节水灌溉工程设计.docx
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节水灌溉工程设计
节水灌溉工程设计
第一章综合说明……………………………………………………5
1.1项目概述………………………………………………………5
1.2项目范围、规模、内容及水平年……………………………5
1.3投资概算和资金筹措…………………………………………6
1.4效益……………………………………………………………7
1.5组织领导和管理………………………………………………8
1.6工程布局及建筑物……………………………………………8
1.7施工组织设计…………………………………………………8
1.8经济评价………………………………………………………9
第二章基本情况……………………………………………………9
2.1自然概况………………………………………………………9
2.2社会经济情况…………………………………………………11
2.3土地资源利用现状……………………………………………11
2.4高效节水农业发展现状………………………………………11
2.5存在问题………………………………………………………11
2.6施工条件………………………………………………………12
第三章项目建设的必要性和可行性………………………………12
3.1项目区农业和农村经济发展制约因素……………………12
3.2项目建设的必要性………………………………….……..13
3.3项目建设的可行性………………………………………...14
第四章水资源评价及供需平衡分析…………………….….....15
4.1水源基本情况……………………………………….....….15
4.2灌溉水利用系数…………………………………………....15
4.3项目区典型种植设计……………………………….………16
4.4灌溉制度………………………………………………...….16
4.5灌溉需水量确定…………………………………..……....16
4.6水量平衡分析………………………….……………….....17
第五章滴灌工程设计……………………………………….…...17
5.1指导思想…………………………………………….….….17
5.2设计原则…………………………………...............17
5.3工程设计技术依据……………………………….……....18
5.4设计标准………………………………………….………..18
5.5滴灌系统设计………………………..…………….……..19
第六章施工组织设计…………………………………….……..32
6.1施工条件…………………………………………………..32
6.2管道工程施工………………………………….………….32
6.3施工进度工期………………………………………......43
第七章投资预算…………………………………………...……44
7.1编制原则…………………………………………………..44
7.2编制依据…………………………………………………..44
7.3投资预算……………………………..…………………..44
第八章效益分析……………………………………………….….44
8.1经济效益………………………………………………....44
8.2社会效益…………………………………………….…….45
8.3生态效益……………………………………………….….45
8.4节水效益……………………………………………….….45
第九章组织实施运行管护……………………………………...46
9.1组织机构设置…………………………………………..…46
9.2运行管理与维护…………………………………….....46
9.3项目试验观测…………………………………………….47
第十章环境影响与评价………………………………………….49
10.1环境现状分析………………………….…………….…49
10.2项目实施对环境的影响…………………………......49
10.3对策及措施…………………………................49
附表：
附表1;膜下滴灌工程投资预算表
附表2;机井成井资料
附表3;水质化验报告
附图：
附图1:
盐池高沙窝膜下滴灌工程位置图
附图2:
盐池高沙窝膜下滴灌工程管网布置图
附图3:
种植模式及毛管布设设计图
附图4:
机井首部连接示意图
附图5:
阀井安装大样图
附图6:
田间阀井图
第一章综合说明
1、1项目概述
盐池县位于我区东部，地理位置上处在北纬37°04′～38°10′、东经106°30′～107°47′之间。
土地总面积8661.3km2，辖8个乡镇，101个行政村，647个自然村，总人口16.2万人，其中农业人口13.9万人，有耕地90万亩，草原689万亩，养畜200万只，是宁夏唯一的牧区县。
农业和畜牧业是当地国民经济的两大支柱产业。
2006年全县粮食产量4.964万吨，农业总产值58519万元，农村人均纯收入2105元。
根据国家和自治区农业综合开发办关于开展膜下滴灌节水技术示范推广试点工作的指导意见，为了探索在宁夏中部干旱缺水地区推广膜下滴灌节水技术，加快生态环境和现代节水高效农业建设步伐，提高人民群众经济发展水平，区农发办确定了盐池县高沙窝宝塔村示范点。
盐池根据县域实际，以发展“节水、优质、稳产”为目标的节水型农业，确定本试点项目，以期探索一条科学的节水种植模式。
工程区位于盐池县西部高沙窝镇宝塔村，该村耕地面积较多，但以旱作农业为主。
干旱缺水是限制当地农业生产的主要因素。
现有地下水因为没有充分开发利用，仅有的四百多亩水浇地实行漫灌，水资源利用率低，种植玉米马铃薯，产量很低，效益低下。
探索发展节水稳产的节水种植和模式十分迫切。
1．2项目范围、规模、内容及水平年
1．2．1项目范围
盐池县农业综合开发膜下滴灌节水技术推广试点位于高沙窝镇宝塔村东塔自然村长城南侧。
项目设计总面积1060亩。
工程区坐标为北纬38°07′34″～38°08′05″，东经106°54′26″～106°54′58″之间。
1．2．2项目规模及内容
本次滴灌工程，设计总面积1060亩，除防护林带和田间道路后，净种植面积860亩，全部采用膜下滴灌。
该项目区共安装首部枢纽4套（包括过滤器）。
安装主干管UPVCφ90，1658m，分干管UPVCφ75，5160m，支管PE管φ63，5160m；滴灌带20.4万米，毛管10.2万米，开挖土方0.538万方,管路上建主分阀门井22座，田间控制阀井105座。
现浇混凝土镇墩4.3m3。
1．2．3设计水平年
设计依据：
《盐池县“十一五”农田水利基本建设规划》；《宁夏中部干旱带盐池县高效节水补灌规划》；《宁夏中部干旱带高效节水补灌工程规划报告》《水利水电工程初步设计报告编制规程》等。
现状水平年为2008年；设计水平年为2023年。
1.3投资概算和资金筹措
项目总投资144.38万元,其中：
需中央财政资金及区配资金财政资金100.0万元，县配39.38万元,群众自筹5万元（以筹劳为主）。
1）滴灌系统94.38万元
2）机井水泵及输电系统40.0万元
3）项目运行数据观测费10万元
1.4效益
1.4.1节水效益
因该项目区属旱作区，采用滴灌节水技术，可比现在盐池县施行的小畦漫灌节水70-90%。
该项目根据马铃薯及枣树的用水需求，设计灌水定额10-15m3，灌溉定额60-90m3。
项目实施后，项目作物全生育期均用水量为60-90m3/亩，而项目采用地面灌溉定额为400m3/亩，则亩均节水量310-340m3，项目区节水26-29万立方。
1.4.2经济生态效益
项目建成后预期马铃薯可由目前的300公斤/亩增加到1800公斤/亩左右，年增收1500元，三年后枣树亩产鲜枣200公斤，亩收入可达800元，项目区860亩，年获净增收入198万元。
农民年人均增收入由建设前的2890提高到4323元。
项目建成后，示范基地生态功能增强，产业结构更趋合理，优势特色农产品的引进转化效率加快，农民收入显著增加，有助于提高当地农民群众和科技人员农业科技素质。
同时可充分的利用当地光热、土壤和地表及引黄水资源，使旱地产量低而不稳问题基本得到解决,生态状况全面改善。
通过项目的示范实施，将有效调整和优化我区中部干旱带的农业产业结构，形成有明显地方特色的优势产业，培养新的经济增长点，带动地方经济发展。
为广大农民稳定增加收入，实现致富奔小康提供了一条有效途径，也为满足城乡人民的生活消费的需要，推动人口、环境、资源和社会经济的协调发展起到了积极作用。
总之，此项工程无论从经济效益、生态效益和社会效益都是十分显著的，项目的实施是完全必要的，也是非常迫切的。
1.5组织领导和管理
本项目具体实施过程中，切实落实工程的监理、质检工作，尤其要注意在合同中明确施工责任，并成立项目领导小组。
项目建设在宁夏农业综合项目办公室的统一领导下，由盐池县成立项目建设领导小组，全面负责该项目建设的组织、协调、实施和验收等工作。
按照项目建设管理办法，确保工程建设质量达到效益目标。
1.6工程布置及建筑物
本工程分为首部设施和田间管道两大部分。
考虑本工程统一规划，分户种植，分户经营管理的特点。
管道工程设计采取以单井为控制单元配置。
机井之间不相连通。
分为4个独立机井管网系统。
1.7施工组织设计
本工程施工主要包括机井首部设施和管网等工程施工。
施工参照《节水灌溉技术规范》SL207-98，《微灌工程技术规范》SL103-95《供水管井设计、施工及验收规范》，实施。
1.8经济评价
本项目以“节水高效稳产”为目标，结合管理措施，农业技术措施，以提高灌溉水利用率，增加灌溉效益，促进农民增收减负。
为发展优势特色产品提供供水保障，实现水资源合理优化配置。
不仅改善了项目区农田灌溉条件，而且有明显的社会、生态、经济效益，通过计算国民经济评价指标，效益费用比为1.4，经济效益内部收益率为13.8%，计算的各项指标均符合《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）要求，说明该项目在经济上是合理的，技术上是可行的。
第二章基本情况
2.1.自然概况
2.1.1地理位置
项目区位于盐池县高沙窝镇北部，地处鄂尔多斯台地向黄土丘陵过度地带，海拔在1400-1600之间，地形为东南高西北低。
地面坡度在1/100~1/200之间。
地貌属缓坡丘陵区，但地势平坦，土层深厚，土壤结构松散，肥力较好，表土以下土层绝大多数为沙壤土，地势较高，正常条件下不会形成土壤次生盐渍化，正常灌溉不会对土壤性态及作物生长形成危害。
该土壤条件广泛适宜农、林、草及经济作物种植。
工程区位于宝塔村东，北纬38°07′34″—38°08′05″,东经106°54′26″—106°54′58″之间。
工程区北与内蒙古额前旗隔长城为界，南临古王高速公路，工程区域属鄂尔多斯台地向黄土丘陵沟壑区过渡地带，地形平缓。
相对高差约4-20m。
2.1.2水文气象
盐池县自然环境差，气候较为恶劣，为典型的大陆性干旱荒漠草原气候，其特点是：
气候干燥、降水稀少、风大沙多。
按农业分区为中温干旱地带。
多年平均降水量仅为296mm,且多集中在7、8、9三个月；多年平均蒸发量高达2100mm，是降水量的7-8倍；多年平均气温为8.5℃，多年最高气温38.1℃，最低气温-29.6℃；每年11月中旬进入冻结期，翌年3月底开始解冻，冻土深度一般为0.8m，冻结期长近5个月。
每年的3-5月为风季，多为西北风。
项目区地处缓坡丘陵区，地面起伏、地形坡度较大，梁峁、洼地相间，没有大的沟谷发育。
由于地表多为第四系沉积物，土层深厚，植被稀蔬，降雨量易形成径流流走，利用率很低。
项目区水资源异常贫乏，天然降水是解决人畜饮水和农牧业生产用水的唯一途径。
灌溉水源：
项目区灌溉水源为专门为工程建设的深井。
单井出水量在10-15m3/h。
2.1.3地形地貌
项目区为邻鄂尔多斯高原的陶灵盐台地。
缓坡梁峁地貌，地面高程1335-1498m之间。
在地貌成因类型上属风积坳谷洼地地貌。
第三纪以来，由于鄂尔多斯台地处于一个相对上升的地质历史发展时期，受抬升期白垩系和第三系基底的影响，没有堆积大厚度的第四系松散堆积物，也没有造成地表强烈切割和剥蚀，所以多为准平原梁峁、坳谷洼地地貌。
2.1.4工程地质
项目区地处黄土丘陵区，地表多为第四级沉积物，地层分明，土壤质地主要是壤土、轻壤土，其母质为黄土，土层深厚，没有不良地质地区,不会对小型农田水利工程施工造成影响。
经查《中国地震参数区划图》（1/400万），工作区地震基本烈度为Ⅷ度。
2.2社会经济状况
项目区自然条件恶劣，基础设施薄弱，农业生产条件差，经济落后，人民生活较贫困。
工程所在地宝塔村总土地面积103087亩，耕地面积6682亩，水浇地470亩。
总人口1130，2007年人均纯收入平均2890元，人均耕地5.98亩。
本工程实施后可增加水浇地900亩。
2.3土地资源利用现状
项目区内地广人稀，适宜开发的旱耕地和荒地资源比较丰富，发展节水农业潜力较大。
2.4高效节水农业发展现状
截止目前，盐池县在青山乡、花马池镇杨记圈等多处发展膜下滴灌4000亩，主要种植西甜瓜、西瓜。
根据调查，2007年每亩收入在2000-3000元。
2.5存在的问题
（1）项目区地处宁夏中部干旱带，水资源奇缺，供需水矛盾突出，干旱缺水是制约经济发展最主要因素；
（2）由于地处毛乌素沙漠边缘，干旱带风沙频繁，林草植被稀疏，林木覆盖率低，水土流失、土地沙化环境十分脆弱；
（3）区域经济基础薄弱，财政自给能力低，自我发展能力不强，人口受教育程度低，劳动力转移渠道不宽，农民持续增收的难度很大；
（4）农业经营方式落后，科技服务体系不健全，科技对农业的支撑作用不明显，传统农业比重较大，农民增收的长效机制还没有形成，单一的经济结构和粗放的经济增长方式，严重制约着区域经济的可持续发展。
2.6施工条件
该项目区距高沙窝约20km，距307国道8km，交通便利。
区域内居民点村村通电，电力充足，可满足工程建设所需。
项目区沿线有10KV高压线，施工及运行电力供应有保障。
第三章项目建设的必要性和可行性
3．1项目区农业和农村经济发展的制约因素
项目区农业和农村经济发展的制约因素主要表现为资源、投入、科技、环境和市场等方面。
（1）近年严重的干旱缺水再次表明，项目区水利基础设施薄弱，必须采取节水灌溉。
（2）近年来国家对农业投入逐渐增加，但市县自身投入跟不上，国家对粮食生产的补贴和粮食价格的保护正在转变。
（3）科技兴农是增长的有效途径。
项目区农业生产基础条件较差，主要生活来源靠种地。
由于收入低，生活水平较差，农业生产资料的投入低，因此制约了农业新品种、新技术的推广进度。
（4）农户的小规模生产与千变万化的大市场之间矛盾突出，农产品总体质量不高，市场竞争力不强。
3．2项目建设的必要性
3．2．1项目建设是解决水资源短缺，推进节水灌溉之路的必由之路
水资源短缺已成为国民经济和社会发展的主要制约因素，同时，随着农业和国民经济的发展，灌溉面积逐年扩大。
如果仍沿用原来粗放型的农业灌水方法，远远不能满足扩大面积的需要，必须采取节水灌溉途径来解决。
其次，由于缺水，造成项目区不能轮作倒茬，常年种植以马铃薯、玉米为主的旱作物，使病虫害加剧，影响农作物产量的增长。
因此，针对水资源缺乏的危机，走节水灌溉之路已势在比行。
3．2．2项目建设是调整农业结构，推进农业产业化和可持续发展的需要
盐池县日照资源充足，热量丰富，昼夜温差大，十分利于作物光合作用，所生产的西瓜、马铃薯等农产品品质优，市场竞争力强。
特别是该区域环境污染源少，是发展设施绿色蔬菜的优势区域。
3．2．3项目建设是农民增收、农业增效的需要，也是改善生态环境的需要
项目区实施节水灌溉工程后，将会有效地改善农村的生产生活条件，提高群众生活水平，对减轻农民负担、促进农村经济发展、调整产业结构、繁荣地经济、增加农民收入等起着重要作用。
该项工程也是改善生态环境的需要。
项目区改造后，从而改善当地生产条件和生态环境。
3．3项目建设的可行性
宁夏盐池县近年来持续且逐年加剧的干旱造成90余万亩旱耕地无法实现稳产保产，现有的不足20万亩机井、扬黄补灌地，种植结构单一化程度高，田间延用大水漫灌方式，水资源利用效率低下。
拟建项目区日照充足，光能丰富，年均日照2872.5小时，太阳年辐射总量141.6千卡/cm2，≥10℃积温2944.9℃,昼夜温差10～12℃，而且光质优越、昼夜温差大，光热资源丰富、生态优势明显。
水资源短缺是盐池县制约经济发展主要因素，而丰富的土地资源和充足的光热资源却是盐池县发展节水农业的优势条件。
从水资源的农业利用来看，存在着较大的开发潜力，特别是在盐池干旱山区区，目前的灌溉管理与先进的灌溉管理的用水较差，普遍具有20%～80%以上的灌溉面积扩展潜力。
如果能普及滴灌节水技术，可比现在节水可达60-70%。
2006-2007年在国家旱作示范基地项目支持下，已取得了阶段性成果和宝贵的节水实践经验，根据国家农发办《关于开展节水膜下滴灌节水技术推广试点工作的指导意见》在旱作区进行膜下滴灌节水技术推广对干旱贫困风沙区可实现节水60%～70%，其意义就更为主要，其效益就更为明显。
从工程建设上，膜下滴灌在我县已经有几年的建设经验，技术成熟。
在种植模式上，枣树、在我县一些地方已经实施过，效益显著，群众积极性高，且积累了丰富的种植经验及管理经验，通过多种方案进行比较，经济合理。
因此，该工程建设是可行的。
第四章水资源评价及供需平衡分析
4.1水源基本情况
全县水资源情况为，地表水：
盐池县地表水大部分是雨洪径流，由于径流分散，利用率仅为储存总量的20%以下。
这些微弱的地表水，在年际和年内的变化较大丰水年则丰，枯水年则枯，没有固定的水量，只有少部分蓄存利用意义。
地下水：
盐池县地下水总量3313.8万m3/a，可开采量1892.6万m3/a，这些地下水大部分水质较差，只有局部地区地下水符合灌溉和人饮。
盐池县利用地下水发展灌溉用水量1400万m3/a；农村人畜饮水用水量85万m3/a，城镇生活用水120万m3/a，工业用水130万m3/a，总用水量1735万m3/a。
项目区位于宁夏东部之陶灵盐台地区，与内蒙古额前旗隔长城相临，系鄂尔多斯南隅，地表呈波状起伏，并伴有带状风沙堆积，主要有松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙裂隙水。
在《宁夏地下水资源》划分为陶灵盐台地区-东部波状台地亚区-古西天河地段，单井涌水量100-400m3/d。
项目区所在地魏庄子现有水浇地400亩，现有机井2眼，单井出水量280-320m3/h。
实行小畦补充灌溉，每年干旱时期灌水2-3次。
种植玉米胡萝卜等农作物。
玉米产量可达每亩400-500公斤，胡萝卜可达2000公斤。
4.2灌溉水利用系数
根据管道输水灌溉工程规范，管道输水利用系数为0.95，田间滴灌水利用系数为0.95，则灌溉水利用系数取0.9。
根据《灌排工程设计规范》（GB50288-99），结合本项目区水文气象、水土资源、作物组成规划规模，喷灌设计保证率取80%.
4.3项目区典型种植模式
通过与盐池县农业局林业局及当地种植能手的研究探讨，确定本工程区的种植模式为枣粮（马铃薯或西瓜等）间作。
具体为设计：
枣树设计宽窄行栽植，即每两窄行（行距3米）与另两窄行之间为一个宽行8米。
枣树间作马铃薯（或西甜瓜）。
作物设计为南北向种植。
枣树窄行距3m，株距3m。
间作作物为马铃薯（或西甜瓜），种植模式起垄覆膜，垄宽0.9m,膜幅0.6m，每垄栽2行,采用双行靠,窄行60*30cm,即行距60cm，株距30cm。
马铃薯行间铺设滴灌带,带间距150cm,一膜一管种两行，垄间距60cm，滴灌带间距1.5米。
枣树每行铺设一条小管出流管，每株树木现场安装一只树木专用滴头。
每亩栽植枣树40株。
4.4灌溉制度
充分考虑项目区缺水且单井涌水量较少的因素，种植目标设计为节水、优质、稳产。
另外针对枣树和马铃薯或西甜瓜的需水特点，实行非充分灌溉，适当拉大灌水周期。
每年生育期灌水6次。
即播前（萌动）、播种（花前）、苗期（展叶）、花期（座果）、膨大、成熟期。
4.5灌溉需水量确定
需水量根据《中国主要农作物需水量与灌溉》，采用彭曼公式分析，估算作物的需水量。
根据作物种类特征、土壤质地以及农业技术措施等条件，结合我公司在盐池近几年的观测资料，确定枣树马铃薯间作膜下滴灌单次灌水定额15m3/亩，年灌溉定额90m3/亩，日耗水系数确定为3-4mm/d。
根据设计灌溉定额及滴灌技术规范，初步估计860亩枣薯间作年需水量为8-10万m3/年。
4．6水量平衡分析
工程区现有机井共4眼，根据成井资料单井出水量10-15m3/h，年供水时数以3000小时估算，年供水总量可达12-18万m3，完全满足860亩枣粮间作年需水要求。
第五章膜下滴灌工程设计
5.1.指导思想
以党的十七大精神为指导，围绕提高农业综合生产能力和促进农民增收的目标，把建设高效节水农业作为发展现代农业的有效方式、社会主义新农村建设的重要内容，以提高水资源利用率为核心，以增强农业抗旱能力和综合生产能力为重点，走“节水灌溉，特色种植，规模发展”的路子，大力加强节水灌溉水利设施建设，因地制宜推广多种形式的旱作节水农业技术措施，调整种植结构，从根本上改变项目区农民生产、生活条件，实现农业增效、农民增收和农业可持续、跨越式发展。
本工程以实现节水、优质、稳产为目标。
建设优质特色节水种植示范基地，积极示范推广特色种植农业生产管理技术，并通过发展节水灌溉，进一步提高水的有效利用率，做到增产增收，增加农民收入，加快农民脱贫致富奔小康的步伐。
5.2.设计原则
（1）设计时结合各种灌水技术的特点，因地制宜确定项目区内作物的灌水方式，使作物得到及时的水分，确实做到使农民增产增收；
（2）设计中进行多方案比较，达到投资省、技术先进、运行可靠、便于管理、操作简单的灌溉系统；
（3）设计要与近期发展相结合，既要根据现实情况，讲求实效，节省资金，同时也为将来进一步发展创造有利条件。
（4）管网布置多方案优化比较，尽量降低工程造价和系统运行费用；
5.3.工程设计技术依据
（1）《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99
（2）微灌工程技术规范SL103-95
（3）《节水灌溉技术规范》SL207—98
（4）《农田灌溉水质标准》GB5084—92
（5）《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999
（6）其他有关技术规范和标准。
5.4.设计标准
按照1999年颁布的国家标准GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》，本工程水源灌溉设计保证率90％，管道输水利用系数取0.95；滴灌水利用系数取95％。
灌溉水利用率90%。
5.5.滴灌系统设计
5.5.1设计水源
由于项目区干旱缺水，地下水可开采水资源十分有限。
工程设计种植模式充分考虑水源这一限制因素，作物仅进行非充分灌溉，提出“节水，优质，稳产”目标。
工程区现有机井4眼。
1号井出水量13m3/h，动水位78m。
矿化度1.8mg/L，PH7.64。
2号井出水量12.5m3/h，动水位78m。
矿化度1.8mg/L，PH7.64。
3号井出水量12m3/h，动水位88m。
矿化度1.8mg/L，PH7.64。
4号井出水量12.4m3/h。
动水位88m。
矿化度1.8mg/L，PH7.64。
5.5.2灌溉方式选型
根据当地气候土壤特别是严重缺水的特点结合当地枣树马铃薯间作的种植模
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