漆桥镇高标准农田建设项目初步设计灌区规划设计及管道工程和水闸本科.docx

1、漆桥镇高标准农田建设项目初步设计灌区规划设计及管道工程和水闸本科 学号 1102040523 年级 农水5班 本科毕业论文 南京市漆桥镇高标准农田建设项目初步设计 专 业 农业水利工程 姓 名 潘小保 指导教师 缴锡云 评 阅 人 2015年5月中国 南京BACHELORS DEGREE THESIS OF HOHAI UNIVERSITYPreliminary design of high standard farmland construction projects in Nanjing College ：Hohai University Subject ：Agricultural wat

2、er conservancy engineering Name ：pan xiao bao Directed by ： Jiao Xi Yun Professor NANJING CHINA郑 重 声 明本人呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。本人签名： 潘小保 日期： 2015.5.29 摘 要2014年度南京市漆桥镇高标准

3、农田建设项目区位于南京市高淳区漆桥镇东部，涉及茅山一个行政村，总面积 3000 亩，涉及上城、下城、小吴家、小吴家新村、丁家、高岗等 6 个自然村，东接桠溪镇瑶塘村，南邻漆桥镇游子山村，北至老桠路，西接双游村独木桥，项目区为典型的丘陵山区。本次规划治理面积 3000亩，计划治理后建成优质粮油生产基地 3000 亩。关键词：高标准；节水；生态ABSTRACT2014 annual Nanjing Qi Qiao town high standards farmland construction project area is located in eastern Gaochun City, Na

4、njing City, involving a village, the total area of 3000 acres, involving the town, the city, small village, Ding home, village, etc. 6 natural village, East then town Yao village, north to the old road, West then double bridge village, project area is a typical hilly mountainous area. This plan gove

5、rnance area of 3000 acres, after the completion of the plan to build quality grain and oil production base of 3000 acres.Key words: High standards；Water saving；Water saving第 1章 综合说明1.1 项目名称及范围a）项目名称 2014 年度南京市漆桥镇高标准农田建设项目b）项目范围 2014年度南京市漆桥镇高标准农田建设项目区位于南京市高淳区漆桥镇东部，涉及茅山一个行政村，总面积 3000 亩，涉及上城、下城、小吴家、小吴家

6、新村、丁家、高岗等 6 个自然村，东接桠溪镇瑶塘村，南邻漆桥镇游子山村，北至老桠路，西接双游村独木桥，项目区为典型的丘陵山区。本次规划治理面积 3000亩，计划治理后建成优质粮油生产基地 3000 亩。第2章 项目区概况2.1 自然概况2.1.1 位置及范围 2014 年度漆桥镇高标准农田建设项目位于高淳县漆桥镇东部，涉及茅山一个行政村，总面积 11.03 km2，涉及上城、下城、小吴家、小吴家新村、丁家、高岗等 6个自然村，东接桠溪镇瑶塘村，南邻漆桥镇游子山村，北至老桠路，西接双游村独木桥，项目区为典型的低丘陵山区。本次规划治理面积 3000 亩。2.1.2 水文气象 项目区属北亚热带南部季

7、风气候型，四季分明，降水充沛，日照充足，无霜期长。年平均气温 16.4、年均日照时数 2128.1h、年均无霜期 245d、年均降水量1194.1mm。雨量在时间、空间上分布不均匀，夏季雨量平均 428.6mm，占全年 40，大部分集中于梅雨季节 6 月中旬至 7 月中旬；冬季（122 月）最少，为 144.7mm，占全年 14。2.1.3 地形、地貌及土壤 项目区总面积 3000 亩，其中耕地面积 1700 亩，为丘陵地区。地势低洼、局部略有起伏。丘陵山区主要是黄红、粗骨、中性岩、石灰岩等土壤，肥力中等，适合稻麦作物的种植；小吴家新村以南的区域属圩区，土壤贫瘠，需要改良土壤。由于地势低洼，农

8、业生产易受渍涝影响。2.1.4 水资源 高淳区位于南京市最南端，漆桥镇位于高淳北大门，地处东经 1185911904，北纬 31203125之间，北临溧水区和凤镇，南与高淳区固城镇、漆桥镇接壤，西与古柏镇相邻，东界桠溪镇，具体位置见图 1-1。总面积 53.7km2。其中：陆地面积 46.5km2，占总面积的 86.6%，水域面积 7.2km2，占总面积14.4%。 漆桥镇地势东高西低，地貌上可分为低山丘陵和平原圩区两大类型。东部是蜿蜒起伏的低山丘陵及外围岗地，属茅山、天目山余脉，面积 36.5km2,占全镇总面积的 68%，地面高程一般为 1535m。漆桥河流经西部，为湖盆平原和水网圩区，地

9、面高程一般为 57m，我镇河沟纵横，水网密布，处于洪水位之下，均筑堤围圩。圩区面积 17.2 km2，占全区总面积的 32%。全区耕地面积 50622.5 亩，有效灌溉面积 40498 亩。2.1.5 耕地利用情况 项目区土地总面积 0.3 万亩，耕地面积 0.17 万亩，均为中低产田。现有农田防护林折实面积 50 亩，可防护面积 0.1 万亩，占总耕地面积的 20%。项目区位于高淳县漆桥镇东部，地形平坦开阔，地面真高 2.0-3.0m。土壤以主要是黄红、粗骨、中性岩、石灰岩等土壤为主，适宜种植水稻、小麦等作物。项目区水、土、光、热资源丰富，建设高标准农田的发展潜力巨大。2.1.6 自然灾害

10、由于降雨量年际变化大，时空分布不均匀，多集中在夏秋两季，故而旱涝灾害频繁发生，直接威胁着农业发展。旱灾多发生在春季，春旱发生频繁，由于正值小麦拔节、抽穗、灌浆期间，对小麦单产影响严重；涝灾多发生在秋季，主要在秋作物开花、灌浆期，造成减产、绝收。由于林木稀少，干热风等自然灾害时有发生，给地方经济造成很大损失。项目区部分耕地由于长期受地下水冷浸、板结，粮食生产季节旱涝频繁发生，农民科技水平低，农业生产机械化水平低等原因造成粮食产量低而不稳。2.2 社会经济状况2.2.1 土地利用现状项目区内现有土地面积 3000 亩，其中耕地面积 1700 亩，占土地面积的 56.7%，项目区内现以水稻和小麦轮作

11、为主。2.2.2 农业生产水平项目区农业生产基本以以农业养殖、种植为主为主。种植业主要为小麦、水稻轮作。常年粮食作物播种面积 1700 亩，粮食平均亩产 427.5kg 左右。2013 年，水稻亩产 475kg，小麦亩产 380kg，农业总产值 592.6 万元。项目区作物播种面积与产量情况见表 2-1。表 2-1 项目区现状主要作物播种面积与产量情况表分类水稻小麦现状播种面积（亩）17001700作物单产（kg/亩）475380当前项目区农业机械化得到了普及，耕、播、植保、收割等农业机械作业率高，仅有插秧机目前推广面积不到 40%。但由于支渠及以下的田间工程配套率低，影响了农田产量的新跨越，

12、粮食产量不稳，生产成本较高，缺乏市场竞争力。2.2.3 地方财政与农民收入在高淳县各乡镇经济发展水平中，漆桥镇属于中上游水平， 2013 年，全镇实现地区生产总值 32.61 亿元，增长 12.3%，全年人均地区生产总值 100669 元，地区生产总值中三次产业结构由上年的 8.3：53.3：38.4 调整为 7.9：52.6：39.5；财政收入 1.48 亿元；全社会固定资产投资 8.29 亿元、工业投入 5.8 亿元，分别增长22.0%、20.2%；城镇居民人均可支配收入 36137 元、农民人均纯收入 16565 元，分别增长 9.4%、11.8%。2.3 基础设施2.3.1 水利骨干工

13、程现状项目区属于低丘陵地区，灌溉水源主要来自项目区内的新长坳梢水库，老长坳梢水库，以及洋塘，天亩塘，灌溉水有充分保障。项目区茅山山河以西，黄金塘以西灌排骨干工程已基本形成。由于丘陵地区特殊地形，渠道均属于灌排两用的，排水均汇入茅山山河。骨干工程的配套率达 50%左右，田间工程配套率 45%，灌溉保证率 75%。2.3.2 田间工程现状项目核心区现有耕地面积 1700 亩，田间灌排系统虽然较为完善，但灌溉渠道基本为土渠，灌溉水利用系数偏低。田间路主要为土路，且路面较窄，农机下田 不方便，限制了机械化的发展。核心区属丘陵地貌，田块不规整；防渗渠道少，渗漏量大；灌溉保证率为 60%，灌溉水利用系数为

14、 0.55。如不加快该区域农业基础设施建设，则会严重影响农业增效、农民增收，影响到农业结构调整的顺利实施。2.3.3 农业机械设施受传统观念影响和田间道路的限制，项目区中型以上的农业机械较少，农田灌溉多采用固定抽水机组，农业机械化程度不高，农业机械利用率较低，农机服务设施不完备，迫切需要农业机械及科技力量的投入。2.3.4 道路交通与电力设施项目区北邻 301 省道，区内有上城路、双下线等主要干道，交通便捷。主要干道已达县乡公路标准，区内机耕道以土路为主，少量机耕道年久失修，路面宽 窄不一，高低不平，路况差，不适合农业机械耕作的需要。经过前期工程的改造，高压线路、民用低压线路通过此项目区内外，

15、电力条件良好。第3章 项目建设必要性与可行性3.1 项目区农业生产发展的主要制约因素项目区农业发展配套体系薄弱，虽经多年努力，农业生产配套体系建设已具有一定基础，由于缺乏统筹规划，投入相对不足，建设规模较小，无法满足新形势下农业发展要求，主要存在下列问题：一是农业基础条件差。项目区系典型的丘陵山区，高低起伏，田块零乱，多级提水，缺磷少钾，少部分属于低产土壤。经土地整理后地势整体较为平整，为项目区发展优质粮食基地奠定了较好的土地基础。二是农业产业化水平不高。规划区已初步建立冲田高产粮田的开发模式，经过多年建设，项目区已有一定规模的优质稻米、小麦、玉米基地，但对照区域资源优势潜力，对照农业结构调整

16、要求，还有很大的发展空间，对照农业产业化经营要求还有很大差距。因此要做好项目区农业基础设施配套，加快区域高效农业基地的建设。三是农民文化水平偏低。项目区广大农民收入不高，自主投入能力差，农业比较效益低。小农经济思想仍然占据一定位置，农民文化水平偏低，科学种田的水平不高。四是自然灾害。受春季冷暖气流交替的影响，气温变幅大，有些年份会出现倒春寒、低温、晚霜冻等灾害性天气。夏季受梅雨季节的影响，雨量相对集中，暴雨、大雨增多，有些年份出现“空梅”，加之受副热带高压西进影响，多晴热天气，由于地势高亢，常因为水源缺乏和灌溉系统不完善，易导致“伏旱”，季节性干旱较多。月中旬至夏末，常有台风影响，并伴有暴雨、

17、大风，受丘陵地形条件影响，极易遭受龙卷风及冰雹袭击。秋、冬季节，北方冷空气频繁南下，气温急剧下降，霜、雪、寒潮易发，常产生霜冻灾害。3.2 项目建设的可行性3.2.1 自然条件优越，开发潜力大项目区气候温和，四季分明，热量优越，霜期较短，适宜农作物生长。另外，项目区水系发达，灌溉水源有保障，排水有通道，建设高标准农田对农产品增产作用大，开发效益明显。经市环境质量质检中心测评，大气、水质、土壤等生产要素均符合无公害农产品生产要求，是发展绿色食品生产的理想区域。项目区中低产田土面积大，通过工程加以改造，挖掘土地的生产潜力，耕地生产能力将大幅度提高，粮食增产、农民增收幅度大，具有明显的开发价值。3.

18、2.2 交通及电力条件便利项目区北邻 301 省道，区内有上城路、双下线等主要干道，交通便捷。主要干道已达县乡公路标准，区内机耕道以土路为主。便利的交通条件有助于项目的实施以及今后优势产业的形成，极大程度上促进农业经济的发展。经过前期工程的改造，高压线路、民用低压线路通过此项目区内外，电力条件良好。3.2.3 建设愿望迫切近年来，由于科技农业观念的普及，广大干群充分认识到高标准农田建设工程是“德政工程”、“民心工程”，可以明显地改善农田生产条件，促进农业经济发展，增加农民收入。因此，项目区干群对加快农田基础设施建设的愿望十分迫切。群众盼开发、想开发，并自愿投身开发建设，开发热情空前高涨，项目建

19、设有着 良好的群众基础。3.3 项目建设的必要性3.3.1 建设高标准农田，是保障国民经济健康运行的重要基础我国人多地少，粮食安全关系到国民经济的命脉。而农业基础设施是决定农业生产水平的重要基础条件。改革开放以来，我国的农田基础设施投入总体不足，不少地方的灌溉沟渠、机耕道路毁损严重，与现代化的生产技术要求严重不相适应。为此，中央在连续多个一号文件中明确要增加对农投入，提高农业综合生产能力，保障粮食安全。建设高标准农田示范工程，正是落实中央一号文件精神的具体体现，是提高农业综合生产能力、保障国民经济健康运行的重要基础。同时，建设高标准农田，符合当地现代农业和新农村建设规划。通过建设高标准农田，可

20、以进一步提高灌排建筑物的配套率，并通过科技措施应用，大大改善项目区农业生产环境与基础条件，促进农田水利再上新台阶，为发展高产、优质、高效、生态、安全的现代农业创造良好的农田基础。3.3.2 建设高标准农田，是凸现区域农业产业特色的现实农业受自然资源条件的制约十分明显。加强高标准农田示范工程建设，将有利于改善农业生产条件和农业投资环境，增强吸引力，促进土地适度规模经营；将有利于产业的集聚、优质高效农产品生产与产业化经营水平的提高；将有利于现代生产技术的应用，确保农产品质量安全，彰显区域经济特色。3.3.3 建设高标准农田，是大力发展节水农业的需要项目区尽管水资源相对较为丰富，但由于工程老化失修，

21、跑水漏水现象严重，加之灌水渠道为均土渠，灌溉方式单一，渠系水利用系数低，水资源浪费严重，灌溉成本高，增加了农民生产成本，还影响了农产品的品质与产量。为了改善排灌条件，增强抗御自然灾害的能力，提高水资源利用率，达到节约用水，降低成本，增产增效的目的，必须对项目区灌排工程进行全面的配套和改造。3.3.4 建设高标准农田，是提高当地农民经济收入的有效途径项目区农户的主要收入来源于农业经济，是漆桥典型的农业生产区。按照“灌排设施配套、土地平整肥沃、田间道路畅通、农田林网健全、生产方式先进、产出效益较高”的高标准农田要求建设项目，可使项目区增强抗击自然灾害的能力，且做到旱能灌、涝能排、渍能降，田间道路顺

22、达通畅，满足机械化生产要求，提高农业生产水平。同时，通过项目的实施，改良土壤、美化环境，实现秸秆综合利用，使土壤环境质量符合无公害、绿色、有机农产品生产需要，进一步增强农业可持续发展能力，增加农民收入。第4章 水资源评价及供需平衡分析4.1 项目区水资源概况4.1.1 水资源分区地区水资源总量是地区经济发展的基础自然资源，它不仅是地区经济发展承 载力的主要制约因素，也是生态环境的重要因素之一。合理地分析与评价地区水 资源，对地区的可持续发展有着十分重要的意义，也为水资源的合理利用和管理 奠定基础，是高标准农田建设的前提条件。项目区规划面积仅 2.0km2（3000 亩），均属丘陵地形地貌。项目

23、区内各处水源 条件、种植结构等相似，因此不需要进行分区。为使供需分析能客观反映区域供需矛盾的实际情况，要求分析的计算时段划 分较为适中，要能充分反映水资源的供需情况。计算时段有年、月、旬或周等， 划分过粗可能会出现假象，划分太细，计算工作量太大且无必要。根据本项目的 特点，选择以年为计算时段进行供需平衡分析。4.1.2 降水量项目区地处北亚热带和中亚热带过渡地区，属长江流域的太湖水系，雨量充 沛。根据水文站观测资料统计，流域多年平均降雨量 9001200mm，雨量集中在汛期 48 月，占全年雨量的 80,暴雨多发生在 49 月，46 月以锋面雨为主， 79 月以台风雨为主，容易出现冬春旱夏涝。

24、4.1.3 地下水允许开采量本项目区地表水资源丰富，灌溉不使用地下水灌溉，不增加地下水的开采利 用量。不计入可供水量。4.1.4 过境水可利用量过境水是产生在项目区外，而流经项目区的径流量，主要是流经项目区的茅 山山河，通过泵站提水，运用茅山山河水资源进行引水灌溉。项目外水资源通过 自流汇聚新长坳梢水库、老长坳水库，从水库取水用于此项目区的农业用水。4.2 灌溉设计保证率和灌溉定额4.2.1 灌溉设计保证率本项目区属南方低丘陵地区，且降雨量丰富，取灌溉设计保证率 95%，项目 建成后灌溉水利用系数达到 0.75。4.2.2 灌溉定额农业需水量主要包括农业灌溉用水量、牧业用水量、水产养殖用水量等

25、。其 中主要是农业灌溉用水，根据江苏省农业节水规划提供的净灌溉定额，现状 灌溉方式下的农作物净灌溉定额见表 4-1。表 4-1 现状灌溉方式下农作物净灌溉定额 单位：m3/亩保证率水稻小麦P=50%4000P=75%46040P=95%520754.3 项目区现状供需分析项目区内，土地总面积 0.3 万亩，耕地面积 0.17 万亩。现状水资源利用系数平均为 0.6 左右。4.3.1 代表年的选择以 2012 年作为现状代表年。项目建成后的年份为设计水平年。项目区来水水 平年为：平水年（P50%）、中等干旱年（P75%）、特殊干旱年（P95%）三 种保证率的年份进行水量平衡分析。选取的 P=50

26、%（平水年）、P=75%（中等干旱 年）和 P=95%（特殊干旱年）所对应的典型年分别为 1979 年、1981 年和 1978 年。4.3.2 供水量、需水量分析计算方法A）可供水量分析计算水资源总量是指某种保证率的水资源总量，包括当地地表水、地下水及可以利用的上游来水量，但要扣除地表水与地下水重复部分。而水资源可利用量（可供水量）是指在经济合理、技术可行和生态环境容许的条件下，通过各种工程措施可能控制利用的一次性水量。项目区水资源可供水量主要包括以下几个方面：1）当地地表水可利用量地表水资源量是指在流域的水资源（包括过境水）未被作任何利用的情况下，在当地产生的地表径流量。地表径流量由于受到

27、当地水利工程调节利用能力的限制，并不是全可以利用的。保证率50%、75%、95%代表年的径流可利用率分别为0.45、0.5、0.6。当地地表水资源可利用量可用下式计算：式中：W为地表水资源可利用量，万m3；为径流可利用率；F为流域面积，km2；R为地表径流量，mm。2）过境水可利用量过境水是产于区外而流经本项目区的径流量。项目区属于低丘陵地区，大小池塘遍布项目区域，形成水网格局，水资源丰富。该区域是松溪河流域组成部分，排水河道主要为山河。项目区内部水网密布，主要河道松溪河、山河等与外界河道沟通，形成槽蓄水量与引排水补给量的水资源供给体系。3）地下水可利用量地下水可利用量受地下水资源量及地下水开

28、采利用能力的限制。地下水资源量为各项补给量之和，其中主要是降雨入渗补给量，计算公式如下：式中：为降雨入渗补给量，为降雨入渗补给系数，P为平均降雨，F为面积。降雨入渗补给系数采用江苏省水利勘测设计院的江苏省地下水资源评价成果中所给出的值，项目区地下水开发利用程度低，本次项目不开采地下水，地下水资源可利用量不计入可供水量。4）灌溉回归水可利用量灌溉水由田间渠道排出或渗入地下并汇集到沟、渠、河道和地下含水层中，成为可再利用的水源。其大小取决于灌溉入渗补给及渠系渗漏损失量。灌溉水补给地下水后，有一部分将通过侧向径流进入排涝河道。5）可供水总量以上地表径流可利用量、地下水可利用量、过境水可利用量，再加灌

29、溉回归水可利用量即得总可供水量。考虑到项目区的实际情况，总可供水量为地表水可利用量和过境水可利用水量。B）需水量计算用水部门不同保证率需水量是指在某种生产条件下，遇到不同频率的雨情、水情、旱情，各用水部门需要的水量。需水量主要有农业灌溉用水量、工业用水量、生活用水量和生态环境需水量几方面，主要考虑农业需水。项目区城乡生活用水供水方式为城镇区域管网集中自来水供水，基本不用本地水，不计生活用水量。由于过境水可利用量中已经考虑了保持河道的生态环境用水量，所以不再单独计算生态环境用水量。根据江苏省农业节水规划的计算成果，主要作物净灌溉定额（包括水稻秧田期和泡田期用水、小麦播前灌用水）见表4-1。4.3

30、.3 项目区现状水利工程可供水量A）地表水可利用水量 根据项目区代表年雨量推算项目区地表水可利用水量，具体详见表 4-2。表 4-2 现状代表年各种年型地表水可利用水量保证率50%75%95%设计年降雨量（mm）1133.5984.7801.5地表水可利用量（万 m3）60.056.352.6B）过境水可利用量 根据南京市高淳区的水资源分配方案，河道、中沟的引水能力、槽蓄能力，本项目区的过境水引水量见表 4-3。 表 4-3 现状代表年各种年型引水量年型50%75%95%过境水量（万 m3）663.8552.3354.5项目区过境水可利用量（万 m3）165.3125.585.3C）可供水总量

31、 由地表水可利用量、过境水可利用量、地下水可利用量和灌溉回归水可利用量得到可供水总量，具体见表 4-4。表 4-4 现状代表年各种年型现状水可供水量 单位：万 m3水平年年型地表水可利用水量过境水可利用量现状水可供水总量P=50%60.0165.3225.3P=75%56.3125.5181.8P=95%52.685.3137.94.3.4 项目区现状需水量项目区现状需水量主要为农业需水量，其中灌溉水利用系数 0.55，田间水利用系数0.9,渠系水利用系数0.61.根据作物种植面积及灌溉定额列表计算项目区现状需水量，并进行现状平衡分析。表 4-5 项目区现状需水量 万m 作物 保证率水稻小麦合计50%111.47540980111.475409875%128.196721311.147540981