海子水库灌区
续建配套与节水改造规划
***水利规划设计研究院
二 000 年四月
目 录
前言
第一章 灌区现状与调查
第一节 自然地理概况
第二节 社会经济概况
第三节 灌区水资源、土地利用及工程状况
第四节 灌区经济与运行管理状况
第五节 灌区存在的问题
第二章 工程规划
第一节 国民经济发展预测
第二节 水土资源供需平衡分析
第三节 灌溉制度
第四节 灌区发展规模论证
第三章 灌区配套与改造
第一节 工程布置
第二节 渠首工程
第三节 渠系与建筑物工程
第四节 排水工程
第五节 田间工程
第四章 节水工程
第一节 节水的必要性
第二节 节水技术选择
第三节 推荐方案
第五章 水土保持与环境影响评价
第一节 水土保持
第二节 环境影响评价
第六章 工程管理
第一节 工程管理范围
第二节 管理机构
第三节 量水设施
第四节 水费及通信制度
第七章 工程投资估算
第一节 编制依据
第二节 投资估算
第八章 经济评价
第一节 国民经济评价
第二节 财务分析
第九章 结论及分期实施方案
第一节 结论
第二节 分期实施方案
前 言
大型灌区是农业和农村经济发展的重要基础设施,是全市粮棉油
等农产品生产基地。农业是***用水大户,大型灌区是北京农业用水
大户。要实现农业和农村经济的可持续发展,保障粮食等农产品供给,
使北京紧缺的水资源局面得以缓解,加快大型灌区以节水为中心的续
建配套与节水改造建设具有重要意义。
海子灌区是***的重要大型灌区之一。本规划以节水增效为中心,
依靠科技进步,提高灌溉水的利用率及水分生产效率,实现水资源的
可持续利用,保护和改善灌区的生态环境,为发展“两高一优”农业,实
现农业现代化创造条件。同时,与社会经济发展规划、国土规划、流
域综合利用规划相协调。规划内容有骨干工程规划包括渠首工程、渠
道渠系建筑物及相应排水骨干工程;田间节水规划;管理体制运行机
制和水价改革等设想。
第一章 灌区现状与调查
第一节 自然地理概况
一、流域概况
海子水库属句河流域,句河流域是***五大流域之一,发源于河
北省兴隆县茅山乡,于黄崖关流入蓟县境内,再经泥河流入**县,河
道走向由东向西,在马坊乡东店村南流出,进入三河市境,最终汇入
蓟运河。句河主河道全长 公里,县境外长 35 公里,县境内长
公里,流经**县的靠山集、韩庄、南独乐河、夏各庄、**镇、东
高村、门楼庄、马昌营、英城、马坊乡、镇的部分村庄。在县境内先
后纳入了季节性的将军关石河、黑水湾石河、南山村石河、黄松峪石
河、北寨石河、鱼子山石河、夏各庄石河和大旺务石河以及常年性的
如河、龙河和金鸡河,是**县唯一可排涝和泄洪的河道。句河领域总
汇水面积为 平方公里,境外 760 平方公里,境内 平方
公里。
二、灌区地理位置
海子水库灌区位于京东**县中部,距***区 70 公里。地处东经
116。55-117。24‘,北纬 40。02‘-40。22‘。座落在句河主河道上。东、北、
南三面环山,地形总趋势是东高西低,中部为盆地平原。
三、气候条件
灌区气候为暖湿带大陆季风气候区,多年平均降水量 679 毫米,
降水年际变化大,时空分布极不均匀,降水多集中在 7、8、9 三个月,
汛期降水量占年总降水的 83%左右。多年平均蒸发量 1425 毫米,平
均年日照时数 2605 小时,平均气温 ℃,极端最高气温 ℃,极
端最低气温℃,平均相对湿度 %,年大于 10℃积温 2927℃,
无霜期约为 193 天,最大冻土深度 74 厘米,风向冬季多西北风,春
秋季多东南风,平均风速 米/秒。
四、工程地质及水文地质
海子灌区属山间盆地水文地质单元区。平原区地下水以丰富的第
四系松散层孔隙水为主,主要受降水入渗、河道漏渗、山区测向及灌
水回渗等补给,第四系松散层孔隙水主要储存于句、错河冲洪积作用
形成的含水层中,句、错河冲洪积扇顶部富水性好,含水层多为沙、
卵石层,单井出水量在 3000-5000 立方米/日。但靠山前富水性较差。
山区水文地质条件较复杂,以基岩裂隙水为主,主要受降水入渗补给。
每年的 3-5 月份为枯水期,8-10 月份为丰水期。
五、地形、地貌、土壤植被
海子灌区地势东北高向西南逐渐低平。灌区分为中低山区、岗台
阶地区和平原区。中低山区由砂岩、砂页岩、片麻岩、碎屑岩、碳酸
岩构成。岗台阶地区一般为砂、砾石。平原区句河西沥津以东地面组
成物多为亚砂土、亚粘土、粉细砂、粗砂和砂砾卵石,其它平原部分
地面组成物多属第四纪洪积、冲积物,基本上以黄土类为主。土层较
厚,耕作性能较好,保水保肥能力强。适合多种作物生长,植被条件
良好。
第二节 社会经济概况
一、 灌区社会经济情况
海子灌区包括韩庄、南独乐河、夏各庄、东高村、山东庄、乐政
务、王辛庄、瞿各庄、北辛庄、黄松峪共 10 个乡。上述各乡经济稳
定,农业生产发达,人民生活比较富裕,是**县主要的粮食、蔬菜、
果品生产基地。海子灌区总人口 万人,其中农业人口 万人,
海子灌区农业、工业及个体经济均有较快的发展。农业以果品生产为
主,粮食生产、畜牧生产并存,土地全部实行个人承包,工业为村镇
工业和私营工业并存,绝大部分为加工企业。
灌区总控制面积 万亩,有效灌溉面积 万亩。灌区土质
肥沃,农业生产条件良好,作物种植比例为:小麦 27%、玉米 26%、
菜 6%、果 65%,复种指数为 。
从 1976 年开工到 1998 年底灌区建设总投资 亿元,1998 年灌
区固定资产总额 亿元,国内生产总值达 亿元,农业总产值
亿元,粮食总产量 亿公斤,户均收入 10088 元,人均纯收
入 2697 元。人均产值 元。灌区内 1996-1998 三年灌溉面积单产平
均 668 公斤/亩,非灌溉面积单产 324 公斤/亩。
二、能源、建材、交通条件
灌区内用电、用水方便,沿干渠附近分布着已配套机井,渠道及
建筑物工程施工用水方便。灌区所在地及附近地区可以保证钢材、水
泥、木材、石料、石子、沙子的供应。
第三节 灌区水资源、土地利用及工程状况
一、灌区水资源状况
海子灌区水源主要是海子水库库水并适量开采地下水。
1、地表水
海子水库是***大型水库,位于韩庄乡海子村北,距**县城 15 公
里,座落在句河主河道上。1959 年初建,1968 年续建,1974 年扩建,
控制流域面积 443 平方公里,是一座具有防洪、灌溉、发电和旅游等
综合效益的大型水库。水库所在句河发源于河北省兴隆县茅山乡,经
泥河流入**县,在马坊乡东店村南流出,进入三河市境,最终汇入蓟
运河。根据 1957-1996 年的系列资料分析,水库多年平均来水量为
亿立方米,50%年可利用量 8263 万立方米,75%年可利用量 6938 万
立方米,平均实际利用量 6600 万立方米。
2、地下水
灌区地下水资源量 亿 m3,可利用量 亿 m3 ,平均地下
水实际开采量 亿 m3。地表水和地下水需统一规划,协调管理,
可为灌区提供足够的水量。
二、土地利用状况
灌区现有土地面积 万亩,其中总耕地面积 万亩,可开
垦面积 万亩,居民及其他占地面积 万亩,河道及湖塘面积
万亩。灌区内设计灌溉面积 万亩,有效灌溉面积 万亩,其
中自流灌溉面积 万亩,扬水灌溉面积 万亩,井灌面积
万亩。区内中低产田面积 万亩。田间节水灌溉面积 万亩,
其中喷灌面积 6 万亩,微灌面积 万亩,管灌面积 万亩。
1996—1998 三年年平均灌溉面积 万亩,其中粮食作物灌溉面积
万亩,蔬菜灌溉面积 万亩,果林灌溉面积 万亩。灌区
内主要以种植果树为主,比例达 66%,粮食 28%,菜 6%。
三、工程状况
海子水库位于**县韩庄乡,属句河流域,是一大型水库,海子水
库经历了初建(59-62 年)、续建(68-69 年)和扩建(74-82 年)三
个阶段,水库总库容 亿 m3,兴利库容 亿 m3 。
海子水库灌区修建于 1962 年,由海子水库水电站倒虹吸出口引
水经总干渠分水给南、北干渠。总干渠长 公里,南北干渠总长
公里,扬水站 136 座,运行情况良好,支渠 141 条,长 136 公
里,已年久失修,有效水利用系数仅为 左右。总干渠建于 1960
年,经 1971 年扩建及 1987 年续建,过水流量达 15m3/s。南干渠位于
**县东南郊山麓脚下,流经韩庄、南独乐河、夏各庄、东高村四个乡,
全长约 公里,设计引水流量 7m3/s,控制灌溉面积 万亩。
该渠建于 62 年,于 68 年建成南干环山渠。北干渠位于**县东北燕山
脚下,流经韩庄、南独乐河、山东庄、乐政务、王辛庄瞿各庄、北辛
庄七个乡,全长约 公里,设计引水流量 8m3/s,控制灌溉面积
万亩。主要灌溉句河以北的近 5 万亩。该渠建于 57 年,当时海
子水库还未建,只能引句河基流水灌溉。60 年代修建了北干环山渠。
87 年对北干渠全线进行了改造。灌区内干渠断面形式有梯形和矩形,
梯形断面上口宽 7 米,底宽 1 米,高 2 米,边坡 1:;矩形断面尺
寸 * 米;支渠矩形断面尺寸为 1*。现状已配套的渠道建筑物
有隧洞 29 座,倒虹吸 12 座、箱涵 3 座,节制闸、分水闸 197 座,渡
槽 16 座。现有节水工程面积为喷灌 6 万亩,微灌 万亩、管灌
万亩,合计 万亩,灌区内现有田间节水工程,只能保证灌溉
万亩农田。工程运行达 30 余年之久。由于每年缺乏正常维修资金的
投入,致使工程年久失修,渠道边坡、底板冻胀拱起,干渠渗水严重,
已对农民的生命财产构成威胁。暴雨及洪水进渠使大量山体滑坡,堆
积于渠中,干、支、斗渠不配套,设置不合理,影响供水。由此可见,
进行灌区节水配套工程技术改造,势在必行。
第四节 灌区经济与运行管理状况
灌区经济以第一产业为主,农业人口占总人口的 85%。主要作物
种类是果林,目前已形成大桃产业。水利是农业发展的命脉,水利富
民将是灌区经济发展的关键所在。如何充分发挥水利工程的效益,真
正把水资源的可持续利用和国民经济的可持续发展协调起来,对运行
管理的要求将逐步提高。目前灌区管理机构由县、乡、村三级管理机
构和各村工程专人负责组成,骨干工程由县主管部门管理和维护,各
行政村的灌溉工程由各村的村委会负责管理与维护,县、乡水利部门
提供技术服务。根据不同的工程类型制定管理制度并由群众监督,管
理单位的管理费用从水费中提取,灌区内地表水现水价为 元,
成本水价为 元。灌区现有管理人员 26 人,固定职工 26 人,其
中初中级工程技术人员 22 人。管理设施落后,目前主要量水设施是
水闸,量水精度偏低,年工程维护费用 330 万元,水费收入 1560 万
元/年,实际水费收缴率为 70%。供水成本大大高于售水水价,难以
维持干渠管理的正常运行。
第五节 灌区存在的问题
海子灌区已发挥灌溉效益 30 余年,为沿线各乡村发展农林果业
提供了水源保证,不仅使本地区的农林果业有了很大发展,也使该地
区生态环境发生了根本变化,充分显示出水利在农林各业中的重要地
位。但随着农林各业的高速发展,各业对水资源的需求日益增加,现
有灌区设施已远远满足不了各业用水的需要,主要存在以下问题:
一、渠道及渠系建筑物老化
1、南北干渠虽然发挥了一定的灌溉效益,但运行 30 多年,现有
工程大多进入老龄时期,灌区内支渠由于年久失修,渗漏跑水严重,
支渠上建筑物多已损坏,有效水利用系数仅为 左右,有些建筑
物已不能正常使用。
2、由于缺少资金,灌区内总干沟只在 98 年治理了两公里,其它
干沟、支沟基本未治理,河道上部分地段阻水严重,每年一到汛期发
洪水,总有耕地被淹的情况发生,造成人民财产损失,需逐年投资治
理。
3、原来水费标准偏低,缺乏正常维修资金的投入,且部分渠段
工程标准低。原建筑的衬砌结构,已严重老化,至使渠道破烂不堪,
冲刷淤积严重;渠系建筑物不同程度的存在倒塌,裂缝,变型,漏水
不止等现象。渠道水利用系数大大降低,灌溉效益明显衰减。许多工
程需要更新改建。干渠战线较长,在春灌用水高峰,上下游用水矛矛
盾突出,难以解决。现有渠系建筑物不配套,难以保证正常供水。
二、灌区内田间节水配套仅 万亩,占灌溉面积的 21%。
三、地下水位连年下降,从 1980 年到 1998 年地下水位下降了
米,局部地区最多下降了 米,机井抽水受到影响,为了保证
灌溉,只有采用潜水泵,虽然灌溉成本成倍增加,但出水量仍很有限,
满足不了灌溉。为了减缓地下水位下降趋势,急需发展节水灌溉工程,
并采取多种储水集水措施回补地下水。
四、管理手段设施也比较落后,尚未达到自动化管理水平。现
有水价大大低于供水成本,灌区内农民用水交费意识淡薄,实际收费
远远低于所供水量应征收的水费。
五、1990 年第十一届亚运会赛艇、皮划艇项目比赛在海子水库
举行,随着海子水库旅游功能的日益发挥,海子水库供给农业水量将
逐年减少。面对***地下水大面积严重超采的现实,海子灌区发展只
有凭借发展节水灌溉工程,这就需要对灌区的蓄引及田间工程做全面
的续建配套及节水改造。
鉴于以上各种原因及灌区当前存在的问题,从灌区农业可持续发
展考虑,必须提高现有工程的效益水平,充分利用灌区的水土资源。
为充分发挥灌区灌溉效益,改善灌区生态环境,提高灌溉水的利用率
和水分生产效率,实现水资源的可持续利用,建立“二高一优”农业,
促进灌区经济迅猛发展,迫切需要进行海子水库灌区以节水为中心的
续建配套与节水改造。
第二章 工程规划
第一节 国民经济发展预测
随着灌区农业和农村经济的持续发展,凭借得天独厚的水土资
源条件,灌区内农业将成为“二高一优”的优质农产品基地。2005 年灌
区内作物种植面积保持 万亩,其中蔬菜种植面积 2 万亩、小麦
万亩、玉米 万亩、果林 万亩、其它作物 万亩,各
种作物种植比例分别为果林 85%、蔬菜 7%、小麦 11%、玉米 11%、
其它作物 2%。为保证优质农产品基地建设,要继续加大对于农田水
利基本建设的投入,对现有水利设施搞好水利配套,开源节流,发展
扩大节水灌溉面积。预计 2005 年节水灌溉面积达 万亩,节水灌
溉工程建设和管理同步进行,将使农业产值以较大幅度增长,预计
2005 年农业总产值达到 42500 万元。灌区节水规划系统的实施,将
大大改善生产条件,提高水的有效利用系数,使水资源基本平衡,提
高土地利用率,节省劳动力,降低劳动强度,提高灌区人民生活水平,
灌区经济将有长足发展。使优质农产品基地建设成为高标准节水灌溉
基地,成为生态及观光的农业生产科技园。
第二节 水土资源供需平衡分析
为保证国民经济和社会的可持续发展,必须合理开发利用水资源,
宜水择水,以供定需,把水资源作为决定灌区规模及灌区产业发展的
首要制约因素。
一、可供水分析
1、水资源
灌区所属行政单元**县为独立的水文地质单元,水资源丰富,灌
区多年平均水资源量为 亿立方米。
海子水库灌区的水源工程是海子水库,渠首工程为总干渠首部渠
道工程。海子水库是**县最大水库,位于韩庄乡海子村北,座落在句
河主河道上。句河经泥河流入**县,河道走向由东向西,于海子村北
出口进入行洪滩地。至此,非汛期洪水渗入地下,至西沥津溢出。此
段河道宽阔,无固定河床,为筛选性差的沙卵石河滩,进入下纸寨村
以下出现固定河床,常年有水。河道成蛇曲形,绕过**县城流向西南,
最终汇入蓟运河。句河领域总汇水面积为 平方公里,境外 760
平方公里,境内 平方公里,海子水库控制领域面积 443 平方
公里。
2、地表水可供水量
灌区地表水供水工程为海子水库,海子水库是一座大型水库,总
库容 亿立方米,水库具有灌溉、旅游、防洪、发电等多项功能。
1974 年以前***水利规划设计研究院对该库进行过多次分析。在《海
子水库扩建工程水文报告》分册计—43 中,对 1957—1973 年系列采
用时历法进行了多年调节计算,计算成果为海子水库 50%水平年可供
水量为 8263 万 m3;75%水平年可供水量为 6938 万 m3;。上述成果
已经通过水利部审查,并在海子水库扩建时采用。
在上述成果分析的基础上,本次将海子水库的来水系列延长到
了 1996 年,对延长后系列进行了不同水平年来水分析。本系列与原
系列来水成果比较见表 2-1。
表 2-1:海子水库不同水平年来水计算成果表 单位:万 m3
计算系
列
50% 75% Cs/Cv
1957-1
996
8598 5064
1957-1
973
9113 5138
误差 6% %
由上表可知海子水库年来水量变化不大,与原系列基本相同。因
此海子水库年供水量仍然可以采用 1974 年水利部审查的成果。
扣除海子水库旅游最低水位要求的水量,海子水库遇 50%水平年
可供水量为 4725 万立方米,遇 75%水平年可供水量为 3400 万立方米。
3、地下水可供水量
根据***储委审定的**县地下水可开采量及水资源普查和区划报
告,灌区地下水可开采量为 6200 万立方米,2005 年扣除工业,生活
开采量后,可供灌溉的地下水为 4907 万立方米。
二、灌区需水分析
根据***已经完成或正在进行的规划诸如《水中长期供求计划》、
《21 世纪首都水资源可持续发展规划》、《海河流域***水资源规划》
和灌区水资源条件,在现状灌区水资源利用经济状况的基础上,考虑
灌区经济发展的方向和速度,产业结构布局及种植业结构调整,对灌
区需水进行如下预测:
1、农业需水
海子灌区现有灌溉面积 万亩,考虑水资源条件,采用充分
灌溉。根据灌区多年来的灌溉实践,结合灌区可引水量结果和地下水
情况,依据《21 世纪首都水资源可持续发展规划》及《**县农业规
划》,参考国际协力集团完成的《***海子灌区农业水利开发利用调查》
项目成果,计算出 2005 年保证率为 50%,75%的灌溉定额分别为 197
立方米/亩、229 立方米/亩,由此计算出 2005 年灌区农业净需水量分
别为 5989 万立方米、6969 万立方米。
2、其他需水
在分析现状灌区国民经济状况的基础上,依据《21 世纪首都水
资源可持续发展规划》,计算出 2005 年海子灌区生活用水 633 万立方
米,工业用水 460 万立方米,环境用水 200 万立方米。
三、水土资源供需平衡分析
1、灌区用水原则
灌区用水应满足灌区水资源可持续利用要求,同时发展“二高一
优”农业。因此灌区用水原则为首先引用河水,最后引地下水,在充
分考虑节水的前提下,尽可能地多利用地表水。在地下水埋深较浅的
灌区,实行地表水与地下水联合调度、综合利用,采用井渠结合,适
时适地为农业发展提供充足的水量。
2、灌区水土资源供需平衡
地下水可供水量按灌区需水情况分配至各时段。根据节水工程规
划和节水灌溉技术规范,2005 年的渠系利用系数取 ,田间水利用
系数取 ,地下水利用系数取 。平衡计算结果见表 2-2、2-3。
表 2-2 2005 年海子灌区水资源供需平衡表 单位:万立方米
50% 75%
地表水 4725 3400
地下水 6165 6165
可供水
小计 10890 9565
农业灌溉 7001 7837
农村其他 468 468
工业 460 460
城镇生活 165 165
环境 200 200
需水
小计 8294 9130
水量盈余 2596 435
由上表可以看出,遇保证率 50%及 75%水平年灌区水源均能满足
灌区农林牧渔业的发展,同时还可进一步发展工业,美化环境,提高
灌区人民生活水平。因此灌区保证率取 75%。
2005年海子灌区逐月用水量表(50%) :万立方米
月份 面积 亩需水 净需水 可引地表
水
毛需水 其中
万亩 立方米/亩 小计 水库水 地下水
合计
2005年海子灌区逐月用水量表(75%) :万立方米
月份 面积 亩需水 净需水 可引地表
水
毛需水 其中
万亩 立方米/亩 小计 水库水 地下水
合计
第三节 土地利用规划
根据灌区内水资源、土地利用变化、灌区发展趋势和农业可持
续发展的要求,在现状土地利用的基础上,考虑土地资源供需平衡,
海子灌区土地利用规划见表 2-4。
表 2-4 海子灌区土地利用规划表 单位:万亩
规划年 灌区总土
地面积
耕地面积 居民及其
它占地
渠道及湖
塘
其它
现状年
2005
第四节 灌溉制度
本次规划是在广泛收集灌区灌溉资料的基础上,根据灌区水资
源利用现状与“两高一优”现代化农业对水的需求,把水资源作为决定
灌区产业发展的制约条件,也就是“以水定产,以供定需”,在充分考
虑节水以及灌区对农业生产布局和种植结构调整的前提下进行。
1、 灌区灌溉面积和作物组成
目前灌区的主要作物有小麦、玉米、果林、蔬菜、水稻及其他经
济作物。按照作物种植结构现状,结合**县国民经济发展规划,在保
持现有灌溉面积 万亩的基础上,对灌区农业种植结构进行适当
调整,减少那些灌溉定额大、市场效益不好的作物如玉米、小麦的种
植面积,增加果林和蔬菜地面积,发展都市农业,以提高单方水的产
出率。种植结构调整后,粮食作物与经济作物的种植比例由原来的
: 调整为 2:8。灌区灌溉面积见表 2-5,灌区主要作物组成见
表 2-6。
表 2-5 灌区灌溉面积表 单位:万亩
地表水灌溉年
份
干渠
名称
地下
水灌溉 扬水灌
溉
自流灌
溉
小计
混合
水灌溉
合计
北干渠
南干渠
现
状
合计
北干渠
南干渠
200
5
合计
表 2-6 灌区主要作物组成表 单位:万亩
年
份
组成 小麦 玉米 果林 牧草 水稻 蔬菜 合计
种植比
例
% % %
%
%
%
现
状
种植面
积
种植比
例
% % %
%
%
%
%
200
5
种植面
积
2、 灌区灌溉制度
实施科学合理的灌溉必须以确定作物灌溉制度为基础,作物灌溉
制度随作物种类、品种、自然条件及农业技术措施的不同而变化,因
此在确定灌溉制度时,必须从当地、当年的具体条件出发进行分析研
究。根据海子灌区以引海子水库水为主、地下水为辅的水资源条件和
“两高一优” 现代农业对水的需求,结合灌区多年来的灌溉实践,依
据《21 世纪北京水资源可持续发展规划》、《节水灌溉技术规范》等
规范和标准,制定本灌区灌溉制度,见表 2-7。
表 2-7 灌区典型年灌溉制度表 单位:m3/亩
水文年 作物名
称
灌水方
式
灌水次序 作物生育
期
灌水定额 灌溉定额
1 冬灌 40
2 返青 40
3 拔节 40小麦 喷灌
4 灌浆 40
160
1 拔节 30玉米 喷灌
2 抽穗 40
70
果林 微灌管
灌
生长期 140
蔬菜 微灌管
灌
生长期 620
1 冬灌 40
2 返青~分枝 50
3 分枝~花期 50
牧草
(苜蓿)
喷灌
4 分枝~花期 50
190
1 泡田 140
2 返青期 80
3 分孽期 100
4 拔节孕穗 70
5 抽穗扬花 70
P=50%
水稻 畦灌
6 乳黄熟期 90
550
1 播前 15
2 冬灌 40
3 返青 40
4 拔节 40
5 灌浆 40
小麦 喷灌
6 抽穗 40
175
1 播前 15
玉米 喷灌 2 拔节 30 85
3 抽穗 40
果林 微灌管
灌
生长期 160
蔬菜 微灌管
灌
生长期 660
1 冬灌 40
2 返青 50
3 分枝 50
4 分枝~花期 50
牧草
(苜蓿)
喷灌
5 分枝~花期 50
240
1 泡田 140
2 返青期 80
3 分孽期 120
4 拔节孕穗 80
5 抽穗扬花 80
P=75%
水稻 畦灌
6 乳黄熟期 100
600
第五节 灌区发展规模论证
海子灌区设计灌溉面积 万亩,灌溉效益十分显著。但由于
海子水库旅游功能的日益发挥,并随着上游经济发展及降水量减少,
水库来水量和实际利用率在近年呈现了逐年减少的趋势。
根据灌区水土资源平衡结果,考虑灌区农业布局和种植业结构调
整,建设节水工程和节水措施的推广,适当发展工业,改善生态环境,
在全方位节水及充分利用地下水资源的基础上,到规划水平年 2005
年, 万亩灌溉面积 50%灌溉保证率的所需水量为 9473 万立方米,
其中地表水 4725 万立方米,地下水 4748 万立方米,而可用水资源量
为 10890 万立方米,其中地表水 4725 万立方米,地下水 6165 万立方
米。水资源量可满足该次规划需水量。
因此,本灌区采用充分灌溉制度,使灌区达到 50%灌溉保证率的
要求,规划面积仍为现有的有效灌溉面积 万亩。
第三章 灌区配套与改造
海子灌区配套与改造的目的在于改善农业生态环境,促进发展
“二高一优”农业和农业现代化,实现水资源的可持续利用。在拟定续
建配套与改造工程时依据以下原则:
1、灌区要以节水增效为中心,依靠科技进步,采取工程措施、
农业措施和管理措施,提高灌区灌溉水的利用率、水分生产效率,实
现水资源的可持续利用。
2、本规划要与灌区所在地区的社会、经济可持续发展规划以及
国土规划、流域规划、农业区划相协调,科学、合理地利用好地表水
和地下水。
3、本规划要为发展高产、高效、优质农业,实现农业现代化创
造条件。
4、田面工程规划要渠、沟、田、林、路统一规划,旱、涝、碱、
渍综合治理,使田面工程达到田园化标准。
5、灌区以发展节水灌溉为目标,实现地上水、地下水联合调度,
充分利用地表水资源并涵养地下水。
6、根据灌区总体规划,按照分期实施的原则拟定续建配套与改
造工程。
7、续建配套与改造工程安排注意照顾行政区划,以利于下一步
的实施。
灌区配套与改造的目的是强化骨干工程基础设施,改善输供水条
件,挖掘节水潜力,提高水的有效利用率和灌溉保证率,改善农业生
态环境,促进粮食稳产高产。
第一节 工程布置
干渠途经十个乡镇,现有总干渠 1 条,长度 公里,南北干
渠总长度 公里,支渠 141 条,总长 136 公里,扬水站 136 座。
根据灌区水资源现状和实行节水灌溉的要求,对原有渠系布置按照节
水灌溉的原则进行调整,在充分考虑节水灌溉的前提下规划 2005 年
改建及扩建支渠 8 条()1 立方米/秒),长度 公里,新建、改建
建筑物 58 座。使灌区耕地渠系基本配套。田间节水逐步推广喷灌、
管灌、微灌等节水措施的广泛应用,到 2005 年田间全部施行节水灌
溉,使灌区内所有耕地得到高质量的有效灌溉。
为了使灌区内农田充分达到高效灌溉及作物高产高优的目的,
2005 年灌区规划节水灌溉农田面积达 万亩,需对 万亩农
田进行配套工程和节水工程建设。其中,喷灌面积 万亩、微灌
面积 万亩(新增 万亩)、管灌 万亩(新增 万
亩)。
第二节 水源及渠道工程
1、水源工程:
灌区水源工程是海子水库,水库蓄水容积 亿立米,其中防洪
库容 亿立米,兴利库容为 亿立米,死库容为 亿
立米,该水库经过 1960 年初建,1969 年续建,1982 年扩建三个阶段,
当前水库运行正常。
2、渠首工程:
渠首工程为总干渠首部渠道工程,始建于 1962 年,总长 810 米,
断面尺寸宽 6 米,高 米,设计流量 15 立方米/秒。
3、拦蓄工程:
为使规划灌区内所有农田充分灌溉,拟规划 2005 年兴建橡胶坝
10 座,闸涵 386 座,这些工程的建成将为灌区输配水打下良好的基
础。
4、 渠道工程:
灌区内有南北主干渠两条,其中北干渠 公里,渠道流量 8
立米/秒,南干渠 公里,渠道流量 7 立米/秒,渠系水利用系数
,有支渠 141 条,长 136 公里。建于 1953 年陆续兴建至 1981 年,
流量 ~ 立米/秒之间,支渠渠道大部分已年久失修,坍塌严重,
不能正常利用,为了恢复农田灌溉,拟规划 2005 年改扩建支渠 8 条,
长 公里,过水能力为 ,每条支渠流量大于 1 立米/秒,其中
两条支渠为明渠,长度 公里,衬砌长度 公里,另外六条支渠
为管道,长度为 公里,材料选用混凝土,渠系水利用系数 。
改建后的支渠道工程,将为灌区内进行节水灌溉起到极大的推动作用。
第三节 渠系与建筑物工程
为保证渠道输水畅通,提高渠系水利用系数,充分发挥节水工程
的节水效益,根据地表水与地下水相互转化关系,考虑水资源的总体
利用和节水灌溉,对渠系与建筑物工程规划如下:
1、原支渠建筑物有节制闸 53 座、分水闸 196 座,泄水闸 15 座,
根据渠系规划,拟 2005 年在改扩建的八条支渠上改建分水建筑物 8
座,改建交叉建筑物 50 座。
2、目前灌区内干渠建筑物有渡槽工程 16 座,支渠渡槽 43 座,
原有渡槽工程已老化,失修槽身开裂破碎严重,不能正常输水,为了
扩大灌区内输配水规模,规划 2005 年改建渡槽 50 座,在改扩建的八
条支渠上新建渡槽 1 座。
3、灌区内原干渠有隧洞 29 座,涵洞 3 座、倒虹吸 12 座,支渠
有涵洞 157 座,倒虹吸 132 座,原有涵洞,倒虹吸工程经过多年使用
老化、断裂、塌陷非常严重,规划 2005 年需改造涵洞 130 座,倒虹
吸 70 座。在改扩建的八条支渠上新建倒虹吸 1 座,分水闸 5 座,节
制闸 1 座,以适应灌区土地输配水要求。
第四节 排水工程
排水工程应因地制宜,尽可能利用天然河道,工程布置要与渠道
相协调,最终实现排涝减灾。灌区内地表水、地下水靠天然降雨补给,
地理环境不属于低洼易涝地区,排水工程建在总干渠、支渠上进行分
流排泄。主支河流设计调蓄泄水工程,完全可以满足排泄水要求。灌
区内现有总干排水沟一条,长 公里,干沟排水明沟 7 条 公
里。为了适应灌区规划灌、排发展规模,2005 年拟兴建涵洞 50 座,
排水规模 1000 立米/秒,设计标准 10 年,干沟排水明沟工程 3 条 20
公里,衬砌长度 5 公里,涵洞 80 座,桥 40 座,排水规模 70 立米/秒,
设计标准 5 年,这些工程建成后,将为灌区内 万亩农田灌、排
水向现代化发展起到良好的作用。
第五节 田间工程
灌区建设的发展很大程度上取决于水资源的总量,让日益宝贵的
水资源满足农业生产的需求,就必须走以节水为中心的灌区续建配套
建设。管道输水和渠道衬砌等节水工程解决了输水过程中的损失问题,
这仅是一部分,最终提高灌溉水的利用率还必须提高灌溉水的田间利
用效率。有了节水灌溉制度和灌水技术才是完全的节水措施。
一、农业技术节水
平整土地:该技术既是提高地表灌溉水的利用率又是提高农作物
播种质量、实现增产的直接而有效的办法。
深松土技术:深松土 45 厘米左右打破土壤的犁底层,可有效地
改善土壤的物理性质,降低土壤容重、提高土壤孔隙度。即增加了降
水的入渗,又有利于农作物生长,实现增产。
平整土地、深松耕地 10 万亩/年,投资 100 万元/年。
二、节水灌溉
根据海子灌区自然条件,资源状况和管理水平,考虑节水灌溉技
术与田间工程规划相适应应大力推广田间灌水的先进技术,包括平整
土地、小畦灌溉、喷灌、微灌等,推广节水型灌溉制度及农艺节水等
综合技术。计划 2005 年喷灌 万亩,微灌 万亩,管灌
万亩。切实达到节水增产增效的作用。
三、田间工程典型设计
(1) 粮田喷灌典型设计
采用半固定管道式喷灌系统。灌溉系统输水管道分为主干管、支
干管和支管三级管道。主干管干管采用Φ160 硬聚氯乙烯管;支干管
采用Φ110 硬聚氯乙烯管;支管采用Φ76 铝合金管。
经分析计算,典型喷灌系统概算为 元(平均亩投资
元/亩);其中:喷灌设备材料费为 元(平均亩 元/亩),占
75%,喷灌土方及设备安装费为 元(平均亩 元/亩),占 7%,
其它费用 元(平均亩 元/亩),占 18%。
(2) 露地菜管灌典型设计
低压管道输水灌溉工程总造价为 元(折合亩造价 元
/亩),其中:材料费为 元( 元/亩);土方费用及管道安装
费用 元(折合 元/亩);其他费用 元(折合 元
/亩)。
(3) 果树微喷灌典型设计
果树微喷灌典型设计地块位于*****县南独乐河镇,典型设计范
围总面积约 50 亩。地块地形基本为西北高东南低,地形起伏较大,
最大相对高差大于 30 米。该地区属于砂土,土壤颗粒径较大,保水
能力差。
目前,该地块没有可用水源,规划在地块上方的山顶修建一 500
方的蓄水池,由山下的渠道上的扬水站扬水上山,并利用自压进行灌
溉。本典型设计将确定该地块的进口参数,为水源规划提供必要的参
数。
本地区主要种植桃树,种植间距为行距 4 米,株距为 3 米。根据
有关资料,桃树 80%的根系分布在 60~120 厘米,但由于山区土层较
薄,因此计划湿润层深度取 米。
按照梯田上桃树的种植方式,以及管道最短、节能和运行管理方
便的原则,典型设计采取“丰字型”布置方式,即干、支管垂直等高线
布置、毛管平行等高线布置的方案。支管间距取为与桃树种植行距相
同,为 4 米,微喷头采用每棵桃树布置一个微喷头的方案。根据桃树
种植株距,沿支管方向微喷头布置间距为 3 米。干管选用Φ63PE 管,
支管选用Φ40PE 管,毛管选用Φ25PE 管。
考虑到渠道水杂质较多,为了防止微喷灌系统的堵塞,整个微喷
灌系统采取三级过滤,其中,系统首部设置两级过滤,一是离心式水
砂分离器,二是筛网式过滤器,这两级过滤器安置在蓄水池的出口处;
第三级是在微喷灌的田间首部枢纽处,每个地块内安装一个小型筛网
式过滤器。
田间详细布置详见平面布置图 6。
经分析计算,该典型设计控制面积50亩,总投资元(折
合亩造价元/亩)。其中建安工程费元,主要设备及材
料费元,其它费用元。果树微喷灌系统主要技术经
济指标见表3-5。
表 3-5 果树微喷灌系统主要技术经济指标汇总表
内容 单位 数量/说明 备注
典型地块设计面积 亩 50
适合灌溉水源 地表水/地下水
田间节水灌溉形式 微喷灌
作物类型 果树
种植间距 米(株距x行
距)
3x4
基本参数
土壤质地 砂土
典型设计管道进口
设计流量
立方米/小时
典型设计管道进口
压力水头
米
灌溉水利用系数
最大设计灌水定额 立方米/亩
设计指标
最长灌水周期 天 4
长度 米 270
材质 PE
一级管道
管径 毫米 φ63
长度 米 150
材质 PE
二级管道
管径 毫米 φ40
长度 米
主
要
设
备
材
料
其它
管道
支管
材质
管径 毫米
长度 米 7500
材质 PE
毛管
(或滴灌管)
管径 毫米 φ25
类型 微喷头
设计流量 升/小时 61
设计压力 米 15
灌水器
数量 个 2500
类型
容积 立方米
衡压设备
数量 套
类型 2"网式单极过滤设备
数量 个 8
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
一级管道
占总造价费% 资金
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
二级管道
占总造价费% 资金
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
支管
(微灌)
占总造价费% 资金
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
其它
管道
毛管
(或滴灌管)
占总造价费% 资金
单位面积数量 个/亩
占总材料费% 资金
技
术
经
济
指
标
灌水器
占总造价费% 资金
总造价 元
材料设备费 元
建安费 元
总造价
其它 元
总造价 元
材料设备费 元
建安费 元
投
资
指
标
单位面积造价
其它 元
(4) 果树管灌系统典型设计
果树管灌系统典型设计地块位于**县南独乐河乡,地块规格为
东西长约 915 米,南北宽约 600 米,面积约为 820 亩。地块北高南低,
东高西低,缓慢下降。地面高程在 66~74米之间,地面纵坡在1/100
左右。
本地区种植的作物主要以桃树为主,种植方向多为东西向种植,
株距×行距为 3 米×4 米。根据降雨量的不同,果树全生育期内灌 3-5
次水,灌溉用水 4650 立方米/公顷,灌溉季节作物总需水量为 650 mm。
该地区土壤为中壤土,容重为 44%,田间
持水率 25%,土壤渗吸速度为 9mm/h。
为了使本典型设计既适应井灌区,又适用于地表水灌区,考虑
到当地机井出水量既配套情况,因此,单个管灌系统水源设计流量
为 50 m³/h(常用水泵和单个灌溉系统流量)。
工程实施时,可依据实际水源情况对工程设计进行调整。
根据灌溉制度所确定的 m、T、t 参数,在流量为 50 m³/h 时单一
灌溉系统的控制面积 A 为 220 亩。考虑到整个设计地块为 820 亩,
故将其分为 4 个管灌系统,分别为地块 A、地块 B、地块 C、地块
D。每个地块面积为 205 亩。
固定的管道系统分为干管和支管两级,干管和支管相垂直。其中,
A 地块:出水口间距为 50 米,支管间距为 65 米,支管南北向布
置,干管 420 米,最长支管 250 米。
B 地块:同 A 地块。
C 地块:出水口间距为 50 米,支管间距为 60 米,支管东西向布
置,干管 270 米,最长支管 400 米。
D 地块:同 C 地块。
出水口间距为 50 米。
典型灌溉系统布置图见附图 8
管道系统包括干管和支管二级管道。考虑到水力性能和经济因素,
初选Φ110mm薄壁PVC塑料管,壁厚 mm,工作压力为,支
管上设出水口,出水口采用4 寸法兰阀体。
果树管灌系统主要技术经济指标见表3-7。
表 3-7 果树管灌系统主要技术经济指标汇总表
内容 单位 数量/说明 备注
典型地块设计面积 亩 820
适合灌溉水源 地表水/地下水
田间节水灌溉形式 管灌
作物类型 桃树
种植间距 米(株距x行距) 3x4
基本参数
土壤质地 中壤土
典型设计管道进口
设计流量
立方米/小时 50
典型设计管道进口
压力水头
米 16
灌溉水利用系数
最大设计灌水定额 立方米/亩
设计指标
最长灌水周期 天
长度 米 1300
材质 PVC
一级管道
管径 毫米 φ110
长度 米 7580
材质 PVC
二级管道
管径 毫米 φ110
长度 米
材质
支管
管径 毫米
长度 米
材质
其它
管道
毛管
(或滴灌管)
管径 毫米
类型
设计流量 立方米/小时
设计压力 米
灌水器
数量 个
类型
容积 立方米
衡压设备
数量 套
类型
主
要
设
备
材
料
过滤设备
数量 个
技 一级管道 单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
占总造价费% 资金
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
二级管道
占总造价费% 资金
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
支管
(微灌)
占总造价费% 资金
单位面积长度 米/亩
占总材料费% 资金
其它
管道
毛管
(或滴灌管)
占总造价费% 资金
单位面积数量 个/亩
占总材料费% 资金
术
经
济
指
标
灌水器
占总造价费% 资金
总造价 元
材料设备费 元
建安费 元
总造价
其它 元
总造价 元
材料设备费 元
建安费 元
投
资
指
标
单位面积造价
其它 元
(5) 渠道衬砌典型设计
渠道布置采用斗、农两级布置,渠道断面为 U 型断面。农渠
间距为 50 米。出水闸口间距 50 米。设计灌溉系统采用集中轮灌
方式。
根据《渠道防渗工程设计规范》SL18-91 的要求,考虑采用
U 型衬砌拉模机施工,防渗材料采用素砼等厚板防渗层。
防渗板厚:按规范表 规定,取用最小厚度 6 厘米。
经计算,该地块砼 U 型衬砌渠道灌溉工程总造价 元,折合亩
投资 元/亩,
第四章 节水工程
第一节 节水的必要性
**县是以农业生产为主的远郊县,海子灌区是**县的主要农业生
产区,自灌区投入运行以来,大大改善了灌区农业生产条件,多年来
为**县国民经济的发展起到极其重要的作用。
海子灌区的主要水源海子水库库容为 亿立方米,多年平均供水
量为 6600 万立方米。县内虽然水资源较为丰富,但由于提水能力差,
长期为简单的灌溉农业。到八十年代,县境内降雨量减少,工业、农
业等各方面的用水增加,加之连年冬春持续干旱,造成地下水补给量
减少,地下储水量降低。近年来随着社会经济的发展和人民生活水平
的提高,生产、生活和环境用水需求越来越高,水资源供需矛盾日益
尖锐,局部地区地下水超采现象严重,水资源已成为社会经济发展的
主要制约因素。而灌区农业是用水“大户”,农业用水量占整个灌区用
水量的 70%以上,因而农业节水显得极其重要,尽管如此,经过多年
运行的海子灌区不但设施老化失修,而且田间灌溉方式一般为畦灌和
漫灌,灌溉技术落后,灌溉水利用效率低,水资源浪费严重。虽然灌
区内有一部分作物采取了节水灌溉,但由于规模小,节水技术比较单
一,科技含量低,对整个灌区来说其效益不显著。因此,原有的用水
方式水资源损失严重,已不能适应灌区新的发展形式,发展节水型农
业势在必行。科学治水、合理用水、节约与保护水资源应成为灌区建
设和发展的基本出发点。
综上所述,节水建设是海子灌区发展的唯一出路,也是必由之路。
第二节 节水技术的选择
针对灌区灌溉现状,通过干支渠衬砌和田间工程改造,因地制宜
采用技术成熟、易于推广、经济合理的先进灌水技术,降低用水定额,
进一步挖掘灌区节水潜力,从而推动灌区经济的可持续发展。
一、规划节水技术
灌区规划采用的节水技术及其标准为:
(1)喷灌
小麦、玉米两茬平播采用喷灌是***粮食产区节水增产的主要灌
溉措施,灌溉水利用系数可达 ~,喷灌均匀度达到 90%。与土
渠灌相比节水 30~50%,节地 20%,节电 17 度/亩.年,增产 28%,亩
投资 400 元。
(2)低压管道灌溉(管灌)
采用树枝状二级管网布置形式,每亩平均管线长 10~12 米,灌
溉水利用系数可达到 ;部分菜田管灌采用环状管网布置形式,亩
均管线长约 13~14 米,在流量相同时,管径比树状管网降一个等级。
与土渠灌相比节水 20~30%,节地 5%,节电 7 度/亩.年,增产 13%,
亩投资 300 元。
(3)渠道衬砌
渠道衬砌主要用于减少输水损失,适用于稻田灌溉和部分菜田、
粮田的灌溉,灌溉水利用系数可达到 ,主要为节水效益,节水
率 15~25%,亩投资 200 元。
(4)微灌
微灌主要用于高标准菜田和果园灌溉,灌溉水利用系数达到 90%
以上,灌水均匀度达到 90~95%,与土渠灌相比节水 50~70%,节地
20%,节电 30 度/亩.年,增产 30%,亩投资 900 元。
除上述的节水措施外,还有象地膜覆盖蓄水保墒技术、秸杆覆盖
蓄水保墒技术、种子包衣技术、抗蒸发蒸腾剂的应用等诸多的农艺节
水技术措施,这主要是作物生理节水方面节水措施。
二、节水工程措施规划
根据海子灌区的水源条件和工程现状,节水主要从渠系节水和田
间节水两个方面考虑。
(1)渠系节水
海子灌区建于六十年代,灌区工程设施及渠系布置已基本形成。
但由于年久失修,工程老化损坏,渠道衬砌率低,渠系输水渗漏损失
很大。因此,建设适用高效的渠系输水工程,达到输水损失小,速度
快,效率高,是渠系节水工程的关键所在。因此我们结合各类输水工
程措施的特点,在规划中对灌区干、支渠采用衬砌防渗,地形条件适
宜的特殊渠段,考虑暗渠输水,以达到尽量减少输水损失的目的。
(2)田间节水
海子灌区现仍以传统的地面灌溉为主,存在着一方面干旱缺水,
另一方面水资源浪费严重的现象。灌区在水资源合理利用方面缺乏统
一规划和优化调配,致使地下水超采,地表水得不到充分利用。因此,
结合灌区特点进行规划分区,因地制宜发展节水灌溉,使有限的水资
源得到经济有效合理利用,是田间节水工程的关键。
鉴于海子灌区水源以海子水库库水为主,辅以地下水的现状,综
合其水源条件、地形条件和作物种植结构,将灌区分为扬水灌溉区、
自流灌溉区和地下水灌溉区(详见海子灌区续建配套及节水改造工程
规划图),并针对各区的具体情况和各类节水灌溉技术的特点,分别
采用不同的节水灌溉形式(见表 4),提高灌区田间灌溉技术水平和
灌溉水利用率。
表 4-1 海子灌区分区节水技术措施表
分区名称 节水灌溉技术措施
扬水灌溉区 小管出流、滴灌
自流灌溉区 低压管道灌溉、小管出流、滴灌
地下水灌溉区 低压管道灌溉、喷灌、微灌
各个分区的具体规划为:
(1)扬水灌溉区:该区位于南北干渠以上的坡中、下部,该区
现有面积 万亩,种植作物主要为果树,根据灌区发展规划,果
树的种植面积要进一步扩大,因而本区的灌溉面积也要相应增加,规
划到 2005 年发展到 万亩。由于区内大部分土壤土质为沙土,土
壤的保水性能差,灌溉水易渗漏,而且扬水灌溉的功耗大、费用高,
因此适宜采取水利用率较高的节水技术措施,拟采用微灌。在具体微
灌节水技术措施当中,因为小管出流亩造价相对较低、灌水器不易堵
塞、灌区群众容易接受的优点,本区节水技术措施以小管出流为主,
同时适量发展滴灌,。
(2)自流灌溉区:该区位于南北干渠以下,地形落差较大,现
有种植作物以果树为主,另有部分粮食作物,灌溉面积为 万亩。
根据**县长远规划,该区到 2005 年大部分发展为果树,由于灌区实
施改造,减少井渠双灌面积,因而本区灌溉面积相应增加到 万
亩。该区的土质大部分为沙壤土,土壤的保水性能较好,同时利用该
区地形特点,实行自流灌溉,同扬水相比,单方水的能耗小,水的成
本大大降低。因而拟采用以管道灌溉为主,同时根据实际适当发展部
分小管出流、滴灌以及粮田地表水喷灌,以较低的资金投入达到节水
的目的。
(3)地下水灌溉区:该区位于泃河两岸,灌溉面积为 万亩,
现种植作物有果、粮、菜。规划到 2005 年,结合种植结构调整,减
少到 万亩。该区土质以壤土为主,土质的保水性较好,为充分保
护地下水资源,拟采用科技含量高的节水技术措施。区域内粮食作物
基本上采取全移动式喷灌,果树以微灌为主,蔬菜在保护地采取微灌,
露地菜田采用管灌。
第三节 推荐方案
根据以上分析,鉴于海子灌区骨干工程配套与节水技术改造后是
海子水库水为主,辅以地下水进行灌溉,综合其水源条件、地形条件
和作物种植结构等情况,推荐该灌区采用以下的节水技术方案进行灌
区节水技术改造:
(1)渠系节水改造以管道为主,采用混凝土管。
(2)灌区内地表水来源主要是海子水库,利用地表水灌溉的扬
水灌溉区采用小管出流、滴灌,在自流灌溉区,地形条件满足者,优
先采用管灌与地面节水灌溉技术相结合的灌水技术,并辅以闸管系统
配水,另外适当发展部分小管出流、滴灌以及地表水喷灌。
(3)对于以地下水为水源的井灌区,根据作物情况采取不同的
节水技术措施,大田作物以喷灌为主,辅以管灌;蔬菜采用滴灌、渗
灌等微灌技术,辅以管灌;果园以管灌为主,辅以微灌;牧草以喷灌
为主,辅以管灌。
(4)无论哪种类型的灌区,都应采用节水、高效灌溉制度,以
提高水的生产效率。
第五章 水土保持与环境影响评价
第一节 水土保持
一、 水土流失现状
海子灌区内主要河流有句河、洳河,另有石河 7 条。一九九六年
的水土流失调查结果表明,该区内有水土流失面积 110 平方公里,其
中弱度鳞片状面蚀 平方公里,中度鳞片状面蚀 平方公里,
强度鳞片状面蚀 平方公里,山洪泥石流危协面积 平方公里。
十几年来已进行了大量的水土保持综合治理工作,水土流失现象仍然
十分严重,直接危害人们的生产和生命安全。
二、 工程造成的水土流失范围及规模
就灌区水利工程设施的续建而言,水利骨干工程(包括干、支渠
道、泵站、料场、临时工程等)以及相配套的供电、通讯、交通等基
础设施建设将造成一定面积的植被破坏,扰动原有地面,这是直接造
成水土流失的主要原因。另外,在农田灌区建设中的弃土弃渣量也是
造成水土流失的主要根源。
该规划中,拟改扩建支渠 8 条,长 公里,衬砌 公里,续
建改建支渠分水建筑 8 座,交叉建筑物 50 座。在句河内建涵 50 座、
桥 8 座。在黄松峪、北寨、鱼子山 3 条石河中建涵桥 20 公里。以上
这些工程,在施工中,将要在渠道沿线、建筑物周围等地坡坏植被改
变地形地貌,造成水土流失面积 平方公里。工程竣工后,须整
修水平梯田 亩,栽果树 万棵,营造灌木林 270 亩,整修梯田
坝 7 万米,整修浆砌石坝 500 道,长 1 万米。
三、 水土流失防治对策
针对灌区内水土流失状况,必须做好开发建设项目的水土保持工
作,搞好灌区水土保持方案的编制。在实施本规划中的工程项目时,
应当尽量减少破坏植被现象;废弃的砂、石、土必须运至规定的专门
存放地堆放。工程竣工后,取土场、开挖面和废弃的砂、石、土存放
的裸露土地,必须植树种草,修建护坡或者采取其化土地整治措施。
防止水土流失。灌区内水土流失的治理做到工程措施、生物措施与耕
作措施相结合,治理保护与开发利用相结合。对水库及灌区管理范围
内进行合理的绿化,植树造林控制水土流失,改善生态环境,真正达
到农业示范区的标准。
为了搞好海子灌区的水土保持工作,对现有的水土保持生物措施
和工程措施加强保护,对那些陡坡开荒,乱砍滥伐破坏水土保持设施,
以及只顾生产、建设乱堆滥放废弃物,不进行治理的现象进行监督,
防止扩大水土流失面积,增加水土流失的治理强度。积极治理在续建
改建配套与节水改造工程建设中造成和可能造成的水土流失。
第二节 环境影响评价
一、 灌区环境现状分析
海子灌区为山区、丘陵区和冲洪积平原区,该区是**县经济开发
的集中地区,种植作物有果树、小麦、玉米、蔬菜、水稻等。灌溉水
源主要靠海子水库水和机井水,由于连年干旱,水库蓄水量不足,浅
层地下水逐年下降。
近年来小城镇的建设及乡镇企业和养殖业的飞速发展,增加了污
水量,但污水处理设施建设滞步不前,污染控制不利。在固体废弃物
方面,主要是居民生活垃圾和工业废弃物,综合利用率低,且大量堆
放,占用农田,污染环境。另外,过量使用化肥和农药造成环境的污
染,造成生态环境的破坏。
二、 工程对灌区环境的影响分析
本规划项目实施后,将产生如下影响:
1、节约了灌溉用水量,减少了对地下水的开采,通过拦蓄汛期
雨水和采用农业节水技术措施,地下水位下降趋势可望得到控制,并
在丰水年,有一定的回升,这将有利于控制地面的沉降。
2、由于节水灌溉工程的实施,使得土壤含水率的变化比较频繁,
会减少降雨径流的产流模数,减少产流量,也减少水土流失
3、必将改变当地水循环的途径和规律,对地表径流和地下水补
给产生有益的影响;
4、对于原来无灌溉条件的地区,由于实施节水灌溉工程,提高
了干旱季节的灌溉保证率,提高了农业产量;
5、原有的水肥关系将发生变化,由于灌溉水分的运动加速肥料
在土壤的运移转化,污染地表水和地下水的可能性减少;
三、灌区环境保护措施
为使海子灌区在节水改造后有较好的生态环境,应采取如下对策
措施:
(1)控制肥料和农药对地表水和地下水的污染。
(2)加强对农民环境意识和资源意识教育,使得保护环境和爱
惜水资源成为他们的自觉行动。减少人为因素对环境的破坏。
(3)重视灌区生态环境建设,防止或减少水土流失。通过工程
措施、生物措施和耕作措施相结合,加强农业生态环境建设。
(4)合理、有效地开采地下水,防止地下水的过量开采,防止
土壤结构变化和沙漠化。
(5)合理规划农业种植结构,合理使用土壤地理资源,防止土
壤退化,实现农业的可持续发展。
通过上述分析,灌区只要切实采取必要的环境保护措施,本规划
项目的实施就能够为改善当地的生存条件和生态环境、提高农民的生
活质量和保障农业的可持续发展,改善农田水环境,提高灌溉保证率,
保证适时,适量灌溉,提高农业生产力,提高农民生活水平,促进社
会稳定服务。
综上所述,海子灌区续建配套与节水改造具有较好的社会与环
境效益。
第六章 工程管理
第一节 管理范围
海子灌区按照水利工程管理范围进行管辖,水库管理处依据《水
法》及水利工程管理有关规定已对干渠进行了确权划界。灌区管理人
员依据管理范围,制止灌区内一切破坏水利设施的行为,保证灌区的
正常运行。
1、灌区管理、保护范围
凡是灌区规划中涉及到水利工程领域的控制范围,均作为灌区管
理、保护的范围,具体包括总干渠、支渠、斗渠、毛渠及其他类节水
工程。
2、确权划界
规划完毕后,根据有关法律对水利工程进行确权划界,同时上报
上级有关部门使灌区管理、保护范围做到有法可依。
第二节 管理机构
灌区管理的总原则是专业化管理与多种混合型管理机制相结合,
以提高经济效益为核心,建立健全节水管理的各项规章制度和技术推
广体系,加快水费按成本计收改革,探索和建立产权明确、职责明确、
管理科学的灌区水利工程建、管、用新机制;充分利用经济杠杆,提
出相应的管理措施,加强对灌溉用水的管理,推行节水灌溉制度,实
行计划用水、限额供水和按量计征水费;提高水资源利用效率,减少
灌溉用水量;提倡股份合作制、承包、租赁等多种管理形式,对灌区
内的机井,泵站也可进行拍卖,实行有偿服务,最大限度地提高灌水
产出率,激发了群众的创造性,把灌区建好、管好,保证正常运转,
并逐步向产业化发展,为灌区经营的良性循环打下基础。
今后,灌区的发展必须对乡镇工业用水和农村人畜饮用水进行集
中供应以及农田灌溉集中管理,建立起符合经济发展和人民奔小康要
求的供水模式。为此需要建立一支“立足服务、独立经营、自负盈亏”
的管理队伍。
1、设立机构
成立**县海子灌区供水公司,该公司由县水利主管部门水资源局
管理,自负盈亏,责权分明,专门从事海子灌区的全面管理工作,负
责工程管护及维护,确保海子灌区各项水利工程运行万无一失,为工
农业生产创造有利条件。
2、建立机制
(1)用人机制:实行老、中、青三结合,吸收大量大中专水利
专业毕业生从事海子灌区的管理工作,坚持能者上庸者下的管理机制,
使有知识、懂技术、会管理的青年人才走上领导岗位,从而建立起使
灌区良性运行的用水管理机制。
(2)用水机制:推行用水者协会制度,由供水公司倡导,按行
政或地区,由用水农户自发组织用水者协会,推选会长。干渠由供水
公司负责,组织协调各用水者协会管好、用好水资源,并征收各用水
者协会的水费。各用水者协会负责组织协调本区域各用水户科学合理
用水,并负责向用水户征收水费,上缴供水公司。在总结灌区原有水
价计收情况的基础上,按照工程的运行功能,逐步过渡到成本水价,
灌区的维护、管理费用由用户承担,使用户爱护、管理好水利工程,
使用户真正成为灌区的主人。
第三节 量水设施
量水工作设置的原则是简便易行,效率高、进度快,量水方法要
简便易懂,准确实用,便于水管人员掌握。
从灌区现状来看,量水设施较为缺乏,为了掌握地表水、地下水
的动态变化,更好地为灌区服务,在本项目规划中,每条干、支渠道
渠首、分水点都设有测流、量水设备,并健全引渠量水设施,重要的
地方安装自记水位计。分干渠以上利用流速仪测流,并绘制水位––流
量关系曲线。有条件的地方用闸门量水,并用流速仪测定闸门流量系
数,绘制流量系数曲线。支渠口修建标准测流断面,采用浮标测流。
另外,灌区还必须建立经常的干渠分段流量观测制度,以及时掌
握整个灌区用水变化情况。
要更好地管好水、用好水,就必须有一个计量准确、经济实用、
易于管理便于掌握的量水设施,因此,量水设施的布置和选型要与渠
系建筑物改造统一考虑。渠道量水设施采用渠道建筑物,地表水管灌
采用量水表。
第四节 水费制度
水是一种商品,用水必须交费,根据水成本收取一定的水费,可
以提高人们节水意识的需要,同时为水利设施维修更新创造有利条件。
随着农村经济的发展和市场经济的建立,水利作为国民经济基础产业
的管理工作必须加强,除了必要的行政手段外,更重要的是必须发挥
经济杠杆的作用。
随着灌区建设的逐步完善,在各水源工程设立先进的量水设施的
基础上,继续推行机井以电表走字计征水费的办法,克服“大锅水”。
从节约用水和讲究投入产出角度出发,对水费制度进行改革。
1985 年 7 月 22 日,国务院发布了水利工程水费核订、计收和管
理办法,即国发(1985)94 号文件,明确指出:“凡水利工程都应实
行有偿供水,工业、农业和其他一切用水户,都应按规定向水利工程
管理单位交付水费”……“凡水利工程都应实行有偿供水,水费标准应
在核算供水成本的基础上,根据国家经济政策和当地水资源状况对各
类用水分别核定”。
灌区水利管理服务部门是水利工程建、管、用的主体,也是的一
个重要经济实体。以维护工程设备完好保障供水为前提,立足服务,
对供水成本进行核算,并依据合理的供水成本,制定水费标准。这样
既能充分提高水的利用率,达到最大限度地节约用水的目的,又能调
动管理人员的积极性,有利于扩大再生产。对水费可按下列原则定价:
(1)、分类定价,以高补低,以工补农;
(2)、限额供水,超量升格,加价收费。
随着经济收入的不断增长,把农业内部水价合理调整,经济机
制就会活跃起来。随着生产效益的不断提高,水费仍可逐步调整,以
保障基础,促进发展。由此,将能实现水利工程和管理队伍的良性循
环,使灌区水管理步入市场经济的良性发展轨道,巩固水利基础产业
的重要地位。
1、建立水费制度
制定《**县灌区用水水费征收办法》,依法收费保护水源是每个
用水户的义务。
2、建立水费征收执法队伍
凡事预则立,不预则废。只有建立一支强有力的水费征收执法队
伍,才能保障水费征收办法的有效执行。
第五节 通信调度
在通信调度方面,在现有手段的基础上,依托***水利局的局域
网络,逐步建立起灌区通信调度网络,初步形成灌区管理调度信息系
统(MIS),以提高灌区管理调度工作的及时性、科学性和准确性。
由于灌区管理战线较长,拟在 2005 年前,对新建及改建支渠口
实行自动化控制管理,达到灌区自动化。在支渠闸上配备流量计和无
线遥测设备,并和中心控制室进行联网,使管理机构能够随时掌握供
水及用水情况,合理调度供水量,减少水资源浪费,使灌区管理逐步
实现科学化、规范化。
1、通信调度设施
要逐步实现通信调度现代化后,电话机、BP 机、对讲机、电子
计算机要配套,要经常保持通信联络,做到信息反馈及时迅速,处理
果断不拖拉。
2、通信调度人才
现代化的通信调度设施必须由高素质人才来操作,因此,培养高
素质人才尤为重要,我们一方面要吸收大专院校的高材生加入通信调
度队伍,另一方面还要加强自身培训力度,多层次,全方位地培训、
学习、实践,从而把握真本领,使灌区优化调度的软件开发与管理信
息系统的建立早日完成。
第七章 工程投资估算
第一节 编制依据
1、 能源水规(1991)527 号文《水利水电工程初步设计概算编
制办法》
2、水利部水建(1998)15 号文《水利水电工程设计概估算费用
构成及计算标准编制办法》
3、水利部(1987)《水利水电建筑工程预算定额》。不足部分参照
***有关专业定额计算。
4、能源水规(1991)1272 号文《水利水电施工机械台班费定
额》。
5、***现行的价格信息及水电《98》价格信息。
6、***(97)《建设工程费用定额》。
7、设计提供的工程量及施工组织设计资料。
8、依据 1995 年建筑工程预算定额编制海子水库灌区配套与节水
改造工程投资规划。
第二节 投资估算
根据灌区节水灌溉发展规划,预计到 2005 年续建配套与节水改
造需投资 万元。其中,水源工程 万元,渠道工程 万元,
渠道建筑物工程 万元加上田间工程及管理设施,规划投资总额
万元,见表 7-1
表 7-1 海子灌区工程投资估算表
年 份
项 目
2005年 (万元)
一、渠首工程
二、渠道工程
三、渠系筑物工程
三、排水骨干工程
四、田间工程
五、管理设施
六、合计
这些工程的完成将使海子水库灌区发展成为节水灌溉、高效增产
的农业示范区,同时也将使灌区内的水资源运用日趋合理优化。
第八章 经济评价
第一节 国民经济评价
一、项目经济效益:项目实施后随着灌溉条件的改善和灌水技术
的提高,农作物单产也逐步增加。与无项目对比,农、林产品的质量
和数量都将有很大提高,由此将产生显著的经济效益。
二、项目的社会效益主要体现在以下方面:有利于减轻频繁发生
于灌区的旱灾,大大改善京郊农业生产条件;节约水量即可直接节约
灌溉水费,降低农业生产成本;项目的实施可增加农民的收入,促进
水利富民。
三、项目区的果树、蔬菜和农作物种植及节水工程对改善当地生
态环境,合理利用水资源,实现地区经济可持续发展将起到积极的作
用。地下水回补工程实施后,也将改善灌区水环境。
四、灌区改建配套后,渠、林、路、通讯等得以综合治理,农、
林、果业用水有了可靠的保证,增产增收不仅富裕了百姓,还有大量
果品出口创汇,将有力地促进**县国民经济的发展。首先,将促进灌
区内种植结构的调整;养殖业也将迅猛发展,农民将会打破单一的种
植结构而发展多种经济,使农民年人均收入由现在的 元增加到
元左右,对**的国民经济发展将起到积极的推动的作用。
第二节 财务分析
一、效益计算
1、节水
按规划发展节水工程,2005 年工程完成后,累计发展喷灌
万亩,微灌 万亩,管灌 万亩,渠道衬砌 万亩,按喷灌每
亩年节水 100 m3,微灌每亩年节水 120 m3,管灌每亩年节水 50 m3,
渠道衬砌计每亩年节水 100m3 计,则累计年可节水 万 m3。
2、节电
按平水年计,2005 年工程完成后,与原土渠地面灌相比较,喷
灌每年亩节电 17 度,管灌每年亩节电 7 度,微灌每年亩节电 30 度,
年共可节电 万度,按每度电产值 7 元计,节电效益为 万元
3、节地
与土渠相比,2005 年工程完成后,按喷灌节地 20%,管灌节地
%,微喷节地 20%计,则喷灌节地 亩,管灌节地 万亩,
微灌节地 万亩,三项累计可节地 万亩。节地按每亩产小麦
公斤(每公斤 元),农业投入按每亩 250 元计,节地年净
效益 万元。
4、增产增收
至 2005 年工程完成后,按适时灌溉增产喷灌比土渠灌提高产量
28%,低压管道灌溉比土渠灌提高产量 30%,微灌比土渠灌提高产
量 30%的标准,喷灌年增产值以每亩 250 元,微灌年增产值以每亩
600 元,低压管道年增产值以每亩 144 元,渠道衬砌年增产值以每亩
67 元计,累计年增产值 万元。具体见表 8-1。
表 8-1 2001~2005 年节水工程年增效益计算表 单位:万亩,万元
喷灌 微灌 管灌 渠衬
面积
年 增
产值
面积
年 增
产值
面积
年 增
产值
面
积
年增
产值
年 增
产 值
合 计
通过以上计算,至 2005 年工程完成后,不仅能带来每年 万
元净效益,同时,节水工程发挥效益后,有利于促进水资源向良性循
环方向转化,这是节水工程带来的巨大社会环境效益。
二、年运行费计算
考虑规划期较长及结合目前经济水平:按喷灌 25 元/亩·年,微
灌 20 元/亩·年,管灌 27 元/亩·年,渠道衬砌 10 元/亩·年计算年
运行费,2005 年工程完成后,年运行费 C= 万元。
三、 经济分析
规划期从 2001~2005 年,工程折旧年限以 15 年计。
1、还本年限
= (年)
式中:
K ─ 工程总投资 K= 万元
B ─ 工程多年平均净效益 B= 万元
C ─ 工程多年平均管理运行费 C= 万元
2、经济效益费用比
经济计算期 n=15 年,取经济报酬率 i=,则经济效益费用比:
节水灌溉效益费用比最低值为 1,根据我国实际情况,既要考虑
投资回报率,又要利于节水事业的发展,故要求效益费用比大于
C-B
K
T还本年限
)1(
1)1(
*
n
n
ii
iCB
R
K
即可,本规划效益费用比为 ,能够满足规划要求。
通过以上分析,可以看出,灌区节水工程建成以后,提高了灌区
作物产量和产值,年经济效益为 B= 万元,经济效益费用比 R
= ,经济效益是显著的,节水工程实施是可行的,同时也增加了
农民收入,节省了水资源,为地区经济的发展创造了条件。
四、水价分析
海子灌区配套与节水改造,到 2005 年骨干工程及部分水源工程
投资将达到 亿元。经初步预测,灌区内农业总产值将达到
亿元(按 1998 年价格计算),投入与产出比例为 1: ,工程效益
可观。灌区规划骨干工程投资约 万元,加上前期灌区原投入
亿元,形成灌区固定资产 亿元。灌区管理费按灌区固定资产 5%
提取,计 万元,综合折旧费 3%,计 万元,两项合计 万
元。按每年灌区实际供水量 万 m3 计算,供水成本为 元/m3。
目前,灌区供水量以支渠口实测水量为准,水价是按市物价局下
发的水费征收标准执行,即经济作物每方 元,粮食作物每方
元。按计算供水成本结果看,灌区当前难以承受。从 2000 年~2005
年间,灌区内将会采取多种节水灌溉措施,大面积进行推广,并改善
作物种植结构,农民收入将会增加。灌区水费计征将在 1999 年的基
础上,每年提高水费征收标准,逐步达到灌区的正常管理和维护。计
划到 2005 年,水费价格将达到供水成本的 %左右,以后逐步完善。
争取在干渠全部配套后,达到供水成本。
灌区改造配套完成后,将大大提高渠道水的利用系数,改变以
前工程老化的状况,使供水量达到 90%以上。
第九章 结论及分期实施方案
第一节 结论
一、海子灌区配套及节水改造完成以后,使灌区 万亩土地
得到适时灌溉,通过节水措施的实施,在灌区水资源保证的前提下,
充分利用了灌区土地资源。
二、海子灌区配套及节水改造完成以后,对灌区内产业和产品
结构调整起到至关重要的作用,为农民增加经济收入提供了有利条件。
三、灌区多年平均降雨量为 678 毫米,年内降水极不均匀,灌
区内节水工程措施的实施,将为日益匮乏的水利资源提供充分的保障,
可以利用有限的水资源,达到我们所期望的经济效益和社会效益。改
造完成后的灌区,将成为**县示范生态农业观光基地,为**县及首都
农业的发展起到一定的推动作用。
四、随着灌区改造、渠系配套的逐步完善及节水措施的推广应
用,将会大大提高渠系水的利用系数,降低供水成本,减轻农民负担。
灌区续建配套与节水改造工程完成后,将大大改善干渠的工作条件,
基本解决渠道渗漏、冻胀及洪水入渠问题,提高供水保证率,消除了
隐患,为发展“两高一优”农业,实现农业现代化打下了坚实的基础。
五、节水措施主要采用渠道防渗和低压管道输水灌溉技术,针对
不同作物,分别采取不同的田间节水灌溉技术。利用地表水灌溉的扬
水灌溉区采用小管出流、滴灌,在自流灌溉区,地形条件满足者,优
先采用管灌与地面节水灌溉技术相结合的灌水技术,并辅以闸管系统
配水,另外适当发展部分小管出流、滴灌以及地表水喷灌。
对于以地下水为水源的井灌区,根据作物情况采取不同的节水技
术措施,大田作物以喷灌为主,辅以管灌;蔬菜采用滴灌、渗灌等微
灌技术,辅以管灌;果园以管灌为主,辅以微灌;牧草以喷灌为主,
辅以管灌。
此外将地表水和地下水联合调度,工程、管理、生物措施并举,
完善用水管理制度,转换灌区经营机制,建立节水示范区,实现水资
源的可持续利用。
六、海子灌区配套及节水改造骨干工程预计投资 亿元,年
节水 万 m3 ,净效益 万元,经济效益费用比 R= ,经
济效益是显著的。
七、加强灌区管理,加速量水设施建设,提高水费征收标准,使
灌区实现良性循环。
第二节 分期实施方案
一、项目实施
根据经济发展水平与投入能力,2005 年前,支渠改扩建、输水
设施改造,排水工程、田间节水措施改造,管理设施、设备更新,计
划完成投资 亿元。使全灌区达到设计灌溉标准。
二、资金筹措与计划安排
根据国家计委,水利部《关于下达重点灌区发展灌溉续建配套项
目建设投资的通知》的文件精神,项目投资按照地方与中央不小于
:1 的比例匹配,申请国家投资 4 亿元,市县匹配 4 亿元。为切实
管好,用好国家政策引导资金,为工程提供可靠的资金保障,市县匹
配资金将在年度预算中定额安排,保证及时到位,还要充分发动群众
集资投劳,修建支渠以下配套工程。