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小型农田水利重点县2017年建设项目实施方案.doc

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'山西省大同市阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目实施方案武汉翔华水利建筑工程技术有限责任公司 二O一二年十月 项目负责:燕在华技术负责:董文楚方明马有国设计人员:李进罗松褚鹏程马少群童忠尧马军朝严冰薛文棉 目录项目区位置图1.综述11.1项目背景11.2项目概述22.项目区基本情况及项目建设的必要性62.1项目区自然情况62.2经济社会及农业生产状况112.3基础设施状况122.4项目区农田水利现状132.5存在的主要问题及项目建设的必要性163.项目区水量供需平衡及水质分析193.1灌溉设计标准及设计基准年选择193.2项目区水资源开发利用状况及可供水量193.3需水量计算193.4水土资源平衡计算273.5灌溉水质分析274.建设任务及工程设计284.1工程建设原则、任务及主要建设内容284.2设计依据304.3总体布局304.4工程设计314.5主要工程量及材料用量57·III· 5.施工组织设计585.1施工条件605.2施工方法与要求605.3施工进度计划615.4施工占地615.5施工组织管理机制626.工程管理636.1建设管理组织636.2管理办法636.3进度安排646.4建后管理647.投资预算及资金筹措667.1编制原则和依据667.2费用构成677.3预算编制标准677.4预算成果687.5资金筹措方案688.效益分析和经济评价708.1效益分析708.2经济评价708.3经济分析和财务分析708.4项目示范效益、社会效益和环境影响768.5主要评价结论及建议77·III· 附件:一、预算表1.总预算表2.建筑工程预算表3.机电设备及安装工程预算表4.金属结构设备及安装工程预算表5.施工临时工程预算表6.独立费用预算表二、预算附表1.工程单价汇总表2.主要材料预算价格汇总表3.施工机械台时费汇总表4.主要工程量汇总表5.主要材料量、工时汇总表三、相关资料·III· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.综述1.1项目背景为了贯彻落实党的十七届三中全会精神和党中央关于扩大内需、促进经济平稳较快增长的安排部署,围绕稳粮、增收、强基础、重民生,进一步加快小型农田水利建设。2009年6月24日,财政部、水利部以财农[2009]92号文下发《关于实施中央财政小型农田水利重点县建设的意见》。从2009年起,在全国选择一批县市区,实行重点扶持政策,通过集中资金投入,全面开展小型农田水利重点县建设。仅2009年,在中央应政策措施的带动下,我国水利基础设施进入建设高潮,水利建设投资规模高达1427亿元。整个“十一五”期间,全国水利建设投资超过6000亿元。2011年,中央颁发《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》的1号文件,进一步明确了水利在新形势下的战略地位和作用。文件明确指出:大兴农田水利建设,加快推进小型农田水利重点县建设,优先安排产粮大县,加强灌区末级渠系建设和田间工程配套,促进旱涝保收高标准农田建设。健全农田水利建设新机制,中央和省级财政要大幅增加专项补助资金,市、县两级政府也要切实增加农田水利建设投入,引导农民自愿投工投劳。2011年的中央1号文件在政策层面上和资金方面为小型农田水利建设提供了有力的支撑。根据《2012年中央财政小型农田水利设施建设补助专项资金项目立项指南》(财农便(2012)342号)和《财政部关于拨付小型农田水利设施建设补助专项资金的通知》(财农(2012)121号)精神,阳高县水务局按照山西省财政厅、水利厅·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目《关于抓紧做好2012年中央财政小型农田水利设施建设项目申报工作的通知》(晋水农水〔2012〕340号)》的文件要求,编制了《阳高县小型农田水利重点县项目建设方案(2012-2014)》。随后通过考察评审,2012年8月阳高县被列入了山西省2012年度中央财政小型农田水利建设重点县。1.1项目概述阳高县位于山西省东北部。东邻天镇县和河北省阳原县,南靠广灵、浑源县,西与大同县接壤,北邻内蒙古丰镇市和兴和县。全县南北长75.5km,东西宽39.2km,全县总面积1668.9km²。按照《阳高县小型农田水利重点县(2012-2014)》的总体规划,2012年阳高县小型农田水利重点县建设项目重点安排在农业增产增效潜力大、示范作用强、前期工作充分、群众积极性高的地区,经过技术人员的实地考察,经过相关部门的认真筛选,确定2012年阳高县小型农田水利重点县建设项目主要布置在龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区,涉及乳头山、八里台、旧堡、部队、杨家堡、孤山、平山、马家庄、夏场等9个行政村。龙泉镇是阳高政治、经济、文化中心,西距煤都大同50公里,东至首都北京300公里,全镇国土面积183.4平方公里。罗文皂镇位于阳高县城东部15公里处,北与内蒙古兴和县接壤,东与天镇县相邻,国土面积175.1平方公里。北徐屯乡位于县城东10公里处,面积67.2平方公里,全乡10个村恰在阳高滩中心,最低海拔1008米,最高1030米。项目区属典型季风大陆性气候,四季分明。春季风大干旱少雨,夏季高温雨多,秋季凉爽,冷热适中,冬季寒冷少雪。据阳高县气象站资料,多年平均气温7.1℃。全年无霜期102~130天,多年平均降水量413mm,多年平均蒸发量1743mm。本地区风多且大,一般风速3m/s左右,最高达8级以上。项目区内有由·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目本县采凉山区发源的黄水河,由内蒙古丰镇发源的黑水河。白登河从项目区南侧通过,黑水河从西北流入,汇入白登河。地下水资源较丰富。项目区总人口12420人,耕地面积44952亩。受气候条件的影响,项目区农作物的种植相对单调,粮食作物、经济作物、蔬菜、果树及其他种植分别占耕地面积的91.1%、2%、5.3%、2.6%,年均粮食总产量11744t左右,经济作物产量14986t左右。人均收入3900元。项目区全部在井灌区,随着国民经济和社会的不断发展,社会主义新农村的全面推进,农村经济产业结构的调整,从项目区现有水利设施和现状供水能力分析,还存在如下问题:1)工程机井分布不均匀;2)六十至八十年代成井较浅,加上多年淤积和地下水位下降,设备老化失修严重,机井出水量减少,耗能高,效益低;3)没有配套相应输水管道和田间配套设施,灌溉水利用系数极低。以上问题造成项目区农田供水不足,不能正常发挥种植效益,限制了农业生产的发展。项目区85%以上为农业人口,农民70%的收入来源于农业种植养殖。项目区实施小型农田水利建设后,随着种植条件的改善,农民种粮和种植附加值高的经济作物也因此会逐步增加,农民的经济收入也将会有大幅度的提高。也会极大地调动农民的生产积极性,其中尤其是调动农民种粮积极性的提高。大力建设高效节水灌溉工程,将会极大地提高水资源的利用率,这对于节约用水、建设节水型社会、提高水资源利用率和承载力、以及水资源的可持续利用均会产生深远的影响。同时为保障项目区经济社会的可持续发展夯实了基础。另外通过实施高效节水工程还可减少肥料的流失,有效地降低了农业生产成本,同时对降低地下水的氮、磷污染、改善农业生态环境具有积极作用。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目因此,为了保障项目区粮食生产安全,促进农业增产、农民增收,发展现代农业,开展小型农田水利重点县建设,不仅是项目区农业生产和经济发展的需要,而且是项目区各级政府和群众的迫切要求。根据项目区的农业灌溉用水量、工业用水量、城乡人畜用水量、以及其它用水量的总需求计算,当保证率为P=75%时,年需水量为681万m³。项目区目前实际年可利用水资源量为840万m³,因此,其需水量完全能够得到满足。根据项目区水资源可供水量和总取水量分析,通过兴建水源工程、实施节水挖潜改造对水资源进行优化配置等措施来提高水资源和水环境的承载能力,严格控制和减少地下水开采量,以使项目区水资源供需关系达到基本平衡。现阶段项目区境内各河流均未受到污染,经阳高县卫生防疫检测单位水质检验的结果表明,项目区的地下水水质也符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)指标。也就是说,阳高县的水资源均适宜作为农田灌溉用水。本次主要建设任务是新增节水灌溉面积2.5万亩,其中管灌面积1.78万亩,喷灌面积0.4万亩,微灌面积0.32万亩。本次项目实施后,将于已有的龙泉镇片区、罗文皂镇片区、北徐屯乡片区、黄黑水河灌区的10.28万亩节水灌溉面积连片,形成连片节水灌溉面积12.78万亩,其中高效节水灌溉连片面积为10.59万亩。主要工程量:更新井56眼,维修旧井20眼,利用旧井12眼,机泵配套88套,铺设输水管道185.7km,架设变台20座,高、低压线路28.1km等。土方开挖27.59万m³,土方回填27.23万m³,各类砌石0.20万m³,混凝土0.15万m³,总投工2.85万工日。主要材料用量:水泥460.4t,砂子943m³,碎石1478m³,钢材82t,汽油1.58t,柴油48.94t。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目项目总投资2871.90万元,其中建筑工程935.15万元,机电设备及安装工程350.95万元,金属结构设备及安装工程1286.56万元,施工临时工程21.84万元,独立费用193.75万元,预备费83.65万元。工程实施后,新增高效节水灌溉面积2.5万亩,年可增加粮食生产能力1283.23万kg,年可增加产值2153.66万元。新增节水能力150万m³,受益农民人均年增收466元。经过经济和财务各项指标的分析计算,无论从国民经济效益,还是从项目内部的效益上看,工程都是合理可行的,而且有着显著的示范效益、社会效益和生态环境效益。综上结论,本工程效益显著,经济可行,建议尽快投资兴建。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目项目区基本情况及项目建设的必要性1.1项目区自然情况1.1.1地理位置及地形地貌阳高县位于山西省东北部,地处塞外高原,外长城脚下,介于东径113°29′~114°6′,北纬39°50′~40°31′之间。东邻天镇县和河北省阳原县,南靠广灵、浑源县,西与大同县接壤,北邻内蒙古丰镇市和兴和县。全县南北长75.5km,东西宽39.2km,北宽南窄,为狭长葫芦形,全县总面积1668.9km²。境内地形复杂,山丘多平川少,土石山区483.98km²,占全县总面积的29.0%,丘陵区393.86km²,占全县总面积的23.6%,平川区791.06km²,占全县总面积的47.4%。阳高县主要山脉有云门山、采凉山、黑龙洞山和六棱山。北部的云门山,走向近东西,山势巍峨陡峻,植被稀疏,海拔高程在1124~2334m之间,主峰在内蒙古境内,最高点高程2334m;西部的采凉山,走向近南北,最高峰海拔2144m;南部的六棱山,走向近东西,最高峰黄洋界海拔2420.5m;中部的黑龙洞山,走向近东西,最高峰海拔1335.6m。黑龙洞山山脉将阳高县域分为南、北两个相对独立的地貌单元。在黑龙洞山、云门山、采凉山之间构造成一个盆地,称为天阳盆地。天阳盆地南北宽约20km、东西长约35km,其北、西、南三面环山,是一个向东开口的簸箕状地形,属于海河流域洋河水系。天阳盆地土地面积1084.8km²,占全县总面积的65%。黑龙洞山与六棱山之间为一东西两侧开口的条状地形,属大同盆地的一部分,属于海河流域永定河水系,土地面积为584.1km²,占全县总面积的35%。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目按照《阳高县小型农田水利重点县(2012-2014)》的总体规划,2012年阳高县小型农田水利重点县建设项目重点安排在农业增产增效潜力大、示范作用强、前期工作充分、群众积极性高的地区。经过技术人员的实地考察,经过相关部门的认真筛选,确定2012年阳高县小型农田水利重点县建设项目主要布置在龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区,涉及乳头山、八里台、旧堡、部队、杨家堡、孤山、平山、马家庄、夏场等9个行政村。龙泉镇是阳高政治、经济、文化中心,西距煤都大同50公里,东至首都北京300公里,全镇国土面积183.4平方公里。罗文皂镇位于阳高县城东部15公里处,北与内蒙古兴和县接壤,东与天镇县相邻,国土面积175.1平方公里。北徐屯乡位于县城东10公里处,面积67.2平方公里,全乡10个村恰在阳高滩中心,最低海拔1008米,最高1030米。1.1.1气象项目区属典型季风大陆性气候,四季分明。春季风大、干旱、少雨;夏季高温、雨多;秋季凉爽、冷热适中;冬季寒冷、少雪。据阳高县气象站资料,多年平均气温7.1℃。最高气温出现在七月,日平均气温21.7℃,最低气温出现在一月,日平均气温-9.7℃;月温差最大达15.5℃;其中极端最高气温37.5℃,最低气温-29℃。全年无霜期102~130天,一般年份初霜期出现在九月下旬,终霜期在来年五月初。最大冻土深度1.5m。多年平均降水量413mm,年最大降水量672.3mm(1995年),年最小降水量231.9mm(1930年)。年内降水多集中在六、七、八、九这四个月,占全年降水量的64.6%。多年平均蒸发量1743mm,相当于降水的4.2倍。年内蒸发量主要集中在三月上旬到七月中旬,占全年总蒸发量的67%,五月蒸发量·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目最高,达到300mm。从三月初到六月初,蒸发大而降水少,是严重的干旱季节。本区风多且大,一般风速3m/s左右,最高达8级以上。1.1.1水文地质项目区地形依据成因类型及海拔高程划分为山丘区和盆地区。基岩山区出露的地层为太古界桑干群,岩性主要为花岗片麻岩;元古界长城系,岩性主要为石英岩和白云质灰岩;古生界的寒武系和奥陶系,岩性主要为泥质页岩,竹叶状及豹皮状灰岩。丘陵区和盆地区出露新生界地层,盆地区沉积较厚,丘陵区堆积厚度不大。项目区地处山西台地背斜的北隅。由于新构造继承性活动,形成了次一级断陷盆地——阳高盆地和大同盆地。区内主要构造方向为北北东、北东东、北西西、北北西。北北东和北东东为控制性构造,主要有云门山前、采凉山前、六棱山前大断裂、黑龙洞山与马蹄山隆起和盆地基底隐伏构造等。项目区地下水的补给来源主要为大气降水,其次为侧向补给和地表入渗补给。基岩山区为大气降水入渗补给,在基岩裂隙中运动,主要以地下径流补给平川区,另一部分以泉水形式出露,形成地表径流排泄于平川区,地下水交替较为强烈。基岩山区地下水埋深较大,一般达30~50m,单位涌水量10~20t/h·m。平川区主要接受大气降水补给,其次为山前侧向补给和地表径流入渗补给,主要排泄方式为人工开采和地下径流。地下水总的运移形式由盆地边缘向中心汇集于白登河和桑干河,由西向东排出区外。平川区地下水埋深较浅,一般为15~30m,单位涌水量10~25.7t/h·m。1.1.2土地利用现状全县总土地面积1668.9km²,其中农业用地面积614.8km²,·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目约占总土地面积的36.8%。林业用地面积313.8km²,约占总土地面积的18.8%。牧草用地面积50.3km²,约占总土地面积的3%。园地用地面积40.4km²,约占总土地面积的2.4%。水域及水利设施用地面积1.5km²,约占总土地面积的0.1%。其他面积648.1km²,约占总土地面积的38.9%。阳高县土壤资源丰富,全县土壤分为山地草甸土、黑钙土、栗钙土、草甸土和盐土五大类。(1)山地草甸土:分布于南部六棱山黄洋界、大殿顶一带的山顶缓坡平台处,海拔大致在2000~2420m,面积9.82km²,占全县总面积的0.58%。(2)黑钙土:分布在北部山区、西北部山区和南部山区的海拔约1850~2100m左右较缓的山顶平台上,面积107km²,占全县总面积的6.28%。(3)栗钙土:分布于山地、丘陵、洪积扇、倾斜平原和二级阶地上。栗钙土盐基饱和度高,钙、镁等基性矿物含量高,呈碱性反应,土壤结构性差,一般为不明显的块状结构,土壤孔隙度大,导热散热性强。栗钙土区面积1282km²,占全县总面积的75.2%。(4)草甸土:主要分布在北中部的阳高盆地(白登河、黑水河流域)的河漫滩,一级阶地上,少部分分布在洪积扇缘地下水溢出带以及桑干河的河漫滩和一级阶地上。面积245km²,占全县总面积的14.4%。(5)盐土:分布在白登河与吾其河汇聚中心,面积8.75km²,占全县总面积的0.5%。项目区内土壤为壤土、砂壤土,土壤容重为1.17~1.52g/cm³,耕作层厚度为30~·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目60cm,适宜土壤含水量上、下限(重量百分比)6.8~15.6%,田间持水量21~23%,土壤有机质含量变化范围在0.75~1.43%之间。1.1.1水资源及其开发利用现状项目区多年平均降雨量413mm,年降雨量的实际变化较大,历史最大降雨量极值比达2.9,年均降水总量约7亿m³,除蒸发和下渗,河川的平均年径流总量约4998万m³。阳高县境内有白登河、吾其河、黄水河、黑水河、桑干河(过境水)五条较大河流,边山峪口泉水出露121处,根据《大同市第二次水资源调查评价》分析,阳高县地表水资源总量为6500万m³,可利用量5300万m³。根据《山西省阳高县地下水资源详查报告》和《大同市阳高县水文地质类型区划分报告》,阳高县地下水资源总量为12371.52万m³,可开采量为7740.95万m³。阳高县国民经济及生态用水量主要有农业灌溉用水、工业用水及乡镇企业用水、城镇、农村人畜用水、林草灌溉用水。2011年,全县用水量7761万m³,其中地下水5320万m³,占全县总用水量的68.5%,地表水2441万m³,占全县总用水量的31.5%。项目区内有由本县采凉山区发源的黄水河,由内蒙古丰镇发源的黑水河。白登河从项目区南侧通过,黑水河从西北流入,汇入白登河。地下水资源较丰富。项目区水资源开发利用存在的问题是:(1)由于地区水资源分布不均,山丘区开发利用水资源的条件差,无法兴建地面拦蓄和地下取水工程,调蓄和控制能力低,造成农村生活和农业灌溉缺水,供需矛盾十分突出。(2)由于气候条件的变化,每逢大气降水减少,各流域范围内·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目的补给就严重不足,造成水位下降,水资源储量锐减。(3)由于供水机制和农业灌溉工程配套不完善,田面标准不高,灌溉渠系的有效利用系数偏低,致使水资源浪费现象严重。(4)在开采利用上还未能真正做到科学规划、合理利用。井位群聚,工农业和生活用水矛盾日益尖锐,抽多补少,造成局部地区出现地下水位下降。1.1.1自然灾害情况项目区地处黄土高原,气候主要为大陆性季风气候,受地势和气候影响,主要自然灾害有风灾,冻灾、洪灾和旱灾。在这几种灾害中,以洪灾和旱灾为主,这两种灾害占项目区自然灾害的70%,平均每年因这两种灾害造成的农作物受灾面积达30万亩左右,直接经济损失约9000万元,特别是在全球气候变暖的大背景下,项目区近10年来平均降水量为380mm左右,与多年平均降水量相比,减少40mm。1.2经济社会及农业生产状况1.2.1社会经济状况阳高县属大同市管辖,全县有13个乡镇,256个行政村,278个自然村。有109394户,共282993人,其中农业人口242583人,占总人口的85.72%。全县总土地面积250.33万亩,总耕地面积92.22万亩,人均耕地面积3.8亩。全县现有有效灌溉面积42.81万亩,占耕地面积的46%,农业人均水浇地1.76亩。阳高县基本上是一个农业县,工业基础相对薄弱。2011年全县地区生产总值118083万元,人均地区生产总值4257元,全县财政总收入1.25亿元。工业产业有机械加工业·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目、建材业、食品业、化工产品业、皮革业和冶金业等,工业生产总值63765万元,粮食总产量16591.7万kg。阳高县的种植业和畜牧业是农业的主导产业,农业生产总值54318万元,其中种植业、畜牧业、林业和副业的产值分别占到农业生产总产值的39%、54.9%、1.05%和5.05%。农民人均收入为3021元。项目区总人口12420人,耕地面积44952亩,平均粮食产量11744t,粮食综合生产能力14986t,人均收入3900元,社会经济基本情况见下表。表2-1项目区社会经济基本情况表涉及的乡镇名称涉及村名 总人口(人)耕地面积(亩)平均粮食产量(t)粮食综合生产能力(t)人均收入(元)龙泉镇乳头山9892600597.5761.523741八里台1340578421832782.255345旧堡11852100696.4887.574124部队3681400182.3232.343850罗文皂镇杨家堡134352001040.61331.363581孤山187769001391.951780.883325平山14004400635.95813.642441北徐屯乡夏场1904835726363361.344345马庄2014821123803034.904344合计1242044952117441498639001.1.1农业生产状况项目区耕地面积44952亩。受气候条件的影响,项目区农作物的种植相对单调,粮食作物、经济作物、蔬菜、果树及其他种植分别占耕地面积的91.1%、2%、5.3%、2.6%,年均粮食总产量11744t左右,经济作物产量14986t左右。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1基础设施状况阳高县的交通四通八达。在铁路方面,阳高县境内有京包、大秦铁路干线通过。在公路方面,京大、天大高速公路横穿县境,大同至张家口的省级公路也通过县城,同时境内还有区域性干线——神丰公路、兴和——罗文皂公路以及六条县级公路,交通十分便利。此外近几年连续实施“村村通”工程,全县公路基本上实现了道路畅通,为搞活农村流通奠定了基础。在电力方面,供电保证率比较高。在通信方面,移动、联通、网通等通讯设施齐全。在基础建设方面,水泥、石子和沙子等材料存储充足,且可就地取材,建筑材料市场活跃。1.2项目区农田水利现状1.2.1工程现状阳高县现有的水利工程设施,包括大中型灌区工程、小型机电灌站工程、小型自流灌区工程、小型水库及塘坝工程、井灌区工程、集雨工程等。大中型灌区工程共2处,分别为阳高县大同市册田灌区工程和黄黑水河灌区工程。阳高县大同市册田灌区为大型灌区,设计灌溉面积30万亩,有效灌溉面积19.53万亩。在阳高县范围内受益乡镇为友宰、鳌石、东小村三个乡镇,受益面积4.5万亩,占全县有效灌溉面积的10.5%,占册田灌区设计灌溉面积的15%。册田灌区在阳高县境内的现有渠道长135km,干支衬砌渠道45km,渠系建筑物225处。但以上建筑物数量还远远没有达到设计标准,配套率不足35%。支渠以下渠道未作·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目防渗处理,因此渠系水利用系数仅为0.5。近年的实灌面积为0.46万亩,仅占有效灌溉面积的2.35%。由于灌溉无保证,所以近年来受益区乡村只能自筹资金打井,井灌面积达3万亩。阳高县黄黑水河灌区工程分布在南洋河二级支流黄水河、黑水河两岸,设计灌溉面积5万亩,有效灌溉面积2.79万亩,实灌面积2.79万亩。现状年供水量502万m³。共有干渠10条,支渠49条,渠道长196km,已作防渗处理渠道仅22.2km,渠道完好率62%。设计固定渠道渠系建筑物2802处,但实有仅265处,完好率80%。大中型灌区渠系水利用系数仅为0.5,灌溉水利用系数达不到0.4。小型自流灌区工程66处,塘坝26座,小型水库26座。主要分布在南北边山峪口区和中部丘陵区,设计灌溉面积3.48万亩,有效灌溉面积1.89万亩,实灌面积0.8万亩。现状年均供水量144万m³。实有渠道长108km,已作防渗处理的渠道长25.8km,渠道完好率为65%。现状渠系水利用率50%。固定渠道渠系建筑物共有362处,完好率65%。小型机电灌站工程共42处。主要分布在桑干河两岸和中部丘陵区的小型水库上。设计灌溉面积4.85万亩,有效灌溉面积1.99万亩,实灌面积1.6万亩。总共装机62台,装机容量2303kW,年均提水量489.38万m³。设计渠道长118km,实有渠道长101km,已作防渗处理渠道35km,渠道完好率70%。固定渠道渠系建筑物设计322处,实有117处,完好率70%。小型灌区渠系水利用系数仅为0.6,灌溉水利用系数为0.52。井灌区共有1780眼农灌机井,装机容量26503kW。主要分布在阳高盆地和大同盆地。设计灌溉面积36.988万亩,有效灌溉面积为31.64万亩。其中渠道输水灌溉12.21万亩,渠道长559km,已作·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目防渗处理渠道155km,渠道完好率65%。设计配套建筑物2200座,实有1100座,工程完好率65%。管道输水灌溉面积为17.38万亩,低压输水管道长895km,工程完好率80%。井灌区渠系水利用系数仅为0.65,灌溉水利用系数为0.55。本年度建设项目主要布置在龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区的9个村,全部采用地下水打井取水,设备老化失修严重,致使大量机井出水量锐减,而且没有配套相应输水管道,缺乏田间配套设施。灌溉水利用系数极低。现有水利工程情况见下表2-2。表2-2项目区水利工程现状表村名 机井(眼)控制灌溉面积(亩)实际灌溉面积(亩)井取水量(万m3)备注乳头山12001800.68 八里台164250318064.05 旧堡81900145011.35 部队450040028.88 杨家堡193350280043.8 孤山11115078044.543 平山102300186025.86 夏场194650417034.514 马庄152800246024.95 合计1032110017280278.63 阳高县针对灌溉设施的老化以及传统灌溉技术的缺陷,在九十年代初,就借鉴外地先进灌溉技术,此后逐年建设管道输水灌溉工程。尤其是二十一世纪初,实施首都水资源可持续利用项目,铺设各类固定输水管道588km,建设管道灌溉面积7.32万亩,半固定喷灌面积1.78万亩,滴灌面积0.3万亩,灌溉水利用率达到0.73。起到了一定的示范引导作用,降低了农业生产成本,增加了农业产值和农民收入。同时提高了土地的利用率,节约了·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目水资源,经济效益及节水效果都很显著,已被当地农民群众广泛认可。全县建设高效节水工程面积达到17.38万亩,其中,管道灌溉工程面积12.12万亩,固定和半固定喷灌工程面积4.46万亩,微灌工程面积0.8万亩。1.1.1现有小型农田水利工程管理体制与运行机制阳高县小型农田水利建设以现有节水灌溉工程和部分机电井为突破口,大胆地进行了小型农田水利产权制度改革,由县委、县政府划出具体工程范围,委托县水务局和工程所属乡镇进行具体实施。以公开拍卖、租赁、承包的方法交给集体或个人经营,并责令其按合同、按法律办事,同时接受水利主管部门的监督检查。如水费征收严格按全县统一价格收取,任何集体和个人都不能随意加价或无故为难群众,损害农民利益。经过近几年的努力,阳高县小型水利工程产权制度改革收到良好的效果,水利设施完好率、利用率和群众的满意程度大幅提高。农民节水意识明显增强。到目前为止,全县实行小水改制的工程达1580处(眼)。对合理开发、利用全县水资源、提高农民办水积极性、增强群众节约用水意识,提高水利基础设施使用寿命,推动全县水利事业蓬勃发展,起到了积极的作用。1.1.2近年来实施小型农田水利工程投入及成效近三年来,对阳高县小型水利工程进行投入的主要有:发展和计划局、扶贫办、国土资源局、农业开发办、水务局等部门和个人投资。近3年内总共投入小型农田水利建设资金5046万元。其中:小型农田水利专项补助资金1136万元,农业综合开发资金490万元,国土整治资金900万元,扶贫资金270万元,以工代赈资金320万元,其它资金1350万元,群众投劳折资580万元。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目完成小水库维修加固4座,自流灌区7处,小高灌4处,打井320眼,辅设输水管道245km。以上工程的实施,年新增供水能力600万m³,新增高效节水灌溉面积2万亩,改善灌溉面积3.6万亩;年新增粮食生产能力1000万kg,年新增经济作物产值2500万元;农民年人均增加收入184元。1.1存在的主要问题及项目建设的必要性1.1.1水利工程在农业生产中的地位和作用加强小型农田水利工程建设,是提高粮食生产能力的关键,也是保障粮食安全和农村稳定的最基本的物质基础。近年来,随着工业化和城市化进程的加快,耕地面积缩减日益突出,致使粮食生产形势十分严峻。维护粮食安全、增加粮食产量的主要出路是提高单产。而影响粮食单产的主要因素是水。如果没有水作保障,其他各项非水增产措施也难以发挥作用。而小型农田水利工程设施年久失修,灌排能力每况愈下,其主要原因就是投入不足。过去,小型农田水利工程主要靠农民集资和投工投劳。农村税费改革后,随着“两工”的取消,小型水利工程建设主要靠村级“一事一议”来解决。但是,“一事一议”在没有财政资金引导和激励的情况下,实施难度较大,致使小型水利工程建设基本处于停滞状态。因此,迫切需要中央和地方财政增加小型水利工程建设补助资金,发挥补助资金的“引导”作用,带动地方财政和广大农民发扬自力更生的好传统,积极投工投劳参与小型农田水利工程建设。1.1.2存在的主要问题项目区农田水利经过几十年的发展,在促进农业生产发展、改善农业生产条件、保护和治理农田生态环境、推动农业及农村经济繁荣、·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目提高城乡人民生活水平等方面取得了不可磨灭的成就。为建设小康农村,进而实现社会主义新农村建设的总体目标奠定了坚实的物质基础。项目区全部在井灌区,随着国民经济和社会的不断发展,社会主义新农村的全面推进,农村经济产业结构的调整,从项目区现有水利设施和现状供水能力分析,还存在如下问题:1)工程机井分布不均匀;2)六十至八十年代成井较浅,加上多年淤积和地下水位下降,设备老化失修严重,机井出水量减少,耗能高,效益低;3)没有配套相应输水管道和田间配套设施,灌溉水利用系数极低。以上问题造成项目区农田供水不足,不能正常发挥种植效益,限制了农业生产的发展。上述问题造成供水不足,不能正常发挥工程效益,限制了农业生产的发展。1.1.1项目建设的必要性阳高县是一个典型的农业县,全县85%以上为农业人口,农业人口70%的收入来源于农业种植养殖。但项目区受自然、技术、经济等条件制约,水资源开发利用程度较低,工程分布不均匀,水土资源不匹配,造成项目区农业灌溉用水严重不足。另一方面,由于输水灌溉工程不配套,渗漏损失量大,存在着严重的水资源浪费,工程型缺水普遍存在。项目区农田亩均粮食产量不足320kg,农业灌溉产值低。项目区实施小型农田水利建设后,粮食亩产平均达到500kg。随着种植条件的改善,农民种植附加值高的经济作物也会逐步增加,农民的经济收入也会大幅度提高,同时也会极大地调动农民种粮的积极性。大力建设高效节水灌溉工程,将会极大地提高水的利用率。为·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目节约用水,建设节水型社会,提高水资源利用率和承载力,对水资源的可持续利用,保障项目区经济社会的可持续发展夯实基础。通过实施高效节水工程还可减少肥料的流失,不仅降低了农业生产成本,同时对降低地下水的氮、磷污染、改善农业生态环境起到积极作用。因此,为了保障粮食安全,促进农业增产、农民增收,发展现代农业,开展小型农田水利重点县建设,不仅是项目区农业生产和经济发展的需要,而且是项目区各级政府和群众的迫切要求。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目项目区水量供需平衡及水质分析1.1灌溉设计标准及设计基准年选择本项目采用灌溉保证率法确定灌溉工程设计标准。依据项目区自然地理、社会经济状况、水资源以及作物种植情况,结合《节水灌溉技术规范》要求,灌溉设计标准及设计基准年确定如下:低压管道输水灌溉工程设计保证率取75%;喷灌、微灌工程设计保证率取90%;设计基准年为2011年。1.2项目区水资源开发利用状况及可供水量根据《大同市第二次水资源调查评价》分析,项目区地表水资源总量为350万m³,可利用水资源量245万m³。根据《山西省阳高县地下水资源详查报告》和《大同市阳高县水文地质类型区划分报告》,项目区地下水资源量为850万m³,可开采水资源量为595万m³。项目区可供水资源总量为840万m³。1.3需水量计算1.3.1农业灌溉用水量1.3.1.1低压管灌灌溉制度(1)作物种植比例根据调查,阳高县种植作物主要有蔬菜、玉米、谷黍、果林、小杂粮及其它,考虑种植结构会随着农业产业的不断发展和科技含量的不断提高,对现状作物种植比例应该作相应的·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目适当调整,确定的种植比例见下表。表3-1主要作物种植比例表作物玉米谷黍蔬菜果林其它复种指数现状(%)54.69.15.34.626.4100%规划(%)388202014100%(2)作物需水量的确定作物的需水量是灌溉制度设计的重要指标,本次作物需水量的确定是依据作物的生理需水与生长需水,参照省水科所的有关试验资料及永定河的流域规划,结合本次灌区的调查结果综合分析确定,作物需水量如下表:表3-2主要作物需水量单位:m³/亩作物玉米谷黍蔬菜果林其它需水量310290350220220(3)作物生长期降雨量及有效雨量据阳高县气象站1956-2008年实测降水资料进行频率分析计算,并用皮尔逊Ⅲ型曲线适线,对不同作物其生育期的降雨量进行频率点绘,计算出设计保证率情况不同的降雨量以及对应的典型年,并以典型年进行同倍比缩放,求得设计年的有效降雨量(P=50%的典型年1978年,有效降雨量444.6mm;P=75%的典型年为1989年,有效降雨量372mm)。作物生长期降雨量有效利用率按下表计算。表3-3降雨量有效利用率表日雨量小于5mm5~30mm30~50mm50~100mm备注利用率%0806040根据典型降水资料,各种作物生长期有效降雨量计算成果见下表。表3-4P=50%作物生长期有效雨量·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目典型年作物生长期降雨量(mm)有效雨量有效利用系数(%)起止时间天数(天)mmm³/亩1978年玉米4.21~9.30160328.6219.04149.8268.4谷黍4.21~9.25155327.2218.11149.468.7蔬菜5.1~9.30120318.6212.38149.9470.6果林5.1~9.30120318.6212.38149.9470.6其它5.1~9.30120318.6212.38149.9470.6表3-1P=75%作物生长期有效雨量典型年作物生长期降雨量(mm)有效雨量有效利用系数(%)起止时间天数(天)mmm³/亩1989年玉米4.21~9.30160288.1192.05116.4160.61谷黍4.21~9.25155284.9189.55116.4161.29蔬菜5.1~9.30120281.8187.85116.4161.97果林5.1~9.30120281.8187.85116.4161.97其它5.1~9.30120281.8187.85116.4161.97(4)灌水定额计算净灌溉用水量采用水量平衡方程式估算,计算公式为:(3-1)式中M——作物生长期灌溉用水量,m³/亩;E——作物需水量,m³/亩;P0——生长期有效降雨量,m³/亩;S——地下水补给量,m³/亩;△V——作物生长期初末的田间根系吸水层储水量,m³/亩。由于项目区内地下水埋深较大,故地下水补给量忽略不计。作物生长期初末的田间根系吸水层储水变化△V很小,并且习惯于播前冬灌,故△V忽略不计。故上述公式可简化为:·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目按此公式计算得各种作物不同频率的净灌溉定额见下表。表3-1各种作物生长期净灌溉定额单位:m³/亩保证率(%)作物作物生长期需水量作物生长期有效雨量计算净灌溉定额调整净灌溉定额50%玉米310149.87160.13160谷黍290149.87140.13140蔬菜350149.87200.13200果林220149.8770.1370其它220149.8770.137075%玉米310116.41193.59195谷黍290116.41173.59170蔬菜350116.41233.59240果林220116.41103.59100其它220116.41103.59100(5)灌溉制度设计从各种作物的需水特性分析确定各种作物的灌水次数、灌水时间、灌水定额。另外,由于本地区基本上十年九旱,降雨量少,特别是冬春季雨量更少,绝大部分土地播前墒情不足,不能保证适时下种,所以,冬春汇地是本地区一次保墒的关键水。为此,春秋汇地另列一项,未计入作物生长期的灌溉用水量内。其冬春汇面积一般占总面积的75%左右,且以春汇为主占65%,秋(冬)汇地大约占10%。夏浇平均灌水定额为30~50m³/亩。根据调查,本地区群众习惯于山药只在开花期浇灌,对其灌水定额据此作了调整。结合净灌水定额计算值,再加春秋汇地,求得各种作物综合净灌溉定额。根据当地历年灌溉实际调查,结合“雁北灌溉制度”初步拟订,一般生长期内玉米2~3次,小麦3~4次,谷黍2~3次,其它2~3次。据此分析计算,并考虑灌溉的不均匀性,降水的不均匀性,对净灌水定额适当调整,以亩次灌溉水控制在50~70m³·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目,安排灌水次数。P=50%:玉米3次,谷黍2次,蔬菜7次,其它3次。P=75%:玉米4次,谷黍3次,蔬菜8次,其它3次。灌水时间按作物生育期及灌水次数确定,其轮灌期控制在15~25天,最长不突破一个月。根据上述计算结果,参照县域内灌水习惯等制定灌溉制度,见下表:表3-1P=50%管灌作物灌溉制度表作物名称灌水次数灌水性质灌水定额(m³/亩)灌溉定额(m³/亩)灌水起止时间灌水天数备注玉米1播前501604.10~4.20112拔节507.1~7.10113抽穗灌浆608.1~8.1011谷黍1播前501404.1~4.20202抽穗407.16~7.25103灌浆508.14~8.2310蔬菜1生长期302004.20~4.30112305.10~5.1453306.1~6.454306.20~6.2445307.5—7.956308.1—8.457208.14—8.195果林1花前35704.10~4.24152膨大357.1~7.2020其它1生长期35704.15~4.30162357.15—7.206表3-2P=75%管灌作物灌溉制度表·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目作物名称灌水次数灌水性质灌水定额(m³/亩)灌溉定额(m³/亩)灌水起止时间灌水天数备注玉米1播前501954.10~4.20112拔节505.20-5.30113抽穗507.1~7.10114灌浆458.1~8.1011谷黍1播前601704.1~4.20202抽穗557.16~7.25103灌浆558.14~8.2310蔬菜1生长期302404.1~4.10112304.20~4.2453305.10~5.1454306.1~6.445306.20~6.2456307.5—7.957308.1—8.458309.1—9.45果林1花前351004.10~4.24152膨大357.1~7.20203成熟307.20~8.2010其它1生长期501004.15~4.30162507.15—7.2061.1.1.1喷灌灌溉定额参照太原理工大学编制的《阳高节水型社会建设试点县实施方案》定额:表3-1喷灌灌水定额指标表·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目作物P=50%P=75%灌溉定额(m³/亩)灌水定额(m³/亩)灌溉次数灌溉定额(m³/亩)灌水定额(m³/亩)灌溉次数玉米16020-30619520-307谷黍14020-30517020-307蔬菜20020-30824020-309果林7020-30310020-304其它7020-30310020-3041.1.1.1微灌灌溉定额参照太原理工大学编制的《阳高节水型社会建设试点县实施方案》定额:表3-1滴灌灌水定额指标表作物P=50%P=75%灌溉定额(m³/亩)灌水定额(m³/亩)灌溉次数灌溉定额(m³/亩)灌水定额(m³/亩)灌溉次数玉米8515—20511015—206谷黍6815—2049415—205蔬菜7315—2049415—205果林3515—2023015—202其它6815—2049415—2051.1.1.2灌溉用水量根据编制的灌溉制度,按公式计算综合灌溉净定额:(3-2)式中m综——综合灌溉定额,m³/亩;αi——作物种植比例;mi——作物灌溉定额,m³/亩。不同灌溉方式的综合灌溉定额如下:P=50%水文年,管灌、喷灌综合灌溉净定额135.8m³/亩,微灌综合灌溉净定额68.9m³/亩;P=75%·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目水文年,管灌、喷灌综合灌溉净定额169.7m³/亩,微灌综合灌溉净定额87.3m³/亩。灌溉用水量用下式计算:(3-3)式中W灌——灌溉用水量,m³;F——灌溉面积,亩;η综——灌溉水有效利用系数,其余符号同前。根据以上公式,计算灌溉用水量见下表3-11。表3-1灌溉用水量计算表序号灌溉类型灌溉面积(万亩)净灌溉定额(方/亩)灌溉水利用系数毛灌溉定额(方/亩)灌溉用水量(万m³)50%75%50%75%50%75%1微灌0.3268.8687.280.976.597.024.531.02喷灌0.4135.8169.70.85159.8199.663.979.93管灌1.78135.8169.70.8169.8212.1302.2377.6合计2.5390.5488.51.1.1工业用水量项目区2011年现状工业用水量80万m³。根据阳高县国民经济和工业发展经济指标及万元产值用水量分析,规划2012年工业用水量达85万m³。1.1.2城镇生活及农村人畜用水量按照阳高县人口增长速度和人口用水标准(生活用水标准农业人口按40L/天.人,非农业人口按90L/天.人)分别确定,项目区城镇及农村生活用水量44万m³。大畜按25L/天.头确定,用水量为12万m³。该部分用水总量为56万m³。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1.1生态及其它用水量的确定项目区生态用水主要包括城市环境绿化和全区范围内田间林维系以及水库、湖泊水面维系的用水,按照《阳高节水型社会建设试点县实施方案》项目区生态年规划用水总量为48万m³,其它年用水总量5万m³。1.2水土资源平衡计算根据项目区农业灌溉用水量、工业用水量、城乡人畜用水量及其它用水量的需求计算,P=75%时年需水量为681万m³。表3-1项目区水量供需平衡分析表(P=75%)可供水量(万m³)需用水量(万m³)合计地面水地下水增引水合计灌溉工业城乡人畜生态其它8402455950681488855553项目区实际年可利用水资源量为840万m³,在保证率为75%时,其需水量完全能得到满足,灌溉用水量也小于地下水可供水量。根据项目区水资源可供水量和总取水量分析,通过兴建水源工程,实施节水挖潜改造,对水资源进行优化配置等措施,提高水资源和水环境的承载能力,严格控制和减少地下水开采量,使项目区水资源供需关系达到基本平衡。1.3灌溉水质分析项目区境内各河流均未受到污染,经阳高县卫生防疫检测单位水质检验的结果表明,项目区的地下水水质符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)指标。也就是说,阳高县的水资源均适宜作为农田灌溉用水。2.·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目建设任务及工程设计1.1工程建设原则、任务及主要建设内容1.1.1工程建设原则依据《阳高县农田水利建设规划(2010~2020年)》以及此次重点县建设的目标和任务,结合全县水利建设现状,此次小型农田水利建设方案坚持以节水灌溉为主、开源为辅的原则,在全县井灌区建设以管灌、半固定喷灌、微灌为主的高效节水灌溉工程,强化工程管理措施,全面实施节水灌溉工程,大力提高水资源的利用率和效益,以水资源可持续发展和促进全县经济社会又好又快发展为项目工程的建设目标。项目建设要严格遵循以下建设原则:(1)按照规划、因地制宜按照《阳高县小型农田水利重点县》的规划内容,区分轻重缓急,分期分批实施。(2)集中连片、突出重点项目建设要相对集中连片,形成规模,发挥工程的整体效益,优先安排农业增产增效潜力大、示范作用强、前期工作充分、群众积极性高的工程。(3)尊重民意、民办公助充分尊重农民意愿,按照“一事一议”筹资筹劳的要求,组织工程所在地农民筹劳筹资,使农民真正成为小型农田水利工程建设、管理和受益的主体。(4)整合资金、完善机制·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目要整合各部门之间的相关资金、技术资源,加强部门联合,完善小型农田水利长效建设管护机制。1.1.1工程建设任务2012年建设任务是新增节水灌溉面积2.5万亩,其中管灌面积1.78万亩,喷灌面积0.4万亩,微灌面积0.32万亩。工程主要布置在龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区,涉及乳头山、八里台、旧堡等9个行政村。各村节水灌溉工程建设任务见下表:表4-1工程建设任务汇总表乡镇村庄管灌(万亩)喷灌(万亩)微灌(万亩)合计(万亩)龙泉镇乳头山0.200.20八里台0.200.150.130.45旧堡0.100.100.16部队0.250.25小计0.500.400.231.06罗文皂镇杨家堡0.300.30孤山0.380.38平山0.300.30小计0.980.98北徐屯乡马家庄0.200.080.26夏场0.110.010.21小计0.310.090.47总计1.780.40.322.5本次项目实施后,将于已有的龙泉镇片区、罗文皂镇片区、北徐屯乡片区、黄黑水河灌区的10.28万亩节水灌溉面积连片,形成连片节水灌溉面积12.78万亩,其中高效节水灌溉连片面积为10.59万亩。1.1.2主要建设内容主要建设内容包括:更新井56眼,维修旧井20眼,利用旧井12眼,机泵配套88套,铺设输水管道185.7km,架设变台20·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目座,高、低压线路28.1km等。土方开挖27.59万m³,土方回填27.23万m³,各类砌石0.20万m³,混凝土0.15万m³,总投工2.85万工日。1.1设计依据l《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006;l《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007;l《微灌工程技术规范》GB/T50485-2009;l《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》GB/T20203-2006;l《农田灌溉水质标准》GB5084-2005;l《机井技术规范》SL256-2000l《大同市第二次水资源调查评价报告》;l《大同市阳高县水文地质类型区划分报告》;l《山西省阳高县地下水资源详查报告》;l《阳高县小型农田水利重点县(2012—2014年)》;l《大同市阳高县农田水利建设规划(2010—2020年)》;以及其他国家现行有关标准。1.2总体布局阳高县2012年小型农田水利重点县建设项目,主要布置在龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区,新增节水灌溉面积2.5万亩。其中管灌面积1.78万亩,喷灌面积0.4万亩,微灌面积0.32万亩。管灌区包括龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区共计71个管灌片。各管灌片采用半固定式低压管灌系统。系统由首部枢纽、输配水管网及给水装置组成。采用机井水泵提水,每个独立管网系统设三级管道,干、支管为固定式地埋管道,支管垂直干管布置,为单向灌溉,支管上大约每隔50m设一个给水栓,由给水栓连接移动软管·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目输水入田间,移动软管采用改性聚乙烯软水管。喷灌区主要布置在水源条件较好的部队村和八里台村共计12个片区,主要区块喷灌采用半固定喷灌系统。系统由首部枢纽、输配水管网及喷头组成。机井水泵出口直接与管网干管连接。干、支管为固定式地埋管道,配水支管上设截阀体,移动喷灌管道与截阀体通过快接连接。移动管道由铝直管、铝三通管和铝堵头组成,铝三通管上安装喷头插座,插座上插入喷头立管和喷头,由喷头支架支撑进行灌溉喷洒。另在部分区块喷灌采用中心支轴式喷灌机。微灌区由八里台、旧堡、夏场、马家庄四大片区组成,共有929个大棚。微灌系统全部采用固定式滴灌系统,系统由首部枢纽、输配水管道及滴灌管组成。棚外管网来水经过棚内施肥、过滤装置后接入沿大棚一侧布置的支管,毛管采用滴灌管与支管打孔后用旁通连接。棚间种植区布置一条微喷带进行灌溉。另在八里台片区中选取一眼机井控制的40个大棚布置“水肥一体化”自动灌溉系统。1.1工程设计1.1.1水源工程设计阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目分布在龙泉镇、罗文皂镇、北徐屯乡三个井灌区,全部采用地下水灌溉。依据阳高盆地、大同盆地的水文地质资料和现有成井资料,一般常规井开孔直径550~600mm,井深在80~130m,出水量达40~60m³/h。部分区域机井出水量达80m³/h。井壁管选用预应力钢筋混凝土井管。结合现场和已有水井出水配套情况,小型农田水利重点县2012年建设项目设计更新井56眼(·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目90m深机井34眼,120m深机井9眼,130m深机井13眼,其中乳头山1~7号井深130m,平山1~6号井深130m,孤山4、5、6号井深120m,杨家堡6号井、吃水井深120m,旧堡1~4号井深120m,其余更新井井深90m),维修旧井20眼,利用旧井12眼,机泵配套88套。所属位置及数量见下表。表4-1打井配套工程设计表乡镇村庄更新井(眼)维修旧井(眼)利用旧井(眼)机泵配套(套)备注井深90m井深120m井深130m小计龙泉镇乳头山77108八里台884315旧堡44004部队33227罗文皂镇杨家堡6284214孤山4374314平山663211北徐屯乡马家庄77108夏场66107合计34913562012881.1.1低压管灌工程设计主要设计参数:设计灌溉保证率75%,灌溉水利用系数0.8。一、设计灌水定额(4-1)式中:m——设计灌水定额,mm;rs——计划湿润层土壤干容重,砂壤土取1.4kg/m³;h——土壤计划湿润层深度,管灌区以大田作物为主取0.5m;β1——适宜含水层上限,取田间持水率的0.85~1.00,取β1=22%;β2——适宜含水层下限,取田间持水率的0.60~0.65,大田作物取β2=16%。经计算,m=1000×1.4×0.5×(22~16%)=42mm=28m³/亩。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目二、设计灌水周期按如下公式计算:(4-2)式中:T——设计灌水周期,d;Ed——作物最大日需水量,mm/d,根据地区群众灌水经验取4mm/d。计算得T=10.5d,取T=10d。三、单井控制灌溉面积计算(4-3)式中:F0——单井控制灌溉面积,亩;Q——单井出水量,m³/h;T——灌溉周期,d;t——灌溉期间每天开机时间,取20h/d;η——灌溉水利用系数,管灌取0.80;m——灌水定额,m³/亩;η1——干扰抽水的水量削减系数,η1取10%;本项目管灌区内机井出水量为50~80m³/h,经计算,确定单井控制管灌面积为257~411亩。四、管网布置根据单井流量和控制灌溉面积、灌溉制度、田块形状、地形等情况布置管道系统。干管平行种植方向,支管基本垂直于干管,支管上给水栓间距50m,单向分水。本年度共实施低压管道输水灌溉面积1.78万亩,共有71片独立地块管灌系统,各机井管网布置详见各管灌片管道平面布置图。五、典型地块管灌工程设计·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目本设计选取马家庄村的4#机井作为典型地块,单井出水量为50m³/h,地块东西长450m,南北长300m,灌溉面积277亩。干管东西向布置435m,支管垂直干管布置,为单向灌溉。每隔100m南北向布置一条支管,支管长240m,支管上每隔50m设一个给水栓,每条支管上共设5个给水栓。(1)管网设计流量因地块面积小于单井控制面积,故管网设计流量由单井出水量控制,即为单井出水量50m³/h。根据单井出水量、灌溉制度、畦田形状及地块平整程度等因素,结合当地灌溉管理情况,按开启一个出水口的集中轮灌方式运行。即每次开启一条支管,每条支管上开启1个给水栓。按此灌溉制度,各条管道的流量均等于单井出水量。(2)管材选择本次设计采用单井独立灌溉系统,设三级管道,其中干、支管为固定式管道,毛管为移动式管道。干、支两级固定管道均采用0.4MpaPP管材,根据前述单井控制灌溉面积及畦块设计,在每条支管上设一定数量的给水栓。考虑防冻及机耕车辆辗压,干、支管埋深按1.7m考虑,给水栓竖管出露地面0.3m,并以预制混凝土护墩护砌。移动软管采用改性聚乙烯软水管。(3)管道直径的计算根据前述管网布置所设计的各级管道流量,初估管径时硬塑料管流速在1.0~1.5m/s之间的要求,按下列公式选择管径:(4-4)式中:d——管道内径,mm;Q——管道设计流量,m³/h;·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目v——经济流速,m/s。根据上式并结合厂家生产规格,选用干、支管管径均为110mm。(4)管道系统水力计算①沿程水头损失依据《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》管道沿程水头损失公式计算。(4-5)式中:hf——沿程水头损失,m;f——管材摩阻系数;Q——管道的设计流量,m³/h;L——管长,m;D——管道内径,mm;m——流量指数;b——管径指数。各种管材的f、m、b值,可按下表取用。表4-1摩阻系数、流量指数、管径指数值表(Q以m³/h计)管材类别管材摩阻系数f流量指数m管径指数b塑料管0.948×1051.774.77钢管、铸铁管6.25×1051.95.1铝管、铝合金管0.861×1051.744.74注:地埋薄壁塑料管的f值,宜用表内塑料管f值的1.05倍。根据规范,地面软管沿程水头损失根据软管布置的顺直程度及铺设地面的平整程度取塑料硬管水损公式计算后的1.11~1.5倍,设计取1.3倍。②局部水头损失局部水头损失依据规范为沿程水头损失的10~·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目15%,拟采用沿程水头损失的12%计算。③管道系统的最大和最小工作水头管灌系统最大工作水头的参考点一般为距水源最近的给水栓,最小工作水头的参考点一般为距水源最远的给水栓,根据下式计算管道系统最大和最小工作水头。(4-6)(4-7)式中:Hmax——管道系统最大工作水头,m;Hmin——管道系统最小工作水头,m;Z0——管道系统进口高程,m;Z1——控制点1的地面高程,m;Z2——控制点2的地面高程,m;△Z1、△Z2——分别为参考点1与参考点2给水栓出口中心线与地面高差,m;∑hf,1、∑hj,1——管道系统进口至参考点1给水栓的管路沿程水头损失、局部水头损失,m;∑hf,2、∑hj,2——管道系统进口至参考点2给水栓的管路沿程水头损失、局部水头损失,m;h0——给水栓工作水头,m,一般取0.3~0.5m。经计算,该典型片管道系统最大、最小工作水头分别Hmin=6.75m、Hmax=20.49m。④设计工作水头需设水泵加压的管道灌溉系统,设计工作水头宜按最大和最小工作水头的平均值近似取用,按下式计算:(4-8)·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目式中:H0——管道系统设计工作水头,m;Hmax——管道系统最大工作水头,m;Hmin——管道系统最小工作水头,m。经计算,H0=13.62m。(5)水泵设计扬程及选型水泵设计扬程(4-9)式中:Hp——水泵设计扬程,m;H0——管道系统设计工作水头,m;Z0——管道系统进口高程,m;Zd——机井动水位,m;∑hf,0、∑hj,0——水泵吸水管进口至管道系统进口之间的管道沿程、局部水头损失,m。该片管道系统进口高程为0.5m,机井动水位为-30m,水泵出水管总水头损失为5m,计算得水泵设计扬程为49.12m。按照设计流量和扬程,结合厂家生产规格进行水泵选择,确保在系统设计流量下,水泵工作在高效区。本典型片选取井用水泵型号为200QJ50-52/4,其配套电机功率为11千瓦。六、管灌区各片水力计算及水泵选型汇总本年度共实施71片地块管灌系统,各片水力计算及水泵配套选型详见下表。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目表4-1管灌区各片水力计算及水泵选型汇总表村名分片名控制面积(亩)设计流量(m³/h)管道外径(mm)设计工作水头(m)机井动水位(m)水泵设计扬程(m)水泵选型备注夏场1号井175501107.35-35.0047.8550-522号井150501106.77-35.0047.2750-523号井197501108.80-35.0049.3050-524号井104501106.96-35.0047.4650-525号井154501106.04-35.0046.5450-526号井2005011010.16-35.0050.6650-52旧井100501109.69-35.0050.1950-52马家庄1号井224501108.76-30.0044.2650-522号井167501107.77-30.0043.2750-523号井306501108.96-30.0044.4650-524号井2775011013.62-30.0049.1250-52典型片5号井2605011010.26-30.0045.7650-526号井258501107.10-30.0042.6050-527号井2605011013.58-30.0049.0850-52旧井218501107.86-30.0043.3650-52孤山1号井225501109.16-60.0074.6650-782号井256501107.38-60.0072.8850-783号井224501108.32-60.0073.8250-784号井2686011016.66-50.0072.1663-805号井3036011016.99-50.0072.4963-806号井3606011019.33-50.0074.8363-807号井3566011020.83-50.0076.3363-80旧1号井240501109.14-60.0074.6450-78旧2号井239501109.59-60.0075.0950-78旧3号井3508014010.06-60.0075.5680-80旧4号井410801408.39-60.0073.8980-80旧5号井2605011012.42-60.0077.9250-78旧6号井170501104.96-60.0070.4650-78旧7号井137501105.57-60.0071.0750-78杨家堡1号井183501107.73-50.0063.2350-652号井269501109.51-50.0065.0150-653号井201501109.64-50.0065.1450-654号井160501107.99-50.0063.4950-65·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目5号井1945011010.07-50.0065.5750-656号井1755011010.58-50.0066.0850-65吃水井179501109.63-50.0065.1350-65旧1号井173501108.90-50.0064.4050-65旧2号井2275011010.41-30.0045.9150-52旧3号井3825011014.32-30.0049.8250-52旧4号井1715011013.40-30.0048.9050-52旧5号井182501107.89-30.0043.3950-52旧6号井2435011012.50-30.0048.0050-65果园井2465011011.33-30.0046.8350-65平山1号井150501108.21-70.0083.7150-912号井2105011010.45-70.0085.9550-913号井3406011022.25-70.0097.7563-1004号井2666011010.10-70.0085.6063-1005号井1705011012.22-70.0087.7250-916号井4006011022.66-70.0098.1663-100旧1号井150801407.13-60.0072.6380-80旧2号井345801408.75-60.0074.2580-80旧3号井410801407.04-80.0092.5480-100旧4号井2808014011.10-60.0076.6080-80旧5号井260801407.38-60.0072.8880-80乳头山1号井3415011010.18-85.00100.6850-1042号井2615011010.31-85.00100.8150-1043号井221501104.82-85.0095.3250-104旧4号井71501103.15-85.0093.6550-1045号井2865011010.26-85.00100.7650-1046号井3615011011.76-85.00102.2650-1047号井271501109.74-85.00100.2450-1048号井201501106.63-85.0097.1350-104旧堡1号井2106011016.63-95.00117.1363-1202号井300601109.30-95.00109.8063-1203号井2406011012.34-95.00112.8463-1204号井211601109.01-95.00109.5163-120八里台1号井4208014013.81-40.0059.3180-602号井380801408.59-40.0054.0980-603号井4208014010.78-40.0056.2880-60·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目旧1号井310801407.87-40.0053.3780-60旧2号井4858014013.89-40.0059.3980-601.1.1喷灌工程设计1.1.1.1半固定式喷灌工程设计参数:设计灌溉保证率90%,灌溉水利用系数0.85。一、管网系统布置系统由首部枢纽、管网及喷头组成。水泵出口直接与管网干管固定连接。地埋固定管道采用PVC管。管件采用钢制,管道与管件连接采用承插连接。配水支管上设截阀体,截阀体与出地钢立管通过法兰连接,出地钢立管通过钢三通与地埋固定管道相连。移动管道与截阀体通过快接软管连接。移动管道由铝直管、铝三通管和铝堵头组成,铝三通管上安装插座,插座上插入喷头立管,喷头立管高度1.5m,由钢支架支撑。二、喷头选型喷头选用ZY-2型,该喷头性能如下:工作压力0.3Mpa,喷咀直径8×3.1mm,喷水量4.81m³/h,有效射程20.4m。(1)雾化指标计算公式(4-10)式中ρd——雾化指标;H——喷头设计工作压力,m;d——喷咀直径,mm。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目计算得雾化指标ρd=3750,介于大田作物灌溉雾化指标3000~4000之间,符合要求。(2)组合形式项目区风向多西北风,风速约为3m/s。支管与主风向夹角为45°~67.5°时,采用不等间距布置。喷头的组合间距:a=kaR(4-11)b=kbR(4-12)式中:R——喷头的设计射程,m;a——喷头间距,m;b——支管间距,m。取ka=0.9,kb=1.2代入上式有喷头间距a=0.9×20.4=18.36m支管间距b=1.2×20.4=24.48m铝支管每节标准管长6m,考虑施工安装方便,喷头间距取18m,支管间距取24m。(3)喷灌强度校核组合喷灌强度公式:(4-13)式中:ρ——组合喷灌强度,mm/h;kW——风系数;Cρ——布置系数;ρs——单喷头喷灌强度,mm/h;按单支管多喷头同时全圆喷洒,支管斜交风向进行计算,根据《喷灌工程设计手册》查得布置系数Cρ=1.8,取风系数kW=1.45,单喷头喷灌强度ρs=1000q/πR2=1000×4.81/3.14/20.42=3.68mm/h。经计算后得:ρ=9.60mm/h<ρ允=15mm/h,喷灌强度符合要求。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目三、单井控制灌溉面积计算本项目喷灌区内机井出水量为80m³/h,日工作时间按18h,灌溉水利用系数为0.85。单井控制面积按前式(4-3)计算,确定单井控制喷灌面积为393亩。四、管网布置根据单井流量和控制灌溉面积、灌溉制度、田块形状、地形等情况布置管道系统。干管平行种植方向,分干管垂直于干管,分干管上设截阀体,截阀体间距24m。本年度共实施喷灌灌溉面积0.38万亩,各机井喷灌管网布置详见各喷灌片管道平面布置图。五、典型地块喷灌工程设计本设计选取部队村1#机井为典型地块,地块东西长480m,南北长492m,控制面积357亩,机井出水量为80m³/h。干管南北向布置360m,分干管垂直干管布置,为单向灌溉,每隔120m南北向布置一条分干管,分干管每隔24m设一个截阀体。(1)灌溉工作制度①单喷头一次灌水所需时间(4-14)式中:t——单喷头一次灌水所需时间,h;m——设计灌水定额,由前(4-1)式计算结果42mm;a——喷头布置间距,m;b——支管布置间距,m;q——喷头设计流量,m³/h;η——灌溉水利用系数,取0.85。经计算:大田作物一次灌水所需时间t=4.4h。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目②喷头每日可工作的喷点数(4-15)式中:n——喷头每日可工作的喷点数,个;tr——设计日净喷时间,18h;t——喷头每日工作的时间,h;ty——每次移动、拆装和启闭喷头的时间,h,由于安装备用支管,故ty=0。经计算得:n=4个。③同时工作的喷头数(4-16)式中:np——同时工作的喷头数,个;Np——控制区总喷点数,个;n——喷头每日可工作的喷点数,个;T——设计灌水周期,天。该典型片喷头总数为72×7=504个,计算得:np=12.84个,而每条支管上布置7个喷头,每次工作2条支管。每井配6根支管,同时工作2根,备用4根,每根支管长114m。(2)管道设计根据喷灌系统的工作制度,确定管道流量指标,并选择管径。①管道设计流量(4-17)式中:Q——喷灌系统的设计流量,m³/h;qi——设计工作压力下的喷头流量,m³/h;n——同时工作的喷头数目;·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目ηG——管道系统水利用系数,取0.98。该喷灌系统为二条支管同时工作,经计算得Q=4.81×14/0.98=68.71m³/h<单井出水量故以单井出水量作为设计流量。②支管管径的选择按《喷灌工程技术规范》要求,支管中任意两个喷头之间的水头差应不超过喷头工作压力的20%。考虑地形高差△z的影响时表示为:hW+△Z≤0.2hp(4-18)式中:hW——同一支管任意两个喷头间的水头差,m;hp——喷头设计工作压力水头,m;△Z——任意两个喷头的进水口高程差,顺坡布置为负,逆坡布置为正。移动式支管水力计算中通常可不考虑局部水头损失,因为移动支管常用一种管径,流速水头逐次减少,抵偿了局部损失,即hw≈hf。支管基本上沿等高线布置,最大水头差是在支管上首末两个喷头之间,△Z按0.22m计算。等距等流量多喷头支管的沿程水头损失按下式计算(4-19)(4-20)式中:hfx——多喷头支管沿程水头损失;N——喷头或孔口数;X——多孔支管首孔位置系数,即支管入口至第一个喷头的距离与喷头间距之比。其他参数同前。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目由m=1.74,X=6/18=0.33,N=7确定F=0.385,再将铝管水力计算指数f=0.861×105,b=4.74等,代入上式,反算求解得D≥68.5mm,根据铝制移动支管规格,采用φ76mm移动铝管,内径73mm。③干管管径的选择干管管径按式(4-4)估算确定。按单井出水量80m³/h计算,干管管径为133mm,取UPVC商品管径140mm,公称压力0.6Mpa。(2)管网水力计算选择最不利工作点进行水力计算。干管采用φ140mm/0.6Mpa的UPVC管;移动管道采用φ76mm薄壁铝管。干管沿程水头损失按式(4-5)进行计算,局部损失按沿程损失的10%计算。支管入口压力H支按下式计算:H支=hfx+hp+hf竖+L竖-0.25hf首、末(4-21)式中:hfx——用多口系数法计算的支管沿程水头损失,m;hp——喷头设计压力工作水头,m;hf竖——喷头竖管水头损失,m;L竖——喷头竖管长度,m;hf首、末——支管上首、末两喷头间管段沿程水头损失,m。由m=1.74,X=9/18=0.5,N=7确定F=0.402;由m=1.74,X=1,N=6确定F’=0.457,代入式(4-19)、(4-20),经计算得到hfx=2.52m;hf首、末=3.00m。喷头竖管高1.5m,采用φ33薄壁铝管,管内径30mm,由于竖管的工作压力是在入口前200mm处测试(参见国家标准),所以竖管长度及水头损失计算长度均以L竖=1.5-0.20=1.30m计,经计算hf竖=0.198m。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目故H支=2.52+30+1.3+0.198-3.00×0.25=33.27m。管网系统设计总水头:H系统=h干+H支+△Z(4-22)式中:h干——干管总水头损失,m;H支——支管入口压力水头,m;△Z——管道系统进口与支管入口地形高差,m。根据式(4-5)计算干管总水头损失为11.92m,地形高差取0.5m,故系统设计水头为45.69m。(2)水泵设计扬程及选型根据式(4-9)确定水泵设计扬程,而该机井动水位为-25m,水泵出水管总水头损失为5m,计算得到水泵设计扬程为75.69m。系统设计流量为80m³/h,设计选取水泵型号为250QJ80-80/4,其配套电机功率为30kW。六、半固定式喷灌区各片水力计算及水泵选型汇总本年度共实施9片半固定式喷灌系统,各片水力计算及水泵配套选型详见下表。表4-1半固定式喷灌区水力计算及水泵选型汇总表村名分片机井名控制面积(亩)设计流量(m³/h)管道外径(mm)设计工作水头(m)机井动水位(m)水泵设计扬程(m)水泵选型备注部队1号井3578014045.69-25.0075.6980-80典型片2号井728014044.91-10.0059.9180-60旧1号井3708014030.81-20.0055.8180-60旧2号井3508014043.61-10.0058.6180-60八里台四里叉3508014043.70-10.0058.7080-60四里叉南3188014040.34-20.0075.3480-60北梁西2678014040.40-20.0075.4080-60小北梁西2708014044.56-10.0059.5680-60·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目下官地2628014043.69-10.0058.6980-601.1.1.1中心支轴式喷灌机本设计拟在部队村部分喷灌区块上布置中心支轴式喷灌机,中心支轴式喷灌机又称圆形喷灌机,将其转动支轴固定在灌溉面积中心的钢筋混凝土支座上,支轴座中心下端与井泵出水管相连,上端通过旋转机构(集电环)与旋转弯管连接,然后通过桁架上的喷洒系统向作物喷水。喷灌机的机体选型主要依据地块的大小和形状来决定。该灌溉片东西向长为1620m,南北向长为500m,确定单台机组的覆盖半径为250m,控制面积为300亩。整个喷灌区共布置3台机组。在喷洒不到的边角部分布置半固定式喷灌管道。根据作物最大腾发量计算喷灌机所需流量见下式:Qs=0.667ETPA/(TpηS)(4-23)式中:Qs——喷灌机设计流量,m³/h;ETP——最大腾发量,mm/h,本项目区按6mm/h;A——灌溉面积,亩;TP——设计机组日工作时间,取20h;ηS——喷灌机水利用效率,取0.85。计算得Qs=0.667×6×300/(18×0.85)=78.47m³/h选用设备的主要设计参数见下表:表4-1中心支轴式喷灌机性能参数表设备型号每跨长(m)跨架数末端悬臂长(m)系统总流量(m³/h)设备入口工作压力(Mpa)末端最小工作压力(Mpa)DYP-2456045800.2-0.30.15主管道喷灌强度设备地隙单跨重·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目灌水均匀度行走功率最大爬坡能力φ140×3mm5.2-52.1mm≥85%1.5kW2.5-2.9m20%2600kg该喷灌机配备进口低压喷头,具备防风性能,每个喷头均配备调压器。该片已有2个旧井,机井出水量均为80m³/h,可满足2台喷灌机供水要求。拟增加一个新井,供水主管均采用φ140PVC给水管。该片机井动水位为-20m,根据式(4-9),3台喷灌机供水水力计算及水泵配套选型见下表。表4-1喷灌机组区水力计算及水泵选型汇总表村名分片机井名控制面积(亩)设计流量(m³/h)设计工作水头(m)机井动水位(m)水泵设计扬程(m)水泵选型备注部队3号井40380.0030.81-20.0055.8180-60张同路南旧1号井56280.0040.34-20.0075.3480-80张同路南旧2号井41980.0040.40-20.0075.4080-801.1.1滴灌工程设计一、滴灌工程技术参数(1)设计灌溉保证率90%(2)灌溉水利用系数0.9(3)滴灌土壤湿润比85%(4)设计灌水均匀度95%(5)蔬菜(保护地)设计耗水强度为3.5mm/d二、滴灌工作制度的确定净灌水定额按下式计算(4-24)式中:p——设计土壤湿润比,m;·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目其它符号同前,见式(4-1)。滴灌系统全部布置在大棚区,棚内主要种植蔬菜等经济作物,土壤计划湿润层深度取30cm,适宜含水层上、下限分别取22%和19%的土壤,滴灌土壤湿润比85%,按式(4-24)、式(4-2)计算灌水定额及灌水周期如下:m=1000×1.4×0.3×85%×(22%-19%)=10.7mmT=10.7/3.5=3天三、灌水器的选择及布置灌水器选用φ16mm滴灌管,工作压力8m,孔口流量3L/h,孔口间距为20cm。根据大棚尺寸,拟每棚内沿大棚横向每m布置1条,每个大棚共计70条滴灌管,单棚流量为9×70/0.2×0.003=9.45m³/h,一次灌水所需时间按式(4-14)确定为0.8h。四、单井控制灌溉面积计算本项目微灌区内主要机井出水量为50m³/h,日工作时间按20h,灌溉水利用系数为0.9。单井控制面积按前式(4-3)计算,确定单井控制喷灌面积为340亩。每次灌溉大棚数为:50/9.45=5个。五、管网布置根据单井控制灌溉面积、灌溉制度、已有旧井井位等情况布置管道系统。分干管垂直于干管,分干管沿南北向布置,经过施肥、过滤装置后接入沿大棚一侧棚长布置的支管,毛管采用滴灌管与支管打孔后旁通连接。棚间地块种植蔬菜布置微喷带进行灌溉。本年度共实施微灌面积0.32万亩,各机井微灌管网布置详见各微灌片管道平面布置图。六、典型地块微灌工程设计本设计选取旧堡村1#机井为典型地块,地块东西长610m,南北长660m,灌溉面积332亩,已有机井出水量为50m³/h。干管东西·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目向布置558m,分干管垂直干管布置,每隔90m南北向布置一条分干管。(1)管网设计流量因地块面积小于单井控制面积,故管网设计流量由单井出水量控制,即为单井出水量50m³/h。(2)管材的选择本次设计采用单井独立灌溉系统,设三级管道,其中干管为PP固定式管道,棚内支管采用微灌用PE管,毛管为滴灌管。(3)管道直径的计算根据公式(4-4)并结合厂家生产规格,选用干、分干管管径均为110mm。(4)管网水力计算滴灌沿程水头损失仍依据管道沿程水头损失公式(4-5)进行计算,Q以L/h计,f、m、b按下表选取。表4-1f、m、b取值表(Q以L/h计)管材类别摩阻系数f流量指数m管径指数b硬塑料管0.4641.774.77微灌用聚乙烯管D>8mm0.5051.754.75D<8mmRe>23200.5951.694.69D<8mmRe≤23201.7501.004.00局部水头损失按沿程损失的12%计。等量分流多孔管的沿程水头损失按式(4-19)和式(4-20)计算。①毛管进口水头计算微灌流量偏差率与工作水头偏差率的关系为:(4-25)及流量偏差相应的灌水器水头为:(4-26)·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目(4-27)式中:hmax、hmin——灌水器最大与最小工作水头,m;χ——灌水器流态指数;qv——设计允许的流量偏差率;Hv——设计允许的水头偏差率;hd——灌水器的设计水头,m。考虑地面坡度为零,则最大工作水头灌水器位置在首端第1孔,因此可确定毛管进口水头为(4-28)式中:k——局部水头损失系数,取1.10;α——系数,D为管道内径;N——毛管上出流口总数;qd——灌水器的设计流量,L/h;S0——毛管上灌水器间距,m,其余符号同前。有滴灌带的x=0.5,qv=10%代入式(4-25),得Hv=0.20。将以上相关数据代入式(4-26)、式(4-27),得hmax=8.21m,hmin=7.87m。将各数值代入式(4-28)中得到:h0=8.45m。②支管水力计算允许水头差分配受管道规格、价格及地形条件等因素影响,对于地形平坦条件下,因毛管较短水头差很少,故允许水头差按下式分配给支管较为经济。ΔH支=0.45Hυ·hd(4-29)棚内支管流量为10080L/h。支管管径确定如下:·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目d≥53.67mm。考虑施工要求,选取φ63mm微灌PE管。则支管入口水头为H支=h支+h0+h过滤=1.95+8.45+1.5=11.9m。③干管水力计算根据式(4-5)计算干管总水头损失为18.05m,支管入口与管道系统进口地形高差取0.5m,故系统设计水头按式(4-22)计算为30.45m。(2)水泵设计扬程及选型根据式(4-9)确定水泵设计扬程,而该机井动水位为-10m,水泵出水管总水头损失为5m,计算得水泵设计扬程为45.45m。本典型片选取井用水泵型号为200QJ50-52/4,其配套电机功率为11千瓦。考虑大棚灌溉的灵活性和系统节能运行,水泵配电柜拟采用变频控制柜,对水泵电机进行变频调速控制,使灌溉管网恒压稳定运行。七、微灌区水力计算及水泵选型汇总本年度共实施4片微灌系统,其中夏场片棚外管道、水泵已配套完好,其他各片水力计算及水泵配套选型详见下表。表4-1微灌区各片水力计算及水泵选型汇总表村名分片名设计流量(m³/h)管道外径(mm)设计工作水头(m)机井动水位(m)水泵设计扬程(m)水泵选型备注旧堡1号旧井5011030.45-10.0045.4550-52典型片2号旧井5011032.56-10.0047.5650-52八里台1号旧井5011032.95-10.0047.9550-522号旧井5011036.45-10.0051.4550-52马家庄旧井5011034.49-10.0049.4950-52八、棚间及棚内其他设施设计棚间地块同样种植蔬菜需要灌溉,设计布置一条微喷·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目带,直接从微灌分干管上设置阀门取水。选用微喷带直径为50mm,折径80mm,壁厚0.3mm。孔口间距为50cm,为斜七孔。微喷带每10m流量为1.4m³/h,喷洒宽幅为5-8m。其抗堵塞能力强,灌水方便。由于大棚是承包到户,考虑施肥的需要及提高设备的利用率,每个大棚加装一套2寸施肥器(含容量桶)。另外,考虑滴灌对水质要求较高,在施肥装置后设一个2寸塑料网式过滤器作为保护。棚内另沿棚长布置一条φ110低压PVC管作为灌溉备用。九、自动控制“水肥一体化”系统设计考虑到本高效节水工程所具有的典型示范作用,选取八里台片区中一眼机井控制的40个大棚作为“水肥一体化”自动灌溉系统的试点,该自动灌溉系统主要由控制系统、棚内施肥系统、滴灌管道系统组成。控制系统的工作原理:土壤湿度传感器周期性采集土壤水份数据,送到灌溉控制主机,控制主机根据收到的数据,自动分析控制电磁阀开关,从而实现代科学节水优化灌溉。一旦用户设置好土壤的干湿度值,控制器将精确地自动控制土壤干湿度,使其保持在设定范围内。控制系统包括主控制器、田间控制器、压力泵控制器、电磁阀、土壤湿度传感器等设备。(1)主控制器:主控制器放在室内,直接插AC电源供电。室内主控制器周期性向室外土壤湿度传感器控制器发出无线控制指令,以获得当前的土壤湿度数据,通过对数据分析后,再向电磁阀控制器发出无线控制开/关指令,来控制电磁阀的开/关。室内主控制器与室外太阳能控制器之间的无线距离可达500m。(2)田间控制器:为室外无线太阳能控制器,控制一个传感器和一个电磁阀,执行主控制器传输的指令,控制各电磁阀的启闭。通过控制线与电磁阀、传感器连接。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目(3)压力泵控制器:无线控制泵的自动开关。室内主控制器与室外压力泵控制器之间的无线距离可达500m。(4)电磁阀:接受电信号进行启闭。(5)土壤湿度传感器:用于测量土壤水分湿度值,将土壤湿度值传递给控制器将其作为是否灌溉的标准。本设计采用GG-002B无线灌溉控制主机可控制40个灌溉区,在每个棚外布置1个无线太阳能控制器,每个棚内布置1个电磁阀和1个土壤湿度传感器。电磁阀和传感器通过直埋电缆线与田间控制器相连。主控制器与田间控制器、压力泵控制器之间为无线通讯方式。棚内施肥系统采用压差式施肥系统,设计为定量施肥,选择适宜肥料种类,建议采用速溶型滴灌专用肥产品,要求水溶性强,含杂质少,施肥系统后部采用过滤器过滤作为保护。滴灌管道系统棚内采用沿棚长布置的滴灌支管,上开孔用旁通与滴灌带连接。该灌溉系统优点是在全自动灌溉的同时,将肥料配兑成各种比例的肥液一起注入到农作物根部土壤。通过精确控制灌水量、施肥量、灌溉及施肥时间,不但可以有效提高水肥资源利用率,而且有助于提高产量、提升作物品级、节省资源、减少环境污染。1.1.1管理房及其它设施设计1.1.1.1管理房本项目管理房即为各片独立灌溉系统的机井房。机井房采用普通砖混结构,平面尺寸为3.2m×3.2m,高3m。基础为条形砖基础,机房地板为厚10cm的C15砼。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目机房外墙采用实心砖砌体,厚0.24m。在门窗上方设置过梁,过梁分别伸出门、窗外侧各15cm,在檐口处设置圈梁,其尺寸见机井房结构图。内墙为水泥沙浆粉底,面涂白色内墙涂料,外墙为防水外墙涂料。门采用防盗门,窗采用钢制窗,屋面采用C25现浇砼双面坡屋面挂瓦,屋脊设置一道吊梁,方便水泵吊装、检修。1.1.1.1输变电工程设计一、变压器设计项目区机井机电配套后,变压器功率不足,需根据机井位置及灌溉土地权属,同时考虑灌溉面积大小的均衡,控制供电半径不超过500m,确定项目区需增设变压器台数及容量见表(4-10)。表4-1各村新增变压器统计表村名新增变压器容量(KVA)新增变压器台数新增变压器供电机井号备注乳头山10011#2#3#8015#8#8016#7#旧堡10011#2#10013#4#部队10011#2#3#八里台10011#2#3#801四里叉井及四里叉南井1001北梁西井及小北梁西井、下管地井孤山8011#2#10014#5#6#8013#7#杨家堡8011#2#3#8014#5平山10011#2#3#12514#5#6#夏场8011#4#8012#3#5#马家庄8011#4#8012#3#旧井·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目合计20所需变压器容量按下式计算:(4-30)式中:S——变压器容量,kVA;P——电动机额定功率,kVA;P1——照明用电总功率,kVA。二、供电线路设计输电线导线截面面积按下列公式计算:(4-31)式中:S——导线截面面积,mm2;P——输送有功功率,kW;L——输电距离,km;γ——所选材料的电导率,m/Ω·mm2,铝为33.9m/Ω·mm2;Ue——输送电压,kV;△u%——电压损失的百分值(即允许电压降,取5%)。架设10kV高压线按照就近原则,从项目区已有高压线T接而下,架设10kV分支线路,引至杆上变压器。计算确定统一采用LGJ-35钢芯铝绞线,共需架设1.45km。根据机井水泵功率和变压器位置,确定项目区各机井配套35mm2低压地埋输电线路共计26.65km。1.1.1.1其他设施设计一、沟槽设计沟槽主要包括管槽和电缆沟。当地最大冻土深度1.50m。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目为保护管道,设计埋深为1.6m。管槽设计开挖平均深度为1.7m。为便于管槽内施工安装,在管道两侧各留0.3m安装工作面。电缆沟设计深度为0.7m,底宽0.4m。二、出水口消力槽设计为了防止给水栓周围冲刷,夯实给水栓周围填土,并修筑消力槽,采用钢筋砼预制消力槽,设计槽长0.6m,槽宽0.6m,槽深0.4m。三、进排气阀设计按照进排气阀布置原则,在机井泵出水管道首端、地形隆起点、平缓地段每隔900m左右设置一个进排气阀。四、泄水装置设计为了检修机泵、输水管道和冬季放空管内积水,在各管道支管尾端低洼处设计泄水阀。五、阀门井采用砖砌圆形阀门井,布置在机井房内,内空直径1m,井深2m。井壁采用24cm厚砖墙,M7.5水泥砂浆砌筑;底板采用现浇C20混凝土,厚20cm。井盖板为预制C20钢筋砼板,厚15cm。六、渗水井采用砖砌圆形收口式井,内空直径为1.1m,井壁采用24cm厚的砖墙干砌,井壁基础采用现浇C15混凝土,厚度为20cm;井深2m;井盖底座为C20现浇钢筋砼,井盖为D700厚10cm预制C20钢筋砼井盖。渗水井内安装泄水阀。1.1主要工程量及材料用量主要工程量:更新井56眼,维修旧井20眼,利用旧井12眼,机泵配套88套,铺设输水管道185.7km,架设变台20座,高、低压线路28.1km等。土方开挖27.59万m³,土方回填27.23万m³,各类·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目砌石0.20万m³,混凝土0.15万m³,总投工2.85万工日。主要材料用量:水泥460.4t,砂子943m³,碎石1478m³,钢材82t,汽油1.58t,柴油48.94t。各灌溉区主要材料及设施用量详见下表(4-11)、(4-12)、(4-13)。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目表4-1管灌区主要材料及设施用量汇总表乡镇名村名PP管φ110(m)PP管φ140(m)高压线(m)低压线(m)变压器(台)机泵配套(套)防冲槽(个)机井房(座)阀门井(座)渗水井(座)井口弯头(个)蝶阀(个)逆止阀(个)法兰短管(个)给水栓(个)排水装置(套)维塑软管(m)北徐屯乡夏场782001002383271187719777711819420马家庄1440201004334282328834888823234480小计22222020067174153501515531515151535053900罗文皂镇孤山26035495914029783145251414681414141452568840杨家堡26633015039592144051414701414141440570840平山111281060815033212113481111421111111134842660小计637961556744010258739127839391803939393912781802340龙泉镇乳头山1087503002373381778821888817721480旧堡666102001331241164418444411618240八里台016009502609152425529555524229300小计1753616009550631361753517176817171717535681020合计103554315761190232881771216371713017171717121633014260·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目表4-1喷灌区主要材料及设施用量汇总表村名0.6MpaPVC管φ140(m)高压线(m)低压线(m)变压器(台)机泵配套(套)防冲槽(个)机井房(座)阀门井(座)渗水井(座)井口弯头(个)蝶阀(个)逆止阀(个)法兰短管(个)给水栓(个)排水装置(套)截阀开关(套)快接软管(根)直管(根)三通管竖管喷头支架插座堵头压力器快接头喷灌机(台)部队1182813015611733759207777337204242504252423八里台914313018012531955105555319103030360180300龙泉镇合计20971260336231265610143012121212656307272864432723表4-2微灌区主要材料及设施用量汇总表乡镇名0.4MpaPP管φ110(m)机泵配套(套)井口弯头(个)蝶阀(个)逆止阀(个)法兰短管(个)φ63PVC管0.6Mpa(m)φ63PE管0.25Mpa(m)φ63过滤器(个)φ63施肥器(个)φ16滴灌管(m)PVC低压管φ110(m)微喷带(m)40棚自动灌溉控制系统(套)棚内配件(套)龙泉镇296065555517606600088088061600066000660001880北徐屯乡00000098367549493430036753675049合计296065555518586967592992965030069675696751929·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.施工组织设计1.1施工条件阳高县的交通四通八达。在铁路方面,阳高县境内有京包、大秦铁路干线通过。在公路方面,京大、天大高速公路横穿县境,大同至张家口的省级公路也通过县城,同时境内还有区域性干线—神丰公路、兴和—罗文皂公路以及六条县级公路,交通十分便利。此外近几年连续实施“村村通”工程,全县公路基本上实现了道路畅通。在电力方面,施工场地附近有高低压线路通过,供电保证率比较高。在通信方面,移动、联通、网通等通讯设施齐全。在建筑材料方面,当地有天然石材可供使用,水泥、石子、沙子等材料分布在阳高县城附近,储量丰富,可满足施工需求。钢材和木材等材料从县城购买。在用水方面,可就近从河滩或水井中取水,可满足施工要求。综上所述,施工条件相对优越。1.2施工方法与要求整个工程采取分片分段施工的方法,各施工现场作业面不适宜采用大型机械。砼施工:用胶轮车运输水泥、骨料,0.4m³搅拌机拌制,2.2kW振捣器振捣,人工洒水养护。施工中通过试验确定配合比。机井工程应由具有专业机井工程施工资质单位承担,按《机井技术规范》(GB/T50625-2010)中相关技术要求施工。机井房、阀门井·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目等建筑工程,通过招投标程序,由有施工资质的建筑企业承建。并严格按照设计进行施工,满足并符合现行《砖石工程施工及验收规范》》(GBJ203—83)、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GB50204—2002)、《地面工程施工及验收规范》(GBJ207—83)等规范的要求。管槽土方开挖按照设计方案,确定管槽的开挖宽度和深度,确保管道埋深在最大冻层以下。并应在局部地段做好外压保护措施。土方开挖采用人工机械配合,回填用土就近堆放,弃土由自卸车运至弃渣场。田间管道敷设前要清除沟内杂物,并对金属管件全部进行防锈处理。管道安装完毕后要逐一对各条管路按规范要求进行试压,对渗漏处要及时处理。管道施工安装应符合《室外给水管道安装施工质量验收规范》要求。高压线架设按《35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》(GB50173-92)进行,低压地埋线敷设按《农村低压电力技术规程》(DL/T499-2001)进行,井泵、配电柜及其他电气设备安装均应执行电气装置安装工程相关的施工及验收规范。1.1施工进度计划项目建设方案批复后,划分标段,公开招标,分段施工,计划于2012年11月动工,2013年5月底竣工,建设期半年,4~5月份完成资料整编工作。1.2施工占地本次项目以改造建设为主,施工占地和建设占地考虑到小型农田水利工程的公益性,县政府已责成项目涉及的乡镇和建设村负责协调解决,原则上利用村集体机动土地调换,不进行现金赔偿。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1施工组织管理机制阳高小型水利重点县建设项目由县政府牵头,实施主体为县水务局,组织协调单位包括财政局、发改局、农业局、林业局、国土资源局和涉及的乡镇政府。为保证项目建设有序保质进行,严格执行项目法人责任制。县水务局作为建设主体,项目法人为局长张益民,全面负责该项目的建设与管理;副局长鲁世铭和水利技术室具体指导该项目的实施;龙泉镇、罗文皂镇和北徐屯乡政府作为行政推动单位,派出一名负责人,专门组织协调,促进项目工程的建设。为了确保工程质量,严格按照招投标程序,执行招投标制度。选择有施工资质的单位组成施工队伍,签订施工合同。同时严格执行项目监理制,由监理单位对该项目进行全程监理。2.·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目工程管理1.1建设管理组织为确保项目顺利实施,本项目以阳高县水务局为项目法人,会同县财政局负责规划设计、管理、建设和技术指导。成立以阳高县县长为组长,副县长为副组长,县政府办副主任、县农业委员会主任、水务局局长、发改局局长、财政局局长、国土资源局局长、县开发办主任、县林业局局长、乡镇长有关人员为成员的项目建设领导小组,全面负责项目区建设的领导工作。领导组下设办公室,负责处理日常工作,办公室设在县水务局。受益乡镇和村委会成立相应组织,负责协调项目区建设和使用中出现的各种问题。县、乡、村、组逐级签订责任状,确保责任明确,任务落实。1.2管理办法1.2.1建设管理项目的实施实行“项目法人制、招标投标制、建设监理制、工程合同制”;采取大宗材料及设备集中采购制;对工程发包,实行公开招标方式,优选施工队伍,按公正、公平、诚实、守信的原则确定中标单位。在施工前,明确工程任务、质量要求、竣工时间及奖惩制度,逐级责任到人。1.2.2技术管理·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目在施工过程中,各施工单位负责人、技术员、质检员均挂牌上岗,跟班操作。对施工现场进行规范化管理,严把放样、清基、材料质量、配料拌和、浇筑、养护等六关,确保工程质量。积极采用新技术、新工艺,提高工程质量。1.1.1资金管理严格执行《山西省小型农田水利工程建设补助专项资金管理办法》,做到专户储存,专帐管理,专款专用。根据资金来源、项目计划、项目合同审核和监督项目资金支出,使资金使用合理规范。实行年度项目财务审计,自觉接受财务审计监督。1.1.2检查、验收项目区建设要严格按照规划设计进行,施工中认真执行现行规范。县水务局会同县财政局定时或不定时对工程建设情况进行检查,监督工程质量,督促工程进度,及时对已完成工程进行验收。每个行政村要派一名干部专门全程监督工程施工。竣工验收时,由县水务局和县财政局及有关单位共同验收,并将竣工验收报告逐级上报省水利厅和省财政厅。1.2进度安排项目计划总工期6个月。2012年11月30日前完成招投标、施工测量、放样等前期准备工作,12月份即可组织施工队伍进入工地进行施工。要建立健全工程质量保证体系,抽调专人负责质检和安全工作,杜绝安全事故发生。2013年5月底以前完成全部工程并完成全部自验和市级验收,同时落实运行、管护措施,确保项目工程及早并长期发挥效益。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1建后管理(1)项目管理以农民用水协会和村委会为主体,重大决策由村民代表大会或协会讨论解决。(2)对灌溉工程的管理实行承包、租赁经营,由承包户自主经营,自负盈亏。村委会提供便利环境和政策支持。(3)其他工程管理由村委会负责,因无收益,费用由村委会通过“一事一议”办法解决,或者通过节水灌溉收益进行弥补。(4)承包户负责工程的管理、运营、维护,对故意损坏工程设施的,依法追究当事者责任。为了更好地发挥工程效益,在保证工程建设质量的前提下,必须管好、用好工程,才能充分发挥工程效益,因此工程的运行管理显得尤为重要。为了调动各方面的积极性,增强管理职能,在项目建设前,要成立专门的领导机构,负责项目建设。建成后,逐项工程成立类似农民用水协会的民间组织,及时进行财产移交,实行企业化管理,自主经营,积累工程日常运行养护所需要的费用。2.·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目投资预算及资金筹措1.1编制原则和依据(1)编制原则以山西省水利厅发布的《山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》(晋水规计[2003]716号)和关于对《山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》补充调整的通知(晋水规计[2009]891号)为依据,配套水利部颁发的预算定额、小型农田水利重点县项目建设计划和实施方案编制提纲,结合当地市场价格编制。预算定额包括:《水利建筑工程预算定额》(2002);《水利水电设备安装工程预算定额》(1999);《水利工程施工机械台时费定额》(2002);《水利工程概预算补充定额》(2005)。(2)基础单价的计算依据人工工资预算单价:工程位于山西省阳高县,属六类工资区,执行山西省补助标准。按晋水规计[2003]716号文计算,计算出人工工资预算单价为:工长5.1元/工时、高级工4.74元/工时、中级工4.08元/工时、初级工2.18元/工时。主要材料预算价格:钢材、水泥、木材、油料,原价参考阳高县2012年第三季度的市场价格水平。对进入工程单价的主要材料预算价格进行限价计算。主要材料基本价格为水泥300元/t,钢筋3000元/t,柴油3500元/t,汽油3600元/t,砂子70元/m³,碎石70元/m³,块石70元/m³·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目。材料预算单价大于(含等于)基本价格的,按限定的基本价格计算工程单价;材料预算价格超过限定基本价格的部分作为材料价差,在按规定计取税金后,列入预算相应部分之后。材料差价不作为各种取费的计算基数。材料预算价格小于基本价格的,以实际预算价格进入工程单价。施工用电、风、水单价:根据施工组织设计,经计算为电价0.85元/kW·h、风价0.18元/m³、水价0.43元/m³。1.1费用构成项目预算的费用构成由建筑及安装工程费、设备费、施工临时工程及独立费用构成。1.2预算编制标准预算共分五部分:①建筑工程、②机电设备及安装工程、③金属结构设备及安装工程、④施工临时工程、⑤独立费用。单价中各项费率均取低限。(1)施工临时工程按主体建筑工程、设备及安装工程费之和的2~3%计算(新建工程取上限,续建、更新改造工程取下限)。(2)项目建设管理费按照①至④部分的2.5%计算(3)工程建设监理费按照①至④部分的2~3%计算(总投资≤200万元的工程取上限,总投资>200万元的工程取下限),根据小型农田水利重点县项目实施方案编制提纲要求,按1.5%计取。(4)勘测设计费按照①至④部分的3%计算。(5)招标代理服务费·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目根据国家发改委《关于<招标代理服务收费管理暂行办法>的通知》(计价格[2002]1980号),招标代理服务费取费基数为①至④部分投资之和,费率按照国家招投标规定,100万元以下部分1%计取,100—500万元部分按0.75%计取,500—1000万元部分按0.55%计取,1000万元以上部分按0.35%计取。(6)不计列不计列工程保险费、生产准备费、定额编制管理费、工程质量监督费。(7)基本预备费率按①至⑤部分的3%计算。1.1预算成果1.1.1工程总投资及各分项投资项目总投资2871.90万元,其中建筑工程935.15万元,机电设备及安装工程350.95万元,金属结构设备及安装工程1286.56万元,施工临时工程21.84万元,独立费用193.75万元,预备费83.65万元。各预算表详见附表。1.1.2确定亩均投资、节水工程投资等阳高县2012年小型农田水利重点县项目总投资2871.90万元,全部为节水灌溉工程投资,实施节水灌溉面积2.5万亩,亩均投资1148.76元。1.2资金筹措方案在资金筹措上要按照相关要求进行。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目坚持国家、地方、集体、个人一齐上的方针,按照“争取中央投入,加大地方投入,依靠社会投入”的基本思路,全方位拓宽水利建设资金的来源渠道,消除等、靠、要的想法,按照“谁投资,谁受益的原则”,引导和鼓励各类投资主体积极投资水利建设。积极鼓励各类实体和群众集资办水,扶持以股份制合作贷款方式兴办水利。项目总投资2871.90万元,其中:中央财政补助1500万元,省级财政补助800万元,县及县以下财政补助350万元,农民自筹及投劳折资221.90万元。国补资金主要用于建筑主体工程和材料设备的购置及安装上,市县配套资金主要用于附属工程和独立费用。受益村的自筹资金主要以集体筹资和农户投劳投工折资为主。详见各工程受益村通过“一事一议”的方式,提供的筹劳筹资方案材料(见附件)。1.·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目效益分析和经济评价1.1效益分析通过小型农田水利重点县项目的实施,将使全县农业生产的基本条件得到较大的改善,缩短了灌溉周期,增加了灌溉次数,保证了对作物的适时、适量灌溉,从而达到节水、节能、省工、省时的效果。项目区工程实施后,新增高效节水灌溉面积2.5万亩,年可增加粮食生产能力1283.23万kg,年可增加产值2153.66万元。新增节水能力150万m³,受益农民人均年增收466元。1.2经济评价经济评价依据国家发展和改革委员会、建设部《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)(发改投资[2006]1325号)进行,基准年定在建设年初(2012年),灌溉工程的经济使用年限为20年,2012年开始投资,社会折现率取12%,财务内部收益率取8%。本年度开始投资,第二年发挥效益。固定资产形成率取80%。1.3经济分析和财务分析1.3.1工程投资根据工程预算,本工程总投资2871.90万元,根据规范按简化方法对投资进行调整,剔除属于国民经济内部转移支付的计划利润和税金,调整后的工程投资为2653.64万元。1.3.2年运行费年运行费用包括维修费、燃料动力费、管理费等。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目(1)维修费维护费指固定资产的备品、备件、低值易耗品和固定资产的经常维护修理费。维护费按固定资产的0.5%计,固定资产形成率为85%,则年维护费为13.27万元。(2)燃料动力费根据设计及运行情况,工程年抽水耗电量为138.60万kW·h,农业抽水电价为0.325元/kW•h,工程年动力费为48.79万元。(3)管理费及其他工程管理及其他费用按工程投资的0.5%计,为14.36万元。年运行费用为以上各项费用之和,为76.41万元。1.1.1效益计算小型农田水利工程效益计算主要是水利设施实施后的农作物灌溉增产增收效益,不考虑节水、节地、节能等其他效益。效益计算采用有无项目对比方法,通过表8-1计算该项目年效益为2153.66万元,水利分摊系数取0.3,则年灌溉效益为646.10万元。表8-1项目区建设前后效益分析表作物种类原种植面积(亩)规划种植面积(亩)建设前亩产量(kg)建设后亩产量(kg)增产量(万kg)作物单价(元/kg)增加产值(万元)玉米13650950032050038.201.557.30谷黍2275200025042027.132.567.81蔬菜1325500014002000814.501.51221.75果林115050009601100439.602879.20其它66003500320500-36.202-72.40合计2500025000  1283.23 2153.66·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1.1经济分析(1)经济评价指标①内部收益率(EIRR):(8-1)②经济净现值(ENPV):(8-2)③经济效益费用比(EBCR):(8-3)④投资回收年限(T):(8-4)(2)经济评价根据经济效益费用流量表(表8-2)及以上公式,分别计算各项经济评价指标,计算结果如下:经济净现值(i=12%)1595.56万元,大于0;经济内部收益率20.94%,大于社会折现率12%;经济效益费用比1.494,大于1;投资回收年限为8.26年。由以上经济评价可知,从国民经济角度来看,效益显著,该工程是可行的,经济上是合理的。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1.1财务分析1.1.1.1工程费用本工程总投资2871.90万元,年运行费用为76.41万元,流动资金按年运行费的10%为7.64万元。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目序号项目建设期运行期1234567896~122021一效益流量(B)0646.10646.10646.10646.10646.10646.10646.10646.10……646.10653.741灌溉增产效益0646.10646.10646.10646.10646.10646.10646.10646.10……646.10646.102回收流动资金          7.64             二费用流量(C)2653.6484.0676.4176.4176.4176.4176.4176.4176.41…… 76.4176.411固定资产投资2653.64          2流动资金 7.64         3年运行费 76.4176.4176.4176.4176.4176.4176.4176.41 76.4176.41              三净效益流量-2653.64562.04569.68569.68569.68569.68569.68569.68569.68……569.68577.33四累计净效益流量-2653.64-2091.59-1521.91-952.23-382.54187.14756.831326.511896.19……8162.728740.04 折现系数(12%)1.0000.8930.7970.7120.6360.5670.5070.4520.404……0.1160.104五净效益流量现值-2653.64501.82454.15405.49362.04323.25288.62257.70230.09……66.1459.85六累计净效益流量现值-2653.64-2151.81-1697.66-1292.17-930.13-606.88-318.26-60.56169.53……1535.711595.56 经济效益费用比1.494 净现值1595.56  内部收益率20.94% 动态回收期8.26 表8-1经济效益费用流量表单位:万元·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目序号项目建设期运行期1234567896~122021一效益流量(B)0418.10418.10418.10418.10418.10418.10418.10418.10……418.10425.741灌溉水费收入0293.10293.10293.10293.10293.10293.10293.10293.10……293.10293.102土地承包费用0125.00125.00125.00125.00125.00125.00125.00125.00125.00125.003回收流动资金          7.64             二费用流量(C)2871.9084.0676.4176.4176.4176.4176.4176.4176.41…… 76.4176.411工程总投资2871.90          2流动资金 7.64         3年运行费 76.4176.4176.4176.4176.4176.4176.4176.41 76.4176.41              三净效益流量-2871.90334.04341.69341.69341.69341.69341.69341.69341.69……341.69349.33四累计净效益流量-2871.90-2537.86-2196.17-1854.49-1512.80-1171.12-829.43-487.75-146.06……3612.483961.80 折现系数(12%)1.0000.9260.8570.7940.7350.6810.6300.5830.540……0.2320.215五净效益流量现值-2871.90309.30292.94271.24251.15232.55215.32199.37184.60……79.1774.95六累计净效益流量现值-2871.90-2562.60-2269.66-1998.42-1747.27-1514.73-1299.41-1100.04-915.43……402.43477.38 经济效益费用比1.13 净现值477.38  内部收益率10.16% 动态回收期13.52 财务收益费用流量表单位:万元·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1.1.1财务收益本工程财务收益包括采取水利措施后增加土地承包费和水费收入,按每亩平均增收50元,则增收土地承包费为125万元。按年灌溉用水量488.5万m³计,工程实施后按每方水平均0.60元计算,年可收费293.10万元,年总收益418.10万元。1.1.1.2财务分析根据财务收益费用流量表(表8-3)及以下公式,计算得到项目区财务评价指标分别为:(1)财务净现值FNPV=477.38万元;(2)财务内部收益率FIRR=10.16%;(3)财务效益费用比FBCR=1.13;(4)投资回收期Pt=13.52年。由以上财务分析计算可知,该工程的财务净现值大于零,财务内部收益率大于基准收益率,财务效益费用比大于1,投资回收期为13.52,说明从工程经营管理核算角度来看,该工程可行。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1项目示范效益、社会效益和环境影响1.1.1示范效益实施小型农田水利工程,提高了水的利用率;亩次用水量及每亩费用显著下降;浇地省水、省工、省时。实施小型农田水利工程不仅减轻了农民负担,而且为产业结构调整奠定了良好的基础。使小型农田水利工程成为我县粮食增产的发动机,同时带动了相关产业的发展。实施小型农田水利工程也给周边其他县区起到示范样板作用,对周围地区小型农田水利工程和节水灌溉工程建设起到良好的指导作用。1.1.2社会效益高效节水灌溉建设项目的直接受益者是农民,项目的实施可极大地激发和引导农民筹资和投工投劳兴修水利的积极性。项目建设不仅可拉动当地建筑建材市场经济,还可增加农村剩余劳力就业,增加农民和地方财政收入。项目的实施,可为当地的经济发展带来生机和活力,促进农业产业结构调整,既是推进社会主义新农村建设的迫切需要,也是农民发展自身根本利益的强烈愿望。项目的实施,加强了水利设施抗旱减灾能力,对提高粮食生产能力、全面保障全县粮食生产安全紧迫而重要。项目的实施,优化了水资源配置,提高了水资源的有效利用率,是维系阳高县水环境和水资源可持续利用的重要举措。·80· 阳高县小型农田水利重点县2012年建设项目1.1.1生态环境影响项目实施后,能节约保护水资源,对当地水资源采补平衡起到积极的促进作用,对改善水生态环境,实现可持续利用,促进社会经济发展起着不可估量的作用。1.2主要评价结论及建议经过经济和财务各项指标的分析计算,无论从国民经济效益,还是从项目内部的效益上看,工程都是合理可行的,而且有其显著的示范效益、社会效益和生态环境效益。综上结论,本工程效益显著、经济可行,建议尽快投资兴建。·80·'