胡家河村节水灌溉示范项目实施方案.docx
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胡家河村节水灌溉示范项目实施方案
胡家河村节水灌溉示范项目实施方案
1、建设内容（见表1－1）
建设内容汇总表
表1－1
项目名称
长武县胡家河村节水灌溉示范项目
项目建设地点
长武县胡家河村
项目法人单位
长武县水利局
法人代表：
赵小鹏
电话：
4202042
项目规划设计单位
单位名称：
咸阳市水利水电规划勘测设计研究院
资质：
乙级
负责人：
王亚峰
电话：
8135272
项目施工单位：
长武县水利局
竣工后运行
管理单位
长武县胡家河村
项目主要建设内容
项目区总计
喷灌
微灌
低压管道输水灌溉
渠道防渗
节水灌溉面积（亩）
3940
85
3855
投资（万元）
148.29
43.56
104.76
亩投资（元/亩）
376.37
5124
271.17
主要工程要素
设计总流量（m3/h）
1676.24
总配套动力（kw）：
5.5
管道总用量（km）
7.72km（另渠道总长度13561m）
总工程量（m3）
土方：
3.52万m3
石方：
砼方：
1127.07
总工期（月）
3
材料设备投资（万元）：
139.38
其他建设费（万元）
8.91
亩增产量（按不同产品列出）
小麦90公斤玉米200公斤
油菜60公斤大棚菜500公斤
总增产量（按不同产品列出）
小麦312300公斤玉米177400公斤
油菜35460公斤大棚菜284000公斤
总增收（万元/年）
94.35
2、基本资料
2.1气候特征：
项目区属暖温带半湿润大陆性季风气候，主要特点是：
气候干燥，降水量少而集中，蒸发强烈，昼夜温差变化大，四季冷暖分明，旱涝灾害常有发生，冬季多西北风，夏季多东南风。
多年平均降水量584.1毫米，且多集中在七、八、九三个月，占全年总降水量的54.9％，多年平均气温9.1℃，极端最高36.9℃,极端最低－24.9℃，最大冻土厚度70cm，年平均无霜期171天，最长219天，最短131天。
年平均日照2218.7小时，年平均蒸发量1016.6毫米，干旱指数1.71,干旱和霜冻对农作物的危害较大。
2.2地理、地形地貌及土壤
胡家河村位于长武县城东北方向相公镇泾河河滩地区，距县城约25公里，东邻合子村，西邻洛河堡村。
该区属泾河流域河滩区，区内地形平坦，土层深厚，土壤肥沃，地势北高南低，海拔高程在840.6-862.2米之间,滩内光照充足。
土壤组成是明显的二元结构，上部为亚沙土，下部为厚层砂卵石层。
土壤孔隙率大，透水性强，利于农作物生长。
2.3水文及水文地质条件
区内地表水有泾河常流水,境内流长4.3公里，多年平均流量42.2立方米/秒。
区内由于土壤结构松散,孔隙大,补给较丰,属富水区，水位埋深一般为8-14米之间，单井出水量在30-45立方米/小时。
项目区是冲积的砂、砂砾石层为孔隙含水层，属第四系松散岩类djQ4粉细砂、砂砾石，砂卵石层，砂卵石磨圆度中等，分选性差，厚度5-10米。
2.4作物及基础设施
区内种植的农作物主要有：
小麦、玉米、苹果，以及大棚蔬菜。
种植比例为：
小麦占50％，大秋占27％，经济作物占23％,复种指数1.4。
1998年，该村修筑一条砂石路，长5.8公里,与长宁公路、冉相公路相接，交通便利，施工运输方便。
该村2000年已进行了电网改造，10KV输电线路覆盖该区，电力供应充足，完全可以满足项目实施的电力要求。
施工所用砂、砾石等建筑材料可就近取材，为项目提供了方便，使国家投资充分发挥效益。
2.5长武县概况
长武县位于陕西省渭北旱原西部的陕、甘两省交界处，属黄土高原沟壑区，地理坐标为东径107°38′49″-107°58′02″、北纬34°59′09″-35°18′37″，东与我省的彬县为邻，南、西、北分别与甘肃省的灵台、泾川、宁县和正宁接壤，南北长30.06公里,东西宽27.23公里,总面积567.1平方公里。
全县被黑河、南河切割为巨家原、枣元原和长武原三大部分，整个地形由西向东倾斜。
由于水流的长期切割和侧蚀，形成了沟壑纵横，原高、沟深、坡陡的地貌特征，主要地貌有原面、沟坡和河滩三种类型，原滩最大高差为427米，原沟相对高差200-300米。
全县地形复杂，坡、咀、梁、峁变化大，支毛沟、集流槽纵横交错，沟壑密度平均为1.18公里/平方公里。
长武县共有11个乡镇233个行政村，总人口17.30万人，其中农业人口15.72万人。
耕地面积30.33万亩，人均1.93亩，2005年全县GDP已达到4.80亿元，人均国民生产总值2856.82元，农村社会社会经济总产值30871.22万元，粮食总产61425吨，平均亩产253.32公斤。
2005年农民人均纯收入1420元，属国家重点扶持贫困县之一。
2．6长武县水利设施建设现状
建国以来，长武的农田水利基本建设在省、市、县各级党政组织和业务部门的正确领导下，经过全县人民五十多年的共同努力，取得了显著的成绩。
据统计资料表明，到2005年底，全县累计兴修基本农田16.06万亩，各种水利工程747处，其中小
（一）型水库两处，总库容366万立方米；抽水站143处，装机容量8.98千千瓦，机电井159眼，5000亩以上的国营灌区3个，共计总灌灌溉面积5.95万亩，有效灌溉面积4.84万亩。
解决了全县9.04万人、1.47头大家畜的人畜饮水困难。
2．7项目区概况
全村共有三个村民小组，708户，2541口人，大家畜480头，总耕地面积为4650亩，其中水浇地3940亩，旱地710亩。
项目区国民经济生产总值1240.8万元,人均国民生产总值3504万元，其中农业生产总值957.03万元,人均生产总值2702.7元。
朝阳水电站引水明渠由北向南横穿该村，明渠水除保证电站发电需求外，当时水电站建设时已充分考虑到胡家河村滩地的灌溉问题，且引水明渠位置高于胡家河村大部分滩地，自流引水灌溉十分方便。
近年来，随着产业结构的调整，种植结构不断优化，经济作物种植面积逐年扩大，尤其是大棚菜发展势头强劲，目前，现有大棚蔬菜200棚，由于灌溉设施不完善，全部为土渠自流引水灌溉，灌溉耗水量大，保证率低，严重制约着项目区经济的发展。
3、技术设计方案
3.1总体设计
3.1.1水源及分区
根据水源条件，灌区分为二个区对各类农作物进行灌溉，一区（一、三组）总耕地面积4565亩，宜灌面积3855亩，主要种植小麦、油菜、玉米等作物，该区离朝阳水电站引水明渠较近，引水明渠常年流量18立方米/秒,朝阳水电站有效引用流量为10立方米/秒,故水源丰富，引灌方便，故一区选择自流引水灌溉方案；二区（二组）总耕地面积85亩，主要种植蔬菜等经济作物，由于蔬菜大棚地势较高，引明渠水灌溉不方便，且明渠水浑浊，含沙量大,不利棚区蔬菜生长,经现场勘测规划，拟定在二组棚区适中位置新打大口井一眼,作为二区灌溉水源。
3.1.2水量平衡计算
a、各分区灌溉需水量
根据长武县河滩主要农作物灌溉制度拟定灌水定额为：
小麦、油菜50立方米/亩，大秋60立方米/亩，蔬菜40立方米/亩，区内大秋及蔬菜复种指数为1.4,灌溉周期拟定为15天,渠系灌溉水有效综合利用系数0.57,管道灌溉水有效综合利用系数0.828。
则灌溉需水量：
一区毛需水量为74.24万立方米,二区毛需水量为5.75万立方米。
一区年净灌溉用水量
Q净=A1·m1·η1+A2·η2·n2+A3·m3·η3
=3855×90%×50×3+3855×23%×60×3+3855×27%×40×10＝423140（立方米）
一区毛灌溉用水量
η综=η渠系×η田间=0.67×0.85=0.57
Q毛＝Q净/η综＝Q净/0.8
＝423140/0.57＝74.24（万立方米）
二区年净灌溉用水量
Q净=A3·m3·η3
=85×140%×40×10＝47600（立方米）
二区毛灌溉用水量
Q毛＝Q净/0.8η管＝4.76/0.828＝5.75（万立方米）
b、水量平衡计算：
一区离朝阳水电站引水明渠较近，引水明渠常年流量18立方米/秒,朝阳水电站有效引用流量为10立方米/秒,富余流量为8立方米/秒,年富余水量2522.15万立方米,而一区年毛需水量为74.24万立方米,由此可见,水源远远可以满足灌溉需求。
二区采用河滩大口井水源方案，根据我县河滩地区同类已成工程调查资料，拟定井径3米，成井深度20米，出水量25-35立方米/小时，则年可供水量8.76万立方米，而二区年灌溉毛用水量5.75万立方米，由此可见,水源可以满足灌溉需求。
3.1.3灌区主要农作物灌溉制度
表3-1
作物名称
保证率
灌水次数
生育阶段
灌水时间（日/月）
灌水定额（m3/亩）
灌溉定额（m3/亩）
小麦
50%
2
越冬
1/11-30/11
55
120
拔节
1/4-20/4
65
75%
3
越冬
1/11-30/11
55
150
拔节
1/4-20/4
50
灌浆
11/5-31/5
45
玉米
50%
2
播前
11/3-31/3
55
120
拔节
21/6-10/7
65
75%
3
播前
11/3-31/3
55
180
拔节
21/6-10/7
65
穗花
11/7-25/7
60
油菜
50%
2
越冬
21/10-21/11
55
120
抽苔
16/3-31/3
65
75%
3
越冬
21/10-21/11
55
150
抽苔
16/3-31/3
50
开花
1/5-10/5
45
蔬菜
50%
6
播前
240
生育
75%
10
播前
400
生育
3.1.4总体布置（详见总体平面布置图）
3.2典型设计
3.2.1渠道防渗节水灌溉工程
a、渠道横断面确定
干渠比降采用1/1500，取水口拟定为3个，年灌溉毛需水量74.24万立方米。
根据Q=0.667m综·A/（η综·T·t）计算，依据灌溉制度,按加权平均法计算得出m综=54.6m3/亩,计算结果及参数详见下表
参数
η
m
A
T
t
Q
取值
0.57
54.60
3855
15
10
1642.00
从上表计算结果可以看出,灌溉小时用水量为1642.00立方米,设计三个取水口引水,则每个取水口引水流量为547.30立方米/小时。
根据陕西省水利厅《U型渠道》水力计算公式Q=ωυ（Ri）1/2及其U型渠道相关参数计算，（n=0.0015α=8.50°）计算结果详见下表
U型渠道断面
比降i
过水流量Q（m3/h）
直径D（cm）
水深h（cm）
渠深H（cm）
80
45
55
1/1500
533.40
80
50
60
1/1500
567.60
80
55
65
1/1500
618.40
由此可见,干渠选用D80型渠道,共布设三条,总长2011米,分区同时引水可以满足灌溉需求。
支渠设计15条，规划总长5700米,规划间距300米,每条支渠最大控制面积280亩，根据实测地形图,比降采用i=1/600,同理按上述计算公式及步骤可算出,设计流量Q支设=37.40m3/h,（n=0.0015α=8.50°）计算结果详见下表
U型渠道断面
比降i
过水流量Q（m3/h）
直径D（cm）
水深h（cm）
渠深H（cm）
40
20
30
1/600
26.70
40
30
40
1/600
37.40
40
35
45
1/600
58.20
由此可见,支渠断面设计为D40U型渠道,可以满足灌溉用水要求。
斗渠设计45条，规划总长5850米,规划间距136米,每条最大控制面积100亩。
根据实测地形图,比降采用i=1/300,同理按上述计算公式及步骤可算出,设计流量Q斗设=12.2m3/h,（n=0.0015α=8.50°）计算结果详见下表
U型渠道断面
比降i
过水流量Q（m3/h）
直径D（cm）
水深h（cm）
渠深H（cm）
30
20
30
1/300
16.30
30
25
35
1/300
19.10
30
30
40
1/300
36.90
由此可见,斗渠选用D30U型渠道,过水能力可以满足灌溉用水要求。
放水口间距为30-50米，放水口采用C15砼现浇。
3.2.2管道灌溉系统设计
本系统方案计划在该村新打大口井1眼,根据我县同类地区已成工程出水量预计该井出水年量在25-40m3之间,技术方案采用固定式管道系统，布置方式为枝状，地下铺设固定输水管道，管材采用upvc管，给水栓直接套接upvc管向棚内输水，每5米设一给水栓，田间沟畦长3.5米，畦宽5米。
①水源井规划
大口井直径3米，井深为20米，采用钢筋砼底盘沉降法施工，井壁用C20砼预制块砌筑，砌筑方法采用梅花式，厚度为25cm，四周应预留出水孔，根据我县在河滩地区凿井经验，地面7.5-20米之间便出现砂卵层，层厚不等。
井台砌砖采用M10砂浆，高度70厘米，厚度37厘米，C20钢筋砼预制井盖，直径374厘米，厚度10厘米，中间预留40厘米×40厘米吊泵孔，C20钢筋砼预制吊泵梁两根，尺寸为374厘米×40厘米×30厘米。
②调节水池设计
根据项目区棚区灌溉制度,考虑到管灌系统采用井泵直接供水方案，工程运行费用高，设备使用寿命短，管理不便等因素，故采用地上式高位蓄水池调节，既能满足灌溉水头要求，又可以降低灌溉成本，延长工程使用寿命，提高灌溉保证率。
调节水池选用封闭式地上钢筋砼结构,容积选用V=50m3，详见设计图。
③管网布置
管网布置应遵循以下原则:
Ⅰ、符合管灌工程总体要求;
Ⅱ、在满足用户用水要求的前提下，使管道总长度最短，管线平直，减少起伏；
Ⅲ、棚内管网按“T”字型布设，毛管走向和棚走向一致。
②灌溉系统设计流量和工作制度
a、灌溉系统设计流量
根据Q=0.667m·A/（η·T·t）计算，详见下表。
系统设计流量计算表
参数
η
m
A
T
t
Q设
取值
0.828
40
85
10
8
34.24
b、系统工作方式
系统每天工作8小时,10天完成一个轮灌期。
c、管网水力计算
Ⅰ、干管管径的确定及水头损失计算
①干管管径的确定
地埋固定主干管采用upvc材质，工作压力选用P=0.4Mpa,其管径按下式计算:
dj=（0.000915Q1.774/i）1/4.774
其中当Q干设=34.24m3/h=0.00951m3/s,
i=6.64/1000,
则dj=0.117（m）=117（mm）
即干管选用dj=125mmUPVC管。
②干管水头损失计算：
根据公式h=i*l可计算出
h干管=3.87/1000·400=1.55（m）
干管水头损失计算表
参数
Q（m3/h）
L（m）
Dj（mm）
H干管
取值
34.24
400
125
1.55
Ⅱ、支管管径的确定及水头损失计算
地埋固定支管采用upvc材质，工作压力选用P=0.4Mpa,根据规划共布设12条,总长度1600米,设计灌溉每一条支管为一轮区,共设计12个轮区。
①支管管径的确定
其管径按下式计算:
dj=（0.000915Q1.774/i）1/4.774
其中当Q支设=34.24m3/h=0.00951m3/s,
i=6.64/1000,
则dj=0.117（m）=117（mm）
即支管选用dj=125mmUPVC管。
②支管水头损失计算：
根据公式h=i*l可计算出
h干管=3.87/1000·133=0.515（m）
支管水头损失计算表
参数
Q（m3/h）
L（m）
Dj（mm）
H支管
取值
34.24
133
125
0.515
Ⅲ、毛管管径的确定及水头损失计算
①毛管管径的确定
地埋毛管采用upvc材质，每棚区一条,共计130条,总长5720米。
规划12个灌溉分区，每分区控制11个棚,每分区毛管长度484米,工作压力选用P=0.4Mpa。
同理可得，当Q毛设=3.11m3/h=0.000865m3/s,
i=2.89/1000时
则dj=0.0572（m）=57.20（mm）
即干管选用dj=63mmUPVC管。
②毛管水头损失计算：
根据公式h=i*l可计算出
h毛管=1.18/1000×484=0.571（m）
毛管水头损失计算表
参数
Q（m3/h）
L（m）
Dj（mm）
H毛管
取值
3.11
484
63
0.571
Ⅳ灌溉系统水头损失计算:
即h系=h干管+h支管+h毛管=1.55+0.515+0.571=2.636（米）由于蓄水池地面比棚区地面标高高出8.84米,则蓄水池可采用地面蓄水池可满足系统灌溉水头要求。
Ⅴ、井泵选型
①井泵扬水管水头损失计算
井泵扬水管选用28米的DN80钢管,井泵所需扬程按下式计算:
HP=Z0-Zd+∑h
计算结果见下表
井泵所需扬程计算表
参数
Z0
Zd
∑h
Hp
取值
21.40
0
4.8
26.20
经计算，故选用200QJ32—36潜水泵,配套电机7.5KW。
Ⅵ、管道结构设计
干管采用Φ125upvc管，其工作压力为0.4Mpa,支管采用Φ125upvc管，其工作压力为0.4Mpa,毛管采用Φ63upvc管，其工作压力为0.4Mpa,将管道直埋地下,管沟深道路下为1.0米,耕地内管沟深1.20米,沟宽0.6米。
4、工程施工计划安排
本灌溉工程计划从二00六年四月份开始动工，四月一日至五月十日加筑土渠、开始打大口井。
五月十一日至七月十五日，衬砌U型渠道及渠系建筑物，安装埋设输水低压管道和出水栓，七月十六日开始对工程试引水运行。
5、投资概算及资金筹措
5、1编制原则及依据
5.1.1编制原则
按陕西省计委陕计项目[2000]1045号文件颁发的《陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准》执行。
5.1.2编制依据
①、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》，扩大5％作为概算定额。
②、水利水电设备及安装工程：
采用陕西省计委2000年颁发的《陕西省水利水电设备安装工程预算定额》，扩大5％作为概算定额。
③水利水电施工机械台班费定额：
采用陕西省计委2000年颁发的《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额》，扩大5％作为概算定额。
④安装费用在无概算定额的情况下取材料设备费的10%。
5.1.3取费标准
①其它直接费
建筑工程按基本直接费的5.5％，安装工程按基本直接
费的6.7％进行计算。
②、间接费
按“2000办法及标准”执行（见表1－2）
间接费取费标准表
序号
工程类别
取费基础
间接费率（％）
1
一般土方工程
人工费
40
2
机械化施工的土石方工程
直接费
17
3
石方及砂石备料工程
人工费
55
4
砼工程
人工费
140
5
钻孔灌浆工程
人工费
140
6
辅助工程
人工费
75
7
设备安装工程
人工费
150
③、利润
按直接费，间接费之和的5.5％计算。
④、税金
按直接费，间接费，利润之和的3.22％计算。
5其它费用标准
a、建设单位经常费按2.1万元/人·年
b、工程监理费按4.0万元/人·年
c、工程建设管理取以上两项费用之和的10%
d、勘测、设计费分别取建安工程费的2%
e、工程质量监督检测费取建安工程费的0.25%
f、定额编制费取建安工程费的0.15%
g、工程科学研究实验费取建安工程费的0.5%
5.2主要工程量
主要工程量:
挖填土方3.52万m3,混凝土1127.07m3。
D80U型主渠道2011米，D40U型支渠道5700米，D30U型斗渠道5850米，过路桥8座，倒虹2座，取水口3个,分水闸15个,引水口180个，Φ125upvc塑管2000米，Φ63upvc塑管5720米，大口井一眼，200QJ32—36潜水泵一套，低压配电盘一面，25＃黑胶线200米，配电房1间，1200×1500闸阀井14座，800×800闸阀井130座。
5.3工程概算投资及资金筹措
5.3.1工程概算投资
经计算，本工程概算总投资为148.29万元，其中建筑工程费为114.61万元，设备及安装工程费为17.71万元，基本预备费为7.06万元，其它费用为8.91万元。
5.3.2资金筹措
本项目概算总投资148.29万元，其中申请国家投资70万元,自筹资金78.29万元.
6、经济效益分析
6.1效益计算
该工程建成后，将进一步缓解了项目区水资源供需矛盾，提高了灌溉保证率，将会带动全县节水措施的普及推广，加快普及推广步伐，提高了节水普及及推广工作的质量，经济效益十分显著。
6.1.1节水效益
节水效益是节水灌溉与传统灌溉相比节约出的水量,通过已建成节水灌溉工程,实地调查结果,确定各类节水灌溉工程单位面积的年节水量.根据计算,项目区年节水量可达28.01万立方米,计算结果如下表
节水效益计算表
工程类型
面积（亩）
单位面积年节水量
（m3/亩）
年节水量
（万m3）
低压暗管输水灌溉
85
120
1.02
渠道防渗输水灌溉
3855
70
26.99
合计
3940
28.01
6.1.2增收效益
通过已建成节水灌溉,确定各类农作物增产情况,按照市场价格计算增收效益,其中水利分摊系数按照0.4计,根据计算,项目区年增收为61.52万元,计算结果见下表
增收效益表
作物
增产量（Kg/亩）
种植面积（亩）
价格（元/Kg）
增收（万元）
小麦
90
3470
1.4
17.49
玉米
200
887
1.1
7.8
油菜
60
592
2.8
3.97
蔬菜
500
568
1.3
14.77
合计
5516
61.52
6.1.3费用计算
a、投资计算
根据工程投资概算结果，工程总投资为148.29万元。
b、年运行费计算
根据当地已建成节水灌溉工程运行情况，确定各类节水灌溉工程年运行费，见下表。
工程年运行费2.18万元。
节水灌溉工程年运行费
工程类型
面积（亩）
单位面积年运行费（元/亩）
年运行费
低压暗管输水灌溉
85
30
2550
渠道防渗输水灌溉
3855
5
19275
合计
21825
c、年费用计算
工程折旧年限以15年计，工程年折旧费为9.89万元，工程年费用为工程折旧费和年运行费之和，根据计算，工程年费用为12.07万元。
6.1.4效益计算
a、节地效益
用已建成节水灌溉工程与传统地面灌溉工程相比较，确定工程节地面积，可节约
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