大运路节水灌溉项目初步设计方案书.doc
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1、综合说明山阴县大运路节水灌溉项目位于大运路两侧,属海河流域永定河一级支流桑干河流域中上游,为二十一世纪初期首都水资源可持续利用项目朔州项目区井区节水项目之一,涉及北周庄、岱岳、泥河3个乡(镇)13个行政村,总人口1.72万人,总面积13.98万亩,耕地面积6.1万亩,有效灌溉面积3.71万亩。该井片地处洪涛山前倾斜平原孔隙富水亚区,地下水资源较为丰富,单井涌水量4050m3/h,现状灌溉水利用系数仅为0.6,节水潜力大,对其进行节水技术改造可缓解日趋突出的供需水矛盾,实现水资源的可持续利用和农业的可持续发展。根据山西省发展计划委员会晋计农经发2001560号文,关于“朔州市山阴县大运路节水灌溉
2、工程可行性研究报告”的批复、省厅及水利部海河水利委员会海规计200428号文的批复意见,本次设计节水规模为1.9万亩,节水形式安排为渠灌和管灌,渠灌面积为1.3万亩,由50眼机井控制,涉及北周庄乡的苑家辛庄、王家堡、永静城、北周庄、新岱岳、李家窑、兰家窑7个行政村;管灌面积为0.6万亩由25眼机井控制,涉及岱岳乡的安详寺、化家岭,泥河乡的东鄯河、西鄯河4个行政村。设计的主要工程项目为:建设管理房及井房650m2,渗水井78座,防渗渠82.87km,其它各种建筑物518处(座);安装变压器7台,架设高低压线路12.7km,并增设单井智能收费系统,购置安装水泵42台(套);管灌主管道32.4km。
3、总用工4.89万工日,总工程量15.23万m3,其中土石方工程14.74万m3,混凝土工程0.49万m3。三材用量:水泥1703.51t,钢筋18.92t,木材62.05m3。概算总投资649.85万元,其中建筑工程338.86万元,机电设备及安装工程79.80万元,金属结构设备及安装工程81.83万元,临时工程19.41万元,其他费用99.01万元,基本预备费30.95万元。项目工程实施后每年可节水129.36万m3。经济、社会、生态效益显著。技术经济指标及工程特性表序号名 称单位数 量备 注综合管灌渠灌1设计节水面积万亩1.900.601.32设计保证率%75753灌溉水利用系数0.850
4、.804年用水量万m3360.77109.25251.525年节水量万m3129.3645.5283.846工程建设亩用工工日1.593.017亩运行费元298亩年费用元9亩净增产值元241.8410亩装机功率Kw0.080.0660.06711亩年用电量Kwh81.2124.5956.6212经济内部回收率%19.213经济效益益本比1.5214经济净现值万元613.7515财务内部收益率%8.316财务净现值万元125.0617动态投资回收年限年14.81.项目区基本情况概述1. 1项目区概况桑干河属于海河流域永定河上游的一级支流,发源于宁武县管岑山天池,始称为恢河,流经宁武、阳方口,至朔
5、城区太平窑水库接纳七里河,于马邑下游1km处的清河寺附近纳源子河汇流后便称为桑干河,该河由西南向东北流经整个大同盆地,于大同县固定桥进入册田水库库区,最后 经阳高县尉家小堡出山西进入河北省。大同盆地位于山西省境内东北部,呈北东南西向展布,长约150200km,宽约2070km;面积8500km2,包括怀仁、山阴、朔城区、应县、大同等县市。盆地四周山丘环绕,是一个由盆边向盆底逐渐倾斜的洪积、冲积平原。桑干河水系贯穿盆地,沿河两岸阶地平坦宽广,土层深厚,土质良好,由于冲积平原堆积基准面积的变动,形成两级平原,即一级阶地和二级阶地,是大同盆地平原部分的核心,为农业生产基地,山阴县大运路井片就位于该盆
6、地范围内。山阴县大运路节水灌溉项目分布于大运路两侧,地理位置在北纬 39263939、东径1124511250之间。项目区总的地形是西高东低,地表高程在10811029m之间,高差52m,地面坡度13%,大致沿大运路南北向呈条带状分布。地貌属洪涛山前倾斜平原区,为堆积地形。项目区土地总面积13.98万亩,其中耕地面积6.1万亩,有效灌溉面积3.71万亩。本次规划节水面积1.9万亩,其中渠灌1.3万亩,管灌0.6万亩。规划面积及所在项目区详见表11。分片规划节水灌溉面积表11 单位:万亩灌溉形式北周庄片泥河片岱岳片合计渠灌面积1.31.3管灌面积0.320.250.6合计1.30.320.251
7、.91.2水文气象 项目区属于干旱、半干旱大陆性季风气候,特点为寒冷、干旱、气温变化大,雨期集中。据岱岳气象站资料,项目区的多年平均气温6.9,极端低温是-31.6,极端高温是37.9,昼夜温差在18至25之间,历年平均日照时数2830.4h。每年一、二月份为主要降雪期,七至九月是主要降雨期,占全年降水量的70%左右,多年平均降水量377.59mm。多年平均水面蒸发量1152.1mm,冬春季以西北风为主,夏季以东南风为主,每年四、五月份风力最大,一般为3至5级,最大为8级,年均风速2.7m/s。每年九月下旬初霜,十一月初结冰,十一月中旬封冻,到次年三月开始解冻,四月下旬解霜,全年无霜期约130
8、天,最大冻土深度1.27m。1. 3社经情况项目区总人口17163人,劳力5364个。土地总面积13.98万亩,耕地面积6.1万亩,有效灌溉面积3.7万亩。粮食总产1081.8万kg,油料总产16.9万kg,甜菜总产1828.2万kg。人均纯收入1823元,详见社经情况表。社 经 情 况 表表12村庄名称人口(人)劳力(人)总面积(亩)耕地面积(亩)水地面积(亩)粮食总产(万公斤)油料总产(万公斤)糖料总产(万公斤)人均纯收入(元)小计976434641013004527527240693.28.81692.6苑家辛庄1910730207007963300070.21.3131.71181王家
9、堡58419232002287150027.30.258.51143永静城172847223500121107380146.42.1452.52045北周庄3173120025300121498500195.41.6603.72029新岱岳11815451170046863160761.53001986李家窑562165106002890215032.90.381.21762兰家窑6261606300319015501451.8651050小计48809232007551743956255安祥寺166850014900317423201302560化家岭96225321758505902524
10、50先进22501703000115010461002580小计251997718400105365900133.68.1135.6东鄯河86930239002040160053.9557.61649西鄯河69429040002762180047.31.5521690泥河956385105005734250032.41.6261569合计17163536413977560985370961081.816.91828.218231.4灌溉工程现状项目区内田面平整,道路通畅,有较为完善的农电网络设施和机井设施,主要是渠系配套设施差。机泵设备老化,运行效率低,要依靠土渠输水,灌溉水的利用系数仅0.6
11、0,每年需抽取大量的地下水用于灌溉,水资源浪费较为严重。项目区现有变压器21台,总装机容量1760KVA,高压线10.1km,低压线30.9km,机井94眼,配套水泵94台,配套功率1292千瓦,防渗渠7.4km。2. 工程建设的可行性和必要性项目区工程可行性主要表现在以下五个方面:第、该区地下水储存条件好,水量充沛,水资源量有保证,节水潜力大。经计算, P=75%时,可节水129.36万m3/年。第二、经济效益显著。项目区节水、增产增收、节地等效益显著,经计算:经济内部回收率19.2%,经济净现值613.75万元,效益费用比1.52;财务内部收益率8.3%,财务净现值125.06万元,经济效
12、益费用比1.10,均符合规范要求。同时也会产生很好的社会、生态效益。第三、多年来,项目区广大干部群众进行了大规模、高标准的农田水利基本建设,为大搞节水工程奠定了良好的基础。区域内田面工程较为平整,道路通畅,水源工程完好,还建有完善的农田防护林工程。第四、群众节水认识提高,增强了维护工程设施的自觉性。第五、自然地理条件优越,有利于农产品销售。项目区工程建设的必要性主要表现在以下三个方面:第一、置换出的节水水量,可缓解首都用水紧张局势,为提高首都地区生产和生活质量,提供可靠的水资源保证。 第二、改变现有粗放型灌溉方式、肥力流失和水资源浪费严重的现象。为农作物生长创造适宜的水份条件,促进农作物高产稳
13、产,带动农业耕作技术、栽培技术等各项现代科技的发展。第三、有利于减轻农民负担,促进农业生产发展,提高农民收入。总之,从保护和节约水资源,实现水资源可持续利用,大力改善农业生产条件,推广应用新技术,提高效益等方面来看,实行节水灌溉是非常必要的。3. 项目区水文地质3.1地形地貌项目区总的地形是西高东低,地表高程在108l1029m之间,高差52m,地面坡度13%,大致沿大运路南北向呈条带状分布。地貌属洪涛山前倾斜平原区,为堆积地形。 3.2地质构造项目区属于大同断陷盆地南缘,东南部为恒山隆起,西北面是洪涛山隆起,期间为北东南西向断陷盆地。区内构造线方向以北北东、北东东和北北西、北西向断裂为主,其
14、中北北东、北东东这两组断裂为控制性构造。主要有恒山大断裂、口泉大断裂、黄花梁隆起和基底隐伏断裂等。地震烈度为七度区。 3.3地层岩性本区出露地层由老到新有:1、太古界(Ar)地层:下太古界桑干群(Ar3),分布于洪涛山东南麓,出露面积不大,上太古界五台群 (ArW),分布于南部馒头山区。2、古生界地层,包括寒武、奥陶、石炭、二叠系,主要分布于项目区西侧洪涛山区。3、新生界(k2)第三系(N),分布于项目区西部山区,包括中新统(N1)、上新统(N2):第四系(Q),呈条带状分布,岩性为砂土、砂卵石、砾石。据钻孔资料, 020m为(Q4PI)亚砂土,2 040m亚砂,亚粘及砂砾互层(Q3PI+dI
15、), 40m以下为(Q2PI+dI+ Q1PI+dI)亚粘含钙结核,粗中砂及亚砂土。 3.4水文地质条件3.4.1地下水类型及运动特征项目区地下水类型主要为第四系松散层孔隙水。地下水的来源主要是大气降水入渗补给和西部山区侧向径流补给两部分,地下水流运动方向呈WNSE向流动,天然排泄方式主要有侧向径流排泄。 3.4.2地下水水质类型项目区水化学类型为碳酸钙镁型水和碳酸钠型水,矿化度 0.10.9g/L,PH值79,属弱碱性地下水,符合农田灌溉用水标准GB5084-92。 3.4.3含水岩组项目区主要含水岩组包括全新统(Q4PI),上更新统(Q3PI+dI),中更新统(Q2PI+dI),含水层岩性
16、以砂砾石为主,水位埋深430m,主要含水层3至7层,平均含水层厚度12.8m。古河道与洪积扇轴部方向呈东西向,富水岩组展布基本与古河道及洪积扇轴部方向一致。含水层底板埋深 80m,单井涌水量4050m3/h。 3.5土壤调查 井片土壤母质为冲洪积物,土壤质地主要为亚砂土、亚粘土。4. 地下水资源情况4.1项目区水资源概况本区地下水埋藏较深,基本没有受到污染,水质良好,矿化度均小于0.9g/L,PH值为79,水化学类型为重碳酸钠型水及重碳酸钙镁型水,均符合农业及生活用水标准。4.2地下水补给排泄条件 根据山阴县地下水资源详查报告,该井片属洪涛山前倾斜平原孔隙水富水亚区,其地下水补给主要以侧向补给
17、、大气降水补给和井灌回归补给量为主。地下水排泄方式主要是侧向排泄、人工开采和潜水蒸发量。 4.3水资源计算 根据机井技术规范SL2562000,设计保证率分别以多年平均和P=50% P=75% P=95%分别计算,计算方法采用水均衡法。根据补给与排泄条件,建立多年平均情况下的均衡关系式:W1+W2+W3=E1+E2+E3式中:W1降水入渗补给量W2地下水侧向补给量W3井灌回归补给量 E1地下水侧向排泄量 E2潜水蒸发量E3地下水人工开采量 4.4补给量计算 在地下水资源计算中,主要参照原雁北地区水利局地下水资源普查队编制的山阴县地下水资源详查报告及机井技术规范 SL2562000,选择参数进行
18、计算。一、地下水资源补给量计算1、降雨入渗补给量W1 根据山阴岱岳气象站45年(19572001年)降雨资料,经频率计算,推出多年平均降雨量等有关参数,=377.59mm,Cv=O.24,Cs/CV=2.6,其结果详见表41、表42及图41。 图41岱岳气象站降雨量频率曲线图 表41岱岳气象站降雨量频率计算成果表 表42不同频率设计降雨量成果表根据山阴县地下水资源详查报告及机井技术规范SL256-2000,本区有效降雨系数取0.75,降雨入渗系数因本区地下水位埋深大于15m,用长观资料计算误差较大,一般选用经验值故取0.15,降雨入渗补给量按下式计算: W1=0.1PF式中:W1降雨入渗补给量
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