节水灌溉项目

1第一章综合说明一、项目背景新河县是省级扶贫开发重点县，是一个传统的农业县，地下水资源短缺，由于用水量持续增加，造成地下水水位连年下降。加之气候连年干旱少雨，造成地下水超采严重，农业生产条件遭到破坏，水资源供需矛盾日益尖锐。大力发展节水灌溉、提高水利用率，成为实现农业可持续发展的有效和必然选择。针对当地仍然采用传统的大水漫灌，缺乏科学的灌溉定额体系，水资源浪费严重的现状，开展管灌工程建设，完善计量体系，将会大大节约当地水资源，提高土地利用率，减少劳动强度，促进农民增加增收。项目区选在新河县寻寨镇，地块成方连片，具备发展节水灌溉的技术和经济条件，能够为新河县的节水灌溉事业起到带头示范作用。二、项目编制的依据和过程1、项目编制依据中华人民共和国国家标准、国家行业标准《低压管道输水灌溉工程技术规范》（SL/T153—95）、《节水灌溉技术规范》（SL207—98）等文件。项目承办单位提供的有关技术资料及参数等。2、项目编制的过程从当地自然、经济基础设施条件出发，对项目建设规模进2行水资源评价及供需平衡分析，然后对项目建设内容及节水工程技术设计方案、投资估算及资金筹措、效益估算经济评价、组织和管理、建后管护措施等方面进行可行性研究。三、节水灌溉项目范围、规模、内容与工期为确保本项目建设真正起到有效作用，结合本地情况选择低压输水技术和配套设备。建设地点：寻寨镇郎家屯村。建设规模：发展管灌节水工程2500亩。建设工期：项目建设工期从2008年11月至2009年10月。四、投资估算、资金筹措及实施意见该项目总投资65万元，其中省财政投资40万元，当地投资25万元。县市主管部门同意按照以上总投资进行申报。五、经济评价、环境影响评价及整个项目综合评价的结论项目实施后，年总增加经济效益29.25万元。年节水12.5万方，节地75亩，节地增产7.5万公斤，增产年效益10.5万元，年省工2500个，省工效益10万元。效益费用比3.19，投资回收年限3.2年，具有显著的经济效益。同时，该项目建成实施后，社会环境效益也很明显，据测算：年可节水12.5万方节水20%，省工2500个，可增加农民收入，防止水环境恶化。3综上所述，本项目建设是必要的，在经济上是可行的。第二章项目建设的必要性和可行性一、项目建设的必要性新河县地下水资源短缺，由于用水量增大，地下水连年超采，地下水位逐年下降。大力发展节水灌溉、提高水的利用率，是实现农业可持续发展的现实选择和有效途径。但目前生产管理仍采用传统的大水漫灌方式，水资源浪费相当严重。因此，发展节水灌溉势在必行。管灌技术的应用将改变传统的农业灌溉方式，大幅度地提高水的利用率，用较少的水获得较高的产出效益，与传统的灌溉方式相比，节水达到20%，土地利用率平均提高5%左右，过去劳动强度最大的浇水将变成推闸放水的简单的劳动，大幅度降低了生产成本。传统生产方式的改进，劳动生产率的提高，必然带来农业体制创新和组织创新，并促进生态环境的改善二、项目建设的可行性1、经济可行性管灌技术投资少，农民能够接受；回收期短，农民能够较快得到实惠；风险性小，农民对此投资放心。项目区采用管灌技术，不仅可节水20%，而且农民管理4效率可提高1-1.5倍，每亩地可节省机力、化肥、农药和劳动力等费用30-50元，土地利用率可提高4-5%，农作物可以增产3-5%，所以此项技术，效益非常显著。2、技术可行性在邢台市管灌设备已形成商业化、系列化，生产、技术十分成熟。在该县部分地方实际应用粮田管灌，技术非常成功，所以技术上是可行的。3、国家政策的可行性发展节水灌溉面临着前所未有的机遇。2005年中央“一号文件”把大力开发农田水利工程建设，切实改善农民的生产生活条件，提高农业特别是粮食综合生产能力提到了首要位置。地下水资源的严重匮乏的现状，使节水技术的推广成为当前小型农田水利工程建设的重心，国家实行积极的财政政策，支持节水项目建设，为加快发展节水灌溉创造了良好条件。4、组织领导可行性管灌工程在新河县倍受群众欢迎，群众对搞管灌工程积极性很高。县领导对节水工作特别重视，由主管县长主抓，发改、水务、财政、扶贫等部门相互协作，共同促进全县农业节水事业的发展。第三章项目区概况5一、自然概况1、自然地理概况新河县地属邢台市，位于邢台市东北部100公里，东南与南宫接壤，西南临接巨鹿县，西连宁晋，北部与东部与冀州相连，位于东经113°45′-115°50′，北纬65°45′-37°48′之间，海拔24-27.5米。项目区位于新河县东南部，地势平坦。详见项目区位置图。2、气候条件全县光热资源比较丰富，属华北暖温带大陆性半干旱季风气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，易暴雨成灾，秋季雨水稀少，秋高气爽，冬季多西北风，寒冷干燥。多年平均降雨量452.6mm，降水年际变化大，年内分配极不均匀，50%以上集中在7、8月份，干旱指数2.0。年平均气温13.2℃，极端高温42.7℃，极端低温-24.6℃，平均年日照为2600h，日照率59%，年辐射量为113-119kcal/C㎡,无霜期197h，最大冻土层深0.6米。3、土壤及种植情况项目区土壤只要为壤土，土质偏沙，其容量为1.45克/cm3左右，田间持水率为23%（重量比）。项目区主要种植小麦、玉米等大田作物。4、水文地质条件6新河县属无浅层淡水的深井区，井深一般在250-400米之间，单井出水量60m³/h左右，机井动水位75米，属全淡水，适合工农业及生活用水。二、社会经济状况项目区位于寻寨镇，人均耕地面积较多，以粮食生产为主，其农业在全县具有重要的作用。项目区选在该镇郎家屯村，郎家屯现有总人口1600人。耕地3060亩，人均耕地1.9亩，主要分布与该村北部、东部和南部，农业基础较好，该村近年来农业保持了长足发展。粮食作物、经济作物、养殖等多种经营协调发展，主要种植农作物有小麦、玉米、花生、棉花等。三、基础设施项目区现在有机井7眼，全部为深机井，井深230-350m，可为本项目使用，只有少许地下防身管道，仍采用传统的灌溉方式。另外项目区由排水渠穿过，渠中水主要为上游石家庄、邢台和沿线的弃水，但年内水量不稳定，由于上游用水量加大，水量在逐年减少，且污染日趋严重。渠水灌溉已不受当地群众欢迎。第四章项目建设内容及节水工程技术设计方案一、项目建设内容该县按照成方成片、因地制宜以及与所选村实际相结合的7原则，在进行充分调查论证和综合分析基础上，选择当地老百姓比较认可的管道节水灌溉技术模式。为了真正提高节水灌溉的科技含量，该项目在工程规划设计、施工安装、调试运行、设备维修等环节，均严格按照《低压管道输水灌溉工程技术规范》及《节水灌溉技术规范》的要求，坚持规范化设计、高质量选材、高标准严格施工。在工程实施过程中，进一步规范完善节水设施管理模式，为以后普及推广节水工程管理责任制起到典范作用。本项目建设内容如下：建设管灌节水工程2500亩，控制机井7眼。其中修复旧机井2眼。二、总体分析1、水源：项目区水源类型为机井。井深一般在230-350m，动水位75m左右，单井出水量60m³/h。项目区共有7眼机井。其中两眼为废弃井，项目计划修机井2眼，共有水源井7眼。2、分区：新河县节水灌溉项目灌水方式为管灌，水源为地下水，项目区统一划分为一个区。详见附图：新河县2008年节水灌溉示范项目平面图。3、水量平衡计算：项目区采用井水灌溉，一般情况，井出水流量较稳定。用水平衡计算主要核实井水出水量是否满足灌溉要求。井可控面积由下式求出：A=Q井tη/0.667Eamax，…………………………………………………①式中A----井水可灌面积（亩）。8Q井----机井出水量60m³/h。t----机井每天工作小时数，按18h计算。η----管灌灌溉水利用系数，取0.85。Ea----设计作物耗水值（mm/d）。根据《中国主要作物需水量与灌溉》，按小卖最高月平均日耗水量5.33mm/d减去有效降雨量计算，根据新河县降雨资料，按75%年份4、5两月日降雨平均值的80%计，为0.96mm/d，则Ea=4.17mm/d。经计算得：A=（60×18×0.85×7）/(0.667×4.17)=2340亩项目区实施面积2500亩，单井控制面积330亩，灌溉周期较长。但由以上计算可见，机井出水量基本能满足抗旱要求。三、典型设计典型设计选定郎家屯村村东北4号井所控制地块，南北长500m，东西宽440m，面积330亩，井位于地块东南角，该地块地势平坦，土壤机构为沙壤土。1、灌溉制定的拟定（1）设计灌溉定额以满足冬小麦生长需求为依据，计算公式如下：M=0.1γZP(θ上-θ下)/ηγ----土壤容重，项目区主要为沙土壤，取1.45g/cm³；θ上、θ下----适宜土壤含水率上、下限，取θ上=0.9θ田持，9θ下=0.6θ田持；θ田持----田间持水率，取23%；Z----计划湿润层深度，（m）;P----设计土壤湿润比，%；η----灌溉水利用系数。（2）灌水周期根据前述，取Ep=5.33mm/d,T=m/(Ea-P)·η式中T----灌水周期，d;Ea----最大日耗水量，mm/d;P----75%年份不同期平均日有效雨量，mm/d.最大日缺水量为作物最大日耗水量与同时期75%年份平均日有效降雨量之差。项目区75%年份降雨量资料见表4-1.表4-1项目区75%年份各月降雨量资料表月份123456789101112降雨量（mm）0.815.34.129.242.729.355.81700.39.00.50平均日有效降雨量取日降雨量的80%。冬小麦生育期内日需水强度资料见表4-2。10表4-2冬小麦生育期日需水强度表月份播种-越冬越冬-返青返青-拔节拔节-抽穗抽穗-成熟日需水强度（mm/d）2.110.170.893.685.33上述公式中各参数值及计算结果见表4-3。表4-3冬小麦灌水定额、灌水周期计算表灌水方式灌溉作物湿润层深度（m）湿润比（%）Ea（mm/d）P（mm/d）η(%)灌水定额（mm）灌水周期(d)管灌小麦0.61005.330.788571132、管网布置根据管网布置的规范要求，结合种植结构等实际情况，设定干支两级管道，按树状管网设计，干管顺种植方向布置，支管垂直种植方向布置，支管间距114m，出水口间距为72m。地面移动软管60m。详见管灌典型设计平面图。3、确定支管条数根据《低压管道输水灌溉工程技术规范》中支管间距的要求，在能够控制同样面积的条件下尽量减少树状管网的支管条数。双向浇地时，其间距为100-150m，考虑施工方便及节约管材的因素，支管间距为6米的整倍数，为114米。支管条数为5条。4、设计流量当地现有水泵供水量多在60m³/h左右。设计流量取60m³11/h。5、干管经济管径的确定给水管网的经济管径由下式计算得出：D=K(tnXd)αQβ式中：D—管道的经济管径（mm）；Q—管道的设计流量（m³/h），为降低管网造价，可同时开启两个出水口，分散干支管的流量，故支管设计流量为干管的一半。tn—管道每年工作的小时数，项目区每年灌水5此，干管每次灌水时间为t=ms/Q=71/1.5*778/60=613小时；支管每次灌水时间为77小时。Xd—电价（元/千瓦时），取0.63。K、α、β—系数和指数，PVC管道分别取为10、0.15、0.43。由上式得出干管的经济管径为144mm，支管的经济管径为77mm考虑到为简化施工，干、支管统一选择规格为Ф110PVC管。6、水头损失计算沿程水头损失计算的计算按公式hwl=fLQm/Db计算。式中：m取1.77；b取4.77；f取94800。局部水头损失按沿程水头损失计算的10%计算。最大沿程水头损失所在位置是离管道系统进口最远的出12水口。干管及支管的水力计算表4-4。表4-4管道水力计算表管道名称计算长度（m）管径（mm）管内流量（m³/h）水头损失（m）合计干管4601106014.1618.14支管432110303.98最大工作水头Hmax（相当于规范中的ΣhL+Σhj+ΣZ）=18.14×1.1+1.0（软管损失）