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11、基本情况1.1自然条件1.1.1地理位置与地形地貌项目区位于包头市东河区沙沁镇小巴拉盖村，处于包头市东南部，地理坐标北纬40°30′—40°33′，东经110°15′—110°25′以北7公里为110国道，东接土右旗，南临黄河，西与五当沟相邻。1.1.2地形地貌与工程地质项目区地势北高南低，地形平坦开阔，局部高差小于0.5m，可视为平地。工程地质上属于土默川平原的山前倾斜平原和黄河冲积平原区。地表为冲积物，其下为湖积物，由砂质粘土、粘质砂土及细砂组成，颗粒分选性好，磨圆度好，层理清晰。1.1.3土壤植被项目区均为国家基本农田范围，土壤类型以灰褐土、草甸土和盐土为主，质地为砂质壤土，土层较厚，肥力较高，完全适宜蔬菜种植，其中有机质含量为2～7％，全氮含量为0.05～0.6％，速效磷含量为4～10ppm，速效钾含量为150～200ppm。参照中华人民共和国国家标准《水土保持综合治理规划通则》，对土地潜在生产力作出评价，项目区土地类型为Ⅰ类。项目区拥有可规划面积1万亩，其中本次高效节水灌溉面积为保护地温室灌溉300亩，土地种植多年，土质肥沃，种植条件良好。1.1.4气象条件2项目区位于包头市东河区境内，属典型的半干旱中温带大陆性季风气候区，气候特征为多年平均气温6.5℃，极端最高气温39.2℃，极端最低气温－27.4℃，10℃以上有效积温3500℃；无霜期在110～150天之间，适合蔬菜生产，最大冻土层深1.70m；多年平均降雨量300mm～350mm，主要集中在6～9月份，多年平均蒸发量2273.8mm，相当于多年平均降雨量的7.4倍，多年平均风速3.4m/s，最大风速23.3m/s，风向以西北为主。1.1.5水文地质和水资源条件项目区农业灌溉以机井抽取地下水为主，所以水资源条件只论述地下水。东河区地处呼包平原的西部，平原北部为大青山，南部为黄河，是由山前各河沟冲洪积扇裙组成的倾斜平原和黄河冲湖积平原区，区内主要地层是第四系松散的冲积湖积层与冲积洪积层，赋存潜水、承压水或半承压水，其中具有供水意义的含水组是全新统至上更新统含水组（Q3-4），分布稳定水量较好，主要含水层岩性为含卵砂砾石和中粗砂，渗透系数k＝40~80m/d，厚度45～127m，水位埋深在20m左右，单井稳定涌水量达100～500m3/d·m，水化学类型主要为为HCO3－Ca·Mg型,矿化度1g∕l，符合国家饮用水及农业灌溉用水要求。通过水均衡计算，在现状工程条件下，潜水储存量为980万m3/a，侧向径流补给137.97万m3/a，降水入渗补给74.4万m3/a,灌溉回归补给14.88万m3/a，总计地下潜水年补给量为227.25m3/a。而区内承压水只接受上游断面侧向径流补给，侧向径流补给量为219万m3/a，弹3性储存量为500万m3/a。经计算该计算区地下水可开采量为378.07万m3/a，根据调查，区域内现状开采量为120万m3/a，本高效节水灌溉示范工程新打机井1眼，设计灌溉需水量为16.37万m3/a，合计开采量为136.37万m3/a，未超出地下水可开采量，因此，地下水开采量可满足该节水工程的需要。1.2社会经济状况1.2.1经济现状小巴拉盖村位于沙尔沁镇东南部，是全镇人口最多、耕地面积最大的行政村。现有人口6100人，劳力3355个，全村总土地面积1.83万亩，人均耕地3亩。2006年村集体收入10万元，农民人均纯收入4600元。耕地以种植大田作物为主，近年受周边村影响及在乡镇整体规划下，村内蔬菜种植业规模不断扩大，温室经济作物发展势头良好。1.2.2交通、基础设施现状项目区交通便利，以北距110国道7公里，呼包高速和京包铁路就近经过，村中沙巴公路由项目区中南北贯通。由于地处近郊，农业设施较全，基础较好，用于工程运行管理、维护和农田作业的机械配套齐全。电力设施完备，高压线路从地块边穿过，电力供应充足，可保证灌溉用水、用电。科技文化兴盛，电视、电话普及。41.3自然灾害情况东河区境内由于气候、水文、地形等多种因素的影响，经常发生程度不同的各种自然灾害，主要有干旱、洪涝及水土流失等。项目区为典型的大陆性气候，受季风气候影响，降雨年内、月、季分配极不均匀。多年平均降雨量仅为290mm,。降水主要集中在7～9月份，占全年降水量的一半，3～5月降水稀少。十年九旱，春夏连旱常发生。另外蒸发强烈也加剧了干旱的发生。在夏秋季节，由于太平洋热带暖气团的峰面活动的原因，东河区常有暴雨发生，1979年小巴拉盖曾受洪水淹没，造成重大损失。实施节水灌溉不仅节约水资源，涵养水源，而且可形成地区小气候，有利于植被种植，保持水土平衡。1.4农业生产现状2007年小巴拉盖村种植业主要作物有玉米、瓜菜、园林等，其种植结构、单产、灌溉现状详见表1-1.1-2.作物种植结构现状表表1-1单位：万亩作物地区正播作物复播园艺人工林灌溉草场总耕地面积小麦玉米瓜菜其它玉米蔬菜果树小巴拉盖村1.70.050.020.030.031.835灌溉现状表表1-2单位：万亩项目地区总耕地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小巴拉盖村1.831.831.83项目区现状为保护地种植，土渠漫灌，主要蔬菜作物有西红柿、黄瓜等，项目实施后，温室蔬菜种植（1年3茬）由渠灌产量10000kg／亩，提高到滴灌产量12000kg／亩，通过兴建温室、拱棚等农业措施，运用高效节水灌溉技术，蔬菜平均亩增产量为2000kg，200亩节水灌溉蔬菜产量将达到240万kg。对改善生产条件、扩大生产能力及提高土地利用率是非常有利的。2、小型农田水利工程现状2.1水利建设现状小巴拉盖村现有可规划灌溉地1万亩，田、林、路、渠较配套，渠系未做节水，灌溉方式基本上还主要以明渠漫灌为主，田间节水灌溉普及率几乎为零，从而导致田间水利用系数仅为0.6左右，灌溉保证率为50%，远低于国家节水灌溉标准。灌溉管理、灌溉技术水平缺乏科学性，有待提高。水的利用率很低，造成水资源浪费严重，急需要高标准节水灌溉工程建设，起到以点带面示范作用。东河区沙尔沁镇政府通过积极争取新农村建设资金与地方配套，6利用规划地已建成高科技温室共120栋，每栋温室东西长125m，南北宽8m，高3.3m砖混结构，配套公路建设1km，温室高效灌溉面积200亩，占地380亩。现状缺乏水源井，急需配套节水灌溉设施。2.2改造及运行情况项目区已形成多年的井灌区，渠系多兴建于20—30年前，渠道未作任何改造，经过多年运行，使用效率大打折扣，水资源利用率较低，急需因地制宜的采取各种措施以满足农田灌溉需求。2.2现行管理体制与运行机制目前项目区农田灌溉缺乏科学的管理及运行体制，基本处于村集体自管状态，浇地按小时计算费用，用水无计划。2.3水资源状况项目区农业灌溉以机井抽取地下水为主，根据实地调查周围现状成井多年运行情况，在井径0.3m，井深80-100m时，单井稳定出水量80―100m3/h，动水位40m，多年未出现水位明显下降情况，水量丰富水质较好，可充分满足农作物的生长需求；3、工程建设内容、标准及布局3.1建设范围及布局建设范围包括村北120栋温室，灌溉面积200亩，占地380亩。根据项目区现状、节水灌溉要求、资源条件及工程管理运行经验等，7综合考虑工程建设形式确定为温室采用固定式地面滴灌系统，室外输水管道地埋，这样布局比较符合当地种植习惯，且经济合理，还具有技术经验。供水水源为地下水。工程规模布局：滴灌工程系统由水源、首部枢纽、各级输水管道和滴头等四部分组成。3.1.1水源工程设计项目区水源地位于大青山山前断裂以南、兰阿断裂以北，属于黄河冲积平原水文地质区黄河支流冲洪积扇水文地质亚区的五当沟斗林沁沟洪积扇缘地带，广泛沉积巨厚的第四系松散岩类，富含孔隙水。主要供水含水组有两个：上部的全新统—上更新统砂砾卵石含水组，地下水多以潜水或半承压水形式存在，通常为潜水含水组。下部是中更新统砂砾卵石含水组，其上分布有稳定的中更新统土部淤泥质粘土作隔水顶板，使该含水组普遍承压，通称为承压含水为了确保农作物在生长期得到充分灌溉，项目区需新建机电井1眼。1、建井原则①以合理开发利用地下水资源，保护生态环境为准则，根据水文地质条件、含水量水层厚度和降低工程造价等诸多因素，确定井型和井径。②根据钻孔柱状图以及地质剖面图，以打穿主要含水层确定井深。③根据单井控制面积计算井距。2、管井设计①井型及井径8根据本区水文地质资料、农业生产特点、主要含水层埋深等因素确定井型，本设计井型选用混凝土管井，井管外径350mm，填料厚度100mm，故井孔直径为450mm。②井深根据地区水文地质条件，参考临近地区成井经验，确定井深为100米，单井出水量为80t/h。③单井可控灌溉面积的确定计算公式为：F＝QTtη(1-η1)/m其中：Q—单井出水量，（取80t/h）T—灌水周期，（滴灌8d）t—日工工作时间，（取12h）m—灌水定额（m3/亩）；η—灌溉水利用系数；η1—开采水损失系数，一般取0.05。经计算滴灌单井控制面积取300亩，设计1眼井完全满足本次节水灌溉用水需要。3、机井电力配套及井房设计根据管道水力计算结果和成井情况以及水文地质资料，项目区设计采用深井潜水电泵，水源由附近电网接引，需架设低压线路300m。为保护水源井及机泵正常运行，机电井配套建设9m2井房。3.1.2首部枢纽设计根据灌溉型式不同，滴灌系统首部枢纽包括水泵机组1套，并设9置恒压变频设备1套；肥料及化学药剂注入装置1套；过滤器1套；及逆止阀、闸阀、压力表、流量表等控制、测量设备各1套，还有水泵出水管与灌溉管网的钢管连接器1套。3.1.3滴灌系统管网布置本次节水灌溉示范区建设温室滴灌灌溉200亩，由1眼井控制。本设计以单井控制面积进行典型设计。根据村内温室现状建设情况，村北已建温室120栋，温室东西长125米（包括5米工作间），南北宽8米，共计20行6列，温室间距东西、南北均为8米。根据东河区沙尔沁种植温室及特点，冬春夏种植茄果类蔬菜两茬（以西红柿、黄瓜为主）、秋季种植速生叶菜一茬。蔬菜栽培行向为南北，以2排为1行，排间距0.3m，行间距0.8m，株距为0.3m，同时温室北部预留0.8m人行通道，南部预留0.2m间距，东西墙也预留0.4m的间距。（见温室内支毛管布置图）由于温室灌溉的工程形式为固定式地面滴灌系统，干管、支干管埋设地下，支管及毛管铺设每栋温室内地表灌溉，故取1栋温室进行典型毛管布置，根据蔬菜种植株行距，确定每条滴水毛管长度为7.0m，毛管间距（S1）为1.1m，支管长度由温室长度确定为120米。根据温室的布置及水源井位置，灌溉管网分为干管、支干管、支管、毛管（滴灌管）4级布置，干管沿东西向布置；支干管南北布置共计6条，各控制2列温室；1条支管东西向布置控制1栋温室；1条毛管南北向布置控制23行（2列）蔬菜。详见管网平面布置图。103.1.4技术设计参数选择外径φ16mm双壁迷宫式滴灌带，滴头间距（Se）为0.3m，双侧滴头流量为4.0L/h，计算内径为13.6mm，工作压力10m水柱。其滴灌强度：p=12.123.01.10.41edssq(mm/h)＜p允=15（mm/h）查《节水灌溉技术手册》表4-3-7，当土粒中等，SL=1.1m，q=4.0L/h时，土壤湿润比P=100%，满足要求。1、计划灌水定额参照已建工程和本地区相关节水实验数据资料确定，计划湿润层深度h=30cm，适宜土壤含水量上下限为田间持水量的70-90％，土壤容重r=1.40g/m3，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=0.90，故设计灌水定额为：m=0.1rh(ρ1-ρ2)β/η=0.1×1.44×30×0.055/0.9=25.7(mm)m0=2/3m=2/3×25.7=17.14(m3/亩)2、设计灌水周期根据SL103-95，取温室蔬菜生育期最高时段日耗水量Ea=3.0mm/d，则灌水周期T为：T=)(7.739.07.25dEma3、一次灌水延续时间：)