大型灌区续建配套与节水改造第一期工程可行性研究报告.docx
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大型灌区续建配套与节水改造第一期工程可行性研究报告
大型灌区续建配套与节水改造第一期工程
可行性研究报告
1综合说明
1．1项目背景
某灌区位于东经111°51′—112°22′，北纬31°35′—31°48′之间，横跨**、**两县市，自然面积978.28平方公里，总人口34.40万人，其中农业人口27.90万人。
灌区总耕地面积42.68万亩，规划设计灌溉面积30.3万亩。
由于地处亚热带季风气候区，气候温和，光照充足，雨量充沛，地形起伏不大，为农作物生长提供了有利条件。
统计资料表明：
2002年粮食总产2.54亿公斤，棉花104.7万公斤，油料212.5万公斤，国民生产总值49.4亿元，工农业总产值33.15亿元。
灌区为**、**两县市经济发达地区，在**市的国民经济发展中占有重要地位，现已列入**市“十.五”规划中的重要商品粮生产基地之一。
**灌区由**发展而来。
解放后，**人民政府为了促进农业发展，于上世纪五十年代初开始对**灌区的复建扩建，1966年建成**水库并投入运行，上世纪七十年代兴建了北干渠、永丰渠和长乐渠，形成了以**水库及其结瓜水库为水源，以灌区干支渠为网络的“蓄、引、提”相结合，“大、中、小”相调配的长藤结瓜式水利灌溉系统。
经过数十年的努力，灌区灌溉面积由最初的4.95万亩扩大到后来的27.5万亩，粮食单产由二十世纪六十年代的192公斤提高到现在的600公斤，灌溉效益十分巨大。
水库防洪效益和社会效益同样十分显著。
水库建成30余年来，共拦截1000m3/s以上洪峰6次，平均5年一次，400m3/s以上洪峰27次，基本上平均一年一次。
加上利用水资源进行灌溉、调洪、发电、水产养殖、城镇供水等综合利用，截止目前，全灌区已创社会效益15亿多元。
由此可见，灌区运行几十年来，为当地的经济发展作出了重要贡献。
但是，灌区绝大部分水利设施自上世纪五、六十年代兴建起来后，由于水费标准太低，资金短缺，灌区在相当长一段时间内投入在养护维修、续建配套方面的资金太少，致使工程老化失修，损坏率高，部分建筑物超期服役，带病运行，直接导致渠系过水能力减少，灌溉面积缩小，严重影响了灌区的正常运行，造成灌溉效益呈逐年衰减趋势，灌溉面积由上世纪八十年代的28.2万亩最低衰减到2OOO年的20.18万亩，给灌区群众的生产生活带来很大影响。
此外，由于干渠输水能力不满足要求，在用水高峰期还常常因为争水问题而导致民事纠纷，造成了社会不稳定。
针对上述状况，1999年根据水利部水农[1999]459号文《关于开展大型灌区续建配套与节水改造规划编制工作的通知》做的《**某灌区续建配套与节水改造规划报告》通过了水利部水规总院组织的专家组的评审，2001年11月，水利部以“水规计[2001]514号”文对大型灌区续建配套与节水改造规划报告作出批复。
在原规划报告的基础上作了**灌区续建配套与节水改造第一期工程的可行性研究并通过专家组评审，根据可研评审结果已上报了2000年、2002年、2003年的实施方案并获得评审通过和实施。
自2000年至今，灌区内已实施了三个年度计划的续建配套与节水改造，其改造主要内容包括上游5.556Km干渠的渠道整治和渠系建筑物配套，实施后灌溉水利用系数已由过去的0.38提高至0.40，灌溉面积由20.18万亩提高至22.76万亩，可见效益是显著的。
但**灌区的主灌范围位于下游，渠系及其建筑物尚未配套完善，渠系水利用系数目前只有0.45，渠道堵水、漏水、跑水现象还很严重，造成了上游水资源的大量浪费，下游的农业生产仍然摆脱不了受自然灾害束缚的被动局面，旱、洪、涝依然是制约灌区农业生产的主要因素。
灌区内的人民群众迫切要求改变目前这种状况，希望尽早对灌区内的渠系及建筑物实行续建配套与节水改造，彻底改善渠系通水不畅的状况。
中国是一个水资源紧缺的国家，中国政府对水资源问题予以高度重视，将水资源列为社会经济发展的战略资源，提出了"发展节水工业、农业和服务业，建设节水型社会"的战略目标。
在中央治水方针的指导下，水利部提出了从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，以水资源可持续利用支撑和保障经济社会可持续发展的新时期治水思路。
因此，做好灌区续建配套与节水改造工作是十分必要和迫切的。
尤其是**灌区水利基础良好，对其进行续建配套与节水改造还具有投资少，见效快的优点，完全有必要尽早立项，尽快实施续建配套与节水改造，尽早受益。
现在我院继续在原规划报告的基础上开展**灌区续建配套与节水改造第二期工程的可行性研究。
1.2工程地质
**灌区地形总趋势是西高东低，西部为崇山峻岭，山势陡峭；南部为低山丘陵，东部为汉江河谷平原。
**灌区地处蛮河流域的宜（城）钟（祥）夹道地带，西北高，东南低，丘岗连绵，低峦相间，**两岸地势平坦，属汉江蛮河河间地带的二级阶地。
**灌区大地构造位置位于杨子准地台北部边缘的台缘地带，属大巴山—大洪山台缘褶皱地带。
其东北部发育有襄—广深大断裂，次级断裂极为发育，主要发育有**柳家湾至板桥逆断层，**—荆门断裂带等，地质构造十分复杂。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本地区地震动峰加速度为0.05g，其地震动反应谱周期为0.35s，相应的地震基本裂度为Ⅵ度。
经勘察查明：
11+852～13+272、18+234～19+404、27+501～27+856干渠均为上更新统冲积物（Q3al），以粉质粘土为主，含铁锰质结核，24+398～25+960为第四系全新统冲积层（Q4al）的黄褐色的粉质粘土，稍湿，可塑；局部地段（如18+234～19+404段）渠堤的填土料仍为上更新统（Q3al）的黄褐色的粉质粘土。
通过土层取样，结合室内土工试验确定其土层的物理力学参数如下：
压缩系数a1-2为0.463Mpa-1，属中压缩性土，压缩模量为4.185Mpa，内磨擦角标准值Ф=15.9。
，凝聚力标准值c=16.96Kpa。
本项目渠堤段土层均为粉质粘土，湿，可塑—硬塑，属于中压缩性土，渠堤迎水面坡度在1：
1.8左右，局部地质坡度达到1：
1.1左右，当雨水冲刷及浸泡后，易发生坍滑等地质灾害。
渠系建筑物地基的岩土类型大部分为上更新统含铁锰质结核的粉质粘土，少部分为全新统粉质粘土。
现场勘察和试验结果表明：
粉质粘土层厚度大，土质坚硬密实，属中压缩性土，承载力一般在120～630kpa，用其作持力层建筑简易的生产桥或节制闸（分水闸），可满足要求；少部分岩土层的承载力在小于120kpa之间，用其作持力层建筑简易的生产桥或节制（分水）闸时应适当进行地基处理。
1.3项目范围和建设规模
**灌区设计灌溉面积30.3万亩，主要种植作物为水稻，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-98），结合灌区实际，设计保证率选定为75%，其代表年为1992年。
经水量供需平衡计算可知：
随着本期续建配套和节水改造工程的逐步实施，灌溉面积恢复到24.38万亩。
本次工程主要包括部分干支渠整治和渠系建筑物除险加固与配套等。
按照《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-98），本灌区属大型灌区，干渠及干渠建筑物按三级设计，支渠及支渠建筑物按四级设计。
项目选择上系根据已批准的“**灌区续建配套与节水改造规划报告”的总体要求以及近几年来的实施内容，结合本期工程投资计划，遵循“轻重缓急，先重点，后一般，自上而下，循序渐进”的原则，确定本期工程建设规模为：
1、5.126km的干渠整治，
2、5座机耕桥的拆除重建，
3、36条支渠进口衬砌，共长1.8km；
4、10km渠顶泥结石路面；
5、2个节制闸拆除重建，36个分水闸兴建；
6、管护设施建设。
1.4项目建设内容及工程量
根据灌区目前存在的问题，按照“轻重缓急、从上至下、建成一片形成效益一片”的原则，确定本期的主要建设内容有：
1、干渠险段整治五段，总长5.126km，具体为：
①、雷家营机耕桥至石头沟渡槽干渠整治（桩号7+583～8+202）长619m，②、杨河二队泵站干渠整治（桩号11+852～13+272）长1420m，③、大沟渡槽上游干渠整治（桩号18+234～19+404）长1170m，④、南宜公路桥至二段节制闸干渠整治（桩号24+398～25+960）长1562m，
、岔湖档分水闸至民主五队泵站干渠整治（桩号27+501～27+856）长355m；
2、拆除重建**上五座机耕桥，即石头沟机耕桥、郭家坑机耕桥、周岗机耕桥、黄集四组机耕桥和陶家塔机耕桥；
3、四支渠、白庙支渠等36条支渠进口段各衬砌50m，共1800m；
4、**干渠10km渠段右侧渠顶修建4.5m宽泥结石路面；
5、新建吕岗、幸福、白庙支渠等36座分水闸，拆除重建**三段节制闸和南干渠腊树节制闸；
6、兴建灌溉试验站廊道测坑及管护设施等。
完成这些项目内容所需主要工程量为：
挖土方5.89万m3，填土方11.65万m3，砼：
3.04万m3，钢筋93.9t，浆砌石0.12万m3，草皮护坡10.04万m2，砂垫层1.21万m3。
1.5金属结构
**灌区续建配套与节水改造工程金属结构部分，即为拆除重建（重建）的2处节制闸和36处分水闸的闸门和启闭设备。
渠道上重建的闸门有2处节制闸，由于各闸门平面尺寸均较小，最大闸孔尺寸为2.5×3.0m，所以各闸门均采用厂家生产的铸铁闸门。
闸门（包括埋件）总重59.06t。
共需40扇闸门及40台套启闭机，并对所有闸门进行喷铝防锈处理。
1.6项目组织领导与建设管理
为了保证**灌区续建配套与节水改造工程的顺利实施，**市人民政府成立“**灌区续建配套与节水改造工程建设领导小组”，由分管农业的副市长为组长，成员由计委、财政局、水利局、受益乡镇等相关单位主要负责人组成，主要负责项目配套资金的筹措落实和协调外部环境避免人为因素的干扰，保证工程建设的顺利进行。
为提高投资效益，保证工程建设质量，明确责任主体，确定**水电工程管理局为项目法人单位，由项目法人单位成立项目建设管理组织机构，具体负责项目的实施管理工作。
在项目实施过程中必须认真执行国务院《建设工程质量管理条例》，切实落实项目法人负责制、工程建设监理制、招标投标制和合同管理制，同时财务管理严格执行《水利基本建设资金管理办法》，实行专款专用、专财核算、专人管理的原则，全面推行财政无偿资金市级报账制和项目资金公告制。
渠系及渠系建筑物工程分散，各建筑物施工相互不干扰，所有工程都可在同一时间全面展开施工，不受施工场地的制约，施工计划主要受灌溉季节和资金控制。
施工期总工期24个月，工程筹建期两个月，由于施工受灌溉季节影响较大，主体工程施工期选在当年10月至次年4月，工程按先主后次，先急后缓，分年实施的原则进行施工。
1.7环境影响评价与水土保持
灌区渠道由于受始建时条件限制，加上运行多年，一旦遭遇暴雨，不少渠段垮方、淤积现象时有发生，造成水土流失增加。
在本次工程实施中，对垮方渠道进行做挡土墙及衬砌等工程措施处理，部分进行植树植草，稳固边坡，部分弃土弃石进行回填复垦。
因此，原有水土流失现象会减轻，对水土保持基本没有不利影响。
本次续建配套与节水改造工程规模小，施工地点比较分散，离周围村庄较远，居住农户较分散，加之地势开阔，施工地点周围的环境影响较小。
由于远离周围村庄，施工噪音对周围居民的生产和生活基本没有影响，施工期间的废弃物经过处理，对人群健康不构成影响，对环境不利影响较小。
工程实施后，可以给环境和水土保持带来许多有利的影响，主要有以下四个方面：
1、大大减轻旱涝灾害的频率；2、渠道进行整治后，防冲淤能力提高，维修养护工作量减少，水土流失减少；3、通过实施节水灌溉，加强科学管理，水的利用率将得到提高，农田养分的流失减少；4、使灌区环境更加优美，自然景观得到改善。
1.8工程运行管理
**灌区由**市水利局领导，其管理机关为**水电工程管理局。
全灌区分为**、北干渠、永丰渠和长乐渠。
**管理单位为**管理处，直属**水电工程管理局；北干渠的管理单位为蛮河管理处，隶属**县水务局；长乐渠由**县所辖乡镇管理，尚未设立灌区专管机构。
另外灌区还初步设立有农民用水者协会。
根据2004年**人民政府令第259号《**水利工程水价管理暂行办法》规定，按“成本＋费用”的原则制定和调整水价，结合灌区实际情况，建立适合灌区实际情况的供水价格机制。
建立灌溉管理站与农民用水者协会的管理模式，减少中间环节，降低成本费用。
逐步推行基本水价和计量水价，实行计量收费。
1.9投资估算及资金筹措
①编制依据
水总[2002]116号文《水利水电工程设计概（估）算编制规定》；
水利部[2002]《水利建筑工程概算定额》；
水利部[2002]《水利工程施工机械台时费定额》；
**市建筑工程造价[2004]第10期；
②主要投资指标
按2004年10月价格水平估算，工程静态投资3249.57万元。
其中建筑工程投资2264.54万元、机电设备费用54.40万元、金属结构设备及安装费用86.83万元、施工临时工程费用124.08万元、独立费用339.34万元，基本预备费286.92万元；环保、水保工程投资93.45万元，其中基本预备费8.50万元。
③资金筹措
按中央政策要求，国家投资和地方配套资金为1：
1，本工程总投资3249.57万元，则中央财政投资1600万元，地方财政配套资金为1649.57万元。
1.10效益
通过本次续建配套与节水改造工程的实施，可以防治旱灾，改善生产条件，增长农作物产量，为灌区带来多方面的收益。
本次改造可将渠系水利用系数从0.45提高至0.50，灌溉水利用系数由0.40提高至0.43，由此共可节约水量1557万m3。
节约水量用以新增灌溉面积1.62万亩，改善灌溉面积22.76万亩，新增粮食1.11万吨、新增农业产值1225万元。
同时工业用水可增加200万m3，城市生活用水可增加21万m3，其他用水可增加14万m3。
根据国民经济评价分析可知，经济内部收益率=16.24%，经济效益费用比=1.34，经济净现值=801.7万元，也就是说，实施本次续建配套与节水改造工程，除了获得12%的基准收益外，还可以获得801.7万元的额外收益。
2灌区概况及项目背景
2.1灌区概况
2.1.1自然地理概况
（1）地理位置与行政隶属
**灌区位于东经111°51′—112°22′，北纬31。
35′—31°48′之间，横跨**、**两县市，灌区范围包括蛮河以北、襄城区潼口河以南、汉江以西、**水库以东广大地区。
灌区包括**县城关、武镇、九集三个乡镇和**市的鄢城、小河、雷河、郑集4个乡镇以及市属清河农场、**县林场、**市农科所、原种场等四个农林牧场。
灌区中心距**市区仅50km，焦柳铁路贯穿全境，207国道、随保公路分别从南到北，从东到西跨越灌区，与灌区乡镇公路连成网络，交通十分便利。
灌区由**水电工程管理局管理，隶属于**市水利局领导。
全灌区分四个渠系，即**、北干渠、永丰渠和长乐渠。
其中**由**水电工程管理局直属；北干渠、永丰渠由**县水利局代管；长乐渠由**县所在乡镇管理。
**是**灌区中最大的一个渠系，现设有**管理处，下设三个管理段和三个中小型水库管理所。
（2）土壤
灌区土壤主要有以下三种：
一是有大量的砂壤土、轻壤土和中壤土。
这类土壤结构松散，通透性好，土壤肥力较高，有机质含量较多，适宜各种农作物生长；二是长期水淹耕作形成的水稻土，这类土生产力高，是耕地中的精华；三是以第四纪黄褐土和粘土发育的黄棕壤土，主要分布于岗畈地区，质地粘重，呈中性，土层深厚，保水保肥性能好。
据土壤普查，全灌区约有砂壤土20.2万亩，沙壤土12.2万亩，粘土6.7万亩。
（3）水文与气象
灌区属北亚热带季风气候区，多年平均降雨量929.8mm，年平均气温15.6。
C，年平均日照1533.4小时，无霜期260天，多年平均蒸发量1262.2mm，具有光照充足、热量丰富、无霜期长、四季分明、气候温和、雨量充沛、雨热同期等特点，气候条件既适宜水稻、棉花等喜温作物生长，又满足小麦、油菜等越冬作物需要，从而为农业生产提供了较好的气候条件。
蛮河流域建立有水文网站，其建站早、观测资料序列长，为灌区水资源的计算与分析提供了可靠资料。
如**灌溉试验站，除主要进行作物需水量和灌溉制度试验外，还进行降雨量和蒸发等项目的观测，计有50年观测资料。
**水库水文站，主要进行水温、流量、水位、降雨、蒸发等项目的观测，计有观测资料40年，其上游挽鱼沟水文站，观测项目有水位、流量、含砂量、降雨量等，计有35年观测资料，其它尚有基本雨量站11个，其观测资料序列也均在20年以上。
（4）水土资源利用
**灌区是开发利用蛮河水资源的一项大型灌溉工程。
蛮河发源于保康县荆山山脉聚龙山百峰坪，流经保康、**、**、钟祥四个县市共18个乡镇，在钟祥五家营汇入汉江，全长185公里，流域面积3263.5平方公里，其中**水库以上780平方公里，**取水口以上1302平方公里。
蛮河径流由降雨补给，多年平均径流深448mm，**取水口以上多年平均径流总量6.14亿m3，目前通过各种水利工程已开发利用3.44亿m3，径流年内分配与降雨基本一致，每年4～10月为丰水期，其径流占全年88%以上。
灌区总土地面积978.28平方公里，折合146.74万亩，其中耕地面积42.68万亩（水田24.98万亩，旱地17.7万亩），占灌区总土地面积的29.1%；居民房屋、杂地及道路占地56.52万亩，占灌区总土地面积的38.5%；渠道、湖塘面积40.3万亩，占灌区总土地面积的27.5%；林地占地面积7.24万亩，占灌区总面积的4.9%。
2．1．2社会经济概况
**灌区位于****市南部，是**市粮棉油的重要生产地之一。
自然面积978.28平方公里，耕地面积42.68万亩，其中水田24.98万亩，旱地17.7万亩。
灌区总人口34.40万人，其中农业人口27.90万人，国民生产总值49.4亿元，工农业总产值33.15亿元（其中农业总产值9.05亿元），农民人均收入2860元，属**市管辖的较发达地区之一，在**市的经济发展中占有举足轻重的地位。
2．1．3水利设施现状
**水库连同其灌区是蛮河流域综合开发的治本工程，水库位于**县城西2公里，承雨面积780平方公里，总库容1.5亿m3，其中兴利库容1.27亿m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电、水产养殖、城镇供水等综合利用的大
（二）型水库。
灌区内：
塘堰2389口，总计蓄水能力970万m3，小
（一）型水库4座，总库容1450.17万m3，有效库容944.17万m3，小
（二）型水库10座，总库容234.17万m3，有效库容120.5万m3，中型水库1座，总库容2073万m3，有效库容1082万m3，水资源总量2046.67万m3。
灌区绝大部分水利设施自上世纪五、六十年代兴建起来后，长期以来由于水费标准太低，资金短缺，灌区在相当长一段时间内投入在养护维修、续建配套方面的资金太少，致使工程老化失修，损坏严重，部分建筑物超期服役，带病运行。
规划报告统计数字表明，干渠建筑物损坏107处，损坏率为31.8%，干渠渠道较大垮方、渗漏达12处，长14.11公里，损坏率达11.83%；支渠建筑物损坏915处，损坏率42.6%，支渠损坏25.64公里，损坏率13.7%；斗渠损坏更为严重。
以上这些直接导致了渠系过水能力逐渐减少，灌溉水利用系数降低，灌溉面积逐年衰减，实灌面积最低曾减少至20.18万亩，衰减10.12万亩，衰减率达33.4%。
（主要水利设施现状见表2-1～表2-2）
灌区存在的严重问题引起了政府的极大关注，由中央投资灌区自2OOO年起开始实施节水续建配套工程，对**干渠上游部分险段采用低砼挡土墙型式进行了衬砌，部分渠系建筑物进行了配套整治，情况有所好转，灌溉水利用系数已由过去的0.38提高到0.40，但是这一状况还并不乐观，大部分渠道及渠系建筑物的老化损坏的现象仍然存在，特别是下游重点需水区域，渠系水利用系数仍然很低，供需水的矛盾仍然十分尖锐。
表2-1干支渠现状表
名称
流量（m3/s）
长度（km）
衬砌长度（km）
原设计流量
实际流量
设计长度
实际长度
设计衬砌长度
实际衬砌长度
衬砌率（%）
**
43
35
49.25
49.25
49.25
12.556
25.5
北干渠
5
3
32
32
32
0
0
永丰渠
3
1.3
20
20
20
0
0
长乐渠
3
2.2
18
18
18
0
0
支渠
0.5～3
243.25
204.06
204.06
0.8
0.4
表2-2灌区结瓜水库主要参数统计表
序号
水库名称
工程规模
承雨面积（km2）
多年平均径流量（万m3）
正常蓄水位（m）
总库容（万m3）
有效库容（万m3）
设计灌溉面积（万亩）
坝高/顶长（m）
备注
1
鲤鱼桥
中型
45
1780
62.90
2073
1082
3.0
10.5/560
2
胡岗
小
（一）型
1.1
32
55.68
410
392
1.0
7.9/1850
3
武当湖
小
（一）型
6.0
172
54.40
120.17
113.17
0.504
5/294
4
邬家冲
小
（一）型
5.3
152
62.53
300
200
0.300
8/140
5
联盟
小
（二）型
0.5
14
1.5（水深）
21
10
0.045
3.0/803
含副坝长
6
吴家冲
小
（二）型
3.0
80
3.0（水深）
88
5
0.035
4.5/1720
含副坝长
7
金家湾
小
（二）型
0.5
14
3.0（水深）
13
10
0.030
4.5/83
8
肖家冲
小
（二）型
4.0
115
3.0（水深）
13.5
10
0.025
4.5/180
9
蒋湾
小
（二）型
1.2
34
2.6（水深）
10
6.5
0.016
4.4/100
10
杨家大沟
小
（二）型
1.4
64
1.8（水深）
15.2
12
0.040
4.3/90
11
便河
小
（一）型
13.0
424
129.5
620
239
0.13
16/530
12
革家湾
小
（二）型
0.6
29
23
20
0.04
14.6/180
13
青年水库
小
（二）型
1.1
51
22
21
0.07
4.6/188
14
烂泥湖冲
小
（二）型
0.1
5
18
17
0.01
12/131
15
金山
小
（二）型
0.1
5
11
9
0.02
5/80
16
小水库合计
37.9
2086.0
1684.87
1164.7
2.265
17
堰塘2389口，总容积970万m3，多年平均供水量为1228万m3。
备注：
1～10为**灌溉片，11～15为蛮河灌溉片
2．1．4农业生产状况
**灌区是以种植粮食作物为主的地区，灌区总耕地面积42.68万亩，设计灌溉面积30.3万亩，现有灌溉面积22.76万亩。
主要种植中稻和小麦，其次还有玉米、红薯、豆类等作物；经济作物主要有棉花、油菜、芝麻和蔬菜。
现行农业耕作制度是稻麦、油稻、棉麦两熟制。
据统计资料，2002年粮食总产2.54亿公
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