镇郎家屯村节水灌溉建设可行性研究报告.docx
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镇郎家屯村节水灌溉建设可行性研究报告
第一章综合说明
一、项目背景
***县是省级扶贫开发重点县,是一个传统的农业县,地下水资源短缺,由于用水量持续增加,造成地下水水位连年下降。
加之气候连年干旱少雨,造成地下水超采严重,农业生产条件遭到破坏,水资源供需矛盾日益尖锐。
大力发展节水灌溉、提高水利用率,成为实现农业可持续发展的有效和必然选择。
针对当地仍然采用传统的大水漫灌,缺乏科学的灌溉定额体系,水资源浪费严重的现状,开展管灌工程建设,完善计量体系,将会大大节约当地水资源,提高土地利用率,减少劳动强度,促进农民增加增收。
项目区选在***县寻寨镇,地块成方连片,具备发展节水灌溉的技术和经济条件,能够为***县的节水灌溉事业起到带头示范作用。
二、项目编制的依据和过程
1、项目编制依据
中华人民共和国国家标准、国家行业标准《低压管道输水灌溉工程技术规范》(SL/T153—95)、《节水灌溉技术规范》(SL207—98)等文件。
项目承办单位提供的有关技术资料及参数等。
2、项目编制的过程
从当地自然、经济基础设施条件出发,对项目建设规模进行水资源评价及供需平衡分析,然后对项目建设内容及节水工程技术设计方案、投资估算及资金筹措、效益估算经济评价、组织和管理、建后管护措施等方面进行可行性研究。
三、节水灌溉项目范围、规模、内容与工期
为确保本项目建设真正起到有效作用,结合本地情况选择低压输水技术和配套设备。
建设地点:
寻寨镇郎家屯村。
建设规模:
发展管灌节水工程2500亩。
建设工期:
项目建设工期从2008年11月至2009年10月。
四、投资估算、资金筹措及实施意见
该项目总投资65万元,其中省财政投资40万元,当地投资25万元。
县市主管部门同意按照以上总投资进行申报。
五、经济评价、环境影响评价及整个项目综合评价的结论
项目实施后,年总增加经济效益29.25万元。
年节水12.5万方,节地75亩,节地增产7.5万公斤,增产年效益10.5万元,年省工2500个,省工效益10万元。
效益费用比3.19,投资回收年限3.2年,具有显著的经济效益。
同时,该项目建成实施后,社会环境效益也很明显,据测算:
年可节水12.5万方节水20%,省工2500个,可增加农民收入,防止水环境恶化。
综上所述,本项目建设是必要的,在经济上是可行的。
第二章项目建设的必要性和可行性
一、项目建设的必要性
***县地下水资源短缺,由于用水量增大,地下水连年超采,地下水位逐年下降。
大力发展节水灌溉、提高水的利用率,是实现农业可持续发展的现实选择和有效途径。
但目前生产管理仍采用传统的大水漫灌方式,水资源浪费相当严重。
因此,发展节水灌溉势在必行。
管灌技术的应用将改变传统的农业灌溉方式,大幅度地提高水的利用率,用较少的水获得较高的产出效益,与传统的灌溉方式相比,节水达到20%,土地利用率平均提高5%左右,过去劳动强度最大的浇水将变成推闸放水的简单的劳动,大幅度降低了生产成本。
传统生产方式的改进,劳动生产率的提高,必然带来农业体制创新和组织创新,并促进生态环境的改善
二、项目建设的可行性
1、经济可行性
管灌技术投资少,农民能够接受;回收期短,农民能够较快得到实惠;风险性小,农民对此投资放心。
项目区采用管灌技术,不仅可节水20%,而且农民管理效率可提高1-1.5倍,每亩地可节省机力、化肥、农药和劳动力等费用30-50元,土地利用率可提高4-5%,农作物可以增产3-5%,所以此项技术,效益非常显著。
2、技术可行性
在邢台市管灌设备已形成商业化、系列化,生产、技术十分成熟。
在该县部分地方实际应用粮田管灌,技术非常成功,所以技术上是可行的。
3、国家政策的可行性
发展节水灌溉面临着前所未有的机遇。
2005年中央“一号文件”把大力开发农田水利工程建设,切实改善农民的生产生活条件,提高农业特别是粮食综合生产能力提到了首要位置。
地下水资源的严重匮乏的现状,使节水技术的推广成为当前小型农田水利工程建设的重心,国家实行积极的财政政策,支持节水项目建设,为加快发展节水灌溉创造了良好条件。
4、组织领导可行性
管灌工程在***县倍受群众欢迎,群众对搞管灌工程积极性很高。
县领导对节水工作特别重视,由主管县长主抓,发改、水务、财政、扶贫等部门相互协作,共同促进全县农业节水事业的发展。
第三章项目区概况
一、自然概况
1、自然地理概况
***县地属邢台市,位于邢台市东北部100公里,东南与南宫接壤,西南临接巨鹿县,西连宁晋,北部与东部与冀州相连,位于东经113°45′-115°50′,北纬65°45′-37°48′之间,海拔24-27.5米。
项目区位于***县东南部,地势平坦。
详见项目区位置图。
2、气候条件
全县光热资源比较丰富,属华北暖温带大陆性半干旱季风气候,春季干旱多风,夏季炎热多雨,易暴雨成灾,秋季雨水稀少,秋高气爽,冬季多西北风,寒冷干燥。
多年平均降雨量452.6mm,降水年际变化大,年内分配极不均匀,50%以上集中在7、8月份,干旱指数2.0。
年平均气温13.2℃,极端高温42.7℃,极端低温-24.6℃,平均年日照为2600h,日照率59%,年辐射量为113-119kcal/C㎡,无霜期197h,最大冻土层深0.6米。
3、土壤及种植情况
项目区土壤只要为壤土,土质偏沙,其容量为1.45克/cm3左右,田间持水率为23%(重量比)。
项目区主要种植小麦、玉米等大田作物。
4、水文地质条件
***县属无浅层淡水的深井区,井深一般在250-400米之间,单井出水量60m³/h左右,机井动水位75米,属全淡水,适合工农业及生活用水。
二、社会经济状况
项目区位于寻寨镇,人均耕地面积较多,以粮食生产为主,其农业在全县具有重要的作用。
项目区选在该镇郎家屯村,郎家屯现有总人口1600人。
耕地3060亩,人均耕地1.9亩,主要分布与该村北部、东部和南部,农业基础较好,该村近年来农业保持了长足发展。
粮食作物、经济作物、养殖等多种经营协调发展,主要种植农作物有小麦、玉米、花生、棉花等。
三、基础设施
项目区现在有机井7眼,全部为深机井,井深230-350m,可为本项目使用,只有少许地下防身管道,仍采用传统的灌溉方式。
另外项目区由排水渠穿过,渠中水主要为上游石家庄、邢台和沿线的弃水,但年内水量不稳定,由于上游用水量加大,水量在逐年减少,且污染日趋严重。
渠水灌溉已不受当地群众欢迎。
第四章项目建设内容及节水工程技术设计方案
一、项目建设内容
该县按照成方成片、因地制宜以及与所选村实际相结合的原则,在进行充分调查论证和综合分析基础上,选择当地老百姓比较认可的管道节水灌溉技术模式。
为了真正提高节水灌溉的科技含量,该项目在工程规划设计、施工安装、调试运行、设备维修等环节,均严格按照《低压管道输水灌溉工程技术规范》及《节水灌溉技术规范》的要求,坚持规范化设计、高质量选材、高标准严格施工。
在工程实施过程中,进一步规范完善节水设施管理模式,为以后普及推广节水工程管理责任制起到典范作用。
本项目建设内容如下:
建设管灌节水工程2500亩,控制机井7眼。
其中修复旧机井2眼。
二、总体分析
1、水源:
项目区水源类型为机井。
井深一般在230-350m,动水位75m左右,单井出水量60m³/h。
项目区共有7眼机井。
其中两眼为废弃井,项目计划修机井2眼,共有水源井7眼。
2、分区:
***县节水灌溉项目灌水方式为管灌,水源为地下水,项目区统一划分为一个区。
详见附图:
***县2008年节水灌溉示范项目平面图。
3、水量平衡计算:
项目区采用井水灌溉,一般情况,井出水流量较稳定。
用水平衡计算主要核实井水出水量是否满足灌溉要求。
井可控面积由下式求出:
A=Q井tη/0.667Eamax,…………………………………………………①
式中A----井水可灌面积(亩)。
Q井----机井出水量60m³/h。
t----机井每天工作小时数,按18h计算。
η----管灌灌溉水利用系数,取0.85。
Ea----设计作物耗水值(mm/d)。
根据《中国主要作物需水量与灌溉》,按小卖最高月平均日耗水量5.33mm/d减去有效降雨量计算,根据***县降雨资料,按75%年份4、5两月日降雨平均值的80%计,为0.96mm/d,则Ea=4.17mm/d。
经计算得:
A=(60×18×0.85×7)/(0.667×4.17)=2340亩
项目区实施面积2500亩,单井控制面积330亩,灌溉周期较长。
但由以上计算可见,机井出水量基本能满足抗旱要求。
三、典型设计
典型设计选定郎家屯村村东北4号井所控制地块,南北长500m,东西宽440m,面积330亩,井位于地块东南角,该地块地势平坦,土壤机构为沙壤土。
1、灌溉制定的拟定
(1)设计灌溉定额
以满足冬小麦生长需求为依据,计算公式如下:
M=0.1γZP(θ上-θ下)/η
γ----土壤容重,项目区主要为沙土壤,取1.45g/cm³;
θ上、θ下----适宜土壤含水率上、下限,取θ上=0.9θ田持,θ下=0.6θ田持;
θ田持----田间持水率,取23%;
Z----计划湿润层深度,(m);
P----设计土壤湿润比,%;
η----灌溉水利用系数。
(2)灌水周期
根据前述,取Ep=5.33mm/d,
T=m/(Ea-P)·η
式中T----灌水周期,d;
Ea----最大日耗水量,mm/d;
P----75%年份不同期平均日有效雨量,mm/d.
最大日缺水量为作物最大日耗水量与同时期75%年份平均日有效降雨量之差。
项目区75%年份降雨量资料见表4-1.
表4-1项目区75%年份各月降雨量资料表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
降雨量(mm)
0.8
15.3
4.1
29.2
42.7
29.3
55.8
170
0.3
9.0
0.5
0
平均日有效降雨量取日降雨量的80%。
冬小麦生育期内日需水强度资料见表4-2。
表4-2冬小麦生育期日需水强度表
月份
播种-越冬
越冬-返青
返青-拔节
拔节-抽穗
抽穗-成熟
日需水强度(mm/d)
2.11
0.17
0.89
3.68
5.33
上述公式中各参数值及计算结果见表4-3。
表4-3冬小麦灌水定额、灌水周期计算表
灌水方式
灌溉作物
湿润层深度(m)
湿润比(%)
Ea(mm/d)
P(mm/d)
η(%)
灌水定额(mm)
灌水周期(d)
管灌
小麦
0.6
100
5.33
0.78
85
71
13
2、管网布置
根据管网布置的规范要求,结合种植结构等实际情况,设定干支两级管道,按树状管网设计,干管顺种植方向布置,支管垂直种植方向布置,支管间距114m,出水口间距为72m。
地面移动软管60m。
详见管灌典型设计平面图。
3、确定支管条数
根据《低压管道输水灌溉工程技术规范》中支管间距的要求,在能够控制同样面积的条件下尽量减少树状管网的支管条数。
双向浇地时,其间距为100-150m,考虑施工方便及节约管材的因素,支管间距为6米的整倍数,为114米。
支管条数为5条。
4、设计流量
当地现有水泵供水量多在60m³/h左右。
设计流量取60m³/h。
5、干管经济管径的确定
给水管网的经济管径由下式计算得出:
D=K(tnXd)αQβ
式中:
D—管道的经济管径(mm);
Q—管道的设计流量(m³/h),为降低管网造价,可同时开启两个出水口,分散干支管的流量,故支管设计流量为干管的一半。
tn—管道每年工作的小时数,项目区每年灌水5此,干管每次灌水时间为
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