大型节水增效示范工程项目可行性研究报告.docx
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大型节水增效示范工程项目可行性研究报告
大型节水增效示范工程项目可行性研究报告
第一章项目综述
1.1项目背景
**++是以农业为主的团场，属**--灌区，土地面积140.88万亩，现有耕种面积11.25万亩，其中中低产田7.43万亩，占66%，另有因缺水而弃耕面积3万亩，随着社会经济的发展，水资源的短缺成为++农业可持续发展的瓶颈，++团党委充分认识到节水的重要性，利用中央实施西部大开发的有利时机和中央财政的支持，多方筹措资金，发动群众，大力发展节水灌溉，改善生态环境，改造中低产田，并取得了一定成绩。
为了更好、更快的推广高新节水灌溉技术，扩大高新节水灌溉技术覆盖面，++2004年决定建设3712.6亩节水灌溉示范项目，并委托**勘测设计院编写《**++2004年3712.5亩节水增效示范项目可行性研究报告》。
1.2项目建设的目标和任务
示范项目的建成，必将大大增强项目区及周边地区的群众发展节水灌溉的热情，带动一大批节水灌溉项目，为植林种草项目和中低产田改造提供水源保障，为生态环境治理奠定先进的设施基础。
经过全场干部群众的共同努力，“天苍苍、野茫茫、风吹草低见牛羊”的迷人风光将在项目区得以重现，这有效促进了本地区及周边地区环境的良性循环，对改善和保护地区的生态环境将起到非常重要的作用。
项目区将成为发展生态农业，推广节水灌溉的标杆。
周边干部群众通过学习和现场考察示范项目，在增强感性认识的同时，深深地触及了传统农业，粗放农业的思想意识，学到了好的经验和好的做法，又看到了差距和不足，增强了紧迫感和危机感。
宣传部门抓好宣传，大造声势，并利用板报、画廊、有线电视台、散发宣传单等多种形式对广大干部群众进行节水灌溉的重要性和必要性，以及发展节水生态农业前景分析等形势教育，使广大干部群众观念意识明显增强，为上节水灌溉项目，发展节水生态农业奠定思想基础。
高效示范节水项目的建成，可以使灌水均匀度达85%，田间水有效利用率达95%，节约耕地5%，每个农工的管理定额有现在的30亩提高到80亩，皮棉产量从现在的80公斤/亩提高到110公斤/亩，净灌溉定额由现在的376方/亩，减少到200方/亩，水分生产率由0.213公斤/方提高到0.55公斤/方，每年节约水量65.34万方，收复弃耕地1738亩。
1.3项目选择原则
1、具备示范辐射的有利条件，带动范围大；
++8连处于++中心地带，与7连、9连、11连、12连、13连毗邻，该项目的实施可带动周边节水灌溉的发展。
2、团场有一定的资金配套能力；
为实施该项目，团场自筹100万元。
3、当地领导重视，群众有积极性。
连队成立节水灌溉运行小组，指导农户运行管理。
群众也从这两年实施节水灌溉的农田里得到了实惠，逐步认识到滴灌的优越性，农民搞节水灌溉的积极性增强了，过去搞滴灌都是“团场找连队，群众往后退”，如今变成了“农民找连队，争着要节水”。
因此，项目建设区选择在++8连。
1.4项目建设内容及规模
项目建设内容为渠水加压膜下滴灌工程包括变压器、沉淀池、泵房、过滤及施肥装置、地埋管网、地面管网、毛管、土建等。
具体见下表：
项目名称
+++++**++2004年3712.5亩节水增效示范项目
工程面积
3712.5亩
受益面积
5450亩
节水量
65.34万方
总投资
203.44万元
其中分项
名称
投资额（万元）
1
建筑工程
28.14
2
机电设备
138.95
3
临时工程
2.88
4
其它费用
14.98
5
基本预备费
18.49
经济评价指标
1、EBCR（is=12%）：
1.3
2、动态还本年限T：
T=5.8年
3、经济内部回收率EIRR：
EIRR=16.5%
4、经济净现值ENPV（is=12%）：
ENPV=156万元
资金筹措
国家专项资金100万元，++自筹103.44万元
1.5可研报告编制依据
1.《**++土地利用规划（修编）（1997-2010）》
2.《节水灌溉技术规范》SL207-98
3.《微灌工程技术规范》SL103-95
4.《水利建设项目经济评价》SL/72-94
5.《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999
6.《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99
7.国家水利部大型灌区批复
1.6可行性研究报告成果构成
1.可行性研究报告正本
2.典型设计说明书及图纸
第二章项目建设的必要性及有利条件
2.1项目建设的必要性
节水灌溉项目的实施是恢复和建设良好生态系统和满足生产和生活用水日益增长的需要。
++光热资源、土地资源丰富，而水资源相对不足是农业发展的制约因素，同时，一方面水资源的严重短缺，另一方面是低效传统灌溉方式对有限水资源的浪费。
项目区为灌溉农业，农业用水占整个用水量的94%，由于长期采用传统的灌溉方式，产生大量深层渗漏和无效蒸发，导致灌溉定额偏高（地面灌灌溉定额是376方/亩，膜下滴灌灌溉定额是200方/亩），不仅造成水资源的浪费，而且造成地下水位不断上升，耕地土壤盐碱化蔓延，农业生态环境逐步恶化；化肥施用量的加大使土壤结构进一步恶化；所以，尽管生产成本逐年增加，农作物单产却提高缓慢，难以保证农业的持续稳定发展。
随着社会经济的发展，人口的增加，水资源的供需矛盾越来越突出。
实施高效节水灌溉，则从根本上解决上述问题，因为实施高效节水灌溉，不仅可节水、增产，还可降低地下水位和耕作层土壤盐分的积累；同时，节余的水量可以改造中低产田和植林种草，进行科学的草田轮作制度，发展畜牧业和二、三产业，逐步改良土壤，培肥地力，改善生态环境。
2.2有利条件
1、本项目符合当前国家的产业政策和农业结构调整的方向。
节水生态农业是今后我国农业和农村经济发展的方向，也是提高土地资源利用率和农业生产效益、促进农业增长方式转变的根本途径。
党和政府高度重视节水灌溉，提出把节水灌溉当作革命性措施来抓，并在资金上予以支持。
2、发展节水灌溉的基础设施得到完善
随着我国经济发展、国家财力增强和西部大开发的战略不断深入，中央和+++++投资建设水利基础设施的力度不断加大，为水利发展提供了更广阔的空间。
特别是近三年来国家实行积极的财政政策，发行财政债券，建设水利工程，对水利枢纽建设、城市供水和污水处理、节水灌溉、大型灌区节水改造配套、病险水库除险加固、水土保持生态建设等重点水利工程建设的投入力度大大增加，进一步拓宽了供水、水电等基础设施建设资金来源渠道，都为节水灌溉的实施提供了有利条件。
3、具备了项目对建设管理的要求
经过近几年节水灌溉示范项目建设，++在建设和运行管理方面，积累了丰富的经验，培养了一支技术干部队伍，建设与管理的体制不断健全，水平逐步提高，为本项目的建设奠定了基础。
4、项目区集中连片，地形平坦，宜于发展节水灌溉；
第三章项目区概况
3.1自然地理
3.1.1地理位置
+++++**一二四团位于天山中段北麓，准噶尔盆地西南缘，行政区属乌苏市境内，界于东经84º02´24´´——84º15´00´´，北纬44º20´22´´——44º42´11´´之间，本团总面积140.88万亩，山区及戈壁牧场88万亩，平原垦区面积52.88万亩，现有耕地11.25万亩。
垦区南北长44公里，东西宽平均8公里，南连天山，北与甘家湖林场接壤，东临乌苏市四棵树乡，西与甘家湖牧场毗邻。
项目建设区位于8连，紧靠高双公路东侧，与连部隔路相望，距团部约23公里。
3.1.2气候
由于地处亚欧大陆腹地，距海遥远，水汽输送距离长，属北温带大陆荒漠气候区，具有典型的大陆性气候特征；年降雨量170mm，蒸发量1770mm，最大冻土层深1.32米，垦区年平均气温7.6℃，稳定在10℃以上天数为170天，多年平均无霜期167天，气候条件能满足棉花、小麦、瓜菜、水果、甜菜等多种作物的生长需要。
项目区灾害性气象主要为冻害、干热风和冰雹等。
3.1.3项目区地形地貌
++辖区置于两河冲积平原之间，垦区东西两侧略有隆起，构成南北狭长的带状地形，海拔高程504-325米，地形走向总趋势南高北低，平均地面坡降3‰左右。
地貌由南向北分为冲积山前倾斜平原和沉积平原，由干旱荒漠平原的特性地貌逐步过渡到沼泽的地貌景观。
3.1.4土壤
项目区土壤类型以灰漠土和草甸土为主，成土母质为冲积洪积黄土状母质；土壤肥力有机质含量为中下级，相当国家五级标准，速效氮在五级以下，土壤肥力按国家分级标准属中下。
土壤质地多为轻壤土或中壤土，透水性适中，土层深厚，宜耕性好，不利因素是地下水位偏高，易产生土壤次生盐渍化，限制土壤养分有效的发挥。
全团70%土地地下水埋深在1.8米以下，18%在1.5米以下，12%在1.2米以下。
3.1.5水资源
3.1.5.1地表水
项目区地表水主要引自古尔图河，由师统一按计划配水，通过新柳干渠直接给灌区供水，无水库调节，年内水土的主要矛盾是季节性不平衡，3—5月份为枯水期，造成的春灌紧张和“五月旱”是直接影响农业生产的重要因素，5月底或6月初后，随着气温的升高，引水量加大，基本可以满足现有农牧业生产的需要，多年平均配水量5700万m3。
3.1.5.2地下水
++属山前洪积、冲积平原，承压水主要受古尔图河和四棵树河渗漏补给，初测动储量4000万方左右。
潜水矿化度不高，大部分在3克/升以下，可用于农业灌溉，含砷、氟等有毒物质也不多（含氟0.2-0.4毫克左右，含砷极少），可作为人畜用水。
项目区目前实际开采量1000万m3。
3.2社会经济情况
++截止2002年末，全团总人口2.1万人，有从业人员2.1万人，其中第一产业4618人；第二产业1012人，第三产业1409人，人均占有耕地5.4亩，故劳动力有保障。
截止2002年末，实现国内生产总值10820万元，其中第一产业6940万元，第二产业1399万元，第三产业2481万元；职均收入5700元，人均收入1447元。
3.3基础设施
3.3.1交通
312国道和北疆铁路从本团团部秧龄所在地通过，前高公路的起始站是++部；团内公路网络基本构成，交通四通八达。
3.3.2电力
++现有自备电源火力发电厂一座，装机容量2×1500KW，且与师电力公司联网，其中一回10KV线路沿高双公路架设，距项目建设区仅一公里，故项目建设区供电有保证。
3.4水利建设现状
3.4.1水利工程现状
全团灌溉渠系由四级固定渠道组成，总有渠道长度575.33Km，已防渗率92.64%；支渠56.36Km，已防渗44.69Km，防渗率79.29%，斗渠长度192.7km，防渗长度21.28km，防渗率11.04%；农渠长度286.47km，没有防渗。
全团总防渗率15.48%，渠系水有效利用系数0.68，灌溉水利用系数0.57。
全团规划排水网络由四级排水渠道组成，排水沟总长677Km，已挖412Km，占规划总长61%，其中干排131Km，已挖130Km，支排1322Km，已挖122Km，斗排194Km，农排220Km，没有实施。
3.4.2项目区节水灌溉现状
项目区节水灌溉现状见下表3-1：
项目区节水灌溉现状
表3-1
年度（新增）
节水工程（万亩）
面积
合计（万亩）
效益指标
渠道防渗
滴灌
节水量（m3/亩）
棉花增产量
（Kg/亩）
水分生产率（Kg/亩）
节省运行费（万元）
2001
0.2
0.4
0.6
65
25
1.55
5
2002
0.3
1.67
1.97
120
35
1.7
40
第四章农业生产方案
4.1农业生产现状
++2002年农业生产总值6940万元，占国民生产总值的64.14%，各作物产量、单产、种植结构如下表4-1：
++农业生产现状表
表4-1
分项
作物名称
面积（万亩）
单产（公斤）
比例（%）
1
种植业
11.34
76.67
1.1
粮食作物
0.79
5.34
1.1.1
小麦
0.29
400
1.96
1.1.2
玉米
0.5
650
3.38
1.2
经济作物
10.55
71.33
1.2.1
棉花
9.3
95
62.88
1.2.2
甜菜
0.56
3000
3.79
1.2.3
西红柿
0.69
3500
4.66
2
林业
2.35
15.89
2.1
园林
0.55
450
3.72
2.2
农田防护林
1.5
10.14
2.3
经济林
0.3
2.03
3
牧草
1.1
7.44
合计
14.79
100
4.2农业生产规划
4.2.1发展目标
通过发展节水灌溉，用节余水量，改造中低产田，提高土地和水分生产率，有步骤收复弃耕地，大力发展林业和牧业，从而达到调整产业结构和降低生产风险的目的。
到2007年种植业：
林业：
牧业由2002年的76.7：
15.9：
7.4调整为57.8：
20.4：
21.8，产业结构趋于合理。
农业产业结构组成情况见表4-2：
农业产业结构调整情况表
表4-2
分项
年度
种植业（万亩）
林业（万亩）
牧草（万亩）
棉花
番茄
玉米
小麦
甜菜
农田防护林
园林
经济林
2002
9.3
0.69
0.5
0.29
0.56
1.5
0.55
0.3
1.1
2007
9.0
0.5
0.4
0.5
0.2
2.5
0.95
0.8
4
4.2.2农作物单产规划
2002年，++棉花平均亩产95公斤/亩，而根据2001、2002两年膜下滴灌增产统计，平均每亩增产25—35公斤，项目建设区棉花平均单产70公斤/亩，据此，规划项目建成后增产30公斤是有保证的。
4.3农业节水配套措施
节水工程技术只有与相应的节水农业技术相结合，才能发挥综合优势，达到节水、高产、优质、高效的最终目标。
本项目采用的节水技术是渠水加压膜下滴灌技术，与之配套的技术是渠水水质处理技术、随水施肥技术、覆膜栽培技术、化学调控技术、膜上精量点播技术和优良品种的推广等，这些技术经过近几年科研单位和生产单位的努力，日臻成熟，再加上科学的管理，完全有能力达到规划单产。
第五章水土平衡分析
5.1原则与方法
平衡计算的基本单元为项目建设区3712.5亩，根据项目区现状年和项目建成后的灌溉需水量和可供水量进行比较，确定水土是否平衡。
5.2灌溉需水量
5.2.1项目实施前灌溉需水量
项目区现状年种植棉花3712.5亩，灌溉定额为376m3/亩，采用常规地面灌溉类型灌溉制度见表5-1：
项目实施前灌溉制度表
表5-1
月份
6
7
8
9
10
11
合计
灌水次数
1
2
3
4
4
灌水量（m3/亩）
100
120
86
0
0
70
376
5.2.2项目实施后灌溉需水量
项目实施后，灌溉方式为滴灌，灌溉定额为200m3/亩，项目实施后灌溉制度见表5-2。
由表5-2可算出项目实施后灌溉用水量为200×3712.6=74万m3。
5.3灌溉工程可供水量
本工程由一支渠供水，每年向项目区供水量为139.12万m3。
项目实施后灌溉制度表
表5-2
月旬
分项
4
5
6
7
8
9
合计
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
生育期
苗期蕾期花铃期吐絮期
滴灌次数
12345678910111213
12
灌水定额
方/亩
15121212202020202015121210
200
5.4水土平衡分析
项目区可供农业灌溉的总水量为139.12万m3，在项目实施前灌溉水量为139.12万m3，项目实施后灌溉水量为74万m3，因此本项目的实施有水源保证。
项目实施后比实施前节余水量65.34万m3。
第六章工程方案
6.1工程布置原则
本工程布置原则遵循下面两点：
a.工程布局应符合++农业发展总体规划的要求。
b.利用原有的渠系和电力设备，降低系统投资和运行费用，运行管理方便，工作稳定可靠。
6.2工程总体方案
6.2.1方案选择
本工程的方案选择主要是针对喷灌和滴灌的优缺点进行比较。
6.2.1.1喷灌的优缺点
喷灌是将灌溉水通过喷灌系统（或喷灌机具），形成具有一定压力的水，由喷头喷射到空中，形成水滴状态，洒落在土壤表面，为作物生长提供必要的水分。
作为一种先进的灌水方式，它的优点是：
a.受地形条件的限制小；b.与常规灌溉相比，具有节水和增产的作用；但是，作为一种全面灌溉，它具有以下缺点：
a.喷灌受风的影响大，3级以上风力时应停止运行；b.喷灌的蒸发及飘洒损失相对较大；c.由于工作压力高，运行费用比滴灌高；d.对棉花来说，花铃期喷洒易对花铃产生不利影响，影响棉花产量和质量。
6.2.1.2滴灌的优缺点
滴灌是利用滴灌设备组装成滴灌系统，将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。
滴灌可以非常方便地将水施灌到每一株植物附近的土壤，经常维持较低的水应力满足作物生长需要。
它的优点是：
a.比喷灌省水；b.具有明显的压盐作用；c.随水施肥，提高了肥料的利用率；d.滴灌是局部浸润灌溉，田间土壤疏松，可免于中耕或少中耕，节省机力；e.增产效果明显；f.相对滴灌而言，运行费用低；缺点是膜下滴灌灌水器出口很小，易堵塞，故对过滤系统要求高。
但是通过近几年的实践，对水质的处理，摸索出了行之有效的方法。
6.2.1.3方案比较结论
从上面表述中，可以看出滴灌比喷灌有许多的优点，并且更适合于*****干旱半干旱的气候条件，故本次节水增效示范项目选用膜下滴灌技术。
6.2.2工程规模布局
本项目面积总计为3712.5亩，共分为三个大系统，全部在8连，由一支渠供水，支渠的流量为0.8m3/s，其下分为3条斗渠，因此该支渠流量分配到每条斗渠流量均为0.27m3/s，每条斗渠控制面积1350亩。
由于选用的示范地块大小形状基本一致，土质条件也基本相同，水源又均来自同一条支渠，所以为了起到更好的示范比较的作用，在三个大系统的滴灌模式选型上选用了三种膜下滴灌模式：
一斗渠采用辅管轮灌（支管地埋PVC管，带水阻管）设计模式，二斗渠采用辅管轮灌（地面PE支管）方案设计模式，三斗渠采用支管轮灌设计模式。
通过这次示范比较的结论，用实践和事实来寻找一种最适合本地的膜下滴灌设计模式，以便于以后更好的在本地开展膜下滴灌。
6.3工程设计
6.3.1系统概述
一二四团节水灌溉示范项目总面积为3712.6亩，共分3个大系统，每个大系统分为两个独立运行但共用一个泵房和沉淀池的小系统。
这样整个示范项目分6个独立运行的小系统，3个泵房，3个沉淀池。
6.3.2基本资料
（1）水源
一二四团节水灌溉示范项目水源来自古尔图河水，经2002年7月1日分析取样其水质情况大概为：
悬浮泥沙含量：
4800mg/l
粒径小于0.005mm占19.3%（粘土）
粒径小于0.01mm占31.2%（细泥土，粘土）
粒径小于0.05mm占78.7%（粗细泥土，粘土）
粒径小于0.1mm占91.5%（极细沙，粗细泥土，粘土）
粒径小于0.5mm占100%（中、细沙，粗细泥土，粘土）
（2）土壤状况
由于受大陆荒漠气候影响，植被稀少。
腐殖质积累甚多，矿化作用强。
因此，土壤形成过程主要是荒漠化过程。
成土过程是脱藻泽过程。
由于气候干旱，土壤盐分随土地中水分蒸发而上移，部分盐分随河流带入，因而成土过程又是一个盐化过程，土壤较易发生次生盐渍化。
土壤肥力总的状况是：
富钾、缺磷、缺氮、有机质少。
本项目区土质主要为中、轻壤土的混合式，其中中壤土所占比重较大。
滴灌规划地土质情况具体见表6-2。
表6-2中土质一栏为系统土壤组合中含量比重最大的土壤类型。
（3）作物资料
该项目区种植作物为棉花,其种植模式为:
18—45—18—60,其中18为棉花窄行间距，45为棉花宽行间距，60为膜间距。
项目区滴灌地基本资料
表6-2
地块名称
8连1支1斗
8连1支2斗
8连1支3斗
合计
地块面积（亩）
1350
1350
1012.5
3712.5
系统个数
2
2
2
6
系统面积（亩）
系统1
系统2
系统1
系统2
系统1
系统2
675
675
675
675
506.3
506.3
3712.5
土质
中壤
中壤
中壤
中壤
沙壤
沙壤
容重（g/cm3）
1.44
1.44
1.44
1.44
1.45
1.46
地形
西高东低、南高北低
坡度
东西向0.2‰、南北向0.4‰
系统水源
渠水
水源泥沙平均粒径
0.04mm
种植作物
棉花
种植模式
18-45-18-60
作物株距（cm）
7
6.3.3水源分析及水源工程规划
6.3.3.1、水源分析
++为渠水滴灌，水中泥沙含量较多，因此水质处理的重点是在洪水期考虑泥砂沉淀问题。
通过首部的拦污栅，沉淀过滤池，网式过滤器处理后，基本达到滴灌水质要求。
水中含盐量（矿化度1.1-1.4g/L）基本能满足作物灌溉水质要求。
6.3.3.2、水源工程规划
滴灌系统的水源为渠水，在水量上，完全能够满足滴灌用水要求。
由于沉淀池造价较高，所以在水质处理方面应考虑两个或两个以上系统共用一个沉淀过滤池，以降低系统总造价。
（1）、主控过滤器选用
经取水源水样于瓶中放置50分钟时，上层水样基本澄清，其下层悬浮泥含沙量在2374--4081mg/l之间，再经120目网式过滤器过滤后，水中泥沙粒径约为0.03毫米远小于迷宫式滴灌带出水口最小直径0.5毫米。
所以过滤系统选用沉淀池+砂石过滤器+120目网式过滤器组合。
（2）、沉淀池的设计
不同滴管的滴头通过含悬浮泥沙水流（浓度及颗粒级配）的能力十分悬殊。
滴头输沙的固有特性决定着过滤器的过滤精度、沉淀池的表面负荷及泥沙去除等，是一个相互联系的、密不可分的系统。
因此，本项目区滴灌系统沉淀池采用下列两种方法进行比较设计：
①方法一（摘自《微灌工程技术》）：
沉淀池尺寸确定：
沉淀池是根据水流从进入沉淀池开始，水流所挟带的设计标准粒径以上的砂粒以沉速V下沉，当水流流到池出口时砂砾刚好沉到池底来设计的。
沉淀池长度：
h≥1.0米
沉淀池宽：
B=
沉淀池长度：
L=5B
V=0.563
（γ-1）
其中：
D——设计标准粒径，mm；
γ——泥沙颗粒比重，g/cm2；
A——沉淀池表面积，m2；
Q——设计流量，m3/s；
V——设计标准粒径的沉速，m/s；
Fs——蓄水系数，取2；
②方法二：
（摘自林性粹、魏永曜《农业供水工程》，1992.11出版）
沉淀池的设计计算：
a、沉淀池表面积（A）A=Q/u0
式中：
A---沉淀池表面积（m2）;
Q---滴灌系统毛用水流量（产水量m3
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