灌区灌溉规划设计报告书

11综述**县**水轮泵站位于**河干流中段的**镇**村，工程引、提、蓄、灌溉结合，是集灌溉兼发电为一体的全国示范的一项**县县办水利骨干工程。本站灌溉项目区可控制灌溉面积12680万亩,其中已建灌区覆盖灌溉面积5730亩,由于部分灌溉设施损毁,实际能发挥效益的灌溉面积为4590亩。灌溉区的建成,有力地改善了当地农业基础条件，增加了受益区的收入,取得了一定的社会和经济效益，也为当地工农业生产和发展做出了贡献。本站始建于1968年，于1972年12月建成投产，至今已运行有四十年,由于受当年技术条件和资金限制,施工质量较差,加上运行时间长久,泵站陈旧老化,机组检修频繁、效率低下,工程多处存在着一定的安全隐患,同时水工建筑物和金属结构也年久失修,各部分不同程度存在着损毁和渗漏现象,致使水能资源得不到有效利用,经济效益和社会效益明显降低,亟待解决。为了充分利用有限的水力资源、发挥泵站的效益,保障生产安全,促进节能减排,提高科技水平和能效,使工程建设科学化、规范化，应水电站管理处的要求,特对该电站进行续建和改造规划。我院组织了技术力量,收集、整理和分析了河流、水文、气象、地质资料,以及项目区原设计、运行2和接入系统资料,开展了必要的现场调查和踏勘，通过对广泛的研究和会审,按照国家有关灌区建设和技术改造规程、规范。并参考《财政部水利部关于实施中央财政小型农田水利重点县建设的意见》（财农[2009]92号）及《**县小型农田水利重点县建设方案2011-2013》及已建灌区维修和技术改造经验，完成了本工程的续建和改造规划设计报告。本工程规划是**水轮泵站灌溉项目区的的续建和改造,工程实施后可全部发挥控灌面积立体效益、提高用水效率、缩短供水时间、保障工程安全性能、增强抗旱能力、促进灌区农业增产、农民增收。主要工程措施是对遗留的6950亩灌溉区工程的续建采用管道灌溉措施,其它灌溉附属设施也尽量采用先进的设备,全面实施续建配套,以达到节水、高效、管理方便的目的;改造工程是对已建工程进行恢复和改善,主要包括水工建筑物改造、金属结构改造、泵站机组改造和电气设备改造。32项目区基本情况及建设必要性2.1项目区自然情况2.1.1地理地貌**县位于**省东南部，，全县总面积2676.6平方公里。项目区地处**县魏**麓**河两岸,东西窄、南北长，东西长约40公里，西北宽约75公里，海拔高程为560-770米。地貌以山地丘陵为主，境内山峦起伏，沟壑纵横，山地丘陵占90%。地表大多覆盖黄土，整个地区山谷交错，以**河为界分为东山片和西山片，山脉为南北走向，多半耕地为梯田。本项目水源地位于**村的渠首拦河坝,上水机组设置在**县**水轮泵站厂房内,厂房位于**河干流中部的干流东岸,**镇**村南,**、嘉峰两镇交界之处，2.1.2河流水系项目区内主要河流为**河、**河、**河和**河。**河属黄河的一级支流,发源于**源县西北、二郎神沟内霍山脚下，源处海拔高程1955m，总流域面积12800平方公里，流经**县境内82公里,**泵站上游控制流域面积6689平方公里。**河发源于**镇秋峪岭西麓大麻地沟，上游为**县境内柿庄河和云首河，两河在**乡境汇合后称**河,在**镇西门外500m处汇入**河,总流域面积782.6km2，主河道长50.9km，平均纵坡13.6%，总落差440m。42.1.3水文气象项目区属东部季风区暖温带半湿润地区，大陆性气候显著，气候温和,四季分明，冬春季多风少雨雪，六至九月份受印度洋低压和太平洋副热带高压控制，形成流域的多雨季节，为河川经济的主要来源，秋季大气层稳定，秋高气爽，秋雨多于春雨。据**气象局资料统计，多年平均气温10.3℃，极端最高气温37.8℃，极端最低气温-19.9℃，多年平均降水量635.9mm，六至九月份降雨占全年降雨的68%，平均日照时数为2630小时，无霜期197天，蒸发量由北向南逆增，约1700mm左右。2.2经济社会及农业生产状况2.2.1社经情况本次规划项目区涉及**县**镇、**镇和**乡两镇一乡,共涉及高庄、乌山沟、南岭、下马山、上马山、过风窑、黄鹿坡、霍家山、梁山、李庄、卧虎山、柿沟、窦庄、庙凹、郭北、郭南、霍长凹、林圪堆、吉山、上家、刘庄、务头、马王庄、王山、煞沟、南凹、上坪、秦庄、殷庄等29个村，4639户，13332口人，12680亩耕地，人均纯年收入在5600元左右，项目区经济发达，交通便利，水土条件优越，发展小型农田水利灌溉项目条件得天独厚。项目区是**县工农业发展较快地区之一，人民生活蒸蒸5日上，是一个经济较发达区域。工业以煤为基，以煤兴业，多元发展，煤层气、煤化工、煤气电一体化等新兴产业迅猛发展。2.2.2农业生产现状项目区农业以种植业为主，粮食作物主要有小麦、玉米、谷子、豆类等，经济作物主要有棉花、油料等。在稳定提高粮食生产的前提下，突出发展畜牧、蚕桑、蔬菜、林果四大支柱产业，走种养加、产供销、农工贸一体化的农业产业化发展道路，农村经济实力日益增强。2.3项目区基本情况2.3.1项目区原设计工程规模1967年“**县**水轮水力发电管理处设计任务书”及规划布置方案获批,方案分为**水轮泵站灌区和**水库灌区两部分,总规划灌溉面积31530亩,其中规划**水轮泵站灌区灌溉面积为12680亩。由于历史原因,交口水库和水库下游的东、西两条干渠总长12公里至今未能如期建成,直接影响了水库下游18850亩的控制灌溉面积不能实施。本次规划只对**水轮泵站灌溉项目区进行续建和更新改造。6该项目区所属**水轮泵站是**河梯级开发工程之一,和其上游的槐庄电站共用一座拦河坝和引水渠道，尾水与下游梯级在建工程武安电站的渠首相连。本泵站是引、提、蓄、灌溉结合，集灌溉兼发电为一体的全国示范的一项县办水利骨干工程。**水轮泵站拦河坝位于***村的**河干流上,拦河大坝为浆砌石重力坝,坝长190m，高7.2m，大坝溢流面顶高程576.7m。项目水源工程为,**水轮泵站引水渠设计流量14m3/s,渠道总长6.3km，其中自**电站尾水至本站前池全长4.9公里,**电站尾水渠首正常水位568.54m，梯形渠底宽1.6m，顶宽10.5m，矩形渠宽5.2m，净高3m，正常水位2.5m。。**水轮泵站前池长51m，宽14.1m，正常水位565.40m;压力管长43.5m，共6根，压力管内径130cm。，本站发电机组设计为三台,单机容量400千瓦，总容量为1200千瓦装机,单机引水流量2.9m3/s，设计水头17.3m,电站全年发电量可达到750万千瓦时，尾水正常水位547.60m，水轮机安装高程550.80m。**水轮泵站所承担用水灌区为**县唯一一处中型灌区。担负**、**两镇和**乡共二十九个行政村的灌溉任务。该灌区当时设计上水机组两台,水泵型号为DK400-22型，额定7扬程180m,单机年上水量200万m3,设计灌溉面积为1.2万多亩,。灌区分为东山片和西山片两个灌溉区。(一)东山片灌区东山片灌区上水管道管道长2150米，其中隧洞1处，长822米，桥1座,总长25米。上水管道内径0.6米，其中1150米为焊接钢管制作，1000米为应力钢筋混凝土管，净扬程168米。东山片灌区干渠为浆砌石输水渠道,断面为矩形,总长3.19公里，包括输水隧洞三处总长898米，倒虹一处544米，控制灌溉面积6950亩。(二)西山片灌区西山片灌区上水管道总长2500米，均为明管,上水管道内径0.3米,焊接钢管制作,净扬程169.6米。西灌区干渠渠道长3.9公里，控制灌溉面积5730亩。干渠为浆砌石输水渠道,断面为矩形,包括倒虹两处,分别为水泉沟倒虹和庙凹倒虹处。2.3.2项目区现工程状况**水轮泵站工程于1968年2月动工,1971年5月25日第一次通水发电。1972年12月20日正式投产运行，当时受资金和技术条件限制,工程完工后并没有达到设计的工程8规模。发电机组为三台,上水灌溉机组为一台。后又与2010年水电站技术改造后又续建一台发电机组,工程现状为四台为发电机组为三台,上水灌溉机组为一台，五台机组的单机容量仍安原设计装机。**水轮泵灌区工程上水灌溉投产至今已有四十多年的历史，但是仍有遗留工程没有完成，主要遗留工程包括部分引水支渠和蓄水池没有修建,导致工程的覆盖灌溉面积只有5730亩,远没有达到当时设计的1.2万多亩的控灌面积。并且由于输水渠道年久失修,浆砌石结构不同程度存在着渗漏、剥落现象,甚至部分区段坍塌报废,致使现有的实际灌溉面积只有4590亩,剩下的1140亩灌溉面积需经维修后才能发挥效益,占已建工程覆盖灌溉面积20%左右。2.4项目建设的必要性（1）项目区属暖温带季风气候，春季干燥多风，十年九旱，汛期雨水集中，旱灾、洪灾相对突出，对农业危害最大。由于干旱，每年都有一部分农作物不能及时灌溉而减产。大力兴建农田水利工程能够兴利除弊，是有效抵御自然灾害的需要,是经济社会可持续发展的必然选择。（2）受全球气候变暖影响，近年来持续干旱少雨，灌溉用水量增加，提取地下水量过大，地下水位下降，农业灌溉成本不断加大，这已成为困扰当地农业发展的主要因素。9通过工程措施的实施，可以充分、有效利用现有水资源是解决当地水资源分布不均匀的有效的措施，项目建设是缓解水资源“贫乏”的需要。（3）通过灌溉项目的建设,不仅可以有效利用水资源，而且可以提高水的利用率、水分生产率和降低灌溉成本，使农作物达到适时适量灌溉，省工、省电、节地，可大幅度减轻劳动强度，提高农产品的产量和质量，可使农民有余力进行农业结构调整，选择多种种植模式，使优质、高产、高效农业的发展成为可能、项目建设是调整农业种植结构的需要。103项目区水量供需平析及水质分析3.1灌溉设计标准及设计基准年选择根据本次设计的要求，依据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50286－98）、《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203－2006）、本项目区设计保证率确定为75％。项目设计基准年为2011年。3.2项目区可供水量的计算项目区利用已有**水轮泵站上游的拦河坝蓄水作为灌区水源,通过泵站加压分别送往东山片和西山片两个灌区。泵站现有上水机组一台,为七十年代老旧型号离心泵,扬程200m,上水流量为450m3/h，配套电机额定功率为400kW,年可供水量约为200万方左右。曲轮水轮泵站厂房上游有六根压力管道,直径为1300mm,现在使用的有五台机组,四台发电,一台上水,本次规划利用剩余一根压力管道续建一台上水机组，原有上水机组也一并更换。两套上水机组均选用选用MD550-50*4型耐磨双吸离心泵，上水流量550m3/h(0.1527m3/s),扬程200米,分别供东片区和西片区灌溉用水。改造后两套上水机组共引用上水流流量月0.31m3/s,泵站引水渠道引水流量为14m3/s,除发电外足够满足灌溉用水。113.3需水量计算3.3.1灌溉制度的拟定项目区大都地处河谷腹地，土地较平整，水土条件优越，是**县主要产粮区。近年随着全县农村产业结构的调整，农业生产由过去的单一粮食种植向粮食、经济作物多品种种植方向发展，经济作物种植比例明显加大，主要有蔬菜、果树、苗木花卉、中药材等高产高效种植品种，并取得了显著成效。项目区作物种植比例拟定以优质小麦、豆类、蔬菜、苗木花卉等经济作物为主。本次设计只对续建灌溉区拟定灌溉制度,续建灌溉区作物种植比例见作物种植结构分配表(表3-1)。续建灌溉区作物种植结构分配表表3-1项目区灌溉面积（亩）优质小麦（亩）经济作物（亩）复播（亩）总计6950556013902085东山片灌渠362529007251088西山片灌渠33252660665998灌溉定额的确定：灌水时间根据土壤含水率确定，土壤水分的消耗主要与土壤质地，土壤结构、作物种类、生育期、气候特征等因素有关。根据**市灌溉试验资料和本区灌溉经验及灌水方式，确定作物灌溉制度(表3-2)及灌溉定额(表3-3)。续建灌溉区灌溉制度表表3-212续建灌溉区净灌水率计算表表3-3作物名称种植比例（%）灌溉方式灌水次