节水灌溉项目可行性研究报告.doc

正蓝旗2011年节水灌溉项目
可行性研究报告

正蓝旗水利局
二0一一年三月

项目名称：正蓝旗2011年节水灌溉项目可行性研究报告

编制单位：正蓝旗水利局

报告批准：王吉荣（正蓝旗水利局局长）

编制负责：王海荣（正蓝旗水利局业务股股长）

编制人员：王海荣（正蓝旗水利局业务股股长）
寇志刚（正蓝旗水利局业务股技术员）

目录
1、综述 5
1.1项目背景 5
1.2项目地点 5
1.3项目编制的依据 5
1.4项目简述及投资分析成果 6
1.5项目建设内容与工期 6
1.6经济评价、环境影响评价及项目综合评价结论 6
2、项目建设的必要性和可行性 8
2.1项目建设的必要性 8
2.2项目建设的可行性 9
3、项目区概况 11
3.1自然概况 11
3.1.1地理位置及范围 11
3.1.2气候特征 11
3.1.3地形地貌 11
3.1.4土壤植被 12
3.1.5水资源条件 12
3.2社会经济状况 13
4、水资源评价及供需平衡分析 15
表4-1 项目区地表水资源量计算成果 15
4.1项目区地下水资源概况 15
4.2项目区地下水资源评价 15
4.2.1降水入渗补给量的确定 15
4.2.2灌溉入渗量的确定 16
4.2.3洪水入渗量 16
4.3项目区可供水量、现状需水量及供需平衡情况 17
4.3.1设计用水量计算标准 17
4.3.2设计用水量计算 18
5、 项目建设内容及灌溉工程技术设计方案 20
5.1总体规划 20
5.2项目建设内容 21
5.3灌溉工程的总体布局 21
5.4与灌溉工程配套的农业生产技术措施 21
5.5节水灌溉制度的制定 21
5.6工程典型设计 23
5.7节水配套工程设计 25
6工程施工和管理 27
6.1施工组织设计 27
6.1.1施工组织机构 27
6.1.2施工条件 27
6.1.3施工方法 27
6.1.4施工计划及进度安排 28
6.2工程管理 28
6.2.1输配水管道的管理与维护 28
7、项目组织和管理 30
8、项目建后管护措施 33
9、投资估算及资金筹措 36
9.1估算依据 36
9.2基础单价编制 36
9.3估算内容 37
9.4投资估算 37
9.5资金筹措 43
10经济效益分析 44
10.1效益分析 44
10.1.1 计算依据、方法及参数确定 44
10.1.2 效益计算 44
10.2费用计算 44
10.2.1 固定资产投资 44
10.2.2 年运行费 44
10.3国民经济效益评价 45
10.3.1 经济评价指标 45
10.3.2 经济效益评价 45
10.4供水成本计算 46
10.4.1 成本费用 46
10.4.2 供水成本分析 47
10.5生态效益和社会效益 47
10.5.1 生态效益 47
10.5.2 社会效益 47

1、综述
1.1项目背景
由于正蓝旗连年干旱及过渡放牧，造成草场退化，沙化现象十分严重，草畜矛盾日益突出，草原生态环境恶化日趋严重。这不仅影响了当地牧民的生产、生活水平的提高，还制约着全旗经济的发展。因此，正蓝旗生态环境的治理和改善不仅是当务之急，也应该是今后一段时间内工作的重点。
随着全盟围封转移战略的实施，以及休牧、禁牧、划区轮牧、草畜平衡等措施的进行，牧区节水灌溉示范项目是恢复草原生态和农、牧业生产发展“双赢”的根本所在，也使农牧民看到了为牧而种，种养结合、水利先行的“样本”提高广大干部群众对示范基地的认识水平，激发了对灌溉饲草料基地建设经营的生产积极性，带动正蓝旗节水灌溉事业的发展。
南部地处滦河流域的闪电河北侧二级阶地，地下水主要接受闪电河侧向补给水量较丰富。
节水灌溉项目区选择在正蓝旗黑城子示范区、五一种畜场、赛音胡都嘎苏木幸福嘎查。项目区没有配套的水利设施，发展节水灌溉，不仅可节水，还可增产饲草料，当地牧民盼望已久。示范区交通、电力便利，具有一定的示范作用。节水灌溉项目实施后，选用电动圆型喷灌机和小型移动式喷灌机喷灌。示范区的建设和良好的运行，将为正蓝旗节水灌溉起到典型示范作用。
1.2项目地点
节水灌溉示范项目区位于正蓝旗黑城子示范区、五一种畜场、赛音胡都嘎苏木幸福嘎查。
1.3项目编制的依据
本次节水灌溉工程规划设计依据如下：
《节水灌溉技术规范》SL207-98；
《喷灌工程技术规范》GBJ85-85；
《喷灌工程技术管理规程》SD148-85；
《农用机井技术规范》SD188-86
1.4项目简述及投资分析成果
1、项目建设单位：项目承建单位为正蓝旗水利局。
2、项目名称：正蓝旗2011年节水灌溉项目
3、项目地点：本项目实施地点为正蓝旗黑城子示范区、五一种畜场、赛音胡都嘎苏木幸福嘎查。
4、建设规模及形式：此项目共分三个区，Ⅰ区建设节水灌溉面积500亩，采用时针式喷灌，Ⅱ区建设节水灌溉面积500亩，采用时针式喷灌，Ⅲ区建设节水灌溉面积900亩，采用小型移动式喷灌。
5、总投资及资金来源，项目总投资为86.65万元，其中上级补助50万元，用于购置节水灌溉设备；地方及群众自筹的36.65万元，用于基础工程建设。
1.5项目建设内容与工期
项目新建节水灌溉面积1900亩，新建机井66眼，其中深机井6眼，配套潜水电泵66台套，铺设地埋输水管道1860m，铺设地埋电缆3080m，安装时针式喷灌机2套，配套小型移动式喷灌机60台套。
灌溉作物为青贮玉米。
工程建设资金到位后，计划2012年4月开始实施，10月底竣工。
1.6经济评价、环境影响评价及项目综合评价结论
经济评价结果：经济内部收益率21.5﹪大于12﹪，效益费用比1.43大于1，净收益40.57大于0，投资回收年限7年，从各项经济指标看都满足规定指标要求。
节水灌溉工程项目建成后，其经济效益、社会效益、生态效益显著。可增加农田灌溉面积1900亩，年增产青玉米570万kg，年增加产值45.6万元，每年水利净效益28万元。
项目建成后可使1900亩旱地变为高标准灌溉饲草料地，达到田、林、路配套，实现田园化。可改善项目区小气候，促进生态环境的改善，良好的环境条件为农业生产的发展奠定了基础，是地方资源优势转化为经济优势化的有力举措，促进农民增产、增收。

2、项目建设的必要性和可行性
2.1项目建设的必要性
正蓝旗是一个牧业生产为主的旗县，牧业生产在全旗经济发展中占有较大的比重，由于目前的可利用草牧场面积退化，沙化严重，产草量很低，已远远满足不了全旗畜牧业发展的需求，造成牧业生产发展缓慢，有些地区出现牲畜数量存栏下降的趋势。饲草、饲料的供给不足，已造成草牧场载畜量的增加，加速草牧场退化沙化的速度，同时也严重到约了农牧业生产的发展。
随着全旗围封转移战略的实施，以及休牧、禁牧划区轮牧等措施的进行，应把草原生态环境的改善，畜牧业生产和牧民生活水平的提高同步发展。因此，在强调加快水利工程建设的同时，必须把节约用水的思想放在首位。正蓝旗灌溉用水量占到整个国民经济用水量75%，必须大力发展先进的节水灌溉形式，努力提高灌溉水的有效利用率。如本示范项目计划建设时针式喷灌1900亩。项目实施后，灌溉水利用系数可以提高到0.85，年灌溉用水量为113.96万m3。如果采用土渠地面灌溉，灌溉水利用系数按0.5考虑，年灌溉用水量则需227.92万m3，前者比后者节水113.96万m3，占土渠灌溉用水量的50%，可见应用先进节水灌溉技术的节水效果将是非常显著的。为全旗建设“小绿洲，大生态，小开发，大保护”的生态建设之路起到“典型引路”的作用，因此，在正蓝旗农牧区发展节水灌溉示范项目十分必要，节水示范项目的实施必将对加快高产饲草料基地建设步伐，推动牧区灌溉事业的发展，促进全旗农牧业生产和全旗经济的稳步增长。
2.2项目建设的可行性
1、自然条件
项目区Ⅰ区位于正蓝旗上都镇西南20公里处黑城子示范区境内，Ⅱ区位于正蓝旗上都镇东北15处五一种畜场境内，地处滦河流域的闪电河北侧二级阶地，主要岩性为中粗砂和含砾中粗砂，地下水主要接受闪电河河侧向补给，水量较丰富；Ⅲ区位于正蓝旗上都镇北赛音胡都嘎苏木幸福嘎查。
2、群众的意识：
由于我旗实施“围封转移”划区轮牧，因此要解决禁牧区农牧民的饲草料问题，需要建设高效节水灌溉饲草料地，提高土地利用效力，科学种植，提高单产，为实现草原植被恢复和农牧区增收的双赢目标十分必要。当地领导和群众要求建立高效节水灌溉饲草料基地项目的积极性十分高涨，多次向盟、旗相关部门要求，所以在黑城子示范区、五一种畜场、赛音胡都苏木幸福嘎查分别建一处高效节水灌溉饲草料基地的条件已具备。
3、技术施工条件
雄厚的技术实力是牧区水利规划的可靠保证。正蓝旗经过近几年来的节水灌溉工程的建设，已经培养一批优秀的设计、施工、管理人才，并能结合本旗的特点，有针对性地推广运用各种草场，饲草料地的节水灌溉措施，积累了各方面的工作经验，这就为正蓝旗的牧区水利规划设计和实施提供了可靠的技术保证。
综上所述：正蓝旗水利建设是一项长期性的战略任务，也是全旗农牧业社会经济发展的基础，在水利建设中基本上实现水、畜、草的平衡，从而进一步改善牧民的生产和生活条件，提高牧民收入，实现草原生态建设与牧区社会经济的可持续发展的“双赢”目标。所以说：在该地区建设牧区节水灌溉饲草料基地示范项目是可行的。

3、基本资料
3.1自然概况
3.1.1地理位置及范围
正蓝旗位于锡林郭勒盟南部。地理坐标东经115°43′-116°20′，北纬41°16′-43°10′。东与多伦县、克什克腾旗交界，西与正镶白旗、太仆寺旗为邻，南与河北沽源县为邻，北与锡林浩特市、阿巴嘎旗接壤。
节水灌溉项目区位于正蓝旗境内水土资源条件较好的地区，共分三处，Ⅰ区位于黑城子示范区境内，Ⅱ区位于五一种畜场境内，Ⅲ区位于赛音胡都嘎苏木幸福嘎查境内。
3.1.2气候特征
正蓝旗位于中纬度内陆地带，属于中温带半干旱大陆性季风气候，春季（3～5月下旬）干旱少雨，冷空气活动频繁，多大风沙暴。夏季（6～8月下旬）高温炎热，降水较多，也是一年中风速最小的季节。秋季（9～10月下旬）凉爽短促，降水量锐减，气温下降，风速加大。冬季（11月～翌年2月下旬）寒冷漫长，常有风雪交加持续低温天气。
示范区青贮玉米生长发育期的太阳辐射量为93千卡/cm2，充足的光源有利于苜蓿生长。最高气温32.1℃，年最低气温-24.6℃，年平均气温3.9℃，有效积温2757℃，无霜期110d。多年平均降水量338.9mm，且年季分布不均匀，5～6月是玉米生育阶段水分严重亏缺期，降水量占全年降雨量的12～14%。年平均风速为4.0m/s，生育期平均风速为3.2m/s。干旱指数3.38，干旱明显。7～9月降雨量相对较多，是全年降水量的71.6%。冻土期为10月上旬到第二年的五月上旬，降雪积雪量为100～140mm，最大积雪厚度240mm。
3.1.3地形地貌
全旗总面积10182km2，正蓝旗的地形是南部多丘陵，北部是浑善达克沙地，地势由东南向西北方向倾斜，海拔高程在1206～1674m之间。四郎城嘎查属阴山山地的东延部分，东西两侧为丘陵，中间是河谷平原。地势南高北低，东西两侧高，中间低，闪电河由南向北从中间穿过。
河谷平原分布于扎格斯台苏木西北角的芒克敖里木河（出旗后叫努格斯台河）和乌苏查干苏木的黑风河河谷地带。湖盆洼地分布于淖尔地带。由于水量充沛，均生长有茂密的水生植物，面积约有664.67km2。
3.1.4土壤植被
土壤主要类型砂壤土。示范区地势低洼、平坦，适合苜蓿生长，目前主要做打草场利用。土壤腐殖质厚度20～30cm，有机质含量为6～8%，植被复盖度55%。示范区地下水位埋深较浅，杂草群繁茂，草群平均高度30～60mm，植被较好，土壤有机质含量为7～9%。
3.1.5水资源条件
1、地表水
正蓝旗地表水分二个水系，南部属滦河水系（外流），北部属查干淖（内陆）水系。境内有大小河流二十一条，（包括支流六条）。其中干流七条。比较大的河流有闪电河、黑风河、高格斯台河等。
本旗地表水来自大气直接降水，年降水量平均338.9mm，其中6～9月降水量占全年降水量的71.6%，河川和丘陵区易形成径流，是主要地表水产流区。全旗大小河流21条（包括季节性河流10条）。河流总长度283.9km，流域面积4672km2。各河流水量年内分配上是春秋汛期水量较大，其余月份水量减少。特别是滦河水系的闪电河因受沽源水库控制，干旱年基本断流。黑风河、高格斯台河因受地形限制，本旗无法开发利用。其它季节河流，干旱年也无迳流可拦蓄，故利用率很低。
2、地下水
旗内地下水的赋存条件与分布规律直接受大气降水，构造、地貌、岩性等诸因素的影响和控制。
在长期的构造运动和剥蚀、堆积作用下，形成了低山丘陵基岩裂隙水，丘间第四系堆积层孔隙水，沙漠区孔隙水及坳坠毁盆地裂隙孔隙水，地下水主要受大气降水补给，靠地表径流和蒸发排泄。
南部属丘间第四系堆积层孔隙水。
①丘间第四系堆积层孔隙水
主要分布于丘陵边坡地带。由于基岩长期受构造剥蚀作用，导致破碎基岩碎块堆积，形成孔隙水。
②沙丘平原洼地松散堆积孔隙水主要分布在闪电河、黑风河流域，由于河谷平原地势低洼，沉积了200m左右松散堆积物，形成了良好的贮水条件。补给范围广阔，能直接受大气降水渗入补给，形成区内水量丰富的孔隙水，从地貌形态上分析，在河漫滩阶地，一级阶地水位浅，水量大；二级阶地水位深，水量小。
示范区水源为地下水，地下水补给源为大气降水和基岩裂隙水。含水层由中粗砂，中细砂记细份砂组成，其厚度从南向北由薄变厚，一般在60m左右，最厚可达100余米，水位埋深小于5米，单井出水量大于50m3/h。含水层补给源充足，该区潜水井开采资源丰富，水质好，矿化度小于0.5克/升，适宜灌溉。
3.2社会经济状况
Ⅰ、Ⅱ项目区属农牧业结合区，Ⅲ项目区属牧业区，牧民人均纯收入4500元。
由于近几年气候异常，常年干旱少雨，无霜期短，全年仅种一季作物，当地俗称“卡脖旱”时有发生，加之水利设施薄弱，抗御自然灾害能力差，农业生产单产不高，总产不稳，处于广种薄收，靠天吃饭的局面，农、牧业生产仍未摆脱传统的经营方式，依附天然草场自然生产力，由于超载过牧，草畜矛盾日益尖锐，造成草场退化，环境恶化，落后的农农、牧业生产、经营方式，严重地制约和阻碍着当地国民经济的发展，因此，改变旱作农农、牧业现状，发展以水利为中心，围绕治理和改善生态环境的目标，大面积推广和建设高产、稳产灌溉农田和饲草料基地是确保全旗国民经济可持续稳定发展支柱产业的必经之路。

4、水资源评价及供需平衡分析
4.1项目区地下水资源概况
黑城子示范区、五一种畜场境内水资源充沛，闪电河纵贯项目区全境，闪电河水系平均地表水资源量为17.38亿m3，单位面积产水量为0.68万m3/km2，流域面积2.02 km2。地下水资源静储量2.1亿m3，可开采量为0.60亿m3。
项目区地下水涌水量为40—50吨/小时，水质良好，矿化度小于1g/l的HCO3—N·Mg型水，是良好的灌溉和饮用供水水源地。
4.2项目区地下水资源评价
项目区地下水补给量主要由降雨入渗、洪水入渗及灌溉回归组成。
4.2.1降水入渗补给量的确定
计算公式：
　Q降＝10·P·α·F
式中：Q降－降水入渗补给量（万ｍ３/年）；
　P－多年平均降水量（ｍｍ/年）；342.3mm。
　　α－降水入渗补给系数；
　　F－计算区面积（ｋｍ２）。
鉴于本区非饱和岩性主要为砂质壤土且流域面积相对较小，所以本区年降水入渗补给系数主要与地下水位埋深有关。根据地理成因、地形特点，确定α与地下水位埋深∆间的关系为：
α＝0.3938·ｅ-0.6193∆+0.05
计算时地下水位埋深∆采用各流域多年平均地下水深。
计算得α＝0.063
4.2.2灌溉入渗量的确定
计算公式：Q灌=q.β
式中：Q灌—灌溉入渗补给量（万m3/年）
Q—灌溉用水量（万m3/年）
β—灌溉入渗系数，计算得β=1.5. α
灌溉入渗与降雨入渗机理相似，但灌溉水一次使用量较大，且
集中，因而其入渗补给系数应大于降雨入渗补给系数，通过有限元模拟识别，确定灌溉入渗系数β=1.5. α。
4.2.3洪水入渗量
计算公式：Q洪=λ.Q平
式中：Q洪——洪水入渗补给量（万m3/年）
λ—洪水入渗系数
Q平——多年平均洪水流量（万m3/年）
经计算项目区地下水资源量见表4-1。

表4—1 项目区地下水资源量计算成果 　单位：万m3
流域名称
苏木、镇、场
计算面积
(km2)
多年平均降雨入渗补给量
灌溉入渗补给量(万m3/a)
地下水净补给量(万m3）
地下水可开采量(万m3）
闪电河
黑城子示范区
五一种畜场
3.14
366.8
6.91
468
2013.7

赛音胡都嘎苏木幸福嘎查
1.13
314.4
4.27

4.3项目区可供水量、现状需水量及供需平衡情况
4.3.1设计用水量计算标准
1、本工程设计用水量应满足分场内牧民的生活用水及牲畜用水要求，同时满足其他工副业的用水要求。
2、村镇供水的设计年限一般按10a～15a确定。依据《村镇饮水安全工程技术规范》（SL310—2004）以及本工程的具体情况设计年限确定为15a，即以2008年为现状年，2023年为设计水平年。
3、用水人口预测考虑现有人口增长，现有人口增长按现有人口为基数，人口自然增长率按7‰；并按下式计算：
P1= P0 (1+R)n
P1——为设计人口（人）；
P0——为现状人口（人）；
n——为设计年限，取n为15年；
R——为设计年限内人口自然增长率，取R为7‰；
经计算设计水平年人口为57人。
4、牲畜用水量按现状牲畜数计，在设计年限内不考虑增长数。
5、按照《村镇给水实用技术手册》和《村镇饮水安全工程技术规范》（SL310—2004）规定的标准，结合项目区内的生活用水条件，按计量收费，室内有给水龙头但无卫生设备的情况，考虑村民生活用水量标准。
6、牧民生活用水定额为45L/人·d；大牲畜用水量定额为牛40L/头·d，羊8/只·d。
7、其他工副业用水量根据实际调查情况确定。
8、管网的漏失水量和未可预见水量按人畜最高日用水量和其他工副业用水量之和的15%计。
4.3.2设计用水量计算
1、牧民生活用水量为Q1为39.24m3/d
2、牲畜用水量Q2为468m3/d
3、通过调查并考虑今后农副产品加工业及饮食服务行业的发展，设计年末副业最高日用水量按Q3=200m3/d
4、管网的漏失水量和未预见水量Q4为76.10m3/d
5、最高日总用水量Qd为783.34m3/d
经计算，本饮水安全工程年水量为2.86万m3。
设计流量结果见表4-2。

表4-2 设计流量计算表
序号
项目
计算
说明
1
村民最高日生活用水量Q1
Q1=39.24m3/d
用水定额为45 L/人·d
2
牲畜用水量Q2
Q2=468m3/d
用水定额为牛40L/头·d，羊 8L/只·d
3
副业最高日用水量
Q3=200 m3/d
通过调查并考虑今后发展取 Q3=200m3/d
4
管网的漏失水量和未预见水量之和Q4
Q4=76.10m3/d
按村民生活最高日用水量15%计
5
最高日设计给水量Qd
Qd=783.34m3/d
由此确定给水系统的供水规模最高日设计供水量为783.34m3/d
本次设计发展节水灌溉面积1900亩。计算灌溉需水量见表4-3。

表4-3 项目区供需平衡表 单位：万m3
村名
可供水量
人畜需水量
灌溉需水量
余水量
缺
四郎城嘎查
6036
10.97
113.96
6145.97
0
上述分析结果表明，项目区新开发水源地后，地下水可开采量完全满足项目实施所需水量。

5、 项目建设内容及灌溉工程技术设计方案
5.1总体规划
（1）规划依据
本次节水灌溉工程项目规划设计依据如下：
《节水灌溉示范项目实施方案编写提纲》；
《节水灌溉技术规范》SL207-98；
《喷灌工程技术管理规程》SD148-85；
《农用机井技术规范》SD188-86
（2）指导思想与建设原则
A、指导思想
本项目既要适合当地的自然和经济条件，又要着眼于我区未来农业现代化的发展趋势。结合示范区现有水土资源，采用适宜于当地的高标准、高质量、高效益的农田灌溉工程措施和农业节水增产措施。以此推动该地区高效农业的稳步健康发展。
本项目要求高起点、高标准、同时又要切合实际，方便操作。
B、建设原则
①、示范区项目建设要以提高水的利用率和水分生产率，增加科技含量，以“高产、优质、高效”农业为目标，因地制宜灌溉模式。
②、项目区的规划设计要结合当地成功结果，充分体现科学用水。并根据目标调整农业种植结构。
③、在原有农田水利条件下，因地制宜统筹安排，综合考虑示范区路、林、输电线路、水源、管路布设等关系完成设计。
④、坚持做到保质、保量，建一处成一处的原则。工程技术的设计既要有一定的先进性又要便于操作。
⑤、设计力求投资省、效益高。
5.2项目建设内容
根据作物种植的是青贮玉米，综合分析项目村设计灌溉面积的大小、地形、田块形状、土壤持水能力、水源情况、风力以及泵站和输水管线布置等因素后确定：
项目新建节水灌溉面积1900亩，新建机井66眼，其中深机井6眼，小机电井60眼，配套潜水电泵66台套，铺设地埋输水管道1860m，铺设地埋电缆3080m，安装时针式喷灌机2套，配套小型移动式喷灌机60台套。
5.3灌溉工程的总体布局
水源工程：根据项目区水文地质条件及地下水资源情况，Ⅰ区设计布设深机井3眼，给水设备3套，系统控制面积为500亩，采用电动时针式喷灌设备1套，配置变压器1台，以及输变电线路0.8km；Ⅱ区设计布设深机井3眼，给水设备3套，系统控制面积为500亩，采用电动时针式喷灌设备1套，配置变压器1台，以及输变电线路0.8km；Ⅲ区设计布设机电井60眼，给水设备60套，系统控制面积为900亩。灌溉采用小型移动式喷灌设备。以种植玉米为主。详细布置见灌溉工程布置图。
5.4与灌溉工程配套的农业生产技术措施
项目区主要种植玉米。每年种植一茬。种植要求平整土地。采用种子包衣，秸秆覆盖，免耕法技术，并结合墒情预报技术，尽量节约用水，保水增产，防止沙化，培肥地力。营造种植区的良性生产环境。
防风林带：为减小风速对喷灌的影响，系统设一长方形防风林带网, 林带网宽20米，行距3m，株距2 m，种植杨树或乔灌结合等。
作业道路：为便于耕作、管理等，灌区内设1条，宽5米的作业道路。作业道路投资均由受益嘎查牧民无偿解决。
电力系统：根据喷灌机功率以及井泵功率，确定配套250KVA变压器1台，根据井位布设部分输电线路。
5.5节水灌溉制度的制定
设计资料：项目区属于半干旱地区，多年平均降水量在342.3mm，，土壤容重1.36kg/cm3，当地土壤田间持水量为20%。根据《节水灌溉技术规范》（SL207-98），灌溉设计保证率取85%，按生育期5—9月份的降雨量资料组成的系列，进行频率计算，推求出符合设计保证率的生育期降雨量，并按照与生育期降雨量相近而其降水分布又对灌溉不利的原则选则典型年。经计算，设计典型年生育期降雨量为240mm。
设计灌溉制度（喷灌）：
①、设计灌水定额
灌水定额采用适宜水量法确定，采用公式：
m=0.1rh（-）/
式中：m—设计灌水定额，mm；
r—土壤干容重（g/cm3）；
h—计划湿润层深度（cm）；玉米取40cm。
β1、β2—土壤适宜含水量上、下限，分别取田间持水量的95%和65%；砂壤土田间持水量为35%（体积百分比）。
则β1=0.95×0.2=0.19，β2=0.6×0.2=0.12。
故m=0.1×40×1.36（19-12）/0.8=47.6mm。
η—喷洒水利用系数，取0.8。
计算结果: 玉米m=47.6mm取为m=33m3/亩。
②设计灌水周期
灌水周期计算采用公式：

式中：T—设计灌水周期（天）；
Ea—作物日需水强度；参照临近地区试验资料：玉米为4.0mm/日；
m—设计灌水定额（mm），m=33m3/亩；
计算结果：玉米T=8.25d，根据锡盟其它地区经验设计灌水周期取为10天。
③作物灌溉制度
本次设计的灌溉制度是根据作物各生育期的需水要求，并结合当地的灌溉经验拟定。作物灌溉制度见表5—1。
表5—1 作物灌溉制度表
作物名称
灌溉时间
灌水定额
（m3/亩）
灌水次数
灌溉定额
（m3/亩）
玉米
苗期、分糵、拔节、抽穗、灌浆
33
４～6
132～200

实际灌溉时，还要根据当时降雨、土壤墒情和苗情来决定。

5.6工程典型设计
1、时针式喷灌典型设计
（1）水源井设计
根据《正蓝旗水资源评价与水资源可持续开发利用》所提供的水文地质条件及影响半径，Ⅰ、Ⅱ项目区每眼井井距大于500m。设计井深为100m；采用400mm钢筋混凝土管，开孔口径650mm，单井出水量40~50m3/h。根据钻孔柱状图，按含水层地质结构情况布设滤水管，滤水管长70m，实管长50m，滤水管周围回填30cm厚的滤料，成井后加盖井房，以保护水源井及抽水设备。
（2）时针式喷灌工程典型设计
典型工程设计选择为黑城子示范区500亩喷灌系统。
① 基础情况
设计地块500亩，种植玉米。该地块平坦，新打深机井3眼，井深100m，出水量40~50m3/h，动水位40~75m。灌溉设备采用先进的时针式喷灌机。
② 、喷灌机选型与布置
所选喷灌机必须满足作物灌溉要求，水源井分别通过地埋管道向中心集水管供水，然后向喷灌机供水。喷灌机以地中心为圆心布置，一端和管道连接，另一端做全圆旋转行走，完成扇形面灌溉作业。其有关参数见表5-2。
表5-2 圆形喷灌机技术参数表
型号
流量（m3/h）
入口压力（Mpa）
系统长度（m）
灌溉半径（m）
爬坡能力
（%）
灌水均匀度（%）
功率（kw）
圆型喷灌机
120
0.26
325
328
≥25
≥90
8

③ 、输水管道管材、管径确定
本系统供水管道采用硬质PP管材，输水管的经济流速的取值范围为V=0.6～1.2 m/s，输水管管径按下式计算确定：

式中：d——输水管管径（mm）；
Q——输水管设计流量（m3/s）；
V——输水管流速（m/s），取V=1.0 m/s。
经计算，确定管径为Ф110、Ф200mm。其压力为0.4Mpa。
④ 、管道水力计算
输水管沿程损失公式：
hf=0.948×105×(LQ1.77/d4.77)
式中： Q—管道设计流量（m3/h）；
L—管长（m）；
d—管内径（mm）；
经计算输水管水头损失为0.8m。
⑤、机泵选型配套
喷灌的水源为深机井，故选QJ型潜水电泵，水泵的设计扬程为：
H=H出+h输+hd+ hp+△Z
式中：H出—水泵出水管水头损失（m）；
hd—地形差（m）；
hp—喷灌机入口压力水头（m）；
h输—输水管水头损失（m）；
△Z—动水位（m）。
水泵出水管水头损失取5m，地形差为3m，输水管水头损失0.8 m，动水位为65m，喷灌机所需压力26m，经计算水泵设计扬程为99.8m。
据扬程、流量选择泵型如下：
选200QJ32-104/18.5型水泵
⑥ 主要工程量
工程量统计表
地块
名称
水源
井数
（眼）
节灌
设备
（套）
水泵（台）
铺设地埋管道（m）
变压器250kv（座）
地埋电缆（m）
输电线路（km）
机井房
（间）
退水井（座）
黑城子示范区
3
1
3
930
1
1540
1.0
3
3

5.7节水配套工程设计
（1）机井房
为保护水源井及机泵正常运行，每眼机井上建一机井管理泵房，共需建工作管理泵房3间，每间尺寸为；长×宽×高2.3×1.5×1.0m，砖混结构，房顶采用C20钢筋砼预制盖板。
（1） 配电室
为方便喷灌机的操作运行，每套喷灌机系统建一间配电室。
项目共建配电室1间。每间配电室尺寸为：长×宽×高3×2.5×2.1m。浆砌石基础深40cm，砖混结构，外墙勾缝，内墙抹面。门窗为铁门窗。
（2） 中心支座
中心支座为指针式喷灌机正常运行服务的中心点，尺寸为长×宽×高3.8×3.8×1.22m。C20砼结构。
（3）管道埋深
H=1.0+D+0.1， D为外管径，则H=1.0+0.2+0.1=1.3m，故管槽挖深采用1.3m。
管道纵断面：管底坡度要求随地形坡度变化，沿一个方向要有一定的比降和坡度。
管道横断面：要求管槽口挖成梯形断面，为便于施工要求底宽0.8 m，开口1.5m，开挖土堆放在离槽口0.5m处（靠一侧堆放）
2、小型移动式喷灌典型设计
（1）水源井设计
根据Ⅲ项目区水文地质条件及对现有工程实地调查，可知项目区地下水埋深6 m，动水位6-8 m，井深50 m，单井出水量15-20 m3/h。设计井径采用330 mm混凝土管。
(2)小型喷灌机组系统设计
在不适应建设大面积高产饲草料基地的嘎查，以家庭为单位，根据土地条件进行典型地块喷灌设计。灌溉面积15亩，由1眼机电井控制，单井出水量15-20 m3/h。主要种植作物为青贮玉米和苜蓿。
1设计参数
根据设计灌水定额和设计灌水周期，选择喷头和组和间距。
喷头选择和组合间距确定
在选择喷头时，首先考虑喷头的雾化指标是否符合作物的灌溉要求，其次在满足需水要求的前提下尽可能选择工作压力较低的喷头。设计选择ZY-2型双喷灌喷头，性能参见下表
喷头性能参数表
型号
喷嘴直径
（㎜）
喷头流量（m3/h）
工作压力
（Kpa）
射程
（m）
雾化指标
（hpd）
ZY-2
6.0*3.1
2.43
200
16.3
3333
根据当地多年平均风速，计算选择喷头间距20 m。根据灌溉技术规范要求，喷灌系统的设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度。示范区土壤为砂壤土，当地面坡度小于5度砂壤土的允许喷灌强度为15mm/d.

6、投资估算及资金筹措
6.1估算依据
（1）水利部水总（2002）116号文关于发布《水利工程设计概（估）算编制规定》；
（2）水利部水总（2002）116号文《水利工程施工机械台时费定额》；
(3) 水利部水总（2002）116号文《水利水电建筑工程概算定额》。
(4) 水利部水建管（1999）523号文颁发《水利水电设备安装工程概（估）算定额》；
(5)内蒙古自治区建设厅关于《内蒙古自治区建筑工程综合预算定额》。
(6)能源水规（1990）825号文《水利水电工程可行性研究投资估算编制办法》的通知。
(7)水利部水总(2005)389号文《水利工程概预算补充定额》。
6.2基础单价编制
(1）人工工资
水利部水总（2002）116号文，结合本工程具体情况计算，标准工资分别选用工长1385元/月，高级工1350元/月，中级工1280元/月，初级工190元/月，加工资附加费，辅助工资。
（2）、主要材料估算价格
工程所需主要材料原价采用市场价，汽车运输，并计入供货地到工地运杂费。
砂石料按自采计算，块石采用料场购买成品料，汽车运输。计入料场到工地运杂费及损耗。
采购及保管费率为3%。
经计算，材料估算价格见下表

表6-1 主要材料估算价格表
名称
砂子（元/m3）
碎石（元/m3）
水泥32.5#
水泥42.5#
钢筋（综合）（元/t）
砖（元/块）
木材（元/m3）
汽油（元/t）
柴油（元/t）
单价
45.92
72.22
392.37
412.67
4617.32
0.30
1342.86
5458.38
6500

（3）施工机械台班费
根据能源水规（1991）1272号文关于发布《水利工程施工机械台时费定额》；
（4）施工用电、水
根据施工组织设计计算。施工用电采用电网供电，价格为0.53元/kw.h。施工用水1元/m3。
9.3估算内容
1、建筑工程、设备及安装工程
根据本次工程设计提供的工程量及相应的单价进行计算，设备原价向有关厂家询价，再计入到工地的运杂费及保管费。
设备运杂费按设备原价的7%计算，采购及保管费按设备原价的0.7%计算。
2、临时工程
施工临时工程根据施工组织设计提供的工程量进行计算。
3、独立费
按水利部水建（1998）15号文及《工程勘测设计收费标准》的规定并结合工程具体特点计算。
4、预备费
基本预备费按工程一至三部分投资合计的5%计算。
9.4投资估算
本次设计灌溉面积1900亩，根据灌溉面积及井出水量，需新打钢筋混凝土管井66眼，其中深机井6眼，小机电井60眼，安装电动圆型时针式喷灌机2套，安装小型移动式喷灌机组60台套，新建井房6间。配套其相应的电力设施。
本次节水灌溉工程总投资为86.65万元，其中，建筑工程投资27.81万元，设备及安装工程投资49.86万元，临时工程0.93万元，独立费用3.92万元。详见表9-2～9-7。

表6-2 总 估 算 表 单位：万元
序号
工程或费用名称
建筑工程费
设备购置费
独立费用
合计
占一至四部分的
合计的百分率(%)
1
建筑工程估算
24.81

24.81
35.72%
2
安装工程估算

39.79

39.79
57.29%
3
临时工程
0.93

0.93
1.34%
4
独立费用

3.92
3.92
5.65%
5
一至四部分合计
24.74
39.79
3.92
69.45
100.00%
6
基本预备费

3.47
5.00%
7
静态总投资

72.92

表6-3 建筑工程估算表
序号
工程费用名称
规格
单位
数量
单价(元)
工程总价(元)
一
建筑工程

248074.20
（一）
电动圆型喷灌工程

208074.2
1
水源井
砼管Φ400×100m
眼
3
60000
180000
2
退水井
Φ1.2m×2m
眼