项目区位于白银区该地干旱缺水自然条件恶劣农业生产全赖于灌溉没有灌溉就没有农业。近年来随着工农业生产的发展各行业水增供需水矛盾日益尖锐形势迫使农业必须走节约水、高效水的道路。鉴于农业干旱缺水问题愈来愈严重而农业结构调整、增农民收入迫切需要进一步提高灌溉保证率和服务水平适当扩大灌溉面积改善生产条件而农业水的外部条件局限于“零增长”因此要求所有农业水需求只能在现有水资源内做章。大力发展节水灌溉是现农业可持续发展的唯一途径。
为此白银市政府、水利部门经过方面、全方位分析论证确定在白银区建立节水灌溉增效示范工程以彻底改善水利基础条件达到增农民收入之目的。
“27年白银区节水灌溉增效示范项目”由27年中央财政预算内专项资金节水灌溉示范项目所列。根据甘肃省水利厅关于27年节水灌溉示范项目安排意见、甘肃省发展改革委员会的有关件以及《节水灌溉示范项目可行性研究报告编写提纲》的要求并参照有关技术规范由白银区水利局提供有关资料甘肃省水利科学研究院承担并完成了本项目可行性研究报告的编制工作。
按规划27年在甘肃省白银区建成总面积2亩的节水灌溉示范区项目建设详细内容见附表。
根据以上编制原则结合本工程的际情况特点经分析计算工程总投资99.万元。
本项目总投资99.万元亩均投资99.2元。资金筹措方式采“2”的比例筹集办法即受益农户自筹2投入资金9.万元亩均9元地方自筹投入资金万元亩均元申国家投资投入资金万元亩均元。
为了强对项目的管理在项目施过程中须切执行项目法人制、工程建设招投标制、工程建设监理制和工程建设合同管理制。为了强对工程项目的领导和管理施组织成立“白银区节水灌溉项目领导小组”领导小组成员由区人民政府、区计划局、区农委、区财政、区水利等相关部门的主要负责人组成负责协调资金的拨付、劳动力调配等工作在领导小组的领导下成立“白银区节水灌溉工程建设项目部”项目法人由白银区水利局主管全面负责工程建设的各项工作。项目部下设技术、施工、质检、财务料和安全生产等五个专业小组和办室负责工程的具体施。
在资金的使管理上坚决执行国家财经政策和会计制度行专款专专人管理单独建帐单独核算按工程的进度拨付资金保证工程正常进行。
本项目总投资99.万元直接经济效益共计.万元。
动态分析当项目经济计算期n为2年经济内部收益率EIRR为7.高于社会折现率Is=2；经济净现值ENPV为8.万元；经济效益比EBCR为.2大于.；动态还本年限为.年。因此从经济评价指标结果来分析各项指标均满足国民经济评价指标该项目在技术上是可行、经济上是合理的。
工程建设期间管道铺设及各类建筑物的修建开挖量相对较小对地表的扰动和植被的破坏影响不大。在施工期间不会造成水土流失。
建筑料的开采对原地貌的破坏不会受到影响但是在施工结束后还应当对其进行整治和恢复避造成水土流失和植被破坏。
施工期间将产生一些生产废水和生活污水部分排入当地沟道和河道但对水体影响较小；运输车辆和生活炉灶等排放的废气造成局部地方空气质量有所下降；施工机械等产生的噪声对较近的居民点有一定的影响；由于施工期间人员相对集中而且流动性较强易发生流行性疾病和传染性疾病需强卫生防疫工作。
27年度白银区节水灌溉增效示范项目的施将会改善当地农业生产基础条件保护了项目区周围生态环境；通过节水技术改造提高了单位水资源的效益。使管道水的利系达到.9以上灌溉水利系达到.8以上年总增收产值.万元。经经济评价分析各项指标均满足规范要求。
该项目技术上是可行的经济上是合理的项目施后节水效益显著建议尽早立项施。
项目区是重要的瓜果生产基地。年来开展了农田基本建设和水利工程建设修建了小型蓄水工程田间有一些渠道但终因资金缺乏等因工程老化失修季节性缺水灌溉技术落后等方面的问题仍然存在造成项目区灌溉保证率不高水资源利率低制约着当地经济的可持续稳定发展。
为了充分发挥水利工程设施的作解决目前工程设施老化、陈旧、配套不足等问题提高灌溉水利率缓解经济发展和人口增长所带来的需水量增的压力缓解灌区季节性缺水的矛盾提高保灌程度走节水型灌溉的路子是项目区的必然选择。同时通过节水改造降低农业水增灌区生态水保护和改善灌区的生态环境才能现水资源的可持续利和农业的可持续发展促进农业生产和农村经济的发展不断提高农民的收入。
在新的历史发展时期大力发展节水灌溉是进一步改善农业生产条件缓解农业水供需矛盾的需要是强农业基础设施建设促进农业高产高效的有效措施是农田水利基本建设的主要内容之一。发展节水灌溉的意义不仅仅是节约灌溉水而且改变了传统的水、管水方法。节水灌溉为农作物创造了比较适宜的水分条件通过水的作影响土壤的肥、气、热等因促使作物高产、稳产；节水灌溉是农田灌溉乃至农业水发展史上意义深远的一场重大变革。27年度白银区节水灌溉增效示范项目的建设在当地可以起到“以点带面”的辐射带动作为节水灌溉总结成功经验科学有效地控制灌水质量、灌水时间、灌水量、灌水均匀程度等从而大大促进农田水利的科技进步提高灌溉的科技含量促进农村产业结构的调整和社会进步。
综上所述27年度白银区节水灌溉增效示范项目的建设是十分必要的。
27年度白银区节水灌溉增效示范项目区地理位置优越项目施区水利机构健全技术力量比较雄厚现已建成乡、村、组三级水利管理体系。项目区现有水管所个和2名水管人员均具有一定的协调组织、设计和施工等技术能力具备了推广高新节水技术的条件。项目区在八十年代中期就建立了部分高效灌溉典型示范点已得了不少的宝贵经验为示范区提供了可靠的技术保障。
另外27年度白银区节水灌溉增效示范项目区的干部群对缺水局面有切肤之痛对节水灌溉也乐于接受所以投工投劳的积极性较高农民经济基础较好有一定的自筹资金能力。
综上所述27年度白银区节水灌溉增效示范项目的建设不仅是很必要的而且是完全可行的。
项目区位于白银区区内对外交通方便县乡路四通八达村村通油路已经现。灌区处在西北大电网覆盖之下农村电网全部形成供电设施齐全电力供应有保障。区内通讯与白银市通讯网相连通讯便捷。
项目区气候属温带大陆性半干旱半荒漠气候总的特点是四季分明光照充足降水稀少夏秋昼夜温差大冬季寒冷少雪年平均降雨量仅9.7mm集中在7、8、9三个月年蒸发量达98mm是降水量的倍年平均气温8℃最高气温.2℃最低气温-2.9℃北风年平均风速.m/s灌溉期平均风速.9m/s最大冻土层深.8m无霜期9天。
项目区地处甘肃中部干旱区四面环山呈狭长的沟谷地带。
27年度白银区节水灌溉增效示范项目共2亩两个示范点均无地下水可利灌溉水源均为引大入秦工程黑武分干提供的地表水。其中武川乡红岘村示范点利容为万m的塘坝蓄水作为灌溉水源年可供水量约为2万m。强湾乡井子沟村示范点利总容万m的温井子水蓄水作为灌溉水源年可供水量约为万m。两处水源工程修建于7年代当时主要于拦截上游洪水灌溉下游有限的土地面积目前于积蓄引大入秦的地表水利田间修建的土质渠道进行田间灌溉灌溉范围为本项目设计的示范区区域所蓄水量均无其他途。为了保证滴灌工程的正常运行水源设计经过沉淀池沉淀、过滤器过滤处理后可以达到灌溉水质要求。
灌区内土地肥沃植被良好、地面平坦、耕地连片具有发展农业的优越条件。由于受到水资源季节性缺水的限制以及水的利率低等影响灌区灌溉面积尚未达到设计规模；已耕种土地面积由于不能适时灌溉粮食产量增幅缓慢影响着灌区经济的稳定和可持续发展。
项目区属甘肃中部黄土高原丘陵沟壑区表层土壤类型为灰钙土有机质含量.9富钾、少氮、缺磷。土壤干容重.g/cm田间持水率为2土壤含水量上下限分别为田间持水量的9和。
项目区辖属武川乡和强湾乡的两个村。其中武川乡共有8个社、8户、9人现有耕地8亩其中水浇地29亩旱地面积82亩人均占有水地.78亩大小牲畜9头。全村农业种植以小麦、玉米作物和油料、籽瓜等经济作物为主。强湾乡井子沟村共有个社、户、2人现有耕地88亩其中水浇地2亩旱地面积亩人均占有水地.99亩大小牲畜7头。全村农业种植以小麦、玉米作物和油料、枣树等经济林果作物为主。两个示范点的农业生产条件很相近主要受水利工程等基础设施差的影响种植结构相对单一产量受水利条件制约低而不稳农民收入主要靠运输业和进城劳务输出等。2年农民人均收入红岘村达到22元井子沟村为22元。
武川乡红岘村示范点水利骨干工程有建于7年代的乱掘塘坝座。设计坝高2.8m控制流域面积.m2、总容29.2万m为均质碾压式土坝坝内设计有卧管、涵管等水输水建筑物可满足水的要求。
强湾乡井子沟村示范点水利骨干工程有建于7年代的温井子水座。97年月日动工兴建97年月日建成开始蓄水。大坝为均质土坝坝基有土层砂石层组成。坝顶长9m、坝顶宽8m、坝顶高8m。总容万m可满足本地区亩水浇地四季灌溉水。坝内设计有卧管、涵管等水输水建筑物可满足水的要求。该水由强湾乡水管所管理。
项目区田间工程大建于7年代由于灌区资金匮乏渠道及建筑物等水利工程未能得到及时维修破损十分严重全区灌溉水的利率仅为.渠系水利系为.7。田间工程配套率低农毛渠大部分为未经衬砌的土渠灌水方式以大水漫灌为主灌水浪严重田间水损失较大。
项目区对外交通方便县乡路四通八达村村通油路已经现。且项目区处在西北大电网覆盖之下农村电网全部形成供电设施齐全电力供应有保障。
项目区位于白银区的小型塘坝所属的小型灌区该区域属于典型的黄土高原沟壑区无可利的地下水资源当地的农业生产和生活水主要依靠地表水和天然降水。已建成的两座小型塘坝水位于引大入秦工程末端调蓄水量由黑武分干输送供给。黑武分干建成于99年设计流量.2m/s为轮灌渠道年供水次分别为夏灌2次、秋灌和冬灌各次。两座塘坝主要是于水量的调蓄年可供水量分别为武川乡红岘村示范点2万m强湾乡井子沟村示范点为万m。
武川乡红岘村示范点籽瓜滴灌设计灌水定额m/亩年灌水次净灌溉定额9m/亩考虑灌溉水利系年需水量2.万m；强湾乡井子沟村示范点枣树滴灌设计灌水定额2m/亩年灌水8次净灌溉定额m/亩考虑灌溉水利系年需水量.8万m。
由以上计算知供水量远远大于需水量所以项目区水量满足要求。
建设面积2亩的滴灌工程两处。其中籽瓜滴灌亩位于武川乡红岘村。枣树滴灌亩位于强湾乡井子沟村。
综合分析各种节水工程措施的优点和缺点结合当地水资源现状、作物种植结构调整情况及农村经济条件考虑本项目工程的示范作两处工程均选择节水效果最好、管理方便、适合于瓜类及经济林果等高产出作物的滴灌为本项目的节水灌溉工程措施且利原有的高位水源进行自压滴灌。
滴灌工程共2亩分别位于武川乡红岘村和强湾乡井子沟村。其中武川乡红岘村为籽瓜滴灌亩强湾乡井子沟村为枣树滴灌亩。
籽瓜滴灌亩利乱掘塘坝的输水涵管水在末端修建2m的沉沙池座、2m2的管理房座。沉沙池水管中心高程7m管理房内布置过滤器、水表等首部枢纽田间布置干管、分干管、支管、毛管等灌溉管网系统；枣树滴灌亩利温井子水的输水干渠水在干渠+9处修建2m的沉沙池座、2m2的管理房座。沉沙池水管中心高程m管理房内布置过滤器、水表等首部枢纽田间布置干管、分干管、支管、毛管等灌溉管网系统。
与本项目工程配套的主要农业生产技术措施是籽瓜的地膜覆盖、除草剂、化肥的施。
设计灌水定额
式中m——设计灌水定额mm；
γ——土壤容重项目区土壤为中壤土γ.g/cm；
z——设计土壤湿润层深度籽瓜为.m枣树为.m；
p——设计土壤湿润比籽瓜为枣树为；
θmx、θmin——适宜土壤含水率上下限占干土重量百分比
θmx=.、θmin=.2；
η——灌溉水有效利系.9。
由以上参计算结果为籽瓜m=2.7mm=.m/亩
枣树m=28.99mm=9.m/亩。
2设计灌水周期
滴灌设计日耗水强度籽瓜E=.mm/则T=.9。
枣树E=.mm/则T=.。
一次灌水延续时间
式中Se——滴头间距籽瓜.m枣树.m；
Sl——毛管间距籽瓜.7m枣树2.m；
q滴——滴头流量L/h；
则籽瓜t=.2h.ht=2.h2h。
轮灌组目确定
N=T×T/t
式中T——系统每天工作小时2h；
T——滴灌周期籽瓜枣树；
t——一次灌水延续时间籽瓜.h枣树2h。
则籽瓜N=8组枣树N=组。
灌溉制度确定
参考年籽瓜和枣树滴灌的研究和践经验确定灌溉制度如下表
表-滴灌灌溉制度表
《节水灌溉技术规范》SL27-98；《灌工程技术规范》SL-9；《农田灌溉水质标准》GB8-92。
根据《灌溉与排水工程设计规范》规定缺水地区以旱作物为主灌溉设计保证率为-7。结合工程际条件和水源地供水保证率程度的际情况灌溉设计保证率采P=7。
根据设计依据以及国内外滴灌技术发展积累年的经验各技术参选择如下
滴灌土壤湿润比p=；
2滴灌水利系η=.9；
设计灌水均匀度Eu≥9；
设计湿润层深度Z=.m；
设计日耗水强度E=.mm/。
毛管即滴灌带选内镶贴片式滴灌带滴头间距.m壁厚.2mm内径为mm流量L/h。单根毛管在满足设计均匀度的条件下设计长度为m单根毛管的设计流量为L/h毛管进口所需工作压力为m毛管间距为.7m。
根据.2.中所确定的8组的灌溉轮灌组量每条支管为一个轮灌组每条控制.2亩的灌溉面积当支管设计为双侧布置毛管时在毛管间距、毛管长度已经确定的情况下每条支管控制的毛管条为8条支管长度7m支管流量为28.8m/h。支管设计为N的PE管管道水力损失为.2m管道最大流速为2.m/s进口处。
整个工程设首部枢纽和田间管网两部分。
首部枢纽工程
从位于塘坝左岸的涵管末端水后在涵管末端修建2m的沉沙池座、2m2的管理房座。沉沙池水管中心高程7m管理房内布置过滤器、水表、闸阀、施肥罐等首部枢纽。
2田间管网工程
田间布置总干管、干管、分干管、支管及毛管五级管道其中总干管、干管和分干管为地埋管道、支管和毛管为地面移动式管道。从管理房内首部枢纽末端接引向下游东南方向垂直等高线布置总干管条长度m首端高程7m末端高程9m地形落差m。总干管末端向东垂直等高线布置北干管和南干管各条长度分别为8m和8其中两条分干管首端高程均为9m末端高程为m和m地形落差分别为29m和m。
分干管垂直干管双侧平行等高线布置由于支管长度只有7m地形坡度仅为.8支管双侧布置时分干管间距为m整个系统共布置29条其中总干管上82条、北干管上条、南干管上8条在少部分较宽的地方长度为8m每条连接2条支管在大部分窄的地方长度为m每条连接条支管平均每条长度9m总长度为2m。
支管垂直分干管双侧垂直等高线布置整个系统共布置支管2条总长度m。毛管垂直支管双侧平行等高线布置每条支管上毛管量为8条整个系统共有毛管92.m。
总干管与干管之间、干管与分干管之间三通连接分干管与支管之间出地竖管及安装在竖管末端的给水栓连接支管与毛管之间由专旁通连接。出地管2根每根.2m共8m。在干管末端及分干管的最低处设置排水阀及阀门井在总干管首端、南北干管的进口处及各分干管进口均设置控制检修阀及阀门井。共设计排水阀2个、控制检修阀297个阀门井座。
根据.2.中所确定的灌溉轮灌组量田间布置的管网中总干管、干管续灌分干管、支管轮灌。具体运行中以支管为最小的灌溉单元每条支管组成一个轮灌组进行分片轮流灌溉。根据管网布置结果29条分干管连接着2条支管每条分干管平均只有条支管个别控制2条支管的分干管在工作中只能分别运行。同时运行的条分干管在分区上注意在管理方便的同时尽量均匀分配在总干管和干管的上、中、下游。
根据已布置的田间管网及设计工作制度确定各级管道的设计流量。
Q毛=L/h；
Q支=28.8m/h；
Q分干=Q支=28.8m/h；
Q干=2Q支=7.m/h；
Q总干=Q支=.2m/h。
总干管、干管、分干管及地埋出地管均选择.Mp的PVC管地面移动的支管及毛管均选择.Mp的PE管。
按照管道设计流量在经济流速V=.-.m/s的范围内进行管道管径的选择并按自压滴灌系统的运行特点总干管和两条干管的水力坡降尽量选择在.8左右。经计算当总干管设计管径为Nmm时水力坡降为.8总水损2.98m接近2m的地形高差管道流速为.82m/s；当北干管设计管径为N2mm时水力坡降为.78总水损2.2m接近29m的地形高差管道流速为.9m/s；当南干管设计管径为N2mm时水力坡降为.78总水损.2m接近m的地形高差管道流速为.m/s；当分干管设计管径为N9mm时总水损2.29m管道流速为.2m/s；出地管每根.2m选择管径为N9mm时管道流速为.2m/s。
需要配备L-"网式过滤器2台并列组装运行查性能曲线可知水头损失为m最大流量达到m/h。施肥罐选容量L。给水栓选喷灌专"×规格的法兰式。
根据设计依据以及国内外滴灌技术发展积累年的经验各技术参选择如下
滴灌土壤湿润比p=；
2滴灌水利系η=.9；
设计灌水均匀度Eu≥9；
设计湿润层深度Z=.m；
设计日耗水强度E=mm/。
毛管即滴灌带选内镶贴片式滴灌带滴头间距.m壁厚.2mm内径为mm流量L/h。单根毛管在满足设计均匀度的条件下设计长度为8m单根毛管的设计流量为2L/h毛管进口所需工作压力为m毛管间距为2.m。
根据.2.中所确定的组的灌溉轮灌组量每条支管为一个轮灌组每条控制.亩的灌溉面积当支管设计为双侧布置毛管时在毛管间距、毛管长度已经确定的情况下每条支管控制的毛管条为条支管长度8m支管流量为2.m/h。支管设计管径为N9mm的PVC管管道水力损失为.m管道最大流速为.2m/s进口处。
整个工程设首部枢纽和田间管网两部分。
首部枢纽工程
利温井子水的输水干渠水在干渠+9处修建2m的沉沙池座、2m2的管理房座。沉沙池水管中心高程m管理房内布置过滤器、水表、闸阀、施肥罐等首部枢纽。
2田间管网工程
田间布置干管、支管及毛管三级管道其中干管和支管为地埋管道、毛管为地面移动式管道。从管理房内首部枢纽末端接引向下游东南方向垂直等高线布置干管条长度8m首端高程m末端高程9m地形落差7m。
支管平行于干管垂直等高线布置整个系统共布置支管条总长度m。毛管垂直支管双侧平行等高线布置每条支管上毛管量为条整个系统共有毛管2.m。
干管与支管之间三通连接支管与毛管之间由专旁通连接。在干管末端及支管末端设置排水阀及阀门井在干管首端2+9处、支管首端均设置控制检修阀及阀门井。共设计排水阀个、控制检修阀2个阀门井座。
