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初设报告

敖汉旗2007年

国债以工代赈农田水利示范项目

初步设计报告

辽宁省水利水电勘测设计研究院

2007年6月

1综合说明

1.1概述

1.1.1地理位置

敖汉旗位于赤峰市东南部，地理坐标为北纬41°42′至43°01'，东经119°32'至120°54'，东邻通辽市奈曼旗，西与辽宁省建平县接壤，南与辽宁省朝阳市毗邻。

北隔老哈河与翁牛特旗、松山区相望。

处于环渤海经济圈内，距北京400公里，距沈阳400公里，距锦州港口仅200公里，敖汉旗交通比较发达，京通铁路横贯中部，旗内设有8个站点。

公路通车里程为1135.5km，县级公路414km,乡级公路527km,可提供便利的交通条件。

全旗南北长176公里，东西宽122公里，总土地面积8300平方公里，全旗现有耕地面积255万亩。

1.1.2社会经济

敖汉旗属国家级贫困县，全旗辖15个乡镇苏木，323个行政村，总人口59.3万人，其中农业人口53.7万人。

人口密度每平方公里71人。

2005全旗地区生产总值完成30.6亿元，增长14.8%。

其中，第一产业增加值完成14.2亿元，增长12.4%；第二产业增加值完成7.1亿元，增长21.7%；第三产业增加值完成9.3亿元，增长13.3%；财政收入完成1.7亿元，增长39.8%；农牧民人均纯收入达到2626元，同比增加500元；城镇居民人均可支配收入达到6122元，同比增加4812元。

大小家畜存栏139万头只；蛋鸡存栏803.4万只；肉鸡年出栏911万只。

1.2水文

敖汉旗属于干旱半干旱大陆性季风气候，四季分明，太阳辐射强烈，日照充足，气温日夜温差较大。

冬季漫长而寒冷，春季回暖快，夏季短而酷热，秋季气温骤降。

雨热同季，有效积温高。

年降雨量310-460mm之间，由南向北递减，降水相对集中，时空分布不均，年际变化率大，相对变率在17%-23%之间。

日照时数为2750-3020h，日照百分率为66%-69%之间。

太阳辐射能量年平均在142-149千卡／平方厘米。

极端最高气温39.7℃，极端最低气温-30.7℃，年≥10℃积温2700-3200℃，平均无霜期145d，终霜平均在五月上旬，初霜平均在九月下旬。

1.3地质

敖汉旗地处科尔沁沙地南缘和燕山山脉向松辽平原过渡地带，南山北沙，地形复杂、地貌类型多样。

由浅山、丘陵、沙沱及河川平原等地貌单元组成。

地势由西南向东北倾斜，海拔高度在350m至800m之间。

工程区地层出露简单，皆为第四系风积、冲洪积地层，岩性为粉土、粉沙、圆砾等，厚度一般为2.5~15米。

工程区主要含水层为冲积圆砾层，厚度3.4~7.8米，为孔隙潜水类型，富水性较好。

根据以往长期水位观察资料可知，该区7、8月雨季时地下水位最高，4、5月间水位最低，年内及年际水位变化幅度2米左右，勘查时场地地下水位埋深0.9~7.8米。

据内蒙古自治区地震局和内蒙古自治区建设厅“内震发[2004]第40号”文件通知，本场地抗震设防烈度为7度，设计基本加速值为0.15g。

1.4工程规模

工程建设的主要任务是灌溉新惠镇附近的10000亩农田及非灌溉期作为新惠镇的补充水源。

在节水灌溉的模式下，项目区农田10000亩（玉米7000亩、大豆1500亩、甘蓝1500亩）需灌溉水量为166.5万m3，在三官桥设截潜坝，最大引水流量按0.24m3/s设计。

1.5工程总体布置及主要建筑物

根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，考虑供水对象的重要程度备用水源情况，引水工程工程等别为Ⅳ等。

截潜坝、供水主管线等主要构筑物的级别为4级。

设计洪水标准10年一遇，校核洪水标准30年一遇。

根据工程灌溉位置，灌溉农田在新惠镇附近或其以上6Km以内的范围，为节省灌溉成本，最好采用有压重力流的供水方式，水源工程尽可能选在新惠镇上游。

孟克河发源于孙家窝铺、田家湾一带，在大恒道子汇成主流，旱季从大恒道子至三官营子处常年有表面径流，三官营子至新惠镇由于河道基础沙砾层较厚，河水以地下潜流的形式流走。

因此，坝址可选范围为大恒道子至三官营子一带，总长度约10Km，由于在三官营子附近有2处泉眼汇入，根据现场查看，在枯水期，三官营子表面径流明显多于其上游。

为尽可能截取更多汇流，坝址选在三官营子一带。

三官营子的可选坝线有2条，一条在三官桥上游100m，一条在三官桥下游350m。

两坝线长度相近，上坝线覆盖层厚度较下坝线深，相对工程投资较大。

上坝线距离三官桥较近，不利于布置冲沙闸下游的消能设施和施工场地布置。

选取下坝线能增加一条支流汇入。

因此，选择下坝线作为坝线。

工程共布置有截渗坝、渗渠、输水主干线、输水支线等设施。

1.6工程管理

工程的主要任务是解决沿河两侧农田的灌溉用水和新惠镇的居民生活用水。

由于引水规模较小，为节省财政开支及便于管理，工程建成后交由新惠镇政府管理，由镇政府设置引水工程管理所，编制人数为2人。

工程建成后，要建立健全运行管理规章制度，并对工程管理人员、系统操作人员进行技术培训，提高农民技术素质，使扶贫示范工程充分发挥效益。

1.7施工组织设计

根据流域特性，汛期、非汛期同频率洪水水位相差较大，且穿河工程施工期均不长，因此截潜坝、穿越河道支管线工程选择在非汛期施工，汛后8月开工，第二年6月完工，分段施工，截潜坝施工期设排水管导流，穿河支管不做施工导流。

土方开挖使用1.0m3反铲挖掘机挖土，59kW推土机整理。

土方回填用1.0m3装载机装8t自卸汽车运输、59kW推土机推土，人工配合推土机压实。

混凝土浇筑使用0.4m3混凝土搅拌机拌制混凝土，1t机动翻斗车运输，垂直运输采用6.0t汽车起重机吊0.65m3吊罐入仓，人工洒水养护。

2007年8月进场，8月下旬开始施工，2007年主要施工截潜坝基础防渗部分、渗渠部分和主管线，2008年春季施工截潜坝上部结构和农田支管线及其他工程，2008年6月份完工，总工期为12个月。

1.8工程占地

工程永久占地共10.5亩，其中取水头部占地面积10亩，占地类型为河道，输水管线占地面积0.5亩，占地类型为河道0.4亩、旱田0.1亩。

工程临时占地共109.5亩，其中取水头部占地面积10亩，占地类型为河道，输水管线占地面积99.5亩，占地类型为河道94亩、旱田5.5亩。

占地补偿费为0.53万元。

1.9环境影响评价

工程施工对农业生产环境、对生态环境、噪声将产生一定的影响，影响较小。

根据当地条件，可栽种小青杨、杂种杨，也可栽种旱柳、垂柳等，既建设和保护该地区的生态环境，同时又增加蓄水效果，以达到对地下垂直补给的目的。

该新建工程环境保护投资为：

5万元。

1.10水土保持设计

本工程施工期为12个月。

在工程施工过程中，将有大量的开挖裸露面产生，裸露面土体疏松，植被损坏严重，部分边坡处于不稳定状态，侵蚀强度急剧增加。

各项工程施工均造成不同程度的水土流失。

工程竣工后，相应的各项水土保持措施也同期完成。

水土保持措施充分发挥其功能，水土流失基本得到控制。

因此，本工程水土流失预测，主要针对工程建设期。

本工程临时防治措施主要为填土草袋护坡；植物措施主要为工程结束后临时占地的整地措施和植物绿化措施。

投资估算依据国家和地方有关概（估）算规范和定额及水利部水总[2003]67号文颁发执行的《开发建设项目水土保持工程概（估）算编制规定》、《水土保持工程概算定额》进行。

本工程水土保持各项措施投资为14.47万元。

1.11投资估算

1.11.1编制依据及原则

a编制原则

根据水利部文件水总［2002］116号《关于发布〈水利水电工程设计概（估）算编制规定〉的通知》。

b编制依据

a）《水利水电建筑工程概算定额》［水利部（2002）116号］。

b）《水利水电设备安装工程概算定额》［水利部（2002）116号］。

c）《水利水电工程施工机械台班费定额》［水利部（2002）116号］。

1.11.2工程总投资

水库工程总投资为1249.70万元，其中工程部分投资1229.70万元，环评、水保与占地投资20万元。

资金来源拟定国债800万元，其余部分地方自筹。

1.12工程经济评价

项目经济内部收益率为16%，大于社会折现率12%，经济净现值为325.1万元，大于0，经济效益费用比为1.3，大于1，项目经济评价指标优越。

项目在经济上是合理的。

本项目是国家扶贫项目，当地属贫困地区，人畜用水紧张，水价承受能力低，项目的建设可以解决当地人畜用水问题，增加灌溉水量，发展经济作物可增加农民收入，改善农民的生活质量，促进地方经济发展。

财务收入不但可以维持工程的简单运行，而且能够补偿工程的折旧费，对于扶贫项目，在财务上也是可行的。

综上所述，修建此农田水利示范项目在经济上是合理的，在财务上也是可行的。

2

水文

2.1流域概况

本工程位于白家湾子水文站以上孟克河流域。

白家湾子水文站以上孟克河流域包括新地乡、新惠乡、新惠镇、玛尼罕乡四个乡镇、39个行政村，总面积1028km2。

该流域位于敖汉旗西南部，地处东经119°57′～120°02′、北纬41°58′～42°18′之间，南北长20.0km，东西宽22.3km。

西接老哈河流域与辽宁省建平县为邻，东部、南部紧接教来河流域，与丰收乡、林家地乡、克力代乡、高家窝铺乡接壤。

流域内没有铁路，公路交通较为便利。

公路有国道111线（北京～赤峰～通辽～加格达奇）、省道锦乌线（锦州～乌丹）、省道新朝线（新惠～朝阳）等。

各乡镇（苏木）间公路畅通。

流域内主要河流为孟克河，是教来河左岸的一级支流，源出新地乡老烧锅村汤梁，流经新地乡、新惠乡、新惠镇、马尼罕乡、木头营子乡、双井乡、自新窝铺乡出境，入哲里木盟奈曼旗舍力虎水库，境内河长136公里，其中源头汤梁至新惠河道长45km，新惠至白家湾子河道长41km。

流域面积2734.34平方公里，平均比降二百六十七之一。

孟克河在白家湾子水文站以上流域主要支流有德力胡同河（位于上游新地乡境内，河长15.5km）、呼仁宝河（位于上游新地、新惠乡境内，河长21km）、哈达吐河（位于上游新惠乡境内，河长6km）、下井河（位于中游高家窝铺乡、玛尼罕乡境内，河长14.3km）、北扎兰营子河（位于中游玛尼罕乡境内，河长22km），河网呈羽状分布，新惠镇以上为上游段，新惠至木头营子乡王子庙山为中游，余为下游段。

从上游至下游，河床宽50～200m，深1～3m。

2.2水文气象要素的时空变化特征

一、气候特征

孟克河流域属于中温带大陆性季风气候，具有多季风，富日照，少降水，寒暑变化激烈、四季分明的特点，春季回暖快，多大风，常干旱；夏季短而酷热，降水集中，雨热同季；秋季日照充足，气温骤降，日温差较大；冬季漫长寒冷。

二、降水

白家湾子水文站以上孟克河流域多年平均年降水量350－460毫米之间，空间分布不均匀，分布区是由南向北递减，新惠镇以南一般在400－460毫米之间，新惠镇以北在350－400毫米之间。

降水量年内分配不均匀，其特点是雨热同季，降水强度大，多集中在6至8月份，降水量大部分地区为210－330毫米，占年降水量的68－74％，由于小尺度天气影响，降雨历时短，暴雨强度大，常造成洪水灾害，历年全旗一日最大降雨出现在1962年7月25日，单站雨量达246.3毫米，4－9月，大部分地区降雨量在300－400毫米，占年总降水量的80％左右。

春季3－5月降雨量在37－60毫米，占年降水的11－13％，第一场接墒雨一般出现5月10日前后，最晚在6月19日，出现在1972年，冬季11－2月大部分地区降雪量在10－18毫米，仅占年降水2－4％，故春旱严重，直接影响农作物播种和牧草返青．

降水年际变幅大，相对变幅一般在17－20％之间，新惠气象站降水量最少的1980年只有217.6毫米，多雨的1962年为621.2毫米，丰枯差403.6毫米。

三、蒸发

白家湾子水文站以上孟克河流域属于半干旱地区，多年平均年水面蒸发量1440mm（新惠气象站，601型蒸发皿），在流域的北部，年蒸发量是年降雨量的4倍，年湿润度只有0.31－0.33；新惠以上流域年蒸发量是年降水量3倍，年湿润度在0.4－0.5之间。

四、气温

流域各地年平均气温5℃－7℃，冬季平均气温-9.8℃－-7.3℃，最冷的1月份平均气温-11℃－-13℃，极端最低气温-30.7℃，出现在1979年；夏季6－8月大部分气温20℃－22.6℃，本流域南部气温稍高于中北部，最热7月份，平均气温21.9℃－23.7℃，极端最高气温39.7℃，出现在1974年。

五、积温

据新惠气象站统计资料，流域大于等于0℃的积温在2900℃－3600℃；大于等于5℃的积温在2800℃－3500℃；大于等于5℃的积温在2600℃－3200℃。

六、日照

流域日照充足，年日照时数达2750－3020小时，年日照率在66－69％之间，作物生长期4－9月日照时数为1550－1630小时。

七、无霜期

白家湾子水文站以上流域无霜期在130－150天，由南向北递增，南部130－140天，北部140－150天。

秋季初霜日，南部在9月20日－25日，北部9月28日－30日前后。

流域上游新地地区受地形影响，80％年份在9月中旬可见轻霜。

春季终霜日大部分地区在4月底5月初。

八、风

流域春秋两季大风出现较多，北部多于南部，对农作物产生危害严重，春风尤甚，受地形影响，孟克河的河谷川地盛行西南风。

年大于等于8级大风的次数大部分地区达30－60次，最多118次，最少为19次，新惠气象站观测统计，年平均风速13.9米/秒，月平均最大风速27米/秒。

春季风力大，持续时间长。

大于等于8级大风多集中在4－5月，一般达8－11次，5月份最多达20次，最少为3次。

夏季多阵性大风，常伴有大雨冰雹，破坏力强，大部分地区大于等于8级大风出现2－9次。

秋季大风引起气温急剧下降，大于等于8级大风为2－7次。

冬季多为偏北大风，气温下降，大于等于8级大风达7－20次。

九、冻土

流域境内每年10月10日左右由北向南开始封冻，翌年4月初开始始由南向北解冻，4月底5月初全部化通，多年平均封冻日数206天，最长224天，最短195天，最大冻土深115－156厘米，最深冻土时间为3月中下旬。

2.3水文资料概况

在白家湾子水文站以上孟克河流域,自上至下设有老烧锅、三官营子、新惠、玛尼罕、白家湾子等5处降水量观测点，基本均匀分布在流域内。

在流域外围，还分布有大吉恒地、敖吉、官营子等降水观测点。

这些降水观测站分别具有40年以上的长系列降水观测资料。

因此，本报告在白家湾子以上孟克河流域降水特征时主要以上述降水观测资料为依据。

2.4地表径流分析

2.4.1径流还原及天然径流系列

2.4.1.1径流还原

（1）径流还原方法

按照水量平衡原理，采用分项法进行径流还原计算。

其公式为：

W天然=W实测+W农灌+W工业±W生活±W库蓄±W水保+W蒸发±W引水±W分洪

式中：

W天然——还原后的天然径流量；

W实测——实测径流量；W农灌——农业灌溉净耗水量；

W工业——工业净耗水量；W生活——生活净耗水量；

W库蓄——蓄水工程的蓄水变量（增加为“+”，减少为“-”）；

W水保——水土保持措施对径流的影响；

W蒸发——水面蒸发增损量；

W引水——跨流域引水量（引出为“+”，引入为“-”）；

W分洪——河道分洪水量（分出为“+”，分入为“-”）。

（2）还原量及蓄水变量调查

根据《全国水资源综合规划》调查成果及敖汉旗水利水产局提供的统计资料，孟克河流域地表水资源开发利用始于1969年。

因此本报告针对1969年～1984年之间的的孟克河白家湾子水文站径流系列进行还原。

（3）径流还原调查成果

白家湾子径流还原调查成果、实测径流量见表2-1、2-2。

表2-1孟克河流域白家湾子以上径流还原量

年份

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

还原量（亿m3）

0.0303

0.0243

0.0359

0.0353

0.049

0.037

0.0421

0.055

年份

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

还原量（亿m3）

0.0501

0.0503

0.032

0.0627

0.0627

0.0627

0.0627

0.0627

表2-2孟克河白家湾子水文站实测逐月径流量表单位：

万m3

年份

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

年径流量

1965

26.5

36.1

444.6

331.8

103.9

1814.4

1422.2

2392

254.3

275.9

178.1

46.3

7325.9

1966

33.2

96.2

404.4

349.9

223.4

715.4

616.0

2086

269.6

241.1

127.0

40.2

5202.9

1967

19.0

45.1

383.0

318.8

383.0

1651.1

1505

198.2

186.6

233.0

127.0

45.5

5095.7

1968

11.5

29.0

391.0

285.1

249.1

189.2

1117

699.1

326.6

289.3

254.0

133.9

3974.8

1969

13.7

7.5

356.2

329.2

91.1

111.5

3000

3000

461.4

238.4

127.0

75.0

7810.5

1970

50.9

12.3

184.8

414.7

222.3

777.6

2636

254.4

186.6

187.5

145.2

0.0

5071.9

1971

0.0

0.0

385.7

342.1

150.0

360.3

953.5

621.4

168.5

142.0

189.2

9.9

3322.6

1972

0.0

0.0

147.3

165.9

53.6

64.8

578.5

787.4

77.8

187.5

103.7

58.9

2225.4

1973

53.6

67.7

286.6

129.6

77.7

438.0

404.4

184.8

98.5

142.0

116.6

24.4

2023.8

1974

48.2

70.2

190.2

202.2

69.6

191.8

479.4

795.5

1200

310.7

155.5

25.2

3738.6

1975

26.5

20.3

259.8

147.7

96.4

819.1

2178

447.3

140.0

117.8

145.2

53.6

4451.2

1976

48.2

96.8

227.7

199.6

109.8

464.0

983.0

677.6

406.9

230.3

124.4

42.9

3611.2

1977

11.0

14.5

450.0

129.6

72.3

909.8

1227

527.6

98.5

275.9

145.2

58.9

3920.0

1978

56.2

30.1

289.3

248.8

104.5

181.4

610.7

669.6

233.3

158.0

127.0

67.0

2775.9

1979

40.2

52.6

219.6

282.5

150.0

803.5

2705

771.4

259.2

160.7

72.6

48.2

5565.7

1980

34.8

58.1

396.4

311.0

109.8

171.1

267.8

375.0

121.8

171.4

114.0

10.7

2142.0

1981

0.0

0.0

235.7

337.0

104.5

184.0

417.8

286.6

186.6

144.6

59.6

32.1

1988.6

1982

0.0

0.0

136.6

145.2

230.3

254.0

219.6

259.8

51.8

83.0

62.2

7.5

1450.1

1983

0.0

0.0

67.0

181.4

364.3

1078

849.1

383.0

111.5

107.1

82.9

8.8

3233.4

1984

0.0

0.0

29.5

204.8

37.5

251.4

1087.4

2373

150.3

158.0

108.9

25.7

4426.6

2.4.1.2天然年径流系列

实测径流系列加上还原量，得到天然年径流系列，见表2-3。

孟克河白家湾子水文站（1965～1984）天然逐月径流量表

表2-3单位：

万m3

年份

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

年径流量

1965

26.5

36.1

444.6

331.8

103.9

1814.4

1422.2

2391.8

254.3

275.9

178.1

46.3

7325.9

1966

33.2

96.2

404.4

349.9

223.4

715.4

616.0

2086.5

269.6

241.1

127.0

40.2

5202.9

1967

19.0

45.1

383.0

318.8

383.0

1651.1

1505.3

198.2

186.6

233.0

127.0

45.5

5095.7

1968

11.5

29.0

391.0

285.1

249.1

189.2

1116.9

699.1

326.6

289.3

254.0

133.9

3974.8

1969

13.7

7.5

468.1

447.0

91.1

111.5

3043.7

3029.3

461.4

238.4

127.0

75.0

8113.5

1970

50.9

12.3

255.9

503.6

222.3

777.6

2667.5

281.1

186.6

196.4

160.6

0.0

5314.9

1971

0.0

0.0

482.9

463.7

150.0

360.3

991.9

670.0

168.5

170.9

213.5

9.9

3681.6

1972

0.0

0.0

250.0

289.2

53.6

64.8

619.6

832.2

77.8

208.0

124.2

58.9

2578.4

1973

53.6

67.7

435.1

307.8

77.7

438.0

463.8

244.2

98.5

156.8

146.3

24.4

2513.8

1974

48.2

70.2

299.3

333.1

69.6

191.8

525.3

839.1

1200.1

329.2

177.3

25.