国家农业综合开发年土地治理项目水利工程初步设计一项目提要一设计依据根据安徽省农业综合开发局农发项号文件精神农业开发相关政策规定和国家农业综合开发土地治理项目建设标准结合我县项目区实际以及通过评审的项目可行性研究报告设计该项目二建设规模项目区土地总面积其中耕地面积万亩三建设地点固镇县国家农业综合开发年土地治理项目位于我县连城镇境内区内共有陆湖叶湖和良种场个行政村四主要建设内容及投资计划疏浚大沟条长计划开挖疏浚中沟条长小沟条含田头沟新建大沟桥座中沟桥座小沟桥座区内计划全部实行井灌计划新打机井眼修复老井眼实施全固定喷灌亩半固定式喷灌亩全移动喷灌亩完成上述工程共需做土方万方其中建筑物土方万方砌石方砼及钢筋砼方需水泥钢材木材方工程总投资万元其中大中小沟桥投资万元新打机井万元老井修复万元固定式喷灌万元半固定式喷灌万元移动式喷灌万元勘测设计费万元五工程效益工程完成后可使治理区万亩耕地除涝标准达到或超过五年一遇其中改善除涝面积万亩新增除涝面积万亩灌溉保证率达到以上其中改善灌溉面积万亩新增灌溉面积万亩新增节水灌溉面积万亩同时每年可节约地下水万方二项目区基本状况一自然条件水系该项目区属怀洪新河水系怀洪新河是淮河中游的一项战略性防洪工程主要任务是分泄淮河中游洪水扩大崇潼河水系的排水出路怀洪新河本干河道是按年一遇除涝标准开挖按淮河分洪碰年一遇内水进行筑堤地形该项目区总面积耕地面积万亩地势平坦地面高程一般为之间基本呈北高南低缓坡降土地资源项目区耕作土壤基本上都是砂礓黑土该土壤具有以下特征有机质含量少肥力低质地粘重耕性不良湿时泥泞干时坚硬难耕难耙适耕期短水平透水性弱渗透系数为米昼夜涨缩性大自由膨胀量达体缩量垂直裂隙发育土体中含有大量的裂缝一旦结构缝消除土壤渗透将大大下降地下水位埋藏浅一般米汛期仅一米左右洼地接近地面暴雨时地下水位陡升缓降根据往年调查暴雨后只需小时地下水即可升到地面而雨后降到地面下米需天左右降至米需天以上排水差的地方甚至需天以上由于土体涨缩大遇有干旱土壤开裂保水性差土壤含水量急骤下降造成作物干旱在同等降雨和自然条件相似的情况下砂礓黑土区旱涝程度比其它类型土壤重总之土壤的有机质含量低土质瘠薄排灌条件差是农业低产的主要原因因此在治理区内必须搞好除涝防渍发展灌溉增加有机质改善土壤结构促进土壤水肥气热更好协调起来才能促进农业生产的发展气象治理区位于淮河北岸属东部季风气候区暖温带半湿润气候由于地处亚热带和暖温带的过渡地带故兼有南北方过渡类型的气候特点总的气候特征是气候温和四季分明光照充足雨量基本适中农业气候条件优越气候资源比较丰富适宜于农林牧副渔大农业的发展降雨资源根据固镇县气象局资料统计多年平均降雨雨量年际变化较大年内分配不均最高年份达最低年份两者相差倍年内分配春季月份平均降雨量占全年降雨量的夏季月份平均高达占全年降雨量的秋季月份平均降雨量占冬季月份平均降雨量占这种季节降雨的差异很容易形成夏洪秋涝冬春旱的状况但近几年夏旱秋旱严重对农业生产造成了严重威胁如去年月累计降雨不足夏收作物及春播作物受旱严重热量资源年平均气温平均无霜期天光能资源多年平均日照时数为小时太阳总辐射量为千卡平方厘米水文地质项目区属河间洪积冲积平原根据安徽省水利水电勘测设计院第一勘探队一九七九年一月在安徽省固镇县农田供水水文地质勘探报告以下简称地质报告中所提供的资料本治理区属第四纪全新统地层浅部米含水层为古河道发育地带有较厚的含水层存在岩性为粉细砂厚度米从地下水的水质分析资料来看浅层地下水化学成分属重碳酸一钙类型的淡水总碳化度小于克升中层地下水化学成分为重碳酸一钠钾类型淡水硫化度在克升值总硬度为良好的淡水适宜于农作物灌溉水资源项目区属怀洪新河流域怀洪新河正常水位达到米水源充足但项目区距怀洪新河较远没有引水工程引水工程投资较大无法利用河水灌溉项目区主要为中等富水区单井出水量在立米每小时水位降深一般米左右自地面向下能满足机井抽水需要适宜发展井灌我县临近淮河地处暖温带的过渡地区气候温和雨量充沛环境适宜生物资源较为丰富项目区主要农作物有小麦玉米山芋油菜芝麻花生西瓜烟等品种树木主要有洋槐杨柳等树种家畜家禽主要有牛猪羊鸡鸭兔水产品主要有青草链鲤鳝鲫等鱼类二水利工程现状防洪除涝工程防洪项目区属怀洪新河流域通过前几年的综合治理该河两侧防洪设施齐全防洪标准可达四十年一遇除涝怀洪新河治理后河槽除涝标准可达到五年一遇区内涝水主要通过关大沟自北向南排入怀洪新河该沟目前排涝标准不足五年一遇大沟上现有大沟桥座区内现有中小沟条中小沟桥座均实施于二十世纪年代三一沟网化时期至今未进行过治理目前沟床淤积桥梁毁坏排水标准极低灌溉工程随着近几年干旱日益加剧农业产业结构调整不断深化经济需水型作物越来越多对灌溉提出了更高要求前已述及项目区使用地表水均较为困难只能靠开采地下水进行灌溉项目区内现有机井眼均为群众自筹资金所建井径井深米出水量立米小时由于淤积严重有效灌溉面积不足亩其中眼需清淤水利工程管理由于受到长期计划经济体制和乡镇水利站机构改革的影响小型水利工程的建设与管理相互脱节尤其是产权不明晰责权利相分离不少工程老化失修管理不善效益衰减严重存在有人用无人管没人修重建轻管的被动局面水旱灾害项目区属砂礓黑土区旱涝灾害并存发生频繁其产生原因是气候土壤地形地貌水文地质以及人为活动等因素综合作用的结果据年年统计资料表明曾出现较大的洪涝灾害有年旱灾年洪涝灾害平均二年出现一次旱灾平均三年一次在年内几乎年年都有不同程度的旱涝灾害由于出现气候的变化有时连降暴雨有时久旱不雨有时旱涝交替一年之内先旱后涝或先涝后旱现象时有发生水旱灾害非常频繁据年年的年统计资料累计算我县播种面积万亩其中受水灾面积万亩占播种面积的旱灾面积万亩占播种面积的水灾面积是旱灾面积的倍水旱灾害面积为万亩占总播种面积的而且除年年年年洪涝灾害和年的大旱无力抗御外就是一般中下等的旱涝灾害也不能完全免除每年都有部分耕地受到旱灾和涝灾造成减产或绝收即使在风调雨顺的年各种农作物得到较大幅度的增产时也有万亩受到旱灾这些受灾的作物遭到绝收或减产的损失因此旱涝灾害仍是制约我县农业发展的重要障碍之一从统计资料看涝多于旱成灾面积涝大于旱灾害损失涝重于旱在六五期间由于采取了以大沟水系为单元的连片除涝配套治理区大部分耕地进行低标准治理沟渠大量增加大大减轻了洪涝灾害但缺少桥涵作用不能发挥由于近几年降雨不均呈现旱情的加重每年都有不同程度的旱灾发生特别是年该地区农作物几乎达到绝收因而干旱也成为制约当地农业发展的主要因素三存在的主要问题本次治理区存在的主要问题为除涝标准低灌溉设施少桥涵不配套所建工程不能发挥应有效益抵抗自然灾害能力差由于上述问题的存在导致项目区内易旱易涝粮食低产是造成群众不能尽快奔小康的主要原因必须解决分析上述问题主要有以下几点原因中小沟水系混乱不能及时排除涝水由于长期未能得到治理沟渠淤积水系混乱排水迂回顶托延长了排水时间从而加重了灾情桥梁不配套沟上路坝多七十年代初我县水利工程按照三一沟网化标准进行过治理区内开挖了不少中小沟构筑了渠系做了大量土方中小沟已基本形成但由于当时缺少资金桥梁配套不齐加上人们保护水利设施的意识较为淡薄致使目前沟内堵坝路梗以及随意侵占沟槽的现象随处可见大大影响了汛期排水加重了作物灾情水利建设不平衡死角多居民点分布不均匀在远离村庄的平坡洼地每遇暴雨便积涝成灾并有积水现象这些主要是因为中小沟桥梁不配套从而使中小沟排涝标准降低积水不能及时排出形成涝灾灌溉设施少旱灾严重由于缺乏资金区内在使用地下水及地表水方面均投入较少导致机井缺乏渠系配套不齐旱灾严重三项目总体规划一规划总体思路和原则依据治理区面上水利工程现状和农业发展的需要为将项目区建设成高产稳产粮油棉基地水利规划的指导思想是坚持统一规划综合治理以巩固和发展现有水利设施的效益为重点调整水利投资结构加强灌溉农业改变本项目区以往对灌溉事业投资不足和水利与农业发展不协调的状况采用排灌结合旱涝渍综合治理主体工程与田间工程并重发展灌溉与调整农业结构相结合积极恢复发展井灌同时大力推广先进灌溉技术做到节能节水高效益低成本本着改造中低产田加强农业基础设施建设改善农业生产条件为重点以提高综合效益为中心集中连片治理有计划有步骤实现综合治理的目的使项目区农业在开发中增产增收加快致富步伐二规划目标及设计标准除涝大中小沟达到五年一遇标准即三天降雨毫米能及时排除地面积水使作物不受涝配套建筑物采用五年一遇标准防渍二十天左右连续阴雨能及时排除地表水和土壤耕作层的饱和水地下水位控制在米左右连续集中暴雨后地下水位三天降到地面以下米灌溉旱作区达到以上保证率三工程布局主要建设内容及工程量项目区水利工程的总体布局以改善和发展灌溉为主完善除涝配套疏浚和开挖大中小沟完善桥涵配套提高除涝防渍标准治理区内旱涝渍灾害较为严重农业基础设施较少排灌配套工程不齐全水资源没能得到充分开发和利用根据目前区内状况为了对治理区进行高标准的涝渍旱综合治理必须完善除涝配套工程充分利用地下和地表水资源大力发展灌溉只有这样才能把项目区建成旱涝保收稳产高产的农田除涝工程规划项目区的土壤是砂礓黑土质地较粘土体棱状结构发达有机质含量低粘土物质以蒙脱为主胀缩性大土壤蓄水保水及通透性能皆差毛管性能弱这是易产生旱涝灾害的主要原因从实验区测得的资料看犁底层的垂直渗透系数约米天砂礓黑土遇水后膨胀速度快在小时内即可接近最大膨胀量降雨后土体吸收膨胀迅速闭上土壤孔隙加上犁底层渗透极差雨水难以下渗一遇暴雨及连阴雨极易产生涝渍灾害所以建立一个完善的排水系统是治理砂礓黑土的根本根据项目区内排水系统混乱建筑物不配套等特点按现有的排水条件治理区主要任务是明确流域界线理顺大沟水系配齐中小沟全面做好桥涵配套形成完整的排水系统彻底解除涝渍大沟水系总体规划布局及工程量项目区计划仍主要依靠关大沟和铁路西沟作为排水主干沟承担的排水面积为目前两沟不能满足区内排水需求计划进行疏浚治理需做土方万方中沟工程中沟接纳小沟来水排入大沟起着高低分排分段截流的作用原则上中沟垂直大沟小沟小沟平行大沟根据实际情况项目区中沟大都采取东西向布置布置多采用梳子形一侧进水但考虑实际情况部分中沟采用蓖子形布置两侧进水间距一般在米长度视大沟流域界线和布置形式确定治理区共计划开挖疏浚中沟条公里需做土方万方配套桥涵座小沟工程小沟是末级固定排水沟承受田间排水沟来水开挖至地下水位以下为使农作物播种面积方向为南北向以利光照和通风增加一级田间沟使格田的长边与田间沟垂直基间距和深度要适应降低地下水位和满足作物生长及土壤含水量的需要拟定小麦灌浆期至成熟期对地下水位埋深的要求为依据并考虑其他作物对地下水位的要求拟定小沟间距和深度一般小沟深米间距米项目区现有小沟条公里需疏浚同时需新开挖条公里含田头沟共需做土方万方配小沟桥座灌溉工程根据地质报告本项目区地下主要属中等富水区单井出水量为立方米小时左右且水质良好适宜作物生长需要根据灌溉工程总体规划项目区实行井灌方式新打机井眼修复老井眼同时为提高科技含量计划在良种场中心沟北侧实施全固定喷灌亩在良种场陆湖和叶湖村的关大沟两侧实施半固定喷灌亩在叶湖村北部陆湖村东部和关大沟西侧实施全移动喷灌亩工程量排涝工程计划开挖疏浚中沟条公里小沟条公里新建中沟桥座小沟桥座灌溉工程修复老井眼新打机井眼实施固定式喷灌个系统半固定式喷灌系统移动式喷灌台套完成上述工程共需做土方万方其中建筑物土方万方砌石方砼及钢筋砼方需水泥吨钢材吨木材方四项目工程设计一机电井工程设计新打机井成井设计项目区属中等富水区浅部在米范围内含水层厚度达米单井出水量在降深米左右时每小时出水量立方米根据勘探资料和现有机井调查分析拟定新打机井设计井深为米左右井径为厘米井管采用水泥碎石滤水管滤料采用粗黄砂碎石混合料粒径一般在含水层部位用毫米非含水层部分采用毫米分层下料滤料层厚度应不小于厘米详见机井构造示意图井口粘土封闭层井管壁滤料层含水层井底层普通灌溉单井控制面积及井距的确定根据省第一水文地质大队提供的资料项目区属中等富水区地下水位降深米左右时单井出水量为每小对立方米影响半径为米根据安徽省淮北平原井灌规划提供的资料淮北地区最大旬灌水量为立方米亩考虑到土地平整度较差确定旬灌水量为立方米亩旬单井可利用水量式中单井出水量取立米群井干扰系数取输水过程损失系数取日工作时间取小时旬日数或灌溉周期天则立米旬单井出水面积式中单井控制面积亩单井旬出水量立方米旬最大灌水量立方米每小时取则亩灌溉半径米井距米可采用米老井修复利用工程项目区现有老井眼大部分为群众自筹资金建造的一般井深米左右井径厘米井管壁为无砂水泥碎石管还有部分小口井成井质量较差淤积严重部分机井成井后从未洗过缺少井台井盖故在本次老井修复时必须重新冲洗并增设井台井盖井房洗井的方法根据老井成井情况及淤积程度拟采用双泵冲淤洗井冲抓锥打捞洗井等二沟渠工程设计大沟及排水中干沟设计按五年一遇标准排涝模数为按中沟均匀汇入大沟大沟中下段按上下段来水面积加权平均乘以排涝模数作为大沟分段设计流量大沟及排水干沟沟口设计水位按五年一遇规划的除涝水位为依据沟口设计水位均高出骨干工程设计水位设计水位线一般比沿沟两侧地面低米设计水面比降与地面坡降大体一致断面设计大沟断面设计在大沟的断面设计中一般假定为均匀流情况即水面比降与沟低比降相等水位线与沟底线平行沿程水深与流速保持不变采用满宁公式计算式中流量以秒立米计过水断面积以平方米计平均流速以米秒计糙率水力半径以米计水面比降中小沟断面设计中小沟设计主要考虑降低地下水位和筑路的要求其排水能力不受设计排水模数的限制根据以往工程实践经验小面积的排涝标准可以高于大面积的排涝标准本次规划拟定一条中沟控制面积在平方公里左右按淮北地区排水模数表淮北地区中南部五年一遇排水模数为秒立米平方公里根据分析计算为考虑即能满足排涝和筑路要求又不过量挖压土地中沟设计拟定两个标准一是中沟面积大于平方公里以上的按口宽米确定二是中沟控制面积小于平方公里的按口宽米确定小沟口宽米具体设计要素见下表中小沟工程规划断面要素表序号沟名间距米断面要素备注边坡口宽米底宽米沟深米断面积平方米一中沟控制面积大于平方公里二中沟控制面积小于平方公里三小沟三桥梁工程设计本次设计的桥梁全部为三铰结构形式图纸采用我室设计的排灌沟渠建筑物设计图大沟及中干沟桥梁设计大沟及中干沟桥梁设计流量与排水沟设计标准一致按五年一遇设计孔径大沟桥梁设计孔径不考虑过桥落差桥梁标高和桥面宽度梁底高于除涝设计水位米交通桥面高程要高于地面米交通桥桥面净宽米生产桥桥面净宽米设计荷载交通桥设计荷载汽级生产桥荷裁按汽级中小沟桥孔径设计中小沟桥孔径的设计除满足除涝标准外主要从经济和施工方面考虑通过不同孔径方案的比较选择工程量最少的最佳孔径如口宽米最佳跨径米口宽米选用跨径米小沟口宽米选用米桥四喷灌工程设计节水灌溉机井面积及井距设计节水灌溉的特点是水的损失小利用率高灌水定额小灌水周期短有利于作物生长并能提高粮食产量单井控制面积式中符号意义同上取立方米取取立方米亩取亩井距灌溉半径米井距米节水灌溉系统设计平面布置形式本次计划实施全固定式喷灌个系统机井多沿中沟田头沟布置干管平行中沟田头垂直小沟布置长度视田块具体情况确定本设计以米进行计算支管埋设于地下垂直于干管布置长度一般为米左右每间距米布置一道支管支管数量根据干管长度确定支管上喷头间距为米本次计划实施半固定式喷灌个系统机井多沿中沟田头沟布置干管平行中沟田头沟垂直小沟布置长度视田块具体情况确定本设计以米计算在干管上每隔米留一个支管接头高出地面厘米支管垂直干管布置采取移动式灌完后收回每条干管配支管二套长度一般不大于米全移动喷灌采用型卷盘式喷灌机组共实施套喷灌机组喷头及灌溉工作制度全固定式喷灌喷头采用型工作压力喷头流量约喷头射程米半固定喷头采用型喷嘴直径毫米工作压力喷头流量立米喷头射程米喷溉强度毫米喷头组合采用矩形设置全圆周喷洒喷头间距米支管间距米工作制度次喷洒时间小时喷洒水深毫米日喷次同时工作喷头数个管道系统管材管径全固定喷灌干管用管外径毫米壁厚毫米支管选用管外径毫米壁厚毫米出水立杆选用管壁厚毫米半固定喷灌干管用塑料管外径毫米壁厚毫米支管选用铝合金管外径毫米壁厚毫米全移动喷灌移动管采用外径毫米维塑软管管道纵坡面设计灌区内地势基本平坦无大的起伏变化干管管道本着顺直和避免大量土方开挖原则进行布置在地面起伏较大时干管也可随着地面起伏但应采取平坡过渡在起伏的管道上隆起的部位要设置排气阀低谷的部位要设置泄水阀干管埋深应位于冻土层以下同时考虑机耕及鼠害等影响深度定为米水泵与动力机水泵设计扬程设吸十沿十局十竖十末设水泵工作扬程吸水泵吸程取米沿管路沿程损失干管取米为计算标准支管米为计算标准查表得支损米文损米局管路局部水头损失按沿程损失的计算末末端喷头的工作水头取米竖竖管高度取米设米根据设计扬程和设计流量全固定喷灌拟选用潜水泵其参数为流量立米总扬程米吸程米转速转分配套功率马力半固定喷灌供水机组采用全移动喷灌供水机组采用五工程投资规划资金来源及投向项目总投资万元其中财政无偿资金万元包括中央财政资金万元地方财政配套资金万元省级万元市级万元县级万元自筹资金万元根据我县的财政状况项目建设县级财政配套资金可以足额配齐农民自筹资金除劳务折资外可足额到位六工程效果分析一工程效益按项目区规划的工程完成后可使治理区万亩耕地除涝标准达到或超过五年一遇其中可改善除涝面积万亩新增除涝面积万亩灌溉保证率达到以上其中改善灌溉面积万亩新增灌溉面积万亩新增节水灌溉面积万亩同时每年可节约地下水万方二生态效益林业措施建设使林木覆盖率达到以上治理后调整产业结构发展立体种植提高复种指数增加地表覆盖率和覆盖周期减少肥水流失改善农田生态环境增强农民的环境保护意识大力推广无公害无污染生物工程措施发展无公害绿色食品推广光解膜等据测算治理后地膜覆盖面积可达万亩平均减少地面蒸发早春地温提高左右大大提高了光热水资源利用率项目区达到农林牧副渔全面发展积极发展养殖业减少化肥使用量提高有机肥使用量培肥地力提高土地产出率和劳动生产率使资源得到充分合理利用形成农业生态系统的良性循环三社会效益通过治理农田达到灌溉节水化耕作机械化道路砂石化种植区域化农产品优质化项目园林化大大促进农业产业化进程项目建设加大良种生产量提高良种质量年可向全县提供花生等优质良种万公斤良种繁殖田能够达到现代化农业园区的标准同时加强科学技术服务体系建设加快科技进步培养大批知识青年和种田能手提高科学种田水平和文化知识水平探索现代化农业生产技术和科学管理模式向非项目区辐射起到示范带动作用使农民真正增产增收改变农村落后面貌使社会公益福利事业医疗卫生文化娱乐教育等方面飞速发展促进社会全面进步四经济效益通过治理后项目区万亩农田基础条件得到改善除涝抗旱能力提高除涝标准超过五年一遇灌溉保证率达以上达到旱涝保收稳产高产优质的高标准农田经济效益十分可观据测算年可增收粮食万公斤优质良种万公斤油料万公斤棉花公斤烟叶万公斤农产品优质品率以上十年后木材蓄积量达万方价值万元平均每年增加收益万元农业种植业总产值达到万元增加万元农民人均纯收入达元以上平均增长元以上七工程管理一施工组织设计实施机构为顺利完成项目区水利项目建设和管理工作任务县政府决定成立以分管县长为组长的领导小组由农业局水利局农机局林业局计委财政局农行等部门主要领导参加领导小组下设水利农业畜牧林业蚕桑水产农机七个专业组项目区的乡镇相应建立专门机构负责项目区的实施和管理工作实施管理项目区的水利工程规划设计由县农业开发办委托我室承担建筑工程施工由中标单位负责实施项目区的土方工程由受益乡镇政府负责组织项目区群众按统一规划实施县水利局和项目区的乡镇负责同志及工程技术人员分片包干做好工程施工测量放样质量检查和工程验收等服务工作做好施工期问的技术培训工作施工中定期开展工程和进度质量检查评比工作完善田间配套建筑物定型设计图纸进行工厂化生产积极推广型桥等新结构二工程运行管理为了管好项目区配套设施充分发挥项目区的排灌能力保证发挥予期效益计划做好以下几件事深入调查做好项目区现有工程和已建工程的登记工作摸清现有工程和已建工程的位置标准尺寸规模等并分水系村组进行登记推广先进的管林管水一体化经验将桥涵闸等配套建筑物划片给专人承包管理并认真签定托管合同书使经营农田林网的利益与管好工程的责权相结合做好项目区土地调整工作建立健全水利工程管理制度明确任务尤其做好机井及节水灌溉工程的拍卖承包管理工作做好灌溉水费计收工作改变过去喝大锅水的办法成立节水灌溉用水协会组织节水灌溉工程的使用积极推广使用如机井全保护的安全保护措施目录一项目提要一设计依据二建设规模三建设地点四主要建设内容及投资五工程效益二项目区基本状况一自然条件二水利工程现状三存在的主要问题三项目总体规划一规划总体思路和原则二规划目标及设计标准三工程布局主要建设内容及工程量四项目工程设计一机电井工程设计二沟渠工程设计三桥梁工程设计四喷灌工程设计五工程投资规划资金来源及投向六工程效果分析一工程效益二生态效益三社会效益四经济效益七工程管理一施工组织设计二工程运行管理国家农业综合开发年土地治理项目水利工程初步设计固镇县水利电力设计室二四年九月十日附件一预算书一编制说明二预算表二附图一水利工程现状图规划图二各类水利工程设计图包括单项设计和定型设计图