节水增效示范可行性研究报告.docx
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节水增效示范可行性研究报告
概要
××市××区××镇节水灌溉增效示范项目位于××区中部的××镇××村、麦穰村境内，其间有××至××的公路穿过，距省会××市中心区15km，距××区政府所在地××5km，交通十分便利。
项目区耕地总面积1408亩，分布于××河与其支流××河交汇处两岸，涉及××镇××和麦穰二个行政村。
上游两公里处的××峡谷即为××市著名的风景名胜××峡峡谷景区，下游一公里有明清文物来仙阁。
示范区属亚热带季风湿润温和气候，具有较明显的高原性季风气候特点，夏无酷暑，冬无严寒，光热雨同季，雨水丰沛，无霜期长。
区内多年平均降雨量1179.8mm，多年平均径流深约580mm，降雨年际变化大，时空分布不均匀。
全年无霜期284天，多年平均日照时数1161.8h，年日照百分率为26%，年平均太阳总辐射90千卡/cm2，属国内辐射低值区。
项目区内全年以偏北风居多，偏南风次之，多年平均风速1.8m/s。
年平均相对湿度81%。
××区处于××苗岭山脉中部，黔中隆起与黔南凹陷的过渡地带。
主要地貌类型为岩溶中低山峰丛洼地、谷地和丘陵盆地，项目区耕地分布于河谷两岸阶地上，地势较为平坦开阔，高差起伏不大，海拔在998.1—1000m之间。
出露地层为泥盆系中厚层泥质白云岩，区内土壤为水稻土，以潮泥田为主。
项目区所处××河属长江流域乌江水系，××河的一级支流，泵站断面以上流域面积254Km2，其中；××河121Km2，××河133Km2，多年平均径流总量14732万m2，多年平均流量5.2m2/s，设计年（P=85%）径流总量10260万m3，年平均流量3.2m3/s,最枯流量1.8m2/s。
水质满足农业灌溉要求，水源条件可靠。
项目区农作物种植以前以水稻和油菜为主，兼种蔬菜。
随着农村经济的发展，加之××镇被××市命名为“无公害”农产品生产基地和高科技生态农业示范园，因此近年××镇大力进行种植结构调整，在该区改种无公害早熟蔬菜、花卉苗木等经济作物，大力发展无公害型科技农业。
但因区内缺乏水利灌溉工程设施，农田灌溉主要靠农民自有的内燃式小型提水机械或人工从河中挑水浇灌。
落后的灌溉设施和技术制约着当地农业生产的发展，因此目前蔬菜产量质量水平较低，蔬菜亩产约1500kg/亩，亩产值约1200元/亩。
若采用先进的节水灌溉技术，将极大地改善农业生产条件，提高劳动生产力，项目区可从现在年种植2～3茬蔬菜提高到种3～4茬，即复种指数可提高到4，蔬菜产量和质量都将大大提高。
本示范项目旨在推广适合当地自然条件及地形条件的最优农业节水技术模式，以提高水土资源的利用率和产出率，促进农民群众进行种植结构的合理调整，引导群众科学种植、科学灌溉，确保农业生产和农村经济的稳步发展，改善当地的生态环境和农业生产条件，加快××山区农村经济建设的步伐，达到脱贫致富的目的。
本项目总投资258.89万元，其中：
申请中央专款投入100万元，省级配套50万元，剩余108.89万元由市、区匹配及当地收益农户筹资投工投劳解决。
项目建设规模及主要建设内容祥见表一、表二。
表一主要建设内容表
项目名称
××省××市××区××镇节水灌溉增效示范项目
项目建设地点
××省××市××区××镇
项目法人单位
××区水电局
法人代表
电话：
项目规划
设计单位
单位名称：
资质：
负责人：
电话：
项目主要建设内容
项目区总计
喷灌
微喷灌
人工浇灌
大棚滴灌
节水灌溉面积（亩）
1408
300
300
800
8
投资（万元）
258.89
49.52
45.87
64.38
27.92
亩投资（元/亩）
1838.7
1651
1529
811
34900
项目主要经济指标（节水、增产、增收、益本比、还本年限等）
年节水5万m3，年增产值67.58万元，效益费用比2.06，还本年限6.6年，经济内部收益率为19%，经济净现值288.71万元。
工程主要要素
设计总流量（m3/h）
554.9
总工程量（m3）
土方：
7064
石方：
802.30
浆砌石：
241
总工期（月）
10
材料设备投资（万元）：
176.73
表二工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
一、
工程效益
1
灌溉设计保证率
%
85
2
灌溉水利用系数
0.9
3
节水灌溉面积
亩
1408
其中：
喷灌
亩
300
微喷灌
亩
300
人工浇灌
亩
800
大棚滴灌
亩
8
4
年灌溉用水总量
万m3
14
二、
主要建筑物
1
泵站
座
2
2
调节池
个
1
300m3
3
进水渠（池）
m
10
4
塑料大棚
亩
8
2×6×60m连栋大棚
三、
主要节灌设备
1
输水管道总长
m
2360
其中：
φ250/0.8U-PVC塑料管
m
750
φ200/1.0U-PVC塑料管
m
860
φ200/0.8U-PVC塑料管
m
450
φ75/0.6PE塑料管
m
300
2
微喷灌毛管
m
55800
3
闸阀
个
128
4
φ80双向给水栓
个
101
5
滴头
个
18000
6
微喷头
个
16800
7
过滤设备
套
1
8
水泵机组（总装机122.4kw）
套
10
最大提水总流量540m3/h
9
配电柜
台
2
10
变压器
台
1
150KVA
表三工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
四、
施工特性
1
主要工程量
土方开挖
m3
7061
石方开挖
m3
802.3
土石方回填
m3
6423
C20钢筋砼
m3
36.2
C10砼
m3
55.1
C15砼
m3
24.0
M5浆砌石
m3
241
钢筋制安
t
5.43
2
施工工期
月
10
五、
经济指标
1
工程总投资
万元
258.89
其中：
中央专款投入
万元
100
省级配套
万元
50
市、区自筹
万元
108.89
2
亩均投资指标
元/亩
1838.7
3
工程效益
年节水
万m3
5
年节地
万元
2.53
年增收
万元
67.58
效益费用比
2.06
＞1.0
投资回收年限
年
6.6
＜10年
经济内部收益率
%
19
＞7%
经济净现值
万元
228.71
＞0
1、建设背景
1.1示范区概况
1.1.1地理位置
××区位于××市东郊，东与××县接壤，西同××区、××市交界，南邻××区，北与××、××两县连接。
××镇节水灌增效示范项目区位于××区中部的××镇政府所在地××村、麦穰村境内，地处东经106°48′45″—106°49′54″，北纬26°37′58″—26°49′4″。
其间有××至××的公路穿过，距省会××市中心区15km，距××区政府所在地××5km，交通十分便利。
项目区总占地面积1408亩，分布于××河与其支流××河交汇处两岸，涉及××镇××和麦穰二个行政村。
上游两公里处的××峡谷即为××市著名的风景名胜××峡峡谷景区，下游一公里有明清文物来仙阁。
1.1.2地形地貌与地质
××区处于××苗岭山脉中部，黔中隆起与黔南凹陷的过渡地带。
主要地貌类型为岩溶中低山峰丛洼地、谷地和丘陵盆地，项目区耕地分布于河谷两岸台地上，地势较为平坦开阔，高差起伏不大，海拔在998—1000m之间。
出露地层为泥盆系中厚层泥质白云岩，区内土壤为水稻土，以潮泥田为主。
1.1.3示范区气象特征
示范区属亚热带季风湿润温和气候，具有较明显的高原性季风气候特点，夏无酷暑，冬无严寒，光热水同季，雨水丰沛，无霜期长。
区内多年平均降雨量1179.8mm，多年平均径流深580mm，多年平均水面蒸发量842mm，陆地蒸发量580—630mm，日降雨大于5mm日数55天，年内降雨多集中在5-9月，约占全年降雨量的70%，降雨年际变化大，时空分布不均匀。
全年无霜期284天，多年平均日照总时数1161.8h，年日照百分率为为26%，年平均太阳总辐射90千卡/cm2，属国内辐射低值区。
项目区内全年以偏北风居多，偏南风次之，多年平均风速1.8m/s。
年平均相对湿度81%。
灾害性天气有干旱、暴雨、霜冻等。
1.1.4农作物现状
项目区农作物种植结构以前以水稻和油菜为主，兼种蔬菜。
由于项目为省会××市的近郊区，农副产品可直销拥有100多万人口的××市及周边城镇，加之××镇被××市定为“无公害”农产品生产基地和高科技生态农业示范园，因此近年××镇大力进行种植结构调整，涌现不少蔬菜、花卉、果树、苗木等种植专业户，××、麦穰两村规划为“无公害”蔬菜种植基地，面积逐年扩大，到目前为止，蔬菜种植及其他农副产品已成当地农民主要的经济来源，而且种植技术和产品质量也在逐年提高，深受××及周边城镇市场的欢迎。
目前因灌溉设施和灌水技术落后，蔬菜产量质量水平较低，蔬菜亩产约1500kg/亩，亩产值约1200元/亩。
1.1.5区域社会经济概况
××镇隶属××市××区，位于××区中部，2002年全镇工农业总产值39400万元，其中农业总产值7400万元，工业总产值32000万元。
项目区内的××村、麦让两村总人口为5434人，耕地总面积为3445亩，其中：
××村人口3122人，耕地1250亩，麦穰村人口2322人，耕地2195亩。
农民人均年纯收入较高，2002年达2597元。
1.1.6项目区水源及水利工程现状
项目区地处××河与其支流××河交汇处，属长江流域乌江水系，××河的一级支流，泵站断面以上流域面积254Km2，其中；××河121Km2，××河133Km2，多年平均径流总量1473.2万m2，多年平均流量4.7m2/s，基流量1.3m2/s。
××河和××河是××市重要的水源保护地，流域内无大的工业企业污染源，河流水质较好，达到Ⅱ类地表水质标准，但沿河农田灌溉的水肥流失造成的面源污染仍然存在，据××省水环境监测中心对该河道水质分析，水源已受到一定污染，总大肠菌群超过GBS749—85饮用水源水质标准的1.4倍，水体浑浊色度，浊度亦达不到标准要求，应引起注意。
××河上游汪家大井处建有日供水10万吨水厂一座，××河上游正拟建一座10万吨水厂，是××市重要的供水水厂。
项目区内缺乏水利灌溉工程设施，农田灌溉主要靠农民自有的内燃式小型提水机械或人工从河中挑水浇灌。
1.1.7交通、电力、通讯
××镇地处××近郊，其交通、电力、通讯等基础设施较发达。
国家电网覆盖全镇，电力供应保证率高，项目区用电方便。
程控电话已通各村，大多数农户已安装了电话，移动通信已覆盖全镇。
××市至××县的公路正好通过项目区，2002年还建成了××至××镇的高等级公路，交通也十分便利。
1.2示范项目建设的必要性和可行性
1.2.1示范项目建设的必要性
建设该节水灌溉增效示范工程项目的必要性，可具体体现在以下几个方面：
（1）××区××镇距××近，交通便捷，鲜活农产品运输距离短，有优越的地理区位优势，加上该当地生态环境保护较好，无工业等污染，故项目区被××市农业局命名授牌为“××市无公害农产品生产基地”，可以大力发展无公害型科技农业。
根据××区社会经济和农业发展规划，区委区政府已在积极推进农业产业结构优化和种植结构的调整，大力发展高效高产优质农业，兴办优质粮油基地，绿色食品基地，出口创汇农业基地，优质果蔬花卉基地等。
而现代质高产高效的农业对农田的灌溉要求很高，要通过及时有效的灌溉方式来满足不同作物生长期内对水分的不同要求。
因此采用先进的节水灌溉设施和技术是发展现代两高一优农业不可缺少的内容。
（2）项目区灌溉引用水源为邻近的××河水，该流域内虽无工业污染，目前水质较好，但上游河源地带现仍然采用传统的农田灌溉方式，产生的水肥流失所造成的面污染仍然存在，若推广采用节水灌溉后，可使这些地方的田间水肥流失大大减少，可有效的保护××河流域的水环境，使水资源得到合理高效的开发利用，提高水分生产率，同时也提高了当地农村的农业劳动生产率。
（3）××区为××市近郊区，地理位置优越，交通便捷。
因此在该区建设示范项目，不仅可以促进当地农村经济产业结构的调整，发展两高一优农业，而且具有较好的示范带动作用，对××市乃至全省发展节水灌溉、搞设施农业都具有较强的代表性和引导性，同时也调动了当地群众的积极性，自发地推行科学种植、科学灌溉的生产方式，提高群众素质，使当地农民早日走向富裕，奔向小康。
综上所述，该节水灌溉增效示范项目建成后，以其自身的示范效应，可带动当地乃至××周边节水灌溉的发展，有利于促进农业经济发展和种植结构的调整，促进水土资源合理地高效利用，实现水资源的优化配置。
推行节水灌溉，可减少田间水肥流失，对于防止水环境恶化，保护生态环境都将起到积极的作用，这对××市重要的水源保护地来说，有着重要的意义。
此外，还可节约耕地和节约农业用水。
所以项目具有广泛的社会经济效益和生态环境效益，该示范项目建设是十分必要的。
1.2.2示范项目建设的可行性
示范区具有独特的地理区位优势，且交通、通讯、土地、气候、水利电力等投资环境条件优越，容易引进资金、技术、人才来此投资兴办高科技农业和农副产品加工业，如近年已有神奇制药等数家中药企业来该镇投资办药厂，推广发展节水灌溉更会锦上添花。
将给该镇××河旅游风景区增添一道亮丽的农业观光旅游线。
因此，该地区具有发展两高一优现代农业的优势和潜力，当地政府和群众对于发展现代农业，推广节水灌溉，实行科学种田的积极性很高，如有的农户已贷款自建温室大棚，采用微喷灌技术栽培花卉苗木，可见当地农民的科技意识较强，群众愿投工投劳、配合政府建设好该示范项目，政府也积极争取、支持该项目的建设，保证地方自筹资金足额到位。
且本项目采用的多项节水灌溉技术在我省以推广多年技术日趋成熟，并有一大批经过正规培训的专业人员做指导，具有组织实施该项目的技术条件。
从项目建设的经济性来看，该项目投资较为合理，收益高，经济指标合理，因此，经济上可行。
此外，区内群众均具有多年蔬菜种植经验，农户人均收入较高，对发展设施农业，有经济投入基础和能力，对工程设施维护也有一定的经济保证。
综上所述，该地区无论在技术、经济条件等方面，都具有建设节水示范项目的优越条件。
2、建设内容及工程技术设计方案
2.1建设内容
该示范项目区建设内容为：
节水灌溉面积1408亩，铺设四条UPVC塑料干管共2060m，修建提水泵房二座；300m3调节水池一座；沉砂池和过滤设备各一套。
节水灌溉类型包括固定式喷灌、微喷灌、低压管道输水人工浇灌、以及大棚滴灌四种方式。
其中人工浇灌800亩，微喷灌300亩，喷灌300亩，大棚滴灌8亩。
喷灌、微喷灌、人工浇灌三种灌溉方式为补充性灌溉，大棚滴灌为全年灌溉。
2.2项目技术设计方案
2.2.1设计依据
本工程以《节水灌溉技术规划》SL207—98、《喷灌工程技术规范》GBJ85—85、《微喷工程技术规范》SL103—95、《低压管道输水灌溉工程技术规范》SL/T153—95、以及××镇社会经济与农业发展规划等为依据进行设计。
根据规范,本工程设计灌溉保证率取为85%。
2.2.2项目区总体布局
（1）布置原则
本工程总体布置原则为：
以当地农业发展和种植结构为依据，按照有利于在当地进行示范推广应用和发展，有利于农民增产增收为原则，选择适宜的节水灌溉模式，根据示范区地形地貌等自然条件，水源条件，合理布置各种节水灌溉示范小区。
（2）灌溉分区与布置
本示范项目设计灌溉面积规模为1408亩，分布在××河两侧，田面高程在998—1000m之间，自然划分为两个片区。
Ⅰ区为左岸的坝子，属××村土地，灌溉面积为908亩，以种植露地无公害高档蔬菜和经济农作物为主，规划固定式喷灌300亩，微喷灌300亩，大棚滴灌8亩以及人工浇灌300亩。
Ⅱ区为右岸的坝子，为麦壤村的土地，灌溉面积500亩，以种植露地蔬菜、花卉苗木等经济作物为主，全部规划为人工浇灌区。
（3）总体布置
本工程灌溉引用水源为穿越灌区的××河水，Ⅰ区提水泵站布置于灌区中部河流左岸，Ⅱ区提水泵站布置于Ⅰ区泵站下游400m处的右岸。
Ⅰ区泵站需建10m引水渠，引河水至泵站进水池兼沉沙池中，考虑到微滴灌区灌水器对水质要求较高，拟采用集中处理方式，将提取的河水经沉淀过滤后储存于300m3的调节池中，供该微灌区使用。
喷灌和人工浇灌小区直接提取河水作简单的沉淀处理后使用。
各小区均由各自干管输水至田间灌溉管网系统。
具体布置详见《总体布置图》。
2.2.3节水灌溉方式的选定
根据当地地形地貌、自然条件、水源条件和种植结构等，按照有利于示范推广，群众容易接受，且与目前经济条件相适应的原则选择适宜的节水灌溉方式。
本项目拟开展对喷灌、微喷灌、滴灌和人工浇灌四种节水灌溉方式的示范。
对于一般露地蔬菜等作物，采用低压管道输水人工浇灌方式，即将水通过输水管道送至地头，从给水栓接地面软管，由人工手持软管浇地的方式（亦可从给水栓挑水浇地），这种方式缺点是浇地劳动强度大，比较费工费时，但所需灌溉设备材料投入较少，投资较低，便于管理，对补充式灌溉地区，尤其是干旱缺水山区旱地来说，适应性更强，更经济，能使有限的资金建设更多的水浇地。
因此，拟以人工浇灌为主，为大面积推广人工浇灌做好示范，总结灌溉经验。
2.2.4水量平衡分析
（1）来水量
本工程灌溉水源引用××河水，工程区位置以上集雨面积254Km2，其中；××河121Km2，××河133Km2。
根据《××市水资源》资料，多年平均径流总量14732万m2，多年平均流量5.2m2/s，设计年（P=85%）径流总量10260万m3，年平均流量3.2m3/s,最枯流量1.8m2/s。
（2）灌溉用水量
（a）灌溉定额：
根据《××省参考作物需水量等值线图》（1988年编），并参考《微喷工程技术规范》（SL103-95），初拟各类旱地作物的平均最大日耗水强度
分别为：
露地蔬菜（微喷灌、喷灌、人工浇灌）夏秋季为
=5mm/d，冬春季为
=3m/d；大棚作物滴灌
=3mm/d。
设计灌水定额（m）和灌水周期（T）按GBJ85-88及SL103-95规范公式计算，即：
（喷灌、人工浇灌）
（微喷灌、滴灌）
表2-1作物灌溉定额成果表
式
方
溉
灌
数
参
溉
灌
面积
（亩）
季
灌水定额
（m）
（mm）
灌水周期
（T）
（d）
次灌水用水量
（W）
（m3）
人工浇灌区
800
夏
30.8
6
16400
冬
30.8
9
16400
喷灌区
300
夏
30.8
6
6150
冬
30.8
9
6150
微喷灌区
300
夏
23.1
4
4620
冬
23.1
7
4620
大棚滴灌区
5
23.1
7
77
总计
1405
54417
式中各参数初取为：
土壤容重为1.32g/cm3；计划湿润层厚度h取35cm，取田间持水量为30%，取β1为田间持水量的80%～100%，取β2为田间持水量的60%～75%；土壤湿润比P=75%，灌溉水利用系数为η=90%。
灌水次数按抗连旱30天考虑，大棚作物按全年种植，全灌考虑，按上述公式及拟定参数求得，各类旱作物m和T值，灌溉定额和灌水次数等详见表2-1：
（b）日最大灌溉用水量
日最大灌溉用水量及流量按下列两个公式计算：
式中：
—日最大灌溉用水量，m3，
—日最大灌溉用水流量，m3/s，
—灌溉面积，亩，
—设计灌水周期，天，
—设计灌水定额，mm
—设计净工作时间，h；喷灌、微喷灌、滴灌取12h，人工浇灌取8h。
经计算得各灌区日最大用水量及日最大用水流量，详见表2-2。
（3）水量平衡分析
由以上计算可知，××河多年平均流量Q=5.2m3/s，设计年（P=85%）最枯流量Q=1.8m3/s，本工程年灌溉用水量仅为15.03万m3,日灌溉最大
表2-2各灌区日最大用水量及流量成果表
灌溉方式
灌溉面积
（亩）
日最大用水量
（m3）
日最大用水流量
（m3/h）
人工浇灌
800
2738
343
喷灌
300
1017
85
微喷灌
300
1155
97
大棚滴灌
5
11
0.9
合计
1405
4921
525.9
用水流量仅为554.9m3/h（0.154m3/s）,来水量完全可以满足本工程的灌溉要求。
2.3主要建筑物及设施设计
2.3.1首部枢纽建筑物
本工程首部枢纽建筑由取水口、提水泵、水处理设施、调节池、输水干管组成。
（1）取水口：
Ⅰ区泵站需建引水渠道10m，引河水至泵站进水池（兼沉沙池）,渠道断面结构采用矩形，尺寸为0.6×0.6m,渠堤为M7.5浆砌块石,M10水泥砂浆勾缝,底板均采用C15混凝土。
为防止河道及岸边杂物进入泵站进水池，采用C20混凝土盖板防护，并在引水渠进口设拦污栅。
Ⅱ区泵站仅设进水池拦污栅。
进水池平面尺为5×3m（长×宽），池墙采用M7.5浆砌石结构。
（2）水处理设施：
为了满足微喷灌和大棚滴灌方式对水质的要求，拟采用集中处理的方式，将河水沉淀过滤处理达到微灌水质要求后贮存于调节池中，再由水泵输送至各灌溉用水点。
过滤设备采用砂石颗粒过滤器，主要清除水中的泥沙、藻类等杂质。
（3）提水泵站：
由于灌面位于河道两岸，地势较平坦，无自流灌溉的可能，故需修建提水泵二座。
左岸Ⅰ区泵站需装机8台，总功率100.4KW,最大提水流量375m3/s，拟建泵房面积30m2，机组安装高程为995.00m。
右岸Ⅱ区泵站装机2台，总功率22KW，最大提水流量173.6m3/s，拟建泵房面积10m2，机组安装高程仍为995.00m。
两泵站配30KVA变压器一台，需架设10KV输电线路800米。
水泵机组选型由输水管网水力计算确定。
泵房为单层砖混结构，根据《水利水电工程等级划分标准》（SL252-2000），本工程泵站为五等工程，设计洪水标准为10年一遇，校核洪水为20年一遇，根据历史洪水估算，10年一遇洪水位为995.80m，20年一遇洪水位为996.30m，为满足防洪要求，泵房下部为封闭的C15砼墙体。
（4）调节池：
根据灌溉用水需要，拟定该水池容积为300m3，采用内半径为8m，深2m的圆形地下式水池，池壁采用15cm厚C15混凝土砌筑，池底用10cm厚C15混凝土底板，池顶用C20钢筋混凝土盖板。
2.3.2输水管网设计
2.3.2.1管网总布置
该灌区分布于××河两岸，耕地集中成片但不连续，为满足分区供水要求，便于运行管理，故按灌溉分区布置成独立的供水系统。
详见《管网布置图》。
左岸Ⅰ区中喷灌、微喷灌、大棚滴灌和人工浇灌小区，各由一条
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