行唐县群众灌区节水改造工程规划

行唐县群众灌区节水改造工程规划目录TOC\o"1-2"\h\z\u1前言 前言在我国，大中型灌区对工农业生产、生活等方面发挥着巨大作用，在国民经济中占有重要位置。群众灌区位于行唐县东南部，但由于各种原因，工程隐患较多，严重影响了灌区效益的正常发挥。通过节水改造，恢复灌区功能，不仅可以缓解水资源供需矛盾，提高灌溉设计保证率，同时可减少灌溉用水量，遏制地下水的进一步超采，对保护生态系统、改善水环境具有重要作用。1.1规划背景在我国，大中型灌区对工农业生产、生活等方面发挥着巨大作用，在国民经济中占有重要位置。河北省行唐县群众灌区位于行唐县东南部，涉及7个乡镇，79个村庄。项目区是行唐县粮棉主产区。渠首位于行唐县南桥镇东安太庄东北部沙河右岸。始建于1955年，后经三次扩建，设计灌溉面积18万亩，设计引水流量12m3/s，加大引水流量m3/s。灌区自运行50多年来，对促进行唐县的经济发展发挥了重要作用。1.2研究现状群众灌区建于上世纪50年代，受施工技术、设计条件等多因素的限制，部分工程渠段及建筑物在施工过程中未达到设计要求，标准低，质量差，留下了工程隐患。渠道运行多年来，维修资金严重不足，致使灌渠损坏，建筑物破坏、设备老化处于带病运行状态。目前渠道输水能力和工程配套设施已远远不能满足运用要求，灌溉水利用系数仅为0.36。同时因受经济条件的限制，渠首工程不完善，历年引水都是在沙河临时筑坝拦水，没有调控的工程设施，当河道水量发生较大时，沙坝被冲毁，导致灌区断流，严重影响了引水灌溉的正常进行。因此以节水增效为中心，对灌区实施节水改造，是十分必要的。1.3规划意义群众灌区节水改造项目实施后,灌区将长期发挥作用，提高灌区农业生产能力,不仅可以满足日益增长的农业灌溉用水要求，而且有助于缓解水资源供需矛盾，提高灌溉设计保证率，通过对农业结构和种植结构进行调整，增加农民经济收入,迅速提高经济增长率。实行节水灌溉，节约水资源，有效地节约水资源，减少灌溉用水量，遏制地下水的进一步超采，防止大面积的土壤次生盐渍化，可有效维护水环境的生态平衡。2基本情况河北省行唐县群众灌区位于行唐县的东北部沙河右岸，渠首位于行唐县南桥镇东安太庄村东北部沙河右岸。灌区始建于1955年，扩建于1964年和1969年。设计灌溉面积18万亩，实际灌溉面积15万亩，设计引水流量为12m3/s，加大流量为14m3/s。群众灌区骨干工程系灌溉、排涝、调剂水源等多种用途的渠道。灌区设计总干渠长25km；分干渠2条，总长14km；支渠23条，总长79km；斗渠153条，总长143.6km；建筑物1243座。3灌区的地位和作用3.1灌区是农村经济的重要组成部分群众灌区控制面积28.7万亩，共涉及7个乡镇，79个村庄，总人口15.86万人，其中农业人口15.3万人，灌区内农民人均纯收入1900多元，农业总产值为2.3亿元。灌区由于具有较为完善的基础设施，十分有利于促进灌区所在地区的供水、交通和农、林、牧、渔业、农村工业等农村经济的发展。灌区抗御自然灾害的能力较强，旱涝保收面积的比例较高，农业生产比较稳定，对当地经济社会的发展起到了很好的促进作用。因此，灌区不仅在农业经济发展中发挥着基础设施的作用，还带动了与农业相关的其它产业的发展、农村经济和灌区社区的建设与繁荣，是行唐县农村经济的重要组成部分。3.2灌区是粮食安全的重要保障灌区设计灌溉面积18万亩，实际灌溉面积15万亩。灌区内农作物种植主要有小麦、玉米、谷子、棉花、花生等,复种指数1.633。多年来，灌区对该地区的农业生产和经济发展发挥了极大作用，粮食单产由灌区成立之初的150kg提高到了350kg左右，2006年粮食总产量达到0.8亿kg。近几年，随着市场经济的不断发展，种植结构也在调整，经济作物面积不断增加，灌区是行唐县农业生产的主力军。此外，灌区还在更广大的范围内，起到改善生态环境、涵养水源、净化空气、抑制水土流失、减轻风沙威胁等巨大作用。4灌区存在的主要问题1955年灌区建成后，农业发展有了长足的进步，但由于工程建设投入资金不足、技术力量薄弱、工程标准低，致使工程隐患较多，工程现状存在问题主要有：（1）群众渠自建成以来，因受经济条件的限制，渠道工程不完善，历年引水都是在沙河临时筑沙坝拦水，没有调控的工程设施。当河道水量发生较大时，沙坝被冲毁，导致群众渠断流，灌渠不能正常引水。甚至在一次灌水过程中，需数次拦坝，严重影响引水灌溉的正常进行，浪费了大量的人力和财力，由于河床下切严重，建坝引水难度越来越大。（2）由于经费不足、管理不善等各种历史的原因，原来的河滩被开荒造地。如果仍采用沙坝拦水的工程方案，回水淹没主河床两侧农作物，淹没损失较大。引水渠侧渗浸没危害农作物生长，使社会矛盾激化，影响灌区正常的引水。随着王快水库除险加固工程的完善，河床基流减少，地下水位大幅下降，引水时渗漏加剧，（经实测仅渠首段1400m其渗漏系数达0.35～0.45），造成水资源的严重浪费。（3）工程自然老化和人为破坏十分严重。由于种种原因，群众灌区已多年无法正常引水。干渠渠道长25km，毁坏、渗漏严重。分干渠共2条长14km，其中西分干11.8km，东分干2.2km.主要问题是毁坏严重，渠堤被挖形成缺口，渠底栽树较多渠堤外坡被大量取土，形成险工险段。（4）支渠23条长79km。主要问题是渠堤被大量取土，毁坏严重，形成险工险段。（5）建筑物损毁严重。大部分建筑物工程为砖体结构，年久失修，工程老化。典型的有东阳庄跨渠桥、安太庄节制闸带公路桥等20余座桥梁大部分已是危桥，有的根本无法通行。水闸损坏更为严重，闸门启闭机、闸门已全部丢失，闸墩严重毁坏，现在已根本起不到水闸的作用。典型毁坏的水闸有渠首进水闸、泄水闸、八支、六支节制闸、进水闸、安太庄节制闸、五支节制闸、东分干节制闸、进水闸、六十二庄节制闸等22座水闸，均遭到严重毁坏。总之，灌区的主要问题是渠首工程不完善，引水都是在沙河临时筑沙坝拦水，缺乏调控工程设施，工程老化失修，渠道渗漏和毁坏严重，险工险段逐年增多，建筑物损毁严重,由于资金不足，一直无法对工程隐患进行系统的治理与修复，工程长期处于非正常运用状态，灌区不能发挥出应有的效益。5、灌区节水改造总体思路5.1灌区节水改造的必要性从行唐县水资源面临的形势来看，群众灌区现状灌溉水利用系数偏低，一方面存在着严重缺水问题，另一方面又存在着严重浪费的现象，具有较大的节水潜力。要解决农业灌溉缺水的问题，除适当开源以外，节水和水资源高效利用将是解决水资源供需矛盾的根本措施。由于群众灌区担负着向灌区农村供水的任务，灌区基础设施同时也是当地水资源配置的基础设施，提高灌区水资源利用效率不仅可以满足日益增长的农业灌溉用水要求，而且有助于缓解水资源供需矛盾。对群众灌区进行改造既是水资源合理开发和高效利用的主要措施之一，也是实现21世纪农业水资源可持续利用和国民经济可持续发展的主要措施之一。群众灌区现状灌溉保证率偏低，抗旱能力差。灌区改造后，可提高灌溉设计保证率，通过对农业结构和种植结构进行调整，加大两高一优农业种植比例，增加农民收入和粮食生产能力。对群众灌区进行节水技术改造，可减少灌溉用水的无效消耗，有效地节约水资源，减少灌溉用水量，遏制地下水的进一步超采，防止大面积的土壤次生盐渍化，节余的水量可部分用于维护生态环境，对保护生态系统、改善水环境、防止土壤沙化具有重要作用，是生态环境建设的重要组成部分。对群众灌区进行节水改造，通过一定的资金投入，完善灌区管理、量测、通讯及监测等设施，为提高灌区的管理手段和管理水平打下良好的基础。通过灌区改造和改革，可促进灌区管理体制、运营机制、水价和水费制度的改革，实现水土资源的优化配置和高效利用，对灌区的良性运行起着积极的推动作用。综上所述，对群众灌区进行节水改造，是行唐县灌溉事业开始由外延型向内涵型转变的标志；是通过灌区现代化建设推动和促进传统灌溉方式的革命，促进农业结构调整、耕作方式和生产关系调整的革命性措施；是在21世纪实现灌区水资源可持续利用和经济社会可持续发展的重要战略举措。对发展行唐县农村经济、改善区域生态环境、推进灌区管理体制和运行机制改革具有极其重要作用。5.2灌区改造的指导思想与原则5.2.1指导思想贯彻“把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓”的精神，以节水增效为中心，通过采取工程措施、农业措施、管理措施对灌区进行综合改造，提高灌溉水的利用效率和水分生产效率，实现群众灌区水资源的优化配置和高效利用，为行唐县国民经济和农业可持续发展、农村经济繁荣和生态环境改善提供支撑与保障。5.2.2基本原则坚持以节水增效为中心，依靠科技进步，通过综合措施提高灌溉水的利用率和水分生产效率，实现灌区水资源的可持续利用。根据区域国民经济与农业发展对水资源的需求和水资源对区域经济社会的承载能力，同时要考虑生态环境用水的需求，合理配置灌区内的水资源，确定灌区的合理规模和产业结构。坚持为发展“两高一优”农业，实现农业现代化创造条件和提供保障，通过灌区改造推动农业现代化的进程。坚持因地制宜的原则，要根据各地的自然条件、社会经济条件、技术水平和条件选择适应当地条件的灌区改造措施与模式，既要注重新技术、新方法的推广应用，也要注重经济实用技术与方法的应用。坚持量力而行，突出重点的原则，优先安排水资源严重短缺地区和水资源供需矛盾地区的范围改造项目，要优先安排对灌区全局影响较大，浪费水严重部分的改造。通过各级政府的宏观管理与调控，调动社会和受益者参与灌区改造和管理的积极性。5.3规划水平年及目标5.3.1规划水平年现状水平年为2011年，规划为2015年。5.3.2规划目标节水改造工程完成后，可使渠系水利用系数达到0.73，田间水利用系数0.6，灌溉水利用系数可达0.44。灌溉节水量8896万m3,王快水库即可满足该灌区用水要求。恢复灌溉面积18万亩,以上总计综合效益达到每年2161.2万元，按水利灌溉分摊系数0.4计，灌溉效益为864万元。6工程规划6.1水资源平衡（1）灌区供水量分析灌区灌溉水源包括地表水和地下水。地表水：主要为王快水库水源，P＝50%保证率可供群众灌区水量为13530万m3。地下水:根据《行唐县2004年水资源二次评价成果》,在灌区范围内,地下水总补给量1978万m3,可开采量1233万m3。水资源可利用量为14763万m3。（2）灌溉水量分析农业灌溉用水量:灌区节水改造完成后设计灌溉面积仍为18.0万亩，灌区主要农作物为大田作物，主要有冬小麦、玉米、谷黍、薯类、花生、豆类、蔬菜等，按大类分为冬小麦、春播作物、秋播作物。各种农作物灌溉定额：冬小麦190m3/亩，春播作物150m3/亩，夏播作物100m3/亩。复种指数1.5，渠系水有效利用系数取0.73,田间水利用系数0.6，灌溉水利用系数0.44，综合灌溉净定额183m3/亩，毛定额416m3/亩，灌溉总需水量7486万m3。生活用水量：群众灌区辖区人口15.86万人,综合用水指标0.1m3/d•人,预测群众灌区辖区生活用水年需求量597万m3。工业用水:根据《行唐县2004年水资源二次评价成果》,在该区内工业年用水量为318万m3。项目区总需水量为8401万m3。（3）供需平衡分析通过以上分析，通过以上分析，水资源可利用量为14763万m3,总需水量为8401万m3,能满足灌区的用水需求。6.2工程规划6.2.1灌区规模灌区设计灌溉面积18.0万亩，实施灌区节水改造工程后，使灌溉面积恢复到18万亩。6.2.2节水改造工程规划任务输水工程需采取工程措施，以降低渠道渗漏率，减少输水损失，着重解决防渗、节水问题。在工程实施中，在原有渠系基础上，进行疏浚、清淤及衬砌防渗等建设，太行山区石料资源丰富,防渗采用浆砌石衬砌。6.2.3规划工程措施：1、渠道修复工程：群众灌区节水改造工程，规划长度118km，其中恢复总干渠25km、西分干11.8km，东分干2.2km，支渠79km，渠线沿原有渠线不变，建筑物在原有建筑物位置进行加固、更新改造。渠道采用土质梯形断面，恢复原设计断面，达到设计过流能力，发挥原有输水功能。2、渠首工程（1）导流工程为了顺利实现引水渠能够畅通引水，在引水渠桩号0+000以上250m范围整治现有河床，整治措施为开挖总长250m主河床深槽，深槽宽60～100m，用推土机将沙土向两侧推筑砂坝，形成导流明渠使沙河基流能够进入引水渠，导流渠底高程107.0m。（2）河床稳定工程原工程主要靠每年春季临时推砂筑坝实现引水，既不稳定，又不经济，同时堆砂坝极易被水冲垮，无法满足灌溉需要，因此，需加固稳定现有河床，实现正常引水。采取灌柱桩+河卵石固定河床方案。即在引水渠首主河床60m宽度内，设混凝土灌注桩1排，每根灌注桩间距2.0m，柱深15m，直径60cm，河床上填筑河卵石，河卵石厚1～2m。为固定河卵石，在灌注桩上下游各2m范围河卵石上浇筑混凝土30cm，使灌注桩与混凝土、河卵石形成一体，河卵石填筑顶高程107.09m，与现状河底高程相平。河卵石河床下游设消力池。引水时临时用移动闸板拦挡。（3）引水渠工程自引水口至进水闸布置引水渠，引水流量12m3/s，引渠长1.4km，底宽15m，渠高2.4m，边坡1：2.5，设计水深2.0m，安全超高0.4m，堤顶宽4m该渠段桩号0+450～1+000和1+000～1+400土质为砾砂，渗漏严重，为减少渗漏损失，该渠段进行防渗处理，措施为渠道全断面铺设525g/m2复合土工膜，为防止老化，土工膜埋设于渠底70cm以下。3、渠道防渗工程:根据群众灌区的实际情况，本着节约资金，就地取材的原则，渠道采用浆砌石衬砌防渗。对干渠25km,西分干11.8km，东分干2.2km,三、四、五支渠采用浆砌石衬砌。总干渠防渗25Km,为浆砌石结构。结构尺寸：设计底宽4.5m～5.5m，内边坡系数2，水深1.85～2.16m，安全超高0.66～0.74m，堤高2.51～2.9m西分干防渗11.8km，为浆砌石结构.结构尺寸：设计底宽4m，内边坡系数2,水深1.49m，安全超高0.59m，堤高2.08m，护砌厚度0.3m。东分干防渗2.2km，为浆砌石结构.结构尺寸：设计底宽2.5m，内边坡系数1,水深1.4m，安全超高0.4，堤高1.8m，护砌厚度0.3m。三支渠防渗3.08km，为浆砌石结构，结构尺寸：设计底宽0.8m，内边坡系数1,水深0.65m，安全超高0.3m，堤高0.95m，,护砌厚度0.3m。四支渠防渗1.58km，为浆砌石结构，结构尺寸：设计底宽0.6m，内边坡系数1,水深0.55m，安全超高0.3m，堤高0.85m，,护砌厚度0.3m。五支渠防渗11.15km，为浆砌石结构，结构尺寸：设计底宽2.1m，内边坡系数1,水深0.75m，安全超高0.3m，堤高1.05m，,护砌厚度0.3m。4、排水工程：修筑引水渠后，渠右侧排涝受阻，因此沿引水渠两侧开挖排水沟，将右岸沥涝水汇集于排水沟，通过穿渠排水涵管导入左侧，排入河道深槽。根据现状排水布局和地形情况，设计在引水渠桩号0+665～1+400段布置排水沟，排水沟设计底宽1.0m，平均沟深1.0m，边坡1：2.0，沟底纵坡1/8750。该段穿渠排水涵管共布置4座，桩号分别为0+020、0+900、1+100、1+3005、渠系建筑物工程干渠恢复后，需要对现已堵塞渠道的公路桥，严重损坏的节制闸、进水闸、泄水闸进行重建，对设备老化、失去控制功能的启闭设备进行更新。改建各种水闸154座。总干渠水闸共37座，分干渠进水闸19座；支渠98座。修复和改建涵洞7座，板桥151座。6、灌区续建配套工程灌区改造完成后，地表水有效灌溉面积增至18万亩，原有灌区渠系系统能满足灌水要求，节水改造后即能达到输水能力。考虑到灌区水源地供水量有限，因此不再进行灌区续建及配套工程的规划。7、其他为满足现代管理要求，以更好的为三农服务，规划中需对灌区管理设施进行修复、改造及配套。管理处及4处管理所办公房屋，已有30多年时间，建设标准低，破损比较严重，已基本成为危房，需拆除后重建，重建砖混房屋面积720m2。8、灌区信息化规划现在和今后灌区在农业生产中发挥着重要的作用，而今，要实现农业的现代化就必须实现灌区的现代化。就是要利用先进的以数字化、网络化、智能化和可视化为主要特征的信息化作为手段和途径，实现灌区管理所需的水情、墒情、工情等信息的采集、传输、存储、处理与分析的现代化和自动化。灌区信息化的主要包括软件建设，包括灌溉需配水模拟、水费征计系统、办公自动化系统等。灌区的业务涉及许多方面，因此灌区数据库的内容也复杂多样，分为静态数据、动态数据和实时数据三类。静态数据指基本不变化的资料，如灌区的行政区划、管理机构、各种已建工程资料等；动态数据指不定期更新的资料，如作物的种植结构和种植面积每年都有所变化；实时数据指实时更新的资料，如灌水期间渠道的水位，降雨期间的雨情资料等。6.3投资估算按照灌区节水改造工程特点和规划阶段设计深度进行编