金地农场节水可行性报告.doc

目 录 1项目综述 1 1.1项目背景 1 1.2项目建设的目标任务 2 1.3项目选择原则 3 1.4项目建设内容及规模 3 1.5可研报告编制依据 4 1.6可研报告成果构成 4 2项目建设的必要性及有利条件 5 2.1项目建设的必要性 5 2.2项目建设的有利条件 7 3项目区概况 8 3.1自然地理 8 3.2社会经济情况 11 3.3基础设施 11 3.4水利建设现状 12 4农业生产方案 13 4.1农业生产现状 13 4.2农业生产规划 14 4.3农业节水技术配套措施 15 5水土平衡分析 16 5.1原则与方法 16 5.2灌溉需水量 17 5.3灌溉工程可供水量 20 5.4水供需平衡分析 20 6工程方案 21 6.1工程总体方案 21 6.2工程规模布局 21 7项目管理及实施计划 34 7.1项目实施机构及组织管理 34 7.2运行管理 36 7.3分年度实施计划 37 7.4项目招标管理 37 7.5.建设监理管理 38 7.6合同管理 39 7.7施工管理 39 7.8质量管理 40 8水土保持与环境影响评价 41 8.1水土保持方案 41 8.2环境影响评价 42 8.3 环境影响初步评价 43 8.4综合评价与结论 44 9投资估算及资金筹措 44 9.1概算编制依据 44 9.2工程总投资及构成 45 9.3资金筹措方案 46 10经济评价 46 10.1概述 46 10.2计算系数及计算条件 47 10.3国民经济评价 47 10.4财务评价 52 10.5结论 56 11结论与建议 56 —55— 1项目综述 1.1项目背景 某市位于天山北麓，B盆地西南缘，土地平整肥沃，光热资源丰富，是国家、自治区重要的优质棉生产基地，也是某西部大开发天山北坡经济带的重点县市之`一。由于深居欧亚大陆腹地，远离海洋，某市所在地区气候干旱，降水量少，水资源总量缺乏，且时空分布不均，春旱夏洪的洪旱灾害矛盾突出。 农业是某的经济基础，大力发展高效农业是自治区“十五”期间经济结构战略调整有关“一产调优、二产调强、三产调大”的重要措施，为此，某市坚持把农业放在经济工作的首位，多渠道增加投入，加强农业基础设施建设，改善生产条件，大力推进科教兴农，发展高产、优质、高效农业和节水农业是某市农业发展的重要指导思想。 国家正在加快开发西部地区，各项投入也加大了向西部倾斜的力度，自治区大力推广节水灌溉技术，特别是“九五”期间，以喷、滴灌为主的高标准节水灌溉技术在某市被较大范围的推广。为提高某市农业生产水平，确保某市经济快速、健康发展，改善天山北坡经济带的生态环境，大力发展和推广节水农业，合理有效地调配和利用水资源已是当务之急。为了抓住这个难得的发展机遇，有效地改善农业灌溉条件，正确引导全市传统农业向现代节水型农业的转变，1998年提出建立某市金地农业开发有限公司，计划在某市百泉镇建设节水灌溉示范农场。 本项目经过某市人民政府乌政复［1998］15号文、塔地计综字［1998］58号文和新土垦字［1998］35号文“关于对塔城地区上报的‘某市金地有限责任公司土地开发用地报告’的批复”，自治区计委以新计农经字［1999］142号文“自治区计委关于某市示范农场2.5万亩土地开发项目可行性研究报告的批复”批准立项。 1.2项目建设的目标任务 本次规划是利用某市百泉镇当地丰富的地下水及土地资源为保证，将某市节水灌溉示范基地项目建设成为“两高一优”高新技术节水农业示范区，引导传统农业向现代农业的转变。项目建成后，通过对项目区农业节水灌溉进行系统的试验调查，为项目区周边农区的高新节水灌溉技术提供科学的实验依据，从而对某市农业节水灌溉的推广和发展起到指导和示范作用，最终可有效地缓解全市作物灌溉的春旱问题，使农作物适时适量灌溉，提高作物产量，最终为改变农业灌溉用水浪费严重、生态用水不断减少、生态环境不断恶化的不良现状提供科学依据。 根据某市“九五”计划安排，经某市人民政府批准，某市金地农业开发有限公司在某市百泉镇建设了节水灌溉示范农场，建设规模为5000亩，以高标准节水灌溉为主，灌溉方式主要由喷、滴灌组成，计划建设喷灌4000亩，滴灌1000亩，种植优质棉花。 1.3项目选择原则 项目区位于某市以西四棵树河中游冲积扇平原，拥有规划可耕地面积10000亩，现有耕地面积25000亩，地势平坦，土壤以壤土、沙壤土为主，条田、路、林网化已基本配套。该区气候干燥，降雨少，光热资源丰富，适宜种植棉花、蕃茄、小麦、玉米等作物。年平均风速2.3m/s，风速年变化规律是春夏最大，风速为2.9m/s，秋季2.2m/s，冬季1.7m/s，在灌溉季节主要盛行西风。 1.4项目建设内容及规模 节水灌溉项目布置在某市百泉镇节水灌溉试验基地内，总规划面积为5000亩，利用机电井5眼，采用半固定式加压喷灌、滴灌运行方案，配套设施为建调节水池5座具体详见总体布置图。 节水灌溉项目以2001年为基准水平年，设计水平年为2010年。建设期为一年，即2002年，2003年为正常生产期。工程总投资292.58万元。 1.5可研报告编制依据 本报告编制依据为： １、《某市国民经济和社会发展“十五”规划》； ２、《某市土地利用总体规划》； ３、《某市农业区划》； ４、某维吾尔自治区水利厅文件，新水农水保字[2000]29号文； ５、《中国某日本海外经济协力基金贷款节水灌溉工程塔城地区子项目可行性研究报告》； ６、《某维吾尔自治区某市地下水资源开发利用规划报告》； ７、《节水灌溉技术规范》ＳＬ207-98； ８、《喷灌工程技术规范》ＧＢＪ85-85； ９、《水利建设项目经济评价规范》ＳＬ／72-94。 1.6可研报告成果构成 1、《某市节水灌溉试验基地喷灌工程可行性研究报告》 2、《某市节水灌溉试验基地喷灌工程投资估算书》 3、《某市节水灌溉试验基地喷灌工程项目区位置图》 4、《某市节水灌溉试验基地喷灌工程设计图册》 2项目建设的必要性及有利条件 2.1项目建设的必要性 2.1.1发展节水灌溉是西部大开发的要求 农业是国民经济的命脉，党中央国务院始终把农业作为重要任务来抓，从着力解决制约我国农业长期发展的突出问题和全面提高农业综合生产能力出发，加快以水利为重点的农田基本建设，改善农业生产环境。中央已经加大了西部大开发的力度，经济建设重心正向中西部地区转移，已确定把某建设成为我国最大的优质棉、畜产品和糖料基地，这为某市的发展创造了一个难得的机遇。 2.1.2发展节水灌溉是保证农业足水灌溉的要求 水是农业的命脉，中央领导同志曾多次指出，从跨世纪发展的战略高度看，全党必须进一步提高对水利的认识，把节水用水作为一项紧迫的、重要的任务抓紧抓好，总的要求是开源节流并举，以节水为主，要广泛采取节水措施，把推广节水灌溉作为一项革命性的措施来抓，大辐度提高水的利用率，实现农业的集约式发展。某市是典型的灌溉农业，农业的发展依赖于灌溉的保证，由于地处欧亚大陆腹地，远离海洋，气候干旱，降水量少，水资源总量缺乏，时空分布不均。特别是春旱矛盾突出，农作物不能按作物需水量灌溉，直接影响农作物的产量，导致调整农业种植结构困难。为保证某市农业的可持续发展，缓解农业用水的供需矛盾，切实保护生态环境，因此必须走节水型农业道路，大力推广节水灌溉。为此，认真研究节水灌溉管理是发展节水型农业的科学保证。 2.1.3发展节水灌溉是抢救生态保护环境的要求 从五十年代初以来，整个艾比湖流域包括某市境内的奎屯、四棵树和古尔图三条大河流，随着上、中游土地开发活动的增加，灌溉引水量不断增多，引水比目前已达到0.8-0.85以上，连洪水也被下游农七师水库拦蓄，多年来已无水下泄到艾比湖，下游生态环境用水几乎被全部侵占，艾比湖水域面积比五十年代已经缩小一半。位于艾比湖水东部的自治区级甘家湖梭梭林自然保护区是某市乃至天山北坡经济带生态环境的天然屏障，由于长年无地表水补给，地下水位正在逐年下降，林区的生存正面临严重威胁，面积逐年在缩小。在春、夏季，阿拉山口的大风一吹，风沙四起，直接导致了处于下风区的某市乃至天山北坡经济带的土质沙化，草场退化，农作物减产，土地荒漠化形势十分严峻，严重影响某市及天山北坡经济带的人民生存质量的提高和实现国民经济可持续发展。因此大力发展节水灌溉农业有很大的节水潜力，将剩余的水合理调配到下游生态区，保护下游生态已是当务之急。 2.1.4节水灌溉试验是做好流域内灌溉服务的要求 项目区选择在某市灌溉试验基地，建设5000亩节水灌溉，从宏观上将起到以点带面、示范推广作用，实现节水型农业，保护生态环境，推动全市社会经济可持续发展；从微观上将补充和完善试验基地的试验设备，更好的为农田节水灌溉管理和高新节水灌溉技术科学实验创造有利条件，使试验基地尽早地全面开展实验活动，为流域内灌溉服务，为某市农业生产服务，充分发挥科学是第一生产力的巨大作用。 2.2项目建设的有利条件 截止到目前，某市干、支、斗渠防渗率达95％。市级骨干工程的建设带动了下游乡镇修建水利工程的热情，流域内农民群众增强了节水灌溉意识，对高新节水灌溉工程有了一定的认识。积极开展高新技术节水工程建设活动目前全灌区已建成半固定式喷灌工程2万亩，但在运行管理方面还存在诸如管理不善等较多的问题需要进一步研究解决。在节水灌溉工程的运行与管理方面急需灌溉试验技术的研究和推广。 某市节水灌溉试验基地建成以来，目前具有条田、林、渠、路配套的正规农田灌溉试验基地，已有成功的经验，并且也在灌区内进行了运行管理经验的推广，得到了农民群众的认可。因此，某市本次节水灌溉项目在四棵树河流域管理处管辖的灌溉试验基地内实施，无论从技术上还是从社会经济发展需要上都是可行的。 3项目区概况 3.1自然地理 3.1.1气候 项目区地处北温带干旱地区，属典型大陆性气候，冬夏长，春秋短，四季分明，年内温差变辐大，光照充足，降雨稀少，蒸发强烈，相对湿度小。主要灾害气候有干旱、春寒、干热风、冰雹、霜冰、沙尘爆。距某市气象站和四棵树河吉勒德水文气象站资料统计成果，具体情况见表3-1 3-2： 主要气象要素表 表3-1 项目 县市 多年平均降水量 多年平均蒸发量 多年平均气温 7月平均气温 1月平均气温 年日照时数 年辐射总量 ≥10℃积温 无霜期 最大冻土深度 (mm) (mm) ℃) ℃) ℃) (h) 千卡/cm2 (℃) (d) (cm) 某市 158.4 2109.9 8.6 26.3 -16.6 2831.9 137.0 4130.1 186 150 风力要素表 表3-2 项目 项 目 区 全年 春季 夏季 秋季 冬季 平均风速 (m/s) 主要风向 平均风速 (m/s) 主要风向 平均风速 (m/s) 主要风向 平均风速 (m/s) 主要风向 平均风速 (m/s) 主要风向 灌溉试验基地 2.3 C W 2.3 W 2.4 C W 2.5 C S 1.6 C S 3.1.2地形、地貌 某市灌溉试验基地位于四棵树河冲积洪积扇平原上，地势南高北低，地形坡度约为10‰，地形无较大起伏，海拔350—400m。分布有5000亩成型的耕地条田，312国道和北疆铁路由境内以南方向通过。 3.1.3土地资源 项目区土壤主要分布：壤土、砂壤土，土壤有机质含量大都在1.32％左右，含氮0.11％，含磷4.5ppm，含钾239.3ppm，土壤砂性重，ＰＨ值为7.4，土层耕作比较疏松。 项目区拥有可耕土地面积1万亩，其中已耕地面积5000亩。 3.1.4水资源 项目区灌溉水源为四棵树河水、井水，项目区现有已成井12座，按四棵树河流域管理处按75％灌溉保证率分配给试验基地的计划灌溉水量为400*104m3。目前多年平均实际用水量为300*104m3，主要用于试验基地灌溉。 3.1.5区域水文特征 (1)地表水 四棵树河是项目区的主要水源，四棵树河发源于高山冰川，是冰雪，降雨混合，补给性河流，水量年际变化小，Cv=0.14，但年内变化较大，从以上统计表中可以看出6—8月份来水占全年来水的64.3％，而5月份特别缺水，时空分布不均。根据四棵树河吉勒德水文站观测资料分析成果，不同年份年径流量见下表3—5 吉勒德站水文特征统计表 表3-5 单位:108m3 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 月径流量 P=50% 0.074 0.06 0.060 0.058 0.102 0.338 0.752 0.765 0.328 0.169 0.108 0.092 2.914 P=75% 0.073 0.059 0.059 0.057 0.100 0.334 0.743 0.756 0.324 0.165 0.107 0.091 2.886 P=85% 0.072 0.058 0.058 0.057 0.099 0.333 0.740 0.753 0.323 0.164 0.106 0.091 2.868 (2)地下水 在远古时代，由于地球构造运动，天山崛起，在山前形成了明显的坳陷带，接受来自山地的碎屑、泥质、碳酸盐以及含煤石膏等巨厚陆相堆积，并逐渐形成了山前洪积倾斜平原，位于倾斜平原上的四棵树河地段，因为天山山前托斯台构造隆起向北扩展，致使独山子背斜的部位成为沉陷带，在北面西湖隆起的阻截下，构成地下水赋存场所。地下水贮藏丰富，主要为第四纪松散岩构成孔隙型地下水.地层结构为砂砾石、砂，粘性土的综合土层，地下水类型为潜水。项目区机电井水量达150m3/h，井深280m左右。 地下水补给来源主要为大气降水，山前侧渗，河道入渗，渠系入渗，田间入渗。综上述补给后，沿地势倾向由南到北不断向B盆地径流。经过沿途人工开采后，以泉水溢出，潜水蒸发，侧向流出方式排泄。项目区所在的地下水可开采量丰富。 3.2社会经济情况 现有职工总数75人， 5000亩灌溉试验基地年纯收入约50万元，职工人均年总收入0.8万元。试验基地不仅可以进行灌溉试验，而且今后还可以根据市场需求成为培育优质特色品种的试验基地。 3.3基础设施 项目区交通便利，312国道和北疆铁路就近经而过，某-煤矿公路由项目区中通过。有固定办公场所350m2，职工宿舍及生活设施500 m2，库房及生产设施500 m2，改良成熟的灌溉试验基地5000亩。用于工程运行管理、维护和农田作业的机械配套齐全。科技文化兴盛，电视普及，电力供应充足，可保证喷灌用水、用电。 3.4水利建设现状 3.4.1节水灌溉及水利发展现状 某市节水灌溉试验基地自1998年建成以来，农田及水利基础设施建设投资规模较大，其中，整理土地5000亩，配套防护林建设800亩，园林350亩，田间道路12km，已修建场外防渗支渠3km，场内防渗斗渠4km、土渠4km，农渠防渗2km、土渠6km，田间工程配套控制灌溉面积2400亩，除去生产等用地外，还有2600整理改良好的耕地待配套和近20000亩宜农荒地待改良。 3.4.2还存在的问题 (１)水资源利用程度低 通过试验基地几年来的生产经过发现，不仅在本基地内而且在整个流域由于水土资源平衡条件差，水资源时空分布不均，没有蓄水工程调节，春旱矛盾相当突出；而水资源的开发、修建水库，受项目规划、论证、设计、审批、实施时间因素和财力等因素的限制，在短期内难以实现。 (２)灌溉管理，灌溉技术水平低 试验基地农业灌溉仍以传统地面沟畦灌溉方式为主，在完全配套严格管理前期下，水量跑、冒、漏还会在一定程度发生，作物产量无较大提高，对于整个流域来看，管理水平与试验基地相比还相差甚远，其水资源量浪费可想而知，投资大效益不明显，这种传统灌溉方式必然被高标准灌溉来取代。 （3）目前在试验基地内处建成2400亩传统地面沟畦灌溉条田外，还无能力建设其它先进高标准节水试验设施，在整个流域内依靠国家补助和群众自筹建成节水高标准节水喷灌面积约为2万亩，仅占总灌溉面积的4％，灌水技术与灌溉管理水平有待进一步提高。群众对这种半移动式喷灌技术已有一经的认识，建设的积极性也很高，节水增产开发潜力很大，目前，只是缺乏对广大群众的正确引导和技术服务。 所以，某市四棵树河流域管理处节水灌溉试验基地内尽快高标准节水喷灌工程，一方面从带动试验基地本身经济快速发展是必要的，另一方面对整个流域起到以点带面的示范区作用也是非常必要的。 4农业生产方案 4.1农业生产现状 2001年项目区内种植业主要作物有小麦、棉花、甘草、园林等，其种植结构、单产、灌溉现状详见表4-1. 4-2. 4-3. 作物种植结构现状表 表4-1 单位：万亩 作物 项目区 正播作物 复播 园艺 人工林 灌溉草场 总灌溉面积 水稻 小麦 玉米 棉花 甘草 瓜菜 苜蓿 其它 玉米 蔬菜 果树 灌溉试验基地 0.10 0.15 0.25 0.055 0 0.15 0.015 0.08 0.8 灌溉现状表 表4-3 单位：万亩 项目 项 目 区 总灌溉面积 其中 常规灌溉面积 其中 高标准节 水灌面积 其中 地面灌 地下灌 喷灌 微灌 低压管道灌 灌溉试验基地 0.8 0.8 0.8 4.2农业生产规划 为了合理配置水土资源，并且充分提高水的利用率，有效地改善生产环境，减少常规灌溉面积，改善农作物的灌溉条件，提高作物的单产，也考虑到项目区本身经济发展，对农业结构进行调整，项目区农业结构，农作物种植结构、单产及产量规划见表4-4、4-5。 作物种植结构规划表 表4-4 单位：万亩 作物 项 目 区 正播作物 复播 园艺 人工林 灌溉草场 总灌溉面积 水稻 小麦 玉米 棉花 油料 瓜菜 苜蓿 其它 玉米 蔬菜 果树 灌溉试验基地 0.15 0.13 0.35 0.155 0.015 0.08 0.88 喷灌工程作物种植结构规划表 表4-5 单位：万亩 项目区 喷 灌 滴灌 小麦 油料 红花 甜菜 棉花 番茄 其他 棉花 灌溉试验基地 0.15 0.1 0.1 项目实施后，项目区小麦单产由300kg／亩，提高到380kg／亩；棉花单产由80kg／亩，提高到105kg／亩运用喷灌技术面积的作物平均单产增幅为小麦80kg／亩，棉花25kg／亩。 项目实施后，2600亩喷灌面积可生产小麦22.8万kg，棉花21万kg。 4.3农业节水技术配套措施 实施本项目，除采取工程措施外，结合项目区水资源，在灌区内配套农业技术措施，稳定提高项目效果。 １、合理布局种植作物，积极推行秸杆、地膜覆盖等保墒保温技术，提高地温，培肥地力，改善土壤物理性状，促进作物增产，积极进行经济灌溉定额分析和节水抗旱作物品种选育技术。 ２、加强耕作保墒技术，采用深耕松土，中耕除草的耕作方法，增大活土层，增强雨水入渗速度，减少降雨流失，使土壤水的利用效率得到显著提高。 ３、针对项目区土壤具体的化学成份组成，采取相应的水肥耦合技术，改良土壤。 ４、采用先进的量测水设备和土壤水分测定设备，推广先进的节水灌溉制度和配水技术，做到适时适量灌溉，推进灌溉管理自动化，实行最优化用水管理。 ５、在优化种植制度下，选用抗旱、节水、高产品种，提高水分利用效率，合理施用种子包衣技术，以及保水剂等，抑制作物生长发育中蒸腾，减轻干旱危害，促进根系利用土壤的深层贮水。 5水土平衡分析 5.1原则与方法 分析年均按本次报告编写要求的地表来水保证率为75%，并作出项目建设前后的逐月平衡计算；其中，喷灌地表来水保证率以85%作出项目建设后的逐月平衡计算。 在分析现状用水的基础上，充分考虑项目实施后节水水平的提高，按各作物需水规律和作物的实际灌溉定额，计算出各类作物在不同灌溉条件下的需水量，依据项目区可供水源及能力进行建设前后的水土平衡分析。 5.2灌溉需水量 5.2.1灌溉制度 根据项目区气候、水资源特点和灌溉试验资料，制定出各种作物灌溉制度如表5-1、5-2： 表5-1 地面灌灌溉制度表 作物名称 生育阶段 灌水次序（次） 起止时间 (日/月) 灌水定额（方/亩） 灌溉定额（方/亩） 冬小麦 播前灌 1 15/9—30/9 60 300 越冬灌 2 20/10—10/11 40 返青 3 10/4—25/4 60 拔节 4 1/5—15/5 50 拔节 5 20/5—5/6 40 抽穗 6 5/6—20/6 50 棉花 播前灌 1 1/4—20/4 60 280 苗期 2 20/6—5/7 50 现蕾期 3 6/7—20/7 60 花铃期 4 15//7—30/7 60 吐絮期 5 5/8—25/8 50 玉米 播前灌 1 10/4—25/4 50 270 苗期 2 10/6—25/6 50 拔节 3 1/7—15/7 60 拔节 4 20/7—5/8 60 抽穗 5 10/8—25/8 50 油料 播前灌 1 5/4—20/4 60 240 苗期 2 15/5—25/5 60 花蕾 3 10/6—25/6 60 开花 4 10/7—5/8 60 表5-1 地面灌灌溉制度表（续表） 作物名称 生育阶段 灌水次序（次） 起止时间 (日/月) 灌水定额（方/亩） 灌溉定额（方/亩） 人工林 冬灌 1 20/10—25/11 60 250 　 2 10/5—25/5 60 　 3 10/6—25/6 65 　 4 15/7—10/8 65 果树 　 1 20/10—25/11 60 250 　 2 10/5—25/5 60 　 3 10/6—25/6 65 　 4 15/7—10/8 65 其它 　 1 20/4—5/5 50 250 　 2 25/5—10/6 50 　 3 12/6—27/6 50 　 4 1/7—15/7 50 　 5 20/7—10/8 50 水稻 　 长流水 10/5—30/9 　 700 表5-2 喷灌灌溉制度表 作物名称 生育阶段 灌水次序（次） 起止时间 (日/月) 灌水定额（方/亩） 灌溉定额（方/亩） 冬小麦 播种 1 20/9—30/9 30 250 越冬灌 2 20/10—10/11 30 返青 3 5/4—13/4 30 拔节 4 20/4—30/4 30 　 5 8/5—16/5 35 　 6 20/5—28/5 35 抽穗 7 1/6—8/6 30 　 8 12/6—20/6 30 棉花 苗期 1 10/5—18/5 30 240 　 2 25/5—1/6 30 现蕾期 3 10/6—18/6 30 　 4 20/6—28/6 30 花铃期 5 10/7—18/7 30 　 6 25/7—5/8 30 吐絮期 7 12/8—20/8 30 　 8 21/8—30/8 30 微灌灌溉制度表 表5-2－1 作物名称 生长发育阶段 灌水次序 起止时间 (日/月) 灌水定额 灌溉定额 （次） （方/亩） （方/亩） 棉花 苗期 1 1/5—8/5 17 200 　 2 13/5—21/5 16 　 3 28/5—8/6 16 现蕾期 4 16/6—24/6 17 　 5 30/6—7/7 17 　 6 8/7—15/7 17 花铃期 7 16/7—24/7 17 　 8 25/7—2/8 17 　 9 3/8—11/8 17 吐絮期 10 12/8—19/8 17 　 11 23/8—30/8 16 　 12 2/9—10/9 16 5.2.2灌溉水利用系数 根据对项目区试验资料统计分析，该灌区渠系中干、支、基本上进行了防渗，斗渠防渗率较低。2001年实施项目前从取水口至田间农渠渠系水利用系数为0.65，田间水利用系数为0.85，则灌溉水利用系数0.55； 2010年项目建成后喷灌田间水利用系数0.92，常规灌溉水利用系数仍然为0.55，而喷灌灌溉利用系数为0.92：如表5-3 ： 表5-3 水利用系数表（%） 项目建设前 项目建设后 渠系水利用系数 田间水利用系数 灌溉水利用系数 输水利用系数 田间水利用系数 管道水利用系数 喷灌 滴灌 0.65 0.85 0.55 0.95 0.92 0.90 5.3灌溉工程可供水量 项目区灌溉水源为四棵树河水，按四棵树河流域管理处在七一干渠渠首处分配的计划水量在灌溉保证率75％为400*104m3，在灌溉保证率85％为396*104m3，目前实际用水量为300*104m3，主要用于试验基地灌溉。 项目区可供水量表 表5-8 单位：万m3 年份 月份 4 5 6 7 8 9 10 合计 P=75% 可供来水量 35 35 70 90 80 60 30 400 5.4水供需平衡分析 水土平衡计算成果如下表： 项目区实施后水土平衡表 表5-9 单位：万m3 年份 月份水量项目 4 5 6 7 8 9 10 合计 P=75% 来水量 35 35 70 90 80 60 30 400 设计水平年 需水量 28.77 13.54 60.93 63.94 63.94 20.13 251.25 余水量 6.23 21.46 9.07 26.06 16.06 60 9.87 148.75 经分析，项目建设前年需水量为302.11×104m3。项目建设后设计水平年作物需水量为251.25×104m3，年可节水50.86×104m3。从总的来水和来水过程分析均可以满足项目区灌溉用水要求，因此项目区灌溉用水量是有保障的。 6工程方案 6.1工程总体方案 6.1.1方案选择 一、布置原则 (1)管道的布置应尽量与作物耕作方向一致，便于田间装卸支管，减少或避免损坏庄稼。 (２)管道布置应密切与水渠排水系统，道路、林带、供电系统的规划相结合，注重保护和改善当地的生态环境。 (３)根据地形情况，尽量以最短的管道控制最大的面积，减少管道水头损失，选择合理的管径，降低投资。 二、方案选择 本次工程方案的选择主要本着以下几方面来进行，第一，选择高标准的田间节水技术；第二，受资金限制，本工程将尽可能地选择经济的工程类型；第三、选择群众易接受同时有一定运行与管理经验的工程。本着以上方案原则选择本次项建设工程形式为加压半固定式喷灌（4000亩）和加压膜下滴灌（1000亩），供水水源为地下水。 6.2工程规模布局 6.2.1系统工程 一、水源和首部枢纽 由于项目区地下水资源丰富，且喷、滴灌工程对水源水质特别是水中固体颗粒含量要求较高，加之受资金限制，项目区上游支渠尚未配套，引地表水进行灌溉需要投资过高，因此，本项目水源选择地下水作为供水水源， 本工程计划凿井5眼，取水方式为机电井，在取水头部建50m3蓄水池，通过加压泵房加压后，输水进入管网。 6.2.2喷灌工程典型设计 一、 喷灌系统 系统输配水管道按二级布置，自加压泵站起为输水干管，东西各长200m，2条配水干管长800m垂直等高线布置，每条配水干管平行等高线布置4条支管。 本工程喷灌面积4000亩，种植作物为棉花，地势南高北低，东高西低，地形坡度在10‰左右，根据条田规划，利用4眼机电井，将项目区分为4个单井工作区，每个单井工作区长宽均为800m。每个单井工作区分为4个配水单元，每条配水干管控制2个配水单元，每个配水单元面积为240亩，长宽均为400m。具体详见总体布置图。 二、技术设计参数 （1）灌溉制度及水量平衡计算 １)计划灌水定额 参照已建工程和水利局节水实验农场资料确定，计划湿润层深度h=40cm，适宜土壤含水量上下限为田间持水量的70-90％，土壤容重r=1.44g/cm3，田间持水量为25％（重量％），因风速低于3.4m/s，故取喷洒水利用系数η=0.80，故设计灌水定额为： m=0.1rh(ρ1-ρ2)β =0.1×1.44×40×(0.9-0.7)×25/0.8=36(mm) m0=2/3m=2/3×36=24(m3/亩) ２)设计灌水周期 参考有关资料，棉花耗水量最旺期日需水量为 6.4mm/d，则灌水周期为：T=mη/W =36/6.4×0.90=5.06（d） 取灌水周期为5天 （2）喷头选型与组合 １）允许最大喷灌强度 查表可得砂壤土的允许喷灌强度为ρ允=15mm/h，因喷灌区地面平均坡度小于5％，不用折减。喷头采用单行多喷头同时喷洒的方式，支管与主风向基本垂直布置，喷头组合形式为正方形，查表可得Ka=Kb=0.95。按风向夹角为45°这种最不利的情况考虑， Kw45°=[Kw(0°)+Kw(90°)]/2=[1.08*2.40.194+1.12*2.40.302]/2=1.37 Cp=π/{π-(π/90)arcos(a/2R)+(a/R)[1-(a/2R)2]1/2} =3.14/[3.14-(3.14/90)arccos(0.95/2)+0.95[1-(0.95/2)2]1/2] =1.72 ρsmax=ρ/KwCp =15/(1.37×1.72)=6.37mm/h ２）选择喷头 根据小麦和棉花作物的要求的雾化指标应介于3000-4000之间，因此查喷头特性表，我们初选20PY2-30°型喷头，其工作台压力为hp=300kPa，喷头流量q=3.47m3/h，射程R=20.5m，喷嘴直径7.5mm，ρs=2.90mm/h，每条支管 10个喷头，即支管入口流量为38.17m3/h,雾化指标hp/d=300/0.075=4000，ρs=2.90mm/h≤6.37(mm/h),符合要求。 3）确定组合间距 根据项目区10m高平均风速为2.4m/s，选定等间距布置Ka=Kb=0.95，现已知r=20.5m，则a=b=0.95×19.5=19.5m,按标准管节长取18m，支管长度为171m。 三、灌溉制度的拟定 （１）确定喷头工作点及支管位置 根据单元系统布置及实际操作要求，可确定单元系统内有8条支管同时工作，两条支管为一组相对而喷，喷完后两管互换地块进行第二遍喷洒。（详见总体布置图） （２）计算喷头在一个喷点上的工作时间 t=abm0/(1000q)=18×18×24/（1000×3.47）=2.24h，即确定喷头在工作点上喷洒时间为2小时14分24秒。 （３）计算支管每天可喷洒的工作位置数 为充分利用每天可能的喷灌时间，也避免在刚喷灌过的湿地上拆除支管，确定配置两套备用支管，因此支管的拆装不占用喷洒作业时间。根据有关规范规定，作业时间不宜少于10h选10h计算，则n=10/t=10/2.24=4.46 取n=4，即支管每天可喷洒4个位置，由布置示意图知，相应地一条支管喷头每天可喷40个工作点。 （４）计算每次同时喷洒的支管数和喷头数 由于单元区布置的支管位置数总共有164条，因此需每次同时喷灌的支管数按下式考虑：nt=N/（nT）=164/（4×5）=8.2， 即每次轮灌同时需要8条支管。 因此单元区同时喷洒的喷头数为80个，则每天共完成320个工作位置的喷洒。 四、编制轮灌次序、确定各级管道的设计流量 （1） 编制轮灌次序 由系统平面布置图可知，单元灌区按一干、二干的配水部分划分为4个小区，每个小区分别对应于BC、CD、EF、FG等4个配水管段，每个管段控制的支管位置见下表： 各管段控制的支管位置 管道名称 管长(m) 直接控制的支管位置 编号 条数 喷点数 一干 输水段AB 200 配水段BC 400 支1-支21、支42-支62 42 420 配水段CD 400 支22-支41、支63-支82 40 400 二干 输水段AE 200 配水段EF 400 支83-支103、支124-支144 42 420 配水段FG 400 支104-支123、支145-支164 40 400 轮灌顺序列表如下： 支管轮灌顺序 轮灌 顺序 一干 二干 同时 工作 的喷 头数 每日 工作 的喷 头数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 支 管 号 喷 头 数 第一天 1 支1 10 支22 10 支42 10 支63 10 支83 10 支104 10 支124 10 支145 10 80 320 2 支2 10 支23 10 支43 10 支64 10 支84 10 支105 10 支125 10 支146 10 80 3 支3 10 支24 10 支44 10 支65 10 支85 10 支106 10 支126 10 支147 10 80 4 支4 10 支25 10 支45 10 支66 10 支86 10 支107 10 支127 10 支148 10 80 第二天 5 支5 10 支26 10 支46 10 支67 10 支87