土地治理中低产田改造项目初步设计报告.docx
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土地治理中低产田改造项目初步设计报告
土地治理中低产田改造项目初步设计报告
一、扩初设计编制说明
（一）扩初设计任务
XX县XX镇XX垸土地治理——中低产田改造项目扩初设计是根据鄂农办发[2008]6号文件发布的《湖北省农业综合开发办公室关于下达200年农业综合开发土地治理项目财政投资控制指标和编报项目的通知》进行扩大初步阶段规划设计，参与规划方案的有XX县农业综合开发办公室、XX县XX镇人民政府等单位。
项目规模中低产田改造万亩，建设总投资万元，其中财政投资万元。
（二）扩初设计过程
1、资料熟悉阶段：
调阅项目相关文件，熟悉项目区地形图、水文资料和社会经济状况等基本情况。
2、实地勘测阶段：
项目区实地测量，调查了解水系、土壤、植被、水工建（构）筑物、道路交通和电力设施等基础数据。
3、规划设计阶段：
综合分析资料信息及实地勘察数据，依据地形测绘图进行水利工程、土地平整工程和道路林网工程的规划布局与工程设计。
4、修编定稿阶段：
扩初设计初稿经过征询基层群众意见和相关领导审阅后修编定稿。
（三）扩初设计编制的依据
1、鄂农办发[200]号文《湖北省农业综合开发办公室关于下达200年农业综合开发土地治理项目财政投资控制指标和编报项目的通知》。
2、《国家农业综合开发土地治理项目建设标准》（国农办[2004]48号）；
3、《国家农业综合开发项目和资金管理暂行办法》（财发字[1999]1号）；
4、国农办[2003]162号《国家农业综合开发农民筹资投劳管理暂行规定》；
5、《XX县国民经济和社会发展“十一五”规划和二0一0年远景规划》；
6、行业工程技术相关规范
（1）《农田水利》（中国水利水电出版社——2006年出版）
（2）《水工混凝土结构设计规范》SL/191—96
（3）《灌溉与排水工程设计规范》GB5028—99
（4）《水利工程计算规范》（SL104—95）
（5）《泵站设计规范》（GB/T50265—97）
（6）《水闸设计规范》（SL265—201）
（7）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021—2003）
（8）《渠道防渗工程技术规范》（SL18—P1）
（四）参考文献资料
（1）项目区万分之一地形图——XX县国土资源局
（2）《XX县水资源开发利用现状报告》——荆州市水文水资源局1993年编制。
（3）《湖北平原湖区暴雨径流及其参考分析》——湖北省水语文水资源局1995年编制。
（4）《XX县防汛手册（农田水利基本情况）》——XX县水利局1997年编制。
（5）《湖北省参考作物需水量及水稻需水量等值线图研究》——湖北省水科所1994年编写。
（6）水稻灌溉制度——沙市区Y角镇四湖排灌试验站，
（7）《XX县2006年国民经济统计年鉴》——XX县统计局。
二、总体规划设计
（一）项目区现状基本情况
1、自然资源状况
（1）地理位置及范围：
XX县200年XX镇XX垸土地治理——中低产田改造项目区位于XX县中南部，北至河，南起河，西靠河，东抵河，项目区内有省道沙洪公路从中贯穿，与在建的高速公路双石互通口邻近，项目区范围总面积9.7平方公里，耕地面积1.1万亩。
（2）气候：
XX县属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，光热充足，雨量充沛，春夏雨热同步，秋冬阳光互补。
年平均气温在15.6—7.2度之间。
全年无霜期为255天，年日照时间在1700—2300小时之间，年太阳辐射总量为95千卡/cm2—114千卡/cm2，多年平均雨量980mm，降水多集中在每年的5-8月份。
有利于农作物特别是水稻等湿地农作物生长。
（3）地形地貌及土壤：
项目区地貌为平原，地面绝对高程25.8—27.2米（黄海高程系），地势略呈斜坡形，南高北低相对高差1.5米，西高东低相对高差0.5米。
项目区成土母质为江湖沉积物，主要为第四纪近代河流冲积物，土层深厚，土壤肥沃，具有冲积土壤一般具有的优越性和广义范围的多宜性，植被履盖率达85%以上。
（4）地质水文
江汉平原为冲积平原，XX县所处江汉平原南部长江中游，河流网相连，抗旱排涝能力较强。
据水文资料显示，长江最高洪水位38.3m，历史最高水位36.8m，最低水位25.4m。
2、社会经济状况
（1）、人口及劳动力：
项目区范围涉及XX县XX镇所辖的朱塔、花园、赵祠、钟月、长江等5个行政村，现有人口6976人，劳动力3703人。
。
（2）、土地利用现状：
项目区总面积9.7平方公里，耕地总面积1.10万亩，其中水田8344亩，旱地2656亩，水田以种植中稻为主，部份稻油两熟制，旱地种植棉花、油菜、西瓜等经济作物，耕地复种指数1.6。
（3）、农业生产：
项目区现状水稻平均单产400公斤，油料平均产量100公斤，棉花平均单产75公斤，2007年粮食总产量3574吨。
（4）、农村经济：
2007年项目区工农业总产值1826万元，其中工副业产值605万元，农业产值1221万元，农民人均纯收入2618元。
（5）、农业科技服务体系：
项目区农业科技服务体系是以XX县农业科技服务中心为依托，XX镇农技站为基层的两级农业科技服务体系，基层科技服务缺乏物质设备条件。
3、基础设施状况
（1）、水利工程现状：
项目区排涝水系属螺山排区，灌溉水系属
灌区，项目区现有抗旱河、沿江河均以灌溉为主分别自闸和闸引水源，河、河以排涝为主的支沟泄水分别下河、河干沟汇入干渠排出。
项目区渠系骨干形成，农业生产大排大灌的问题可以解决，但是支、斗、农渠系不完善，工程老化，缺少配套建筑物。
（2）、道路交通现状：
项目区内有省道公路贯穿，与在建高速公路互通连接线邻近，乡镇级公路有路和路，对外交通条件较好，垸内缺少村级公路和农田机耕道。
（3）、电力电讯现状：
农村电网改造已完成，项目区农电供求基本满足，通讯网络覆盖率已达100%。
4、项目区存在的突出问题
（1）、农田水利工程老化：
项目区内现有沟渠均系土渠，普遍淤塞严重，输水能力及有效灌溉面积减退，渠系水利用系数仅0.4，灌溉保证率低于85%，农业生产灾害主要易旱，朱塔村东北部低洼圩地排涝标准低于10年一遇，整个项目区农业生产抗灾能力脆弱。
（2）、农田成块格局不合理：
现状耕地大体以村组为片，农户为块，插花零乱，阡陌交错。
由于耕作制度、灌溉制度落后，项目区农业生产处于低产徘徊状态。
（3）、道路林网覆盖小：
项目区农田渠网未完善，生产道路不相通，防护林网覆盖率低，机械作业不方便，生态环境质量差。
（4）、农业科技含量低：
项目区农业生产现状基本上采用传统种植模式和常规品种结构，效益不高，市场竞争力不强。
（二）水土资源分析
1、土壤适宜性分析
项目区成土母质为江湖沉积物，土层深厚，土壤肥沃，具有冲积土壤一般具有的优越性和广义范围的多宜性。
土壤质地适中，以轻壤和中壤为主。
旱地有沙壤土、粘土；水田有淹育型潮沙田、潴育型淤泥田、有机质、速效碱解氮、速交磷、钾含量较为丰富，适宜水稻、油菜等多熟制农作物栽培
2、水资源平衡分析
项目区常年雨量较为充沛，境内沟渠具有一定的调蓄能力。
灌溉水源靠近长江，以抗旱渠和沿江渠为主要输水渠道，周边河流沟渠相通，农作物需水有保障。
（1）、降雨量
根据XX县水资源开发利用分析成果，95%的设计保证率条件下降雨P为903.9mm，典型年2000降雨年分配表：
典型年降水量年内分配表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
合计
年降雨量（mm）
36.2
61.3
116.1
70.3
120.3
90.2
72.4
65.9
85.3
67.7
85.3
20.2
903.9
分配比%
4
6.8
12.8
7.8
13.3
10
8.1
7.3
9.4
8.8
12.8
2.2
100
（2）、地表水
项目区内抗旱河、沿江河均接长江水湖，最大流量20m3/s，年平均流量6m3/s，平均年供水量为6m3/s×24小时×3600秒×365天=18922万m3，水稻生长期4-7月计4个月可保证供水量为18922÷12×4=6307万m3,项目区作物面积全部按1.1万亩，占流域控制面积10.5%，项目区内水稻生长期可获水量为6307万m3×10.5%=662万m3。
（3）、设计水平年需水量
灌溉保证率P=95%，典型年2000年，以种植水稻不确定灌溉定额，灌溉定额用下式计算：
M=E—P—W—（W0—W1）
M—灌溉定额（m3/亩）
E—作物需水量（m3/亩）
P—有效降雨，按设计降雨的80%计
W—地下水补给
（W0—W1）—时段初和期末土壤润层内储水量
根据当水稻的生育期及灌水试验站资料代表年水稻的灌溉定额
水稻灌水定额表单位：
m3/亩
代表年
作物
月灌水定额
合计
4
5
6
7
2000年
水稻
116
132
108
50
406
灌水模数：
Q=a.m/0.36.T.t（m3/s万亩）
a—作物种植面积占灌区总面积的百分数（拟按100%）
m—作物每次灌水定额（33m3/s万亩）
T—灌水周期（7天）
t—每昼夜灌水24小时
Q=33/0.36×7×24≈0.55（m3/s万亩）
需水量包括：
农业需水量，居民生活用水量，具体需水量见表。
需水量表
项目
用水定额
单位
数量
需水总量
万m3
农业灌溉
406
m3/亩
11000
447
生活用水
50
升/人、日
6976
13
牲畜用水
30
按人均用水60%
8
合计
468
（4）、水资源平衡计算
项目区总需水量通过计算为427万m3。
供水量主要来源为地表水和天然降水。
天然降水利用水以70%计。
85%频率年份降水891.2mm，水稻生长期用水4个月，可获天然降水0.8912×7333334×0.7×0.85÷12×4计129万m3。
故总供水量为662万m3+129万m3=791万m3。
∑需水=469万m3＜∑供水=791万m3
地表水完全可以满足项目区用水需要。
（三）项目规划方案
1、规划目标
（1）增强农田水利基础设施，抗灾能力显著提高，排涝标准达到10年一遇，灌溉保证率达得95%，1.1万亩中低产田改造成为高产稳产粮食主产区。
（2）合理调整农田布局，建设高标准基本农田，种植模式进一步优化，农产品优质率达到100%。
（3）机耕道路通田间，机械作业覆盖率达90%以上。
（4）沟渠路旁农田林网，增加防护林面积300亩。
2、规划原则
（1）、讲求实用性：
建设农田水利工程基础设施，增强农业生产抗灾能力，提高土地产出率，发展粮食生产。
（2）、注重示范性：
建设高标准农田，优化产品结构和种植模式，推广良种良法，实行农业增产增效。
（3）、扩展综合性：
结合社会主义新农村建设和改善农村生态环境，提高资源综合利用率，向现代农业目标迈进。
3、水利措施规划
（1）、疏浚现状排灌支沟支渠：
解决排灌水系畅通和农业生产普遍易旱、局部易涝的突出问题，增强农业生产抗灾能力。
（2）、依托现状骨干水系格局，疏挖和新挖斗沟斗渠和农沟、农渠（毛沟、毛渠安排农民投资投劳新挖），因地制宜，按排—路—灌和一路两沟中间灌的模式，理顺渠网，排灌分家，田间工程配套，治理改造中低产田。
（3）、沿沙洪公路两边农田科技推广示范片范围布局硬化灌渠，实施增效、节水灌溉。
（4）、朱塔村易涝区新建小型排涝泵站1座（排灌两用），达到洪涝低水位全部采用自排，高水位局部采用提排。
项目区分区域新建小型提灌站7座（含朱塔村1座），主要解决沿江河、抗旱河低水位时实现一级提水灌溉到田块。
（5）、渠系配套建筑物，新建涵闸、斗门、渡槽、农桥、路涵等渠系控制建筑物和交叉建筑物，充分发挥工程效益。
4、农业措施规划
（1）、在地理环境好和群众配合积极的基础上调整田块布局，建设高标准农田，平整荒废地，改造冷浸田，消除插花田，实行格田成片，提高土地利用率和产出率。
（2）、依托沟渠新修机耕道路，方便农业生产和群众生活，提高农业机械作业覆盖率和劳力效率。
5、林业措施规划
利用支、斗沟渠临水坡面、机耕路旁植树，营造农田防护林，改善生态环境，提高水土资源综合利用率。
6、科技措施规划
（1）、推广良种良法，加大科技含量，增强农产品竞争力。
（2）、完善农技服务体系，配套检测仪器设备。
（3）、加强农民技术培训，提高科学种田水平。
（四）工程布局
1、排灌站工程布局
（1）、排灌站1座：
地点支排沟齐心河交3DG，主要功能承担项目区东北片朱塔村低田块排涝，又兼抗旱提灌到田间。
（2）、提灌站6座：
分布主灌渠沿江河交胜利河9YNQ、6YNQ各1座，主灌渠抗旱河交YDQ1、YDQ2、5YNQ各1座，原则统筹安排、方便管理、分片布局，主要功能承担主灌渠低水位时大面积农田统一提水灌溉。
（3）、抽水机墩18处。
固定抽水机码沿支沟渠布局，结合现实，方便管理，主要功能满足以小组、农户为单位小面积分散灌水，机械由农民自配。
2、沟渠工程布局
（1）、主要干、支排灌沟渠7条：
沿江河、抗旱河、振兴河、白湖河、建设河、胜利河、燕子河均为利用现有渠道，其中沿江河、燕子河功能为灌渠，其它渠道功能为排、灌、蓄混用。
（2）、斗沟、斗渠共13条：
其中现状5条，新增8条，依托骨干水系格局，兼顾村组界线，按500米左右距离分布，沟路相邻结合，排灌功能分家。
（3）、农沟、农渠共37条：
利用现有5条，其它为新挖，依托支、斗沟渠和地势走向，按250米左右距离相间分布，功能为排灌分家到田间。
（4）、衬砌渠13条：
分布于抗旱河两边科技推广示范片农田，控制面积4000亩，功能节约耕地，提高渠道水利用系数。
3、渠系建筑物工程布局
（1）涵闸：
新建和维修共7座，其中燕子河、胜利河、建设河交沿江河建引水闸3座，齐心河中段节制闸1座，3DG交齐心河建排水闸1座，振兴河建交建设河节制闸2座，功能调节、控制水位。
（2）斗门：
新建35座，分别布局支、斗、农沟渠相连接处调节、控制水位。
（3）渡槽：
新建18处，分布于农渠跨斗沟交叉处，功能贯通灌渠水系。
（4）机车桥：
新建7座，其中跨抗旱河1座7跨×6米机车桥，主要解决花园村等近1300人口的对外交通不便（因抗旱河阻隔，生产迂回绕道2公里），其它6座分别跨建设河3座，跨胜利河3座，连通路网，方便交通。
（5）生产桥、过路涵管，共计74处，分别布局于斗沟、斗渠和农沟上。
4、机耕路布局
（1）、硬化路面：
新修6条，共7.2公里，维修沿江河路、振兴河路2条，利用已列入农村通村公路计划的建设河路和省道沙洪公路，整个项目区硬化路面横向6条，纵向3条，可构成环状路网。
（2）、生产道路：
共计34条，总长29.89公里，利用支、斗沟渠渠埂修筑生产土路。
5、标准农田工程布局
（1）、平整荒埂、废坑等9块。
（2）、标准格田平整面积3000亩。
6、防护林网工程布局
利用新挖斗沟、斗渠总长13.5公里，临水面路旁植树3万株，营造防护林300亩。
7、科技措施工程布局（详见XX垸科技推广规划方案）
工程措施主要参数详见附表。
（五）经济效益分析
XX县XX镇XX垸中低产田改造建设项目经济评价主要依据《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）及本项目的工程规划设计资料进行。
1、采用的价格水平、主要参数及评价准则
本项目属新建、扩建水利建设项目性质，按规范要求，效益分析采用有、无该项目的增量费用和增量效益进行，计算增量指标，分析评价本项目对国民经济发展所作的净贡献，以判别项目的经济合理性。
本项目经济评价采用的主要参数：
社会折现率采用12%，项目计算期共31年，建设期按1年考虑，运行期按30年计算。
2、费用估算
（1）固定资产投资
根据工程投资概算，中低产田改造建设项目的工程总投资696万元，剔除属于国民经济内部转移支付的费用，包括建筑工程和安装工程中的计划利润和税金共计74.72万元，项目固定资产投资为621.28万元。
（2）年运行费
年运行费为项目区运行管理中每年需支出的费用，包括人员工资及福利费、管理费、工程维护费及其他费用等。
本项目属改、扩建工程，所以只计算实施本项目后增加的年运行费用。
本项目实施以后，交由项目所在乡镇管理，不增加管理人员，故不计管理人员工资及福利费，农业技术服务人员和泵站机电操作人工按照项目区配置4人，每人年费用1.5万元考虑，则技术人员年费用6.0万元
工程维护费包括大修费及经常修理费，按固定资产投资的1.5%计算，为9.32万元。
由于灌溉泵站为新建泵站年运行电费5.606万元计算。
其他费用按固定资产投资的0.3%计，为1.86万元。
以上各项年运行费用合计22.786万元。
3、效益估算
XX县XX镇XX垸中低产田改造建设项目实施后，新增灌溉面积5000亩，新增除涝面积500亩，改善灌溉面积0.6万亩，同时配套、完善的水利措施和农业措施将会保证项目区的粮食高产、稳产，农副产品的生产效益极大的提高。
同时，项目区农业机械化作业得到推广，推动项目区农业现代化进程。
（1）农作物的价格
农作物按现行市场价格，稻谷1.5元/kg，棉花6.0元/kg，油料5.0元/kg，其他经济作物2.0元/kg。
（2）农作物种植比例
XX镇XX垸中低产田改造耕地农作物种植比例见下表。
XX县XX镇XX垸中低产田改造建设2008年度项目区农作物种植面积表
作物名称
水稻（亩）
油料（亩）
棉花（亩）
其他（亩）
合计（亩）
种植比例
1.27
0.7
0.1
0.03
2.1
种植面积（亩）
14000
7713
1087
300
23100
（3）效益计算
项目区建设完成后，农作物亩增产效益计算见下表。
农作物
单位
水稻
油料
棉花
其他
合计
项目改造
项目改造
（万元）
市场价格
元/kg
1.60
5.00
6.0
2.0
改造亩增产量
kg/亩
100
10
10.0
100
种植面积
亩
14000
7713
1087
300
改造增产量
万公斤
140
7.713
0.652
3
改造增加效益
万元
224
38.57
3.9
6
266.47
根据农作物种植比例、农作物的价格及改造后亩增产量，经计算，项目实施后，年增产稻谷140万kg，效益210万元；年增产油料7.713万kg，效益38.37万元；年增产棉花0.652万kg，效益3.9万元；项目新增效益合计为266.47万元。
项目区农业收入人均增加382元。
三、分项工程设计
（一）现有支沟支渠的断面复核
1排涝流量计算
本项目区排水标准采用十年一遇三日暴雨五日排至作物耐淹深。
在确定十年一遇三日暴雨时可不需按系列排频法统计分析，可依据查表法。
项目区位于监南区，降雨量按省水文水资源局编制的《湖北省平原湖区暴雨径流及其参数分析》（以下简称《分析》）查得十年一遇三日雨量P1=249。
根据《分析》前期雨量为P=37.9，则P=P1+P2=287，径流系数为0.7。
则设计径流深R=P×0.7=201
本项目区排涝计算采用统一排涝模数
根据公式q=
确定排涝模数
式中：
q—设计排涝模数，m3/（s·km2）
R—设计径流深，mm
t—规定的排涝时间，d，此处取值5
则可求得q=0.47m3/（s·km2）
2排渍流量计算
根据本地区土壤性质，土壤含水度μ=0.035，可求得排渍模数
q渍=0.03m3/s·km2
3断面复核
举例：
项目区振兴河，控制面积为6km2，长度4km，故其设计排涝流量为：
Q排涝=q涝·A=0.47×6=2.82m3/s
故振兴河排渍流量为：
Q排渍=q渍·A=0.03×6=0.18m3/s
因此振兴河设计排水量为：
Q设=Q排涝+Q排渍=2.82+0.18=3m3/s
现状边坡系数m=2，沟纵向比降i=0.0001，沟床糙率η=0.025，沟不冲流速=0.7m3/s，最小允许不淤流速为0.4m3/s。
故沟断面水力要素可通过下列公式求得：
①A=（b+mh）h=（3+2×1.8）×1.8=11.88m2
式中：
A—沟过水断面，m2；
b—底宽，m；
h—水深，m；
m—边坡系数
②P=b+2h
=3+2×1.8
=10.05m
式中：
P—湿周，m；
③R=A/P=11.88m2/10.05m=1.182m
④C=
=1.028/0.025=41.43m3/2/s
⑤Q=AC
=11.88×41.43
=5.35m3/s
式中：
C—谢才系数
η—糙率
利用上述公式，通过试算可以得出
=-0.78＜0.05
又：
5.35m3/s÷11.88m2=0.45m/s
0.4m/s<0.45m/s<0.7m/s
故满足要求，此时b=3m，h=1.8m
理论校核振兴河的梯形断面尺寸:
底宽3m，深1.8m，边坡1:
2就可满足排水要求，现有支沟原设计底宽均值3m，深均值2m，边坡1:
2，主要考虑到过境客水和调蓄，只是现状淤积严重淤积严重需疏挖。
其它支沟支渠的现状基本同上，项目区支沟、支渠功能排灌蓄混用。
（二）排涝斗、农沟工程设计
1、排涝流量计算
本项目区排水标准采用十年一遇三日暴雨五日排至作物耐淹深。
在确定十年一遇三日暴雨时可不需按系列排频法统计分析，可依据查表法。
项目区位于监南区，降雨量按省水文水资源局编制的《湖北省平原湖区暴雨径流及其参数分析》（以下简称《分析》）查得十年一遇三日雨量P1=249。
根据《分析》前期雨量为P=37.9，则P=P1+P2=287，径流系数为0.7。
则设计径流深R=P×0.7=201
本项目区排涝计算采用统一排涝模数
根据公式q=
确定排涝模数
式中：
q—设计排涝模数，m3/（s·km2）
R—设计径流深，mm
t—规定的排涝时间，d，此处取值5
则可求得q=0.47m3/（s·km2）
2排渍流量计算
根据本地区土壤性质，土壤含水度μ=0.035，可求得排渍模数
q渍=0.03m3/s·km2
3斗沟断面设计
举例：
项目区2号斗沟（代号DG2），控制面积为1.5km2，设计排涝流量为：
Q排涝=q涝·A=0.47×1.5=0.705m3/s
排渍流量为：
Q排渍=q渍·A=0.03×1.5=0.045m3/s
因此排水斗沟2设计排水量为：
Q设=Q排涝+Q排渍=0.705+0.045=0.75m3/s
选定边坡系数m=1.5，沟纵坡降i=0.0002，沟床糙率η=0.025，沟不冲流速=0.7m/s，最小允许不淤流速为0.4m/s。
故沟断面水力要素可通过下列公式求得：
①A=（b+mh）h=（1.5+1.5×1.2）×1.2=3.96m2
式中：
A—沟过水断面，m2；
b—底宽，m；
h—水深，m；
m—边坡系数
②P=b+2h
=1.5+2×1.2
=5.8m
式中：
P—湿周，m；
③R=A/P=3.96/5.8=0.68m
④C=
=1/0.025×0.681/6=0.94/0.025=37.5m3/2/s
⑤Q=AC
=3.96×37.5×
=1.73m3/s
式中：
C—谢才系数
η—糙率
利用上述公式，通过试算可以
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