：项目规划 设计单位 单位名称：内蒙古研究院 资质：乙级 负责人： 程满金 电话： 3386339 项目施工单位 巴林右旗水利队 项目竣工后运行管理单位 内蒙古福泽农牧业有限责任公司 项目主要建设内容 项目 项目区 总计 水源工程及电力配套 喷灌机喷灌 林网及网围栏 试验 观测 其他 节水灌溉面积（亩） 2200 投资（万元） 191.35 33.68 141.52 6.90 9.25 亩投资（元 /亩） 869.77 152.82 643.27 31.36 42.05 工程主要要素 设计总流量（ m3/h） 378 总配套动力（ kw）： 90 管道总流量 (km) PVC 管（ 160） 3.0km。 总工程量 (m3) 土方： 2550 石方： 砼方： 0.86 总工期（月） 5 个月 材料设备投资（万元）： 182.10 其它建设费（万元） 9.25 亩增产量（公斤） 青贮玉米： 5000；紫花苜蓿： 600 亩增产值（元） 青贮玉米 655 元 /亩； 紫花苜蓿： 144 元 /亩 总增收（万元 /年） 88.92 - 2 基础资料 2.1 自然概况 2.1.1 地理位 置 巴林右旗地处内蒙古东部西拉沐沦河北岸，大兴安岭南段，东经 118 15 120 05 ，北纬 43 12 44 27， 是科尔沁草原的组成部分，总面积 10256.0km2，全旗总人口 17.5 万人，分别与巴林左旗、阿鲁科尔沁旗、西乌珠穆沁旗、翁牛特旗、林西县接壤。 巴林右旗节水灌溉示范区位于赤峰市巴林右旗巴彦塔拉苏木境内，距旗政府所在地大板镇以东 12.0km 处， 总士地面积 1.5 万亩，天然草场面积 0.9 万亩。 2.1.2 地形地貌 项目区境内地形较为简单，起伏不大。北部和南部为低山、丘陵、缓坡、宽谷相间，中间 为项目区，区内地形条件有利于地表、地下水的汇集形成。 2.1.3 土壤植被 2.1.3.1 土壤类型 项目区土壤类型主要是 粟钙土、风沙土、草甸土 ， 其中粟钙土- 约占 50， 土壤有机质含量 2 3%左右，土壤比较肥沃，营养趋于合理，适应野生草籽和林木种苗的繁畜生长。 2.1.3.2 植被条件 草原植被以典型草原，其间有少量的 低山丘陵草甸草原， 草场生长的主要羊草、大针茅、冰草、隐子草、冷蒿为主，丘陵坡地有锦鸡儿，洼地有芨芨草分布，平均植被覆盖度 40 60%。 2.1.4 气象条件 巴林右旗地处大兴安岭山前，为半干旱大陆性气候 ，气候特征为：春季干旱多风，夏季雨热集中，秋季凉爽短促，冬季漫长而寒冷。根据大板气象站观测资料，年平均气温 4.9，极端最高气温38.7，极端最低气温 31.3，月份平均气温 22.2。积温 3061.6，持续 182 天， 10积温 2767.4，持续 105 天。无霜期 129 天，日照时数 3100 小时。该地区气温、光照可以满足饲草料等作物生长所需光热条件。 多年平均降水量为 357.6mm，且多集中在 6 8 月份，占年降水量 75 80，水热同期。多年平均蒸发量 2098.5mm，为降水量的 6 倍，在干旱 年份可达 12 倍。旱灾较多，制约着农牧业生产的发展。全年大风日数 63 天，平均风速 4.3m/s，多集中在春季冬季，风向多为西北风。 - 2.1.5 水资源情况 该地区由于地形起伏较小，两侧为丘陵山区，易形成地表径流，多年平均降水量 357.6mm，降水 36.68亿 m3，径流面积 9668.96km2，平均径流深 22.85mm，旗内自产径流 2.2 亿 m3。尚有大量区外来水，多年平均径流量 8.73 亿 m3， p 75典型年径流量为 6.97 亿m3，据 1992 年巴林右旗水资源开发利用分析报告，全旗水资源总量 5.1 亿 m3，地 上水 1.251 亿 m3，地下水总补给量 2.9 亿 m3，水资源可利用量 3.9 亿 m3，地下水可开采量 2.3 亿 m3，地表水可利用量 1.6 亿 m3。 目前，全旗水资源开发利用总量 8522.84 万 m3，是水资源可利用总量的 22%，其中地下水开发利用总量 2095 万 m3，不足地下水可开发利用量的 10。 2.1.6 水文地质 该旗属西辽河流域，西拉沐沦河水系，境内有大小河流 26 条，其中较大河流有西拉沐沦河、查干沐沦河、嘎斯台河、古力古台河，其余多属季节性河流，主要依靠降水补给，随降雨形成洪水，径流暴涨暴落，洪后河床干枯。 境内地 下水可分为第四系松散岩、盆地及河流冲积平原，含水层由冲积、冰水堆积的砂砾卵石、中粗砂、细粉组成，厚度一般在10 60m，沿河地段及丘陵谷地单井涌水量在 60 100T h。 基岩裂隙水在境内分布广泛，含水层系由花岗岩、火山岩碎硝- 及变质岩组成，贮水空间随发育程度而异，在山间谷地、盆地底部基岩易被分化，局部有风化构造裂隙承压水，富水区单井涌水量60 100T h ，能够满足需要。 2.2 社会经济状况 巴彦塔拉苏木 自然资源丰富，以典型草原为主体。 巴彦塔拉苏木 位于典型草原与大兴安岭山地草甸草原过渡地带，草场植被较好， 牧草群落以菊科、禾本科、斗科、蒿类为主的群落。 303 国道从中贯穿，有完善的商业流通网络和社会服务体系。该苏木由六个民族组成，主体民族蒙古族占 30%，是边疆少数民族地区建场最早，科学养畜水平较高，牲畜质量较好的苏木。 项目区所在地 巴彦塔拉苏木 位于巴林右旗旗政府所在地大板镇 以东 12km， 总士地面积 1.5 万亩，天然草场面积 0.9 万亩 。 据2005 统计资料， 巴彦塔拉苏木 年人均收入 2150 元。 2.3 基础设施 项目区交通比较便利， 国道 303 从示范区横穿而过，附近 有互通电网，项目区需增配变压器、输电线路、配套电网用来解决 用电问题。 - 3 建设牧区节水灌溉示范项目的可行性和必要性 3.1 建设项目的必要性 巴林右旗地处半干旱地区，降水量少，且时空分布不均，水资源极为缺乏。人均水资源量 894m3，亩均水资源量 265m3，分别为全国的 40%和 19%， 发展草原灌溉必须走节水灌溉之路，使有限水资源发挥最佳效用。项目区内土壤肥力中上，适宜耕种。水资源开发利用程度低，地下水资源为 3927 万 m3，可开采量为 1389 万m3。因此发展草原灌溉具有得天独厚的优势，发展节水灌溉具有广阔前景。 加快牧区水利基础设施建设，大力发展草原灌溉、增加饲 草料的有效供应，已势在必行，本项目区草原节水增效灌溉示范项目的建设将缓解地区草畜矛盾和草原生态的进一步恶化。促进当地畜牧业生产由传统的靠天养畜向现代建设养畜转变，由粗放经营向集约经营转变，对全旗乃至自治区牧区节水灌溉将起十分重要的推广作用。因此，项目建设又是十分必要的。 3.2 建设项目的可行性 项目区地处著名 科尔沁 草原，交通、通讯条件便利，当地居民- 的文化素质和精神文明程度较高，对新生事物具有较高的接受能力，对建设草原节水灌溉工程具有很高的积极性和热情，对草原建设认识较高，社会条件为草原节水灌溉示范项目建设 奠定了良好的基础。 1. 巴彦塔拉苏木 位于巴林右旗旗政府所在地大板镇 以东12km，是以草原畜牧业为主的边疆蒙古族聚居区，畜牧业产值占国民经济总产值的 40%以上。但由于草原畜牧业仍未摆脱传统的饲养经营方式，主要依附天然草场的自然生产力，牲畜量超载严重。另一方面，随着人民生活水平的不断提高，社会对畜产品需求旺盛，牧民传统生产经营方式和致富愿望，在客观上都要求牲畜数量的持续增长，形成了社会需求旺盛和低水平生产，牲畜数量不断增加与饲草料供给严重不足的矛盾，从而严重地制约着该地区经济和畜牧业生产可持续发展。 2.示 范 区内土地集中连片且土地相对平坦，具备建设节水灌溉工程条件，且交通便利，地方政府领导重视，社会基础好。 3.项目区所在地地下水较丰富且水质良好，开发利用程度低，发展节水灌溉开发地下水源有较大的潜力，土壤亦较肥沃，良好的自然条件是建设好草原节水灌溉项目区的基本前提。 4.实施 节水灌溉是增加优质牧草和饲料的有效供给，缓减畜草矛盾，改善草原生态环境，防止草地退化的有效途径 。 因此，当地领导非常重视，群众对发展节水灌溉的希望十分迫切， 且 积极性高 。 5. 旗水务局有专业的施工队伍和工程技术人员，将使项目的- 实施实现施工、管 理一条龙服务，能够确保工程质量，达到预期目的。因此，节水高效灌溉示范项目的建设是十分紧迫的。 综上所述，在该地区建设牧区节水灌溉示范项目，非常必要，优先发展以喷灌为代表的节水灌溉工程即适合当地的多种特定条件，而且技术成熟，领导群众重视，是必要可行的 。 - 4 技术设计方案 4.1 总体设计 4.1.1 任务 节水灌溉项目区选择在水土资源条件较好，对搞节水灌溉有较高的积极性的地方。通过采用高标准、高质量、高效益节水工程措施和先进的农业节水增产综合措施及林业技术，提高田间产业效益，提高饲草料产值产量，缓解畜草矛 盾，提高牧业生产力水平和抗灾能力，促进草原畜牧业从靠天养畜向舍饲化、集约化方向发展，为草原畜牧业的可持续发展提供基础保障。 4.1.2 范围 项目区选择在赤峰市巴林右旗的 巴彦塔拉苏木 ，设计建设2200 亩节水灌溉基地。 4.1.3 内容 项目区主要建设内容：（ 1）水源工程及电力配套工程；（ 2）喷灌工程；（ 3）防护林网配套工程；（ 4）网围栏工程。 - 4.2 项目区建设的指导思想及原则 4.2.1 指导思想 紧紧围绕党的近期方针、政策，在项目区实施，围封、休牧、禁牧，走畜牧业可持续发展的路子，把推广普及牧区草原节水灌溉技术 作为改变畜牧业传统生产方式的一次革命性措施来抓。充分合理地开发利用水资源，努力提高草原灌溉用水的利用率，实行科学用水、计划用水，降低生产成本，提高田间产业效益。发展草原节水灌溉要与牧区水利基础建设和草原生态建设相结合，要与高标准大型水利化饲草料基地建设相结合，依靠科技进步，促进草原节水灌溉技术的经济效益的提高，不断优化牧区经济和牧草、畜群结构，推动草原畜牧业尽快实现“两个转变”，为牧区经济的可持续发展奠定基础。 4.2.2 原则 总原则体现一个“高”字，即高起点、高质量、高科技含量、高效益、高示范作用，具体分 述如下： 1.适度规模建设：本示范项目区建设节水灌溉面积 2200 亩。主要种植当年生作物，实行规模化，集约化经营，促进农牧业实用新技术推广。 2.水资源合理开采，突出节水灌溉：项目区所在区域地下水开采程度较低，发展节水灌溉开发地下水源有较大的潜力，与开发地- 表水源相比又比较经济，见效也快，在示范区内现有机电井 2 眼，因此需新打机井 4 眼，节水灌溉采用 维蒙特 8120 型圆形 喷灌，配电网根据已有电路分布，就近拉接。 3.加强配套措施：为防治建设过程中，特别是建设初期由于土地开垦出现草地沙化现象，示范区将用围栏围护，并建 设完整乔灌结合防护林体系。 4.加强后期管理：示范区建成以后，将成为具有高科技含量、生产力水平和示范作用的生产实体，因此需要加强管理，由示范区所在地协同有关部门，组成专业管理队伍，实行耕作，播种，灌溉，收获，储运，营销统一条龙运行。 4.3 规模与方案 4.3.1 水源工程与电力配套工程 根据示范区建设，示范区内现有机井 2 眼，需新打机电井 4眼，同时配套机泵、井房工程设施，配套水泵 6 台，建设井房及控制室 8 间。 架设 10kv 输电线路 1.0km，增设 80KVA 变压器 2 台，埋设地埋电缆线 0.30km。 4.3.2 分区 按 照项目区采用的灌溉形式，以及井、林、路相结合的布置原则，项目区分为 2 个大区，采用 维蒙特 8120 型 圆形喷灌机 2 台。项目区内主要种植青贮玉米和紫花苜蓿，项目区总体布置见工程总- 体布置图。 项目区内在采用节水灌溉工程措施的同时，全面推广以节水为核心的农艺措施，提高水分生产力及经济效益和生态效益，采取的主要措施有： 1.草种包衣与根瘤菌接种 草种包衣有两种工艺，覆膜和丸粒化，配方可以综合或单一，一般有杀虫、杀菌剂、营养成分、保水剂等。丸粒化采用微细粘土作增重剂，对于豆科种子来说，覆膜包衣的 基础上还可以进行根瘤菌接种，接种结合丸粒化进行。根据试验观测，包衣之后，有灌水条件的豆科牧草鲜草刈割量可增加 50%左右，禾本科牧草鲜草刈割量可增加 100%左右。 2.耕作 耕翻之前用施肥机喷施农家肥（羊粪），施肥量 1.5m3/亩，有机肥施入前须经过堆放腐熟。耕翻深度 20 30cm，化肥追施根据土壤养分亏缺程度确定。 此外，要大力运用叶面施肥，立体栽培，轮作等新技术。 4.3.3 设计灌溉保证率和节水灌溉制度 科学合理地制定作物的灌溉制度，充分利用大气降水和土壤水，是实行节水增效的技术关键，也是强制节水控制体系 的关键。 4.3.3.1 基本数据的确定 - 1. 灌溉保证率 参照节水灌溉技术规范 SL207 98，喷灌工程技术规范GBJ85 85，确定设计灌溉保证率为 85%。 2.参数确定 项目区的年平均降水量 357.6mm，平均风速 4.3m/s，土壤为砂壤土，土壤干容量 1.4g/cm3，田间持水量 35%，作物日需水量5.0mm/d，计划湿润层深 30cm。 3.灌水定额 灌水定额： m=0.1 sh( 1- 2)/ 式中： m 灌水定额 ,(mm)； r 土壤干容重， (g/cm3)； h 计划湿润层深， (cm); 1、 2 土壤水量上、下限 (90%， 65%)； 灌水利用系数； 经计算灌水定额： m 喷 =31.5mm，或 21m3/亩。 4.灌水周期 T=m/w 式中： T 灌水周期，（ d）； m 灌水定额，（ m3/亩）； W 作物日需水量； 喷水利用系数（ 0.8）。 T 喷 =6 天（详见下表 4-3-1）。 - 表 4-3-1 作物灌水定额及灌水周期计算表 灌水方式 土壤湿润层深 (cm) 灌溉水利用系数 灌水周期 (天 ) 灌水定额 (mm) 喷灌 30 0.8 6 31.5 5.作物需水量 喷滴灌都以青贮玉米和紫花苜蓿为主要作物确定灌溉制度，P=75%作物生长期降水量及需水量分配见表 4-3-2、表 4-3-3。 表 4-3-2 青贮玉米生长期降水量及需水量分配表 (P=75%) 单位： mm 项 目 日期 地 区 前期 中期 后期 全生育期 五月 六月 七月 八月 九月 巴林右旗 需水量 33 81 182.6 160.1 60.4 517.1 降水量 21.8 53.6 106.0 77.1 26.5 285.0 缺水量 11.2 27.4 76.7 83.0 33.9 232.1 表 4-3-3 紫花苜蓿生长期降水量及需水量分配表 (P=75%) 单位： mm 项 目 日期 地 区 前期 中期 后期 全生育期 四月 五月 六月 七月 八月 九月 巴林右旗 需水量 50 48 120 116 117 28 479 降水量 8 21.8 53.6 108.0 77.1 26.5 293 缺水量 42 26.2 66.6 10.0 39.9 1.50 186 4.3.3.2 设计节水灌溉制度 牧区水资源短缺，根据非充分灌溉试验资料。作物只要能满足- 关键灌水期作物需水要求，仍可获得高产。因此，根据项目区实际情况，实行非充分灌溉，该项目区节水灌溉制度下表 4-3-4、表4-3-5。 表 4-3-4 青贮玉米节水灌溉制度表 日 期 内 容 五月 六月 七月 八月 九月 全生育期 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 生育阶段 播种 拔节 抽穗 灌浆 收获 110 天 降雨量 (mm) 21.8 53.6 106.0 77.1 26.5 285.0 需水量 (mm) 59.5 113.6 146.0 107.1 26.5 452.7 灌水时间与灌水量 设计灌溉保证率75% 灌水5次 5.15 日播 拔节后抽 抽穗后灌 成熟期 种后灌一次 穗前 6.30 日 浆前 8.5 日 8.20 日左右 水，净灌水 左右灌一次 左右，各灌 灌一次水， 量 20m3/亩 水，净灌水 一次水，净 净灌水量 量 20m3/亩 灌水量 20m3/亩 20m3/亩 198 m3/亩 干旱 年份 灌水9次 5.15 日播 拔节后至 抽穗后至 成熟期 种后 6.10 日 6.30 日抽穗 8.15 日灌浆 8.20 日左右 净灌水量 前净灌水量 前灌三次水 灌水一次， 30m3/亩 40m3/亩 净灌水量 净灌水量 60m3/亩 20m3/亩 177 m3/亩 表 4-3-5 紫花苜蓿节水灌溉制度表 日期 内 容 四月 五月 六月 七月 八月 九月 全生育期 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 生育阶段 返青 分蘖 孕蕾 开花 成熟 154 天 降雨量 (mm) 8 21.8 53.6 106 77.1 26.5 293 需水量 (mm) 50 47 120 115 110 37 479 灌水时间与灌水量 设计灌溉保证率 75% 灌水 5 次 4.18 日返青灌水 分蘖后至 7.18 日 开花至 9.20 日 一次，净灌水量 开花前灌水二次， 成熟期灌二次水 20m3/亩 净灌水量 50m3/亩 净灌水量 54m3/亩 124 m3/亩 干旱 年份 灌水 9 次 4.18 日返青灌水 分蘖后至 7.18 日 开花至 9.20 日 一次，净灌水量 开花前灌水二次， 成熟期灌二次水 20m3/亩 净灌水量 70m3/亩 净灌水量 70m3/亩 160 m3/亩 - 4.4 典型设计 4.4.1 水源工程设计 4.4.1.1 设计原则 1.根据建井处水文地质资料及规划要求进行设计。 2.设计依据行业标准农田机井技术规范（ SD188 86）。 3.建井所用材料应选用质优合格产品，以保证施工质量。 4.4.1.2 机井设计 1. 井型 根据项目区水文地质资料，设计井经采用 8 寸铸铁管，井深 70m左右，开孔口径 400mm，单井涌水量 80m3/h。见钻孔柱状与井孔结构剖面图 4-4-1。 2. 井距 水源井采用方形排列，按下列方法计算： L=25.8 F ，区内单井控制面积为 400 亩左右，经计算：井间距不小于 500m。 为保护抽水设备，井口进行封闭。 3.机井结构 根据钻孔柱状图，井深 70m，其中滤水管长 42m，井壁管长22m，沉沙管长 6m。成井用材料见表 4-4-1。 4.滤料规格与厚度 含水层岩性为砂岩、砂砾岩，则砾料的标准粒径为 D0=md0 式中： D0 滤料标准砾径 (mm)； - d0 含水层的标准砾径 (mm)； m 滤料的倍比系数。 取粒径 30 50mm 的滤料，滤料厚度 120mm，井孔结构见成井构造图见后附图。单井材料用量见表 4-4-1。 表 4-4-1 机井材料统计表 序号 项目 单位 数量 1 井壁管 m 28 2 滤水管 m 42 3 砾料 m3 22 4 粘土 m3 6.5 - 图 4-4-1 钻孔柱状与井孔结构剖面图 - 4.4.2 喷灌工程典型设计 喷灌是一种节水、节地、高效增产的灌溉措施，同渠灌相比，一般省水 30 50%，增产 10 30%。根据当地的特定条件，项目区采用维蒙特 8120 型 圆形喷灌机 1 台，喷洒水利用系数 为 0.8，喷洒均匀系数不低于 85%。允许喷灌强度 12 毫米 /小时。 4.4.2.1 维蒙特 8120 型圆形喷灌机典型设计 4.4.2.1.1 设计原则及依据 1.节水灌溉工程必须将井、泵、管道系统及田间工程统一考虑，力求技术先进、经济合理、效益显著。 2.选喷灌机自动化程度高，具有高效、节能、节水省工等特点，而且使用寿命长。 3.设计依据国家标准喷灌工程技术规范（ GB85 85）、行业标准节水技术规范（ SL207 98）及喷灌工程设计手册。 4.节灌工程所用材料、设备应选用国家检验认证后的厂 4.4.2.1.2 基本参数 （ 1）设计灌水定额：青贮玉米 m=21m3/亩。 （ 2）设计灌水周期： T=6 天； （ 3）主要作物种植比例： a=1； （ 4）喷洒水利用系数 =0.80； （ 5）控制灌溉面积 A=1100 亩； （ 6）单井出水量 Q=80m3/h，动水位 19.5m。 4.4.2.1.3 喷灌机选型 - 项根据项目区地块面积及作物设计灌溉制度，并考虑经济实用，选用 1 台 维蒙特 8120 型 圆形喷灌机，其工作参数及性能见表 4-4-2、表 4-4-3、表 4-4-4。 表 4-4-2 8120 型圆形喷灌机组性能表 总跨长（ 8 跨加尾端悬臂） 463.96m 每跨长 54.86m 末端悬臂长 25.08m 净控制面积 1014mu 系统总流量 180m3/h 灌水率 0.69L/S/ha 入口工作压力 0.16MPa 表 4-4-3 按降雨量要求设置旋转时间、速率表 降雨量 mm 旋转时间 （ h） 速率 4.8 mm 11.2 100% 6.0 mm 14.1 h 79% 8.0 mm 18.8 h 59% 10.0 mm 23.5 h 48% 12.5 mm 29.5 h 38% 15.0 mm 36.1 h 31% 17.5 mm 41.5 h 27% 20.0 mm 46.6 h 24% 25.0 mm 58.9 h 19% 30.0 mm 74.6 h 15% - 表 4-4-4 按降雨量要求设置旋转时间、速率表 旋转时间 （ h） 降雨量 mm 速率 24 h 6.0 mm 80% 36 h 9.0 mm 53% 48 h 12.0 mm 40% 60 h 15.0 mm 32% 72 h 18.0 mm 26% 84 h 21.0 mm 23% 96 h 24.0 mm 20% 108 h 27.0 mm 17% 120 h 30.0 mm 16% 132 h 33.0 mm 14% 4.4.2.1.4 管网系统设计 1.管网系统布置 根据喷灌机的工作性能及项目区水源情况，由 3 眼机电井同时运行供给 1 台喷灌机，喷灌机的设计流量为 180m3/h。典型地块形状、面积及管网平面布置见工程总体布置图。 2.固定管道设计 固定管道主要是由水源井到喷灌机组接口处的输水管道。管径的选择是根据流量和适宜流速而确定的，塑料管的适宜流速应控制在 1.0 1.5m/s 之间，本次设计采用 V=1.3m/s，管道流量为 63m3/h。 （ 1）输水管管径确定 考虑水源井的出水量及输水距离，输水管道全部采用 PVC 管。 根据公式： D= VQ4 式中： - D 管径，（ mm）； V 流速， (m/s)(1.0 1.5m/s)； Q 管中流量，（ m3/h）。 输水管道管径的确定详见表 4-4-5。 表 4-4-5 输水管道管径计算表 项目 名 称 Q(t/h) V(m/s) D(mm) 输水干管 63 1.3 3.14 160 （ 1） 道水力计算 1）沿程水头损失 hf 输水管道水头损失： hf = LdQf bm 式中： hf 沿程水头损失（ m）； Q 流量， (m3/h)； L 计算管段长， (m)； d 管内径， (mm)。 f 、 m、 b 计算系数（ f： 0.948105； m： 1.77； b： 4.77） 2）局部水头损失 h 局 局部水头损失取管道沿程水头损失的 10%。水头损失计算结果见表 4-4-6。 3）喷灌机进口压力 h 喷 =16.0m。 4.4.2.3 机泵选型配套 1.水泵总扬程 - 表 4-4-6 圆形喷灌机典型区输水管道水头损失表 管道名称 流量（ m3/h） 管道 长度(m) 管径 (mm) 沿程水头损失hf（ m） 局部水头损失 h 局 （ m） 总损失 h 总 （ m） 输水干管 63 500 150.6 2.97 0.30 3.27 水泵总扬程按下式计算： 水源井： H 总 =h 总 +H 动 +H 机组入口 + Z 根据当地实际打井资料，井结构为 70m 深直径 8 寸铸铁管井，出水量 63m3/h 以上，静水位为 13.0m，动水位为 19.5m，机组入口工作压力 H=16m，地形高差为 3.0m， 计算得喷灌水源井系统水泵设计总扬程为 41.77m。 详见机井地质结构图 4-4-1。 2.机泵选型 水泵采用潜水电泵，根据计算得喷灌水源井系统水泵设计总扬程，所选水泵型号及性能参数见表 4-4-7。 表 4-4-7 水泵型号及性能参数 型号 流量 (m3/h) 扬程（ m） 功率 (kw) 效率（ %） 200QJ63-48/4 63 48 15 70 3.喷灌机的运行管理 机泵和圆形喷灌机运行的方法，首先机泵提前运行，再运行 维蒙特 8120 型 圆形喷灌机。 喷灌机采用统一管理，由 内蒙古福泽农牧业有限责任公司统一管理，而且派专人分管。 4. 圆形喷灌机工作制度 - 根据表 4-4-4，当灌水量设为 30mm 时， 圆形 喷灌机旋转 1 周所用时间为 120h，所以灌溉青贮玉米时，系统每日工作时间为： t 青 =120/5.25=22.9h， 而灌溉多年生牧草时，系统每日工作时间为： t 多 =120/6.3=19.1h。 4.5 配套工程设计 4.5.1 防护林设计 发展林业是改善生态环境的重要途径，在项目区建立一个比较完整的，以生态防护效益为主的防护林体系，可削弱风速，保护牧草耕作层免遭风蚀，同时，可改善近地面小 气候，为牧草生长发育创造较适宜的环境，达到稳产、高产的目的。 4.5.1.1 设计的基本原则 （ 1）适地适树，因地制宜，林网带合理配置，因害设防的原则； （ 2）在布置上遵循田、林、路综合协调配套的原则。 4.5.1.2 防护林设计 1、立地条件：草地防护，平缓草场土层厚度 30 50cm。 2、造林设计 （ 1）整地：造林时随植随整，穴状整地，规格乔木为上口宽80cm，下口宽 50cm，深 80cm，灌木长、宽、深均为 30cm。 （ 2）栽植：春季人工植苗、苗木直立穴中，不窝根，分层填- 土踏实，埋土地面以下 2 5cm， 周边打土埂，便于浇水。 （ 3）抚育管理 4 年 8 次，前两年每年 3 次，人工坑内松土除草，深 5 10cm，并施肥灌溉，后两年每年 1 次，行间中耕 1015cm，并浇灌。幼林期，加强管护。 （ 4）防护林网布置四排，二排乔木，二排灌木，乔木以适应当地生长为主，株距 2 米，灌木按株距 1 米种植，主要种植柠条、沙棘等，乔 灌行距为 2 米，灌 灌行距为 1 米。用量见表 4-5-1。 表 4-5-1 防护林网工程用量表 项 目 单 位 数 量 备 注 乔 木 株 8000 灌 木 株 6000 柠条、沙棘 4.5.1.3 网围栏 项目区人畜活动较频繁，为防止人畜破坏，对整个项目区进行围栏封禁，以防出现边建设边破坏的现象，提高项目区经济效益。项目区的周边全部用网围栏进行围封，需要建设网围栏 8000m，围封面积 2200 亩。网围栏设计规格采用水泥桩和七道铅丝网片，上下各加一道刺丝，组成网围栏。每隔 8m 设 1 根水泥桩，水泥桩高2.2m，埋深 0.6m。网片与刺丝网片规格 7 90 60cm 型，高度1.05m，刺丝高度 1.25m，用紧线器拉紧，水泥桩用 12 号铁丝将网片及刺丝固定在预留挂勾上，蚂蝗钉规 格 2 2.5。 工程量见表 4-5-2。 表 4-5-2 网围栏工程用量表 - 项目 单位 数量 备注 网围栏 m 8000 4.6 试验观测 4.6.1 水源工程监测 1.选择 1-2 眼井进行地下水位变化监测，掌握地下水动态变化规律，为制定合理的用水计划，控制地下水开采成都提供科学依据。 2.定期监测出水量、动水位、静水位。 4.6.2 土壤监测 1.含水量测定：在试验区内定期测定土壤含水率，以确定合理的灌水制度。 2.养分测定：测定土壤养分及污染程度，为适时合理施肥，控制农药用量提 供依据。 4.6.3 效益和成本观测与分析 1.不同牧草及青贮饲料的灌水定额、灌水次数、灌水时间进行试验观测。 2.对牧草及青贮饲料生长过程成本（种子、化肥、农药用量）费用进行统计分析。 3.对各种作物产量进行测定。 - 5 水资源供需分析 5.1 区域水资源概况 该地区由于地形起伏较小 ， 两侧为丘陵山区，易形成地表径流，多年平均降水量 357.6mm， 降水 36.68亿 m3， 径流面积 9668.96km2，平均径流深 22.85mm，旗内自产径流 2.2 亿 m3。 尚有大量区外来水 ， 多年平均径流量 8.73 亿 m3， p 75典型年径流量为 6.97 亿m3， 据 1992 年巴林右旗水资源开发利用分析报告 ， 全旗水资源总量 5.1 亿 m3， 地上水 1.251 亿 m3， 地下水总补给量 2.9 亿 m3，水资源可利用量 亿 m3， 地下水可开采量 2.3 亿 m3， 地表水可利用量 1.6 亿 m3。 目前，全旗水资源开发利用总量 8522.84 万 m3， 是水资源可利用总量的 22%，其中地下水开发利用总量 2095 万 m3， 不足地下水可开发利用量的 10。 5.2 项目区地下水资源量 项目区节水灌溉水源全部为地下水，因此水资源供需平衡计算只考虑地下水。 项目区地下水主要由大气降 水入渗，地表水体入渗和灌溉入渗补给。其中大气降水入渗补给是主要的补给来源。 采用内蒙古牧区水利规划计算成果，该成果依据 1982 年水利- 电力部颁发的地下水资源调查和评价工作技术细则，根据降水、蒸发、水文测流，地下水长观，抽水试验等实测资料计算有关参数，用类比法或经验参数确定各计算分区的计算参数，用类比法或经验参数确定各计算分区的计算参数，采用水均衡方法计算得出 巴彦塔拉苏木地下水资源总量为 3927 万 m3。 5.2 地下水可开采量 5.2.1 地下水可供水量 地下水可开采量是通过经济合理、技术可行措施，在不引起 生态环境恶化条件下允许从含水层中获取的最大水量。根据水资源可持续利用，合理开发、优化配套、节约保护的原则，地下水开发利用以浅层水为主。项目区地下水可开采量为可开采量 1389 万 m3/a。 5.2.2 现状及预测用水量 项目区现状用水主要是人民生活用水及牲畜饮水两项，无其它用水，根据项目区人畜饮水数量及现有灌溉面积，采用人畜饮用水标准定额，计算结果见表 5-2-1。 5.2.3 预测灌溉用水量 项目区种植作物，灌溉保证率 85%，按种植作物的节水灌溉全生育补灌水量计算灌溉用水量，计算结果见表 5-2-2。 - 表 5-2-1 人畜饮水用