某市高效节水灌溉示范项目可行性研究报告

第一章总论1.1项目背景随着农业现代化的发展、农业结构的调整，粮食作物和经济作物比例发生变化，现有的节水技术面临着调整结构、增加科技含量和全面发展的问题。加强农田水利基础建设，大力发展高效节水灌溉，是提高农业综合生产能力、确保粮食安全，建设现代农业的关键措施，是应对持续干旱、促进农业增产和农民增收的重大举措，是加强水资源利用和管理的重要手段。在这样的形势下，提出加快农业现代化和提高水资源可持续利用效率的战略目标，推行节水灌溉试验，以带动农业节水事业的全面发展，促进某某实现农业现代化。为了大力扶持农业综合节水事业的发展，某某市政府在政策和投资方面向农业综合节水领域倾斜。应对中央水利工作会议和省水利工作会议精神，某某区政府为争取高效节水灌溉项目落户某某区做出大量的协调工作，对拟建项目区协调当地做好种植结构调整，并委托我院开展相关项目建设前期工作。本项目推行之后，将在某某区乃至某某市做出示范，为发展的节水灌溉技术做积极贡献。1.2项目编制的依据和过程根据国家发改委农经司《关于抓紧报送2012年规模化节水灌溉增效综合示范项目投资建议计划的通知》有关精神，某某区团林镇水利服务中心委托本院编制《某某市某某区高效节水灌溉示范项目建设报告》。根据湖北省水利厅、湖北省发展改革委员会的有关文件以及《规模化节水灌溉综合示范项目实施报告编制提纲》的要求，并参考有关技术规范，由某某市水利局及团林镇政府提供有关资料，并经过现场踏勘和地形测量，湖北省漳河土木工程设计院于2011年11月编制完成《某某市某某区高效节水灌溉示范项目可行性研究报告》，一下简称《报告》。1.3项目建设的范围项目区位于某某市团林铺镇双碑村和龙井村，规划区总面积5187亩，项目区内有服务于农村技术的农业科学研究所，该区域水源条件良好，土地连片平整，具备开展高效节水灌溉条件。1.4项目区概况某某市位于湖北省中部，北通京豫，南达湖广，东瞰吴越，西带川秦，素有荆楚门户之称。东经111°51′～113°29′，北纬30°32′～31°36′。东西最大横距155千米，南北最大纵距131千米。某某市为省辖市，现辖京山、沙洋两县和钟祥市、东宝区，某某区,总人口300余万，版图面积1.24万平方公里，人均耕地1.97亩，人均养殖水面0.47亩。某某四季分明，气候温暖，日照充足，雨量充沛，无霜期长，为亚热带温暖季风型气候，十分有利于农作物生长。全市年平均气温16.1℃，年均降水量949.4毫米，日照时数2000小时左右。2011年某某市地区生产总值达到703.07亿元，年均增长13.5%；规模工业增加值330.41亿元，年均增长24.2%；财政总收入79.94亿元，年均增长31.2%，地方一般预算收入23.25亿元，年均增长20.0%；社会消费品零售总额252.98亿元，年均增长19.8%；外贸出口2.98亿美元，年均增长25.5%；累计完成全社会固定资产投资1257亿元、利用外资6.17亿美元，年均分别增长31%、16%；单位生产总值综合能耗、化学需氧量和二氧化硫排放量比“十五”末分别下降20%、7.2%和17.6%；城镇居民人均可支配收入15272元，年均增长12.2%,农民人均纯收入6951元，年均增长13.2%。先后被评为全国科技进步先进市、全国绿化模范城市，被确定为国家循环经济试点市、国家现代林业建设示范市、全国农机化示范区、国家节水型社会试点市、全国创建创业型城市和国家加工贸易产业梯度转移重点承接地。项目区位于某某市某某区团林镇，某某区辖区总面积614.7平方千米，总人口22.9万人（2007年末），户籍人口20.48万人。全区辖2个街道、2个镇，共有19个社区、77个行政村，77个居民小组、644个村民小组。某某区地处某某山脉与江汉平原的过渡地带，地势西北高东南低。地形以低山、丘陵、冈地为主。属中纬度北亚热带半湿润季风气候，年平均降水量979毫米，年平均气温15.9度。漳河水库干、支渠穿流辖区。1.5项目建设的必要性和可行性本项目采用较为先进的高效节水灌溉模式、项目区采用微滴灌方式，灌溉面积1548亩，以种植蔬菜为主，经营方式为大棚种植。通过项目的建设，可减少水资源的浪费，减少地下水的开采，缓减地下水位下降的速度，改善地下水资源的生态环境，改善田间灌水条件，能够减少大量的农业用水，减少水土流失，减少土壤污染，降低地表水和地下水的污染，实现项目区节水灌溉和节水管理等各项农业节水技术的全面集成、全面应用和取得综合效益与全面发展，以带动农业节水事业的全面发展，促进水资源可持续利用。在蔬菜基地建设方面，某某区重点进行设施蔬菜基地建设，通过发展连片特色蔬菜基地，先后建成了荆地蔬菜专业合作社500亩蔬菜基地，喜民园蔬菜专业合作社300亩水生蔬菜基地等。同时，为了调动广大农民积极参“菜篮子”建设的积极性，某某区今年出台了《关于推进新一轮“菜篮子”工程建设的意见》，目前，基地蔬菜面积超过10000亩。某某区团林镇位于某某市南郊区，具有距离城区近，交通便利的优点，已经成为某某市“菜篮子”工程的重点项目所在地。为响应某某区大力扶植“菜篮子”工程建设的号召，本项目的实施对于促进农田节水工程基础建设，推行高效节水灌溉是有极大的必要性和可行性的。第二章水资源平衡及供需平衡分析2.1项目区的水资源状况项目区的水资源较丰富，地表水主要为红鹤水库；客水有漳河三干渠，主要用于农业灌溉，水量有限，时间分布不均；地下水主要为裂隙水，主要靠降水入渗所补给，通过河川基流、河床潜流等形式排泄。2.2水源的分析水源是节水灌溉工程的关键。首先应选择“水质良好，水量充沛可靠，供水保证率高，水压足，成本低，地理位置好，维护管理方便卫生防护条件好、技术经济合理”的供水水源。（1）水量：红鹤水库流域面积3.0平方公里，总库容184万立方米，兴利库容124万立方米，校核洪水位102.45米，设计洪水位102.2米，正常蓄水位101.6米，坝体为均质坝，坝顶高程103.5m，最大坝高9.5m，溢洪道堰顶高程为101.6m，宽18m，最大泄量29.1m3/s，设计灌溉面积4700亩，实际灌溉2500亩。水量完全可以满足要求，本项目设计用水保证率为P=95%；（2）水质：水库各项水质指标均符合GB《农田灌溉水质标准》，具体参数见水质化验表。因本工程采用红鹤水库水作为项目区水源，选择红鹤水库水作为水源，其水质、水量都能充分保证。2.3水量平衡计算在水源有调蓄能力且调蓄容积已定时，可按下式确定灌溉面积：iiTIKVA10式中K-塘坝复蓄系数，取1；-蓄水利用系数，取0.6；V-蓄水工程容积；iI-灌溉季节各月的毛供水强度，mm/d；iT-灌溉季节各月的供水天数；微灌设计中经常使用蒸发皿的观测资料来估算作物需水量。此法简单实用，其计算公式为：EC=kCkPEP式中Ec—作物需水量，mm／d，可以按月，旬计算，也可以按生育阶段计算；kC—作物系数：作物系数kC反映了作物特性对作物需水量的影响。因此，影响kC值大小的因素有作物种类、生长发育阶段，气候条件等。蔬菜的生长旺盛阶段的kC值列在下表中，可供计算作物需水量时查用。kP—蒸发皿蒸发量与自由水面蒸发量之比，可根据当地水文和气象站资料分析确定。EP—计算时段内口径为80cm蒸发皿的蒸发量，mm/d。经计算，蔬菜综合毛供水强度为7.51mm/d。A（可灌面积）为302.5公顷（4538亩），红鹤水库现实灌面积2500亩，加上本项目区设计灌溉面积1548亩，红鹤水库的水量是可以满足的。经综合分析，本项目区水源选为红鹤水库，其水质和水量均有保障。第三章节水工程技术设计本项目区的灌溉系统选型，根据设计人员会同建设单位人员的现场考察，按照项目区的自然条件、工程条件、社会经济条件以及节水灌溉设计规范的要求，确定本项目区的高效灌溉系统选型为微滴灌工程系统。3.1设计依据及设计要求3.1.1设计依据1）《土地开发整理标准》（TD/T1011～1013-2000）；2）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）；3）《节水灌溉技术规范》》（SL207—98）；4）《微灌工程技术规范》（SL103—95）；5）《农田灌溉水质标准》（GB5084—92）；6）建设单位提供的建设场区的设计条件资料和设计要求。3.1.2设计范围本项目设计内容包括微滴灌首部取水枢纽工程建设、田间微灌系统建设、低压管道输配等节水工程设计。3.1.3设计要求项目建设标准是对项目区内农田灌溉进行高效节水改造，供水采用干、支、毛三级管道，可以较大的提高水资源利用率，并同时配套干、支管测压、计量设施，实现灌溉稳压、计量收费。根据《节水灌溉技术规范》（SL207—98）》，作物以蔬菜为主，灌溉设计保证率不低于85%，本项目取90%。1)首部枢纽建设工程使用年限为30年。2)供水压力改造工程使用年限为10年。3)田间微灌系统使用年限为8年。4)微灌工程使用年限为8年。5)低压管道输配工程使用年限为10年。3.2项目建设内容本项目的建设内容为取水枢纽建筑物、铺设10KV高压线0.5KM，配套50KVA变压器1台，配电柜1台，首部枢纽管理房200m2。配套IS200-150-315离心式水泵一台。铺设1.6MPa、ф400PV干管3085m，铺设0.8MPa、ф260PE分干管道5066m、ф80PE支管13953m、0.63MPa、ф16PE入棚毛管962640m，检查井103座，新建棚区排水沟13855m。该工程计划利用六个月完工。3.3项目区微灌系统设计3.3.1水源及首部枢纽工程本项目微灌用取水水源为红鹤水库，从红鹤水库至项目区采用抽水泵抽水至升压塔供水，新建灌溉控制中心（首部枢纽）。首部枢纽组成主要由泵房、水泵机组及配套设施组成。首部枢纽具体位置及布置情况见图。3.3.2节水灌溉工程措施设计微灌灌溉面积为1548亩，全部为温室大棚，共设2292座大棚，大棚净面积60×7.5m2，大棚间距2m。大棚间设U30排水沟，区间排水就近排入项目区现有排水沟渠。项目区布置主干管1条，分干管16条，支管86条。每间大棚布置7条毛管。管道按照灌区现有道路沿路铺设。与该工程相关的农业措施主要有施肥、整地及农药的使用。施肥采用施肥罐，施肥罐与输水管道相通，控制肥液流量，合理使用。大棚内土地要平整，符合节灌要求。坡比在1/2000-1/1000之间。3.3.3微灌系统的总体布局该工程采用PE管道供水，输水管道分3级管道，主管线与支管线成“梳状”布置，支管与毛管呈“非”型布置，入棚管道出口接闸阀和水表等控制管件，采用双塑压力补偿式滴灌带。3.3.4微灌系统设计3.3.4.1基本资料项目区主要种植方式为蔬菜大棚，大棚间距为2m，大棚长度为60m，宽度为7.5m，以种植蔬菜为主；园区土壤质地为中壤土，地形由北向南渐低，高程85m～109m。新建干、支、毛三级灌溉管网，以红鹤水库水为水源，水源有保证。本报告拟采用现代化高标准灌溉新技术，初步选定大棚内部灌溉方式为滴灌。3.3.4.2滴灌系统布置（1）首部枢纽及水源新建提灌设施和供水加压设备，并用φ400聚氯乙烯输水干管将灌溉水送入项目区内。提水水泵进口设拦污栅，采用IS200-150-315式离心式水泵将库水送入灌区管道进行灌溉，水泵流量400m3/h,扬程32m，功率55kw，水泵前设型号为LW-150旋流水砂分离器+筛网（120目）过滤器，过滤器前后设量程42m的2.5级压力表。泵房面积61.52m2，设配电房一间，水泵机房一间。首部枢纽设管理用房200m2，配套办公室设施。（2）管道系统布置项目区布置主干管1条，分干管16条，支管86条。每间大棚布置7条毛管。支管、分干管、主干管首端设检查井，井中设控制阀、水表、压力表。在支管、分干管、干管的上游（高程高处）设排气阀，末端设冲洗阀。根据《微灌工程技术规范（SL103—95）》5.1.5、5.3.7条，主干管、分干管、支管直径均大于50mm，应采用聚氯乙烯管，毛管采用微灌用聚乙烯管材，主干管、分干管、支管埋深50cm，毛管为地面上管道。根据《微灌工程技术规