大沟灌区改造工程

县域概况千阳县位于陕西省渭北旱塬西部的丘陵沟壑区，宝鸡市以北42KM,地处北纬34°33/34〃一34°56/56〃，东经106°56/15〃一107°22/03〃，西连陇县，南靠宝鸡县，东与凤翔、麟游县相接，北与甘肃省灵台县毗邻。境内南北长45km，东西宽40km，总面积996.46km2，辖6镇5乡，98个行政村，总人口12.58万人，其中农业人口11.53万人。千阳县地貌特点是：川窄、塬小、沟壑纵横，山岭重迭。地形南高北低，山原自北向南倾斜，山、川、塬地形分布明显，有“七山二塬一分川”之称，海拔高程在710—1545.5m之间。千河横贯东西，把千阳地形分割为南北两部分，形成山塬对峙。南为陇山山脉，属六盘山支系，北为千山山脉也是泾河、渭河两大水系的分水岭，山体由南自北向增高。全县川道面积75.43km2,塬区面积138.72km2,山区面积782.3km2。千阳县地处渭北旱塬区，是一个自然资源、社会潜力相对贫乏的省列贫困县。千阳县属山区农业县，基础设施脆弱，产业发展滞后。据二OO八年末统计数据，全县国民生产总值为103100万元，其中第一产业40016万元，第二产业28524万元，其他34560万元，比上年增长13.8%。城镇居民家庭人均可支配收入2260.0元，农民热均收入2093.8元。粮食作物种植面积30.6万亩，粮食作物总产量65961万吨。从“十一五”规划来看，今后相当长的时期内，农业仍然在县区国民经济中占主导地位，农民增收仍然是全县经济工作的核心内容。因此，重视和加大农业投资是决定规划目标能否实现的关键所在，也是千阳县解决“三农”问题和建设社会主义新农村必不可少的先决条件。灌区基本情况千阳县大沟灌区位于千阳县城东北部的南寨镇，地处千河左岸三、四阶地内的黄土台塬区。灌溉水源包括大沟和邓家塬2座水库。灌区灌溉设施面积2.5万亩，有效灌溉面积1.89万亩，包括南寨镇14个行政村，1.95万人。区内地势平坦，塬面宽阔，耕地肥沃。项目区内交通方便，千（阳）——凤（翔）公路纵贯东西，村村道路实现砂石化，邮电通讯畅通。粮食作物以小麦、玉米、秋杂为主，经济作物以苹果、奶肉畜、蚕桑、油菜为主，是县域内粮、油作物生产重要基地。大沟水库位于千阳县南寨镇尧头村，地处千河支流涧口河上游沟道内，距县城约12km。该库建成于1971年9月，是一座以农村供水为主，兼顾防洪、灌溉、养殖功能为一体的综合利用小（一）型水利枢纽工程。目前，大沟水库担负着向南寨塬2.4万人和0.48万头家畜及大沟灌区2.5万亩农田灌溉任务。大沟水库枢纽工程由大坝、放水设施、溢洪道三部分组成。坝址以上控制流域面积25km2。总库容213.5万m3,有效库容158万m3,死库容6万m3。放水卧管设在右坝肩，输水洞长142m,设计放水流量2.1m3/s。溢洪道设在大坝右岸，长度146m,深3m，堰口宽21.1m，最大下泄量241.8m3/s。灌区存在的主要问题大沟水库灌区建成于1970年7月，是以大沟水库为主体的灌溉工程。灌溉渠系是由1条干渠、3条支渠、35条斗渠组成。灌区内的灌溉渠系均建于上世纪七十年代，经过三十多年的运行，受自然和人为因素影响，渠道破损严重。输水干渠沿涧口河右岸山坡布设，为矩形断面，采用浆砌块石衬砌，整个渠线老化破损面较多，再加上因渠基地质松动造成渠道破坏，渗漏极为严重，难以保证正常的灌溉供水需要。田间渠道工程设施老化破损严重，设施配套不完善、渠道完好率低下，功能降低，渠道淤积，渠台塌陷，渠道输水能力不足，灌区灌溉面积逐年萎缩，灌溉效益衰减，严重影响了工程效益的正常发挥。项目建设的必要性和可行性项目建设的必要性千阳县地处渭北旱原西部丘岭沟壑区，受大陆季风气候影响，降雨时空分布极不均匀，致使长期旱涝不均，自然灾害频繁发生，农业生产靠天吃饭的局面仍然存在，尚未根本扭转，严重制约着县域经济的发展。大沟灌区建成以后，对南寨塬区经济发展发挥了举足轻重的作用。但该工程运行三十年来，受自然侵蚀和人为因素影响，加之管理工作制度滞后，致使工程年久失修，输水干渠局部渠段破烂、塌陷，部分地段冲刷严重，过水能力严重不足，严重影响灌区效益发挥。该灌区地处渭北旱塬地区，受地域空间限制，农业产业结构不尽合理，粮经比例失调，优质农产品的种植比例极低。改造大沟灌区是保证粮食安全、促进灌区经济发展的需要。大沟水库既承担着向南寨塬2.4万人和0.48万头家畜及大沟灌区2.5万亩农田灌溉任务。为了确保大沟灌区农业经济持续增长，只有通过对灌区实施节水改造，大力推广节水农业，大力推行节水型灌溉才是灌溉农业发展的根本出路。灌区水利设施年久失修，水资源浪费严重，灌区管理体制和运行机制不适应农村经济发展和社会主义市场经济的要求。因此，加大解决农田水利设施改造力度，充分利用水资源，加强灌区管理运行体系改革，将农业增产，农民增收的意愿和发展节水农业统一起来，对构建和谐社会，建设社会主义新农村有着极大的促进作用。2.2项目建设的可行性进入新世纪，国家不断加大农田水利建设，把大型灌区续建和小型灌区节水改造作为农业固定资产投资的重点。实行中央与地方共同负责，逐步扩大中央和省级小型农田水利辅助专项资金规模，切实抓好以小型灌区节水改造为重点的小型农田水利工程建设和管理。党中央不断强化支农惠农政策，为千阳县小型农田水利工程建设项目的实施近几年来，千阳县在社会经济、文化、基础设施建设方面得到了迅速发展，为改善农业基础设施提供了极为有利的条件。大沟水库正在进行除险加固，灌溉水源完全能够满足作物需水要求，灌溉渠系骨架基本完好，可保证安全输水。灌区内劳动力可靠，且干部群众要求加大水利建设的积极性高，完全能够满足项目建成的投工要求；区内田林网建设规范，电力、通讯设施良好，交通畅通，千（阳）--凤（翔）公路横穿而过；灌区施工交通、供电、供水条件优越，为项目建设创造了良好的外部环境。水资源供需平衡分析3.1灌区可供水量分析按照大沟灌区水资源分布现状分析，该灌区水源只能利用大沟水库水资源。依据《大沟水库除险加固初步设计报告》，查得大沟水库径流量为（P=50%）196万m3。大沟水库是南寨水厂供水唯一水源地，供水惠及人口2.4万人，涉及南寨镇、城关镇北台和小塬2个行政村及文家坡乡宝丰村1个行政村，共计3个乡镇18个行政村。水库年为水厂供水62万m3。根据水文径流计算成果，大沟水库坝址处控制流域50%年份、90%年份的年径流量分别为196万m3、90.5万m3,其月分配见表4—1。大沟水库天然径流量月分配表表4—1 单位：万m3月份123456789101112全年P=50%占全年比例（％）4.15.43.75.75.34.127.210.213.77.19.34.2100径流量（104m3）8.010.67.311.210.48.053.320.026.913.918.28.2196P=90%占全年比例（％）1.00.73.06.715.16.718.832.76.91.72.54.2100径流量（104m3）0.90.62.76.113.76.117.029.66.21.52.33.890.53.2灌区需水量计算1）灌溉需水量灌溉制度根据灌区实际情况，大沟水库灌区作物种植比例为小麦80%、玉米60%，夏杂10%，秋杂10%。依据陕西省节约用水办公室制定的“陕西省行业用水定额”（2004年4月），灌溉设计保证率为50%时，该水库灌区非充分灌溉定额为小麦灌水定额90m3/亩，玉米灌水定额40m3/亩，夏杂灌水定额40m3/亩，秋杂灌水定额35m3/亩，灌溉制度见表4—1。大沟水库灌区灌溉制度表（P=50%）表4—2作物名称种植比例灌水次数生长阶段灌溉定额mV亩灌水时间灌水天数小麦80%1分蘖4511.20〜12.31422拔节453.9〜4.2043玉米60%1分蘖207.7〜7.25192抽穗207.26〜8.1117夏杂10%1拔节203.9〜4.20432抽穗204.16〜4.2510秋杂10%1拔节207.15〜7.30162抽穗15&12〜8.2312②需水量计算大沟水库灌区需水量采用下式计算Wx=式中：Wx 灌区需水量，万m3；F——灌溉面积，万亩；本次设计取有效灌溉面积1.89万亩；M 灌水定额，m3/亩；n——灌溉水利用系数，参考“陕西省行业用水定额”并考虑除险加固后灌区改造，取耳=0.8。经计算，大沟水库灌区在保证率为P=50%时从水库的年需水量为244.5万m3,各月需水量如表4—3。大沟水库灌区各月不同作物需水量表月份作物123456789101112合计小麦45.539.622.362.8170.1玉米39.417.356.7夏杂5.93.60.00.09.5秋杂4.73.5&3合计51.443.144.120.922.362.8244.5表4—3单位：万m32）农村生活需水量大沟水库是南寨水厂供水唯一水源地，供水惠及人口2.4万人，涉及南寨镇、城关镇北台和小塬2个行政村及文家坡乡宝丰村1个行政村，共计3个乡镇18个行政村。水库年为水厂供水62万m3,折合月供水量5.17万m3。3）总需水量将灌溉需水量与农村生活需水量相加得P=50%时的总需水量为306.9万m3。灌区水资源平衡分析由上述分析可知,灌溉面积达到有效灌溉面积时年需水量为306.9万ma,可见年需水量比年来水量大110.9万ma,几乎是年来水量的一半。这说明在保证率为50%时,实际灌溉面积达不到有效灌溉面积,只有缩减灌溉面积才能满足设计保证率的要求。经过多次调整灌溉面积,只有当灌溉面积为0.99万亩的情况下,来水才能满足灌溉和供水要求。本次规划设计改造面积3100亩。根据整个灌区水资源平衡分析结果,虽然整个灌区水源条件只能满足0.99万亩农田需水要求,但本项目区地处大沟灌区上游地区,水源条件完全能够满足项目实施后作物灌溉的需水要求。项目建设内容根据大沟水库灌区工程设施现状，本次计划实施节水改造面积3100亩，包括南寨镇尧头和刘家坳2个村。大沟灌区更新改造项目主要由渠道维修、新建渠道、渠道建筑物改建散部分组成。工程设计维修支渠1650m,新建田间渠道8210m,改建渠系建筑物70座，实施节水改造面积3100亩。水文、地质水文气象项目区属北温带大陆性季风区半干旱半湿润气候,四季分明,多年平均气温10.8°C，年极端最高气温40.5，极端最低气温-19.9°C,多年平均无霜期197天，最大冻土深度0.7m，年圭寸冻期67天，多年平均降雨量651.88mm，多年平均水面蒸发量721.6mm,干旱指数1.1.降雨量随季节性变化年内分配极为不均，7—10月份连续四个月降雨量占全年总量的65%。地质状况工程区地处千山南部山前洪积扇裙和黄土台塬相接区，因其长期经流水切割，被深沟肢解的沟壑纵横，支离破碎。塬面海拔880〜1015m之间，呈阶梯状由北向南微倾。工程区地层属第四系上更新统马兰组（Qy）组，岩相单调，由上3而下呈不整合地层分布。组成高塬的物质上部为黄土类土，中间夹2—3层古土壤层，下部为冲积洪积的砂卵石层。区内无不良地质灾害现象存在，极有利于灌溉工程建设。土壤特性区内地形平坦，耕地多以台田式排列，交通道路林网规划有序。土壤类别为黄土类土，土层深厚，颗粒结构疏松，透水通气，耕作性良好，土壤容重为1.4g/cm3,田间持水量24%，孔隙度45%，保水保肥性强，适宜作物生长。实施方案设计6.1设计依据《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ217-87《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99《陕西省小型农田水利基本建设项目节水改造实施方案编制指南》《千阳县“十一五”水利建设发展规划》《大沟水库除险加固工程初步设计报告》《千阳县小型农田水利设施规划报告》相关水利水电工程设计规范进行设计。6.2节水改造的指导思想、原则指导思想坚持以科学发展观为指导，深入贯彻党和国家关于“三农”问题的方针政策，优化配置、有效利用水资源，大力发展节水灌溉，进一步改善农业商场条件，提高农业抗灾能力，建设良性的农田水利工程运行机制，促进农业增产，农民增收。设计原则以水资源统一管理和优化配置为基础，以节水增效为中心，依靠科学进步，通过综合措施，提高灌溉水的利用率和水分生产率，实现灌区水资源的可持续利用。根据项目、灌区实际情况，统筹兼顾、科学合理的确定适宜的改造方案，工程规模，采取新技术、新材料、新工艺。充分考虑水资源承载能力，实行总量控制、定额管理，协调和行业用水需求，促进农业结构调整，实行改造和改革、骨干与田间、灌溉与排水相结合。贯彻小型农田水利基本建设项目“民办公助”的投资政策，积极推进灌区管理体制和运行机制的改革，发动群众参与建设与管理，逐步建立符合灌区发展的长效机制。6.3工程设计标准依据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)及有关规范确定，引水枢纽工程等级为V级，主要水工建筑物和渠道级别为V级，灌溉保证率为50%。渠系水利用系数不低于0.75，灌溉水利用系数不低于0.7。根据1996年省地震防御区化分布的有关规定，工程所在地地震设防裂度为7度。实施方案设计总体设计按照水量平衡分析成果，灌区来水量不能满足全灌区灌溉需水要求，本次大沟灌区更新改造工程规划改善南寨镇塬区的尧头村、刘家坳村的3100亩农田灌溉条件。大沟灌区更新改造工程规划建设内容为渠道维修改造、新建渠道、渠系建筑物配套三部分。项目区划分为东、西2个区，东区面积1600亩，西区灌溉面积1500亩。依据工程整体布置形式，每个分区为一个独立的灌溉系统，在灌溉期间，各区应按顺序进行轮灌。工程设计改造渠道1.65km,新建渠道8.2km,配套渠系建筑物70座（处），其中过路桥涵12座，生产桥46座，安装斗门12处。渠道维修改造设计大沟灌区输水渠道包括1条干渠和3条支渠，干渠长3km,3条支渠长13.5km。本次设计对输水干渠进行维修改造，主要内容由渠道清淤、渠台培厚、渠道衬砌改造等组成。大沟水库灌区支渠维修范围由南寨水厂至至刘家坳村分水闸段，共计长度1650m。设计采用人工清除渠道内的淤积、杂物；对破损地段渠台进行培厚加固处理，渠台宽度1.5m,设计边坡1：2.0，碾压干密度1.5g/m3。原渠道断面为矩形，宽度1.5m，深度1.2m,浆砌石侧墙，混凝土渠底。由于渠道底板破损，渗漏严重，设计采用C15砼浇筑渠底，对渠道侧墙破损处采用浆砌石加固和水泥砂浆抹面防渗处理。渠道底板采用C砼在原渠底基础上进行现浇，设计厚度0.15m，渠15道侧墙采用M7.5水泥砂浆砌石，厚300mm。田间渠道衬砌设计按照项目区地理位置和地块分布现状，工程区划分为东、西2个区，依据工程整体布置形式，每个分区为一个独立的灌溉系统，在灌溉期间，各应按顺序进行轮灌，才能保证灌溉质量。东区渠道衬砌工程设计设计东区面积1600亩，隶属南寨镇尧头村范围，自西向东布置斗渠7条，平均每条渠控制灌溉面积200—300亩农田，共计长4690m。按照地形高差，渠道设计比降1/300—1/500。设计流量为0.03m3/s。采用“U”型渠道断面，上口宽0.43m，渠深0.4m，设计水深0.30m，衬砌厚度8cm，采用C砼机械衬砌。每隔50米设置出水口1处。15西区渠道衬砌工程设计设计西区面积1500亩，隶属南寨镇刘家坳村范围，该区自东向西布置斗渠5条，每条渠控制灌溉面积约300亩，共计长3520m。按照地形高差，渠道设计比降1/300—1/5000设计流量为0.03m3/s。采用“U”型渠道断面，上口宽0.43m，渠深0.4m，设计水深0.30m，衬砌厚度8cm，采用C砼机械衬砌。每隔50米设置出水口1处。15伸缩缝渠道每10m设伸缩缝1道，采用人工切制的V形缝，采用M水泥10砂浆填塞，再切制宽0.5cm的缝。渠台设计渠台宽度0.5m（一侧），挖方段边坡系数0.5，填方段边坡系数为1.0，渠台压实干容重必须大于1.55g/cm3o分水口按照每个田块分布状况，在渠道上适当布设分水口处，每个长度0.5m。断面采用“U”型断面，口宽0.30m,渠深0.3m,设计水深0.25m,衬砌厚度6cm。渠系建筑物生产及过路桥涵为了便于群众耕作生产，根据实际情况在支、斗渠上布设生产及过路桥涵共计58座，其中过路桥涵12座，生产桥46座，生产及过路桥涵为C混凝土结构，过路桥涵设计桥宽7m,生产桥设计桥宽3m,桥20墩基础宽0.5m,高0.3m，桥涵拱圈采用C砼预制板，拱圈矢跨比f=l/4,20拱圈厚度0.15m。斗门斗门位于支渠左、右两侧,共计12处,按斗渠分布处设斗门采用C20砼浇筑安装。斗门闸板厚度为0.35m钢板，设计尺寸为0.35X0.4m。施工组织设计施工条件本工程施工主要是对大沟灌区内原有灌溉渠系改造更新,该工程的施工较为简单,易于管理。交通南寨镇交通方便,千(阳)——凤(翔)公路纵贯南北,村村通砂石路,从张家塬到施工场地交通方便。施工用水大沟水库水质根据化验，完全适于生活饮用水的要求，所以施工用水也采用此水。施工用电根据供电条件，施工用电极为方便，可就近由各村组配电房引入。建筑材料砂：千河有丰富的建筑用砂，级配良好，含泥量少。碎石:千河有丰富的卵石，可作为砼的骨料。片石：千河有丰富的大卵石，可满足工程需要。水泥：县内生产水泥在质量和数量上满足本工程施工需要。工程施工和进度安排(1)施工安排原则按照资金到位情况，工程施工量的大小与劳力相适应的原则，本项工程计划施工工期为6个月。(2)主要施工方法及进度安排①施工方法大沟灌区更新改造工程的施工内容以渠道维修、渠道衬砌为主。主要工艺为砼工程施工，比较简单，施工质量是完全可以保证的。根据本工程特点，渠道土方开挖宜采取机械开挖为主，人工为辅；土方回填采取机械人工相结合方式；砼工程采用机械搅拌、机械振捣方式；渠砼工程宜采用标准模板、优先采用“U”型渠道衬砌机施工。施工顺序及进度计划工程计划于2010年4月初开工，9月底完工。计划总工期6个月。工程投资概算编制原则按照陕西省计委陕计项目[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》的有关规定及陕发改项目（2009）821号文件规定进行编制。定额依据水利水电建筑工程：采用陕西省计委2000年颁发的《陕西省水利水电建筑工程预算定额》，并扩大5%作为概算定额。水利水电施工机械台班费定额，采用陕西省计委1996年颁发的《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额》。按《2000编制办法及费用标准》之规定第一类费用的小计乘以1.15的调差系数。取费标准人工费：技工：46元/工日普工：38元/工日材料价格根据工程所在地的市场价格按运距综合分析确定，主材市场价低于规定价的直接采用市场价，高于规定价的差额部分计税金后以价差计入，采用的价格水平为2008年。间接费按2000年新编制办法，其费率为：土方工程：人工费的40%； 砼工程：人工费的140%；石方工程：人工费的55%； 辅助工程：人工费的75%。其他直接费建筑工程按基本直接费的5.5%计取，安装工程按基本直接费6.7%计取。税金：建设项目在县城镇以外的按3.22%直接进入单价。利润：按直接费和间接费之和乘以利润率，小（一）型工程取4%。预算扩大：编制估算时采用预算定额并扩大15.5%。主要技术经济指标千阳县大沟水库灌区更新改造工程概算总投资150.25万元，其中，建筑工程费118.07万元，临时工程费2.36万元，费用22.67万元，预备费7.15万元。资金筹措千阳县大沟水库灌区更新改造工程概算总投资150.25万元，拟申请中央财政投资75万元，占总投资的50%；省级财政配套30万元，占总投资的20%；市级财政配套15万元，占总投资的10%。县级财政配套30.25万元，占总投资的20%。效益分析9.1社会效益该项目实施后，最显著的是节水省劳效益。渠道防渗衬砌后，输水速度加快，便于控制和管理，可省时30%，省工50%。渠系水利用系数由原来的0.45可提高到0.70,减少渗漏损失12%，亩均灌水定额为60m3/亩，作物生长期内平均灌水3次计算，亩均可节水21.6m3,整个工程年可节水6.7万立方米。灌溉经济效益工程建成后，可以彻底解决灌区耕地灌溉条件，促进农作物生长使中、低产田变为高产田，并能够使灌区群众合理调整作物种植结构作物复种指数可提高到1.4。工程年效益计算表项目名称灌溉面积（亩）多年平均单位价格（元/kg）灌溉前亩产量（kg/亩•年）灌溉后亩产量（kg/亩•年）年平均增产值（万元）小麦19001.5030040028.50玉米11001.2040050013.20秋杂3001.204505001.80蚕桑（茧）4008.0025030016.00果品5002.001000125025.00合计420084.50该工程建成后，可恢复灌溉面积3100亩，粮经比例调整为6:4,经对现灌区调查分析，粮食作物亩均可增产100Kg，项目区共可增加粮食产量30万Kg，粮经作物共计增收84.50万元。取水利分摊系数为0.4,年可净增收入33.8万元。其次，灌区改造后，能促进促进产业结构调整，扩大水果、蔬菜等经济作物的种植，为大沟灌区农民增收开辟新的亮点。因此，该项目建设的社会经济效益是比较显著的。9.3投资回收年限项目总投资计算财务评价中项目总投资包括固定资产投资和建设期利息。该工程不计建设期利息，故项目总投资采用固定资产投资。工程估算总投资为200.72万元，工程固定资产形成率取0.90，则该工程固定资产投资应为180.56万元。9.3.2总成本计算（1）经营成本维修费二固定资产价值X维修费用率1.5%=150.25万元X1.5%=2.25万元工资及福利费按每人10000元计，编制3人，合计为3万元。材料费按1万元计。水资源费按每ma水0.03元计算，年销售水量为61.4万m3,合计为1.84万元。其他费用按以上四项费用合计的10%计取，即为0.81万元。工程经营成本为①+②+③+④+⑤=8.9万元。（2）折旧费折旧费二固定资产价值X综合折旧率2%=150.25万元X2%=3.01万元项目总成本=经营成本+折旧费=11.91万元。9.3.3投资回收年限项目总投资为150.25万元，实施后年灌溉效益为33.18万元，工程运行成本为11.91万元，投资回收年限=150.25万元/（33.18-11.91）万元=7.1年。由此可见，千阳县水沟镇大沟灌区更新改造工程实施后，具有显著的经济效益，工程投资可在七年全部收回，在经济上合理可行的。其次，灌区改造，将为灌区注入新的生机，为增加群众收入支持国家粮食安全提供坚实的基础。同时，能促进产业结构调整，扩大水果、蔬菜、瓜果等经济作物的种植，为水沟镇农民增收开辟新的亮点。工程建设占地永久性占地大沟灌区更新改造工程中的渠道建设82%在原有渠线上布置，其永久性占地主要为灌溉渠道占地，所有渠道均沿生产道路布置，占用的全