1、XX乡XX村节水灌溉工程实施方案1灌区基本情况1.1灌区自然、地理情况1.1.1地理位置灌区位于红领巾灌区的西一支渠控制范围内，距红领巾水库约20公里。紧邻毕克齐镇至北什轴乡县级公路，行政区划隶属土默特左旗北什轴乡圪什贵村管辖。该村紧邻北什轴乡至毕克齐镇公路，距毕克齐镇15公里，交通便利。1.1.2地形地貌灌区为山前冲洪积倾斜平原和黄河、大黑河冲洪积平原，由北向南，由东向西逐渐倾斜，由北向南地面比降为1/10001/800,地面高程在10101018之间。1.1.3气象特征灌区属于中温带大陆性季风气候，春季干旱少雨，夏季短促温热，秋季凉爽，冬季寒冷漫长，寒流活动频繁，气候变化剧烈。根据灌区内长
2、期观测数据可知，灌区内多年平均降水量为398.7mm，最大年降水量为543.1mm，最小年降水量为222.8mm。全年降水主要集中在69月份，占年降水量的75%，78月份降水量占年降水量的50%，春季降水量占全年降水量的10%。灌区多年平均蒸发量为1870.3mm，多年平均气温为6.3，大于10的积温2917，无霜期为133d，冻土深在1.311.56m左右。1.1.4工程地质红领巾灌区位于土默川段拗盆地的北部，新生代以来，受喜山期构造变动，尤其是差异升降运动的作用，在盆地边缘产生了一系列阶梯式断裂，致使盆地大幅度下降，并沉积了巨厚的河湖相碎屑堆积物。受差异运动影响，本区断裂发育，在灌区内主要
3、发育有大青山山前断裂，该断裂由东西向展布的阶梯式正断裂组成，是山区与平原的界线。区域底层的形成与分布规律主要受地质构造和古地理环境所控制。区域主要由太古界、元古界变质岩系和上侏罗纪大青山组碎屑岩组成。平原区相继沉淀下白垩系、第三系和第四系，厚度达数千米，其基底为古老的变质岩系。本区第四系地层厚度较大，是主要的含水层，地层概况详述如下：（1）下更新统（Q1）：主要为湖滨相棕褐色、黄褐色泥砾、土壤夹砂卵石，局部夹黄绿色沙壤土，分选差。（2）中更新统（Q2）：可分为两岩段。 中更新统下段近滨湖：主要分布在呼包公路以北，为冲洪积物，岩性为黄色，含卵砂砾石夹薄层土壤，埋深多在100m以下。远滨湖：主要分
4、布在京包铁路附近，为冲洪积与湖积交互堆积物，岩性上部为土黄、灰黄色粉砂、砂粒土与灰褐色含淤泥质沙壤土互层夹黄色含砾中粗砂；下部为灰黄色砾中粗砂、中细砂与灰黄、灰褐色粘性土互层。浅湖相：分布于灌区南部，岩性为黄绿、灰兰色淤泥质粉砂或粉砂质淤泥夹中细砂、粉细砂，埋深在130m以下。 中更新统上段封闭的静水沉积物，颗粒细，水平分布稳定，一般为隔水层。（3）上更新统全新统(Q3-4)冲洪积倾斜平原：分布于大青山前，由基本连续的冲洪积扇裙组成，岩性由黄褐色冲洪积砂砾卵石夹薄层砂壤土、壤土组成。扇裙由北向南，由轴部向两翼、颗粒逐渐变细，砂层厚度逐渐变薄，层数增多。根据中国地震动参数区划图（GB183062
5、001），工作区地震东峰值加速度为0.2g/s，属地震基本烈度度区，本次设计工程建筑物按6度设防。1.1.5水文地质灌区范围内主要分布有全新统上更新统含水层（浅层水）和中更新下段含水组（深层水）。本区域地下水水质均良好，矿化度1g/L，可满足灌溉用水水质标准。全新统上更新统含水组广泛分布于灌区内，该组岩性由冲洪积扇裙顶部的砂卵石层向扇前缘渐渐变为中粗砂、中细砂，地下水位埋深大于20m，含水层厚度2040m。在冲洪积扇裙上部颗粒粗，径流条件好，单位涌水量大于1000m3/dm，由冲洪积扇的顶部向前缘，随着含水层颗粒的变细，径流减弱，单位涌水量减至5001000m3/dm。东南部的大黑河冲洪积平原
6、和西南部黄河冲洪积平原含水层多为中细砂、粉细砂，径流进一步减弱，单位涌水量降至100500 m3/dm。中更新统下段含水组水文地质条件与同期古地理环境密切相关。山前进滨带岩性为砂砾卵石夹砂砾石、砾砂，单位涌水量1000 m3/dm。远滨带含水层含少量淤泥质与淤泥质粘性土不等厚互层，单位涌水量100500 m3/dm。浅湖带含水层岩性为中细砂、粉细砂，单位涌水量50100 m3/dm。1.1.6土壤由于气候、植被、地形、地貌等因素的综合影响和相互作用，使红领巾灌区形成了多样的土壤类型，在地面分布上以草甸土、灰褐土为主，盐土、沼泽土零星分布。根据土默特左旗土壤，灌区土壤可分为3个土类，即栗钙土、灰
7、褐土和沼泽土。栗钙土面积占灌区总面积的59%，主要分布在灌区的铁路以南，其成分母质较复杂，一般由酸性岩、坡积物、冲积洪积物和湖积淤积物等组成。栗钙土由于质地土体构型的差异，土壤养分含量也有不同，表土层有机质含量为0.50.82%，全氮为0.1061.141%，全钾在23%之间，土壤养分含量较丰富，土壤以壤土、砂土为主。灰褐土面积占灌区总面积的38%，分布于铁路以北山前洪积扇中上部的大部分灌区。灰褐土属于阴山山地的垂直带土壤，它的上限与山地草甸土相连，下届与山地栗钙土或草甸土相接。从灰褐土的理化分析可看出过渡类型的特点，腐殖质层的有机质含量较高，一般均在3%，全氮含量在0.150.54%之间，碳
8、/氮在1014之间。沼泽土面积占总土地面积的3%。沼泽土属水成土壤，由于受地下水及地表水的影响，土壤水分长期处于饱和状态。沼泽土的形成基本是有机质的堆积作用和潜育作用。沼泽土发育比较稳定，有机质含量较高，一般在12%，土壤持水性能强，是灌区重点的土壤改良区。1.2社会经济状况项目区涉及北什轴乡圪什贵村，农户177户，人口695人，现有耕地面积3480亩。种植农作物主要有小麦、玉米、高粱等；经济作物主要以大葱、葵花为主。由于因素影响，农作物套种比例很小，2008年人均收入4600元。1.3灌区水资源状况灌区水资源量由地表水、地下水两部分组成，水资源总量为7303.4万m3，可供总水量为5524.
9、21万m3。 地表水可供水量本灌区地表水可供水量是以红领巾水库P=50%的径流量3332万m3为基础，经过年调节计算，并且满足水库汛期空库运行方案，得到水库可供水量为2996.70万m3。水质较好，符合农业灌溉对水质的要求。根据2002年8月内蒙古自治区水利勘测设计院编制的红领巾水库除险加固初步设计报告，水库建成运行40多年来，水库下泄的水沙全部都被利用。由于水库上游是山区和半农半牧区，洪水夹带大量泥沙，泥沙中含有大量的牲畜粪便、腐殖质等有机肥料，对改良土壤，促进农业增产极为有利，因此引洪淤灌成为了当地主要的灌溉方式，改造了大批的荒滩及盐碱地，据统计，最大引洪淤灌面积达10余万亩，其中改造盐碱
10、地2.8万亩、荒滩地1.8万亩。引洪淤灌保证率P=33.33%（三年一遇）的引洪水量为397.52万m3。 地下水可供水量地下水是本灌区内水资源的重要组成部分，合理开发利用地下水，对于缓解水资源紧缺的现状具有重要作用。地下水可开采量是在经济合理、技术可行、不造成水位持续下降、水源恶化及其不良后果的情况下，工程可开采的地下水资源量，经计算灌区内地下水补给量为3159.4万m3，可供水量为2527.51万m3。地下水化学类型多为HCO3-CaMg，矿化度1g/L，符合灌溉要求。1.4灌区农田水利状况 红领巾灌区为中型灌区，工程等别为等。灌区以红领巾水库为主要灌溉水源，并且结合井灌，发展引洪淤灌。红
11、领巾水库是一座以防洪、灌溉为主的综合利用水库，始建于1958年，1960年正式投入运行，水库运行40多年，对灌区人民生活水平的提高，以及下游32万亩土地、71个行政村及公路、铁路等设施的防洪起到了极其重要的作用。水库原设计总库容1660万m3，兴利库容760万m3，由于淤积和设施、设备老化，原设计防洪标准不能达到国家标准，2001年国家批准除险加固工程立项，2002年开工，2005年8月完工，项目实施后，原来年久老化失修的各类设施设备得以维修加固，水库达到了除险加固的目的，校核洪水位由原来200年一遇提高到1000年一遇，总库容提高到2100万m3，兴利库容710万m3，防洪和灌溉效益显著提高
12、。经调查分析，灌区现有土地面积20.4万亩，耕地面积14.9万亩。灌区现有总干渠1条，长0.8km，干渠2条，长13.39km，其中西干渠长6.3km，东干渠长7.09km。东干渠有支渠7条，总长76.2km。西干渠包括西一支渠及西一分支渠，其中西一支渠长16.8km，西一分支渠长10.05km。骨干工程现有各类建筑物85座，其中水闸27座，公路桥12座，铁路桥10座，生产桥27座，渡槽3座。斗渠量水设施6套。详见灌区渠系现状情况表2-3。表1-3 红领巾灌区渠系现状情况表渠道名称条数长度（km）已衬砌（km）未衬砌（km）水闸(座）铁路桥(座）公路桥(座）生产桥(座）渡槽(座）量水设施(套）
13、备注总干渠及干渠314.191.5712.626100支渠99320.1972.8121176合计1210123斗渠1814.052.2511.866仅限2009年实施范围内农渠13064.837.8357.0558灌区内现有机电井400多眼，单井控制灌溉面积100150亩，渠灌面积和井渠双灌面积各占50%左右，现状综合毛灌溉定额为350m3/亩。本次工程范围内共有机电井23眼。灌区内主要种植小麦、玉米、高粱及大葱，其次是经济作物和林地草地。灌区内渠系因年久失修，田间渠道衬砌、闸等都有不同的破坏，除支渠、干渠渠道保存完好外，斗渠、农渠段破坏严重，且多为土渠，跑水、漏水现象经常发生，造成水资源的
14、浪费，加之渠系不配套，用水混乱，造成渠道局部淤积严重，水资源浪费损失很大，土地资源得不到合理开发利用，严重制约着经济的发展。1 规划区现状1、1、范围：选在红领巾灌区西一支渠控制的范围内，规划面积2400亩。具体范围：规划范围选在北什轴乡境内：北界线以旗粮种场旧址向东为界，西界线为以毕克齐至北什轴县级公路为界；南界线以主根岱至圪什贵村间路为界；东界线为红领巾灌区西一支渠，南北宽约1140米，东西宽约1400米。项目区北端紧邻2009年农业综合开发项目区。1、2、现状：规划范围内有红领巾灌区西一支渠1条，有东西向斗渠2条，南北向农渠6条，均因年久失修，渠堤破损，配套建筑物稀少且不能使用。本次规划
15、拟对项目区内斗、农渠进行土方开挖，恢复原有长度 ，增设新的斗、农渠，利用“U”型衬砌进行节水改造，提高粮食产量。2 工程建设内容、数量、规模本次规划范围内的2400亩节水改造工程位于红领巾灌区南部，北什轴乡境内。结合灌区自然地势条件，当地群众对灌区发展的要求，并考虑尽量利用现有灌溉工程，进行建设范围内末级渠道的工程布置规划进行节水改造斗渠3条，长度4.6公里。农渠63条，长度25.1公里。控制面积2700亩。斗渠、农渠均在现有渠道上进行防渗衬砌。在节水改造的各级渠道上，布置各类建筑物，包括进水闸、节制闸，退水闸，量水设施及生产桥等。按照田、林、路相结合的原则布置机耕路、农田路，路两则各布置一排
16、防护林。（1）主要目标：灌溉利用系数达到0.66粮食综合生产能力提高13.5%。通过政府承诺，工程建成后，产权划归农民用水户协会管理，推进工程产权制度改革和用水户参与灌溉管理为重点的管理体制与运行体制改革。（2）主要任务：在现有工程建设的基础上，进行末级渠系节水改造及配套建筑物设计，结合田、林、路建设及土地平整，提高灌溉水利用系数，增强农业生产水平，改善农村基础设施建设。工程建设数量及规模表红领巾灌区数量长度（Km）控制面积（亩）1、渠道衬砌条斗渠34.6900农渠6625.1452、渠道建筑物座进水闸69斗渠和农渠节制闸183斗渠和农渠退水闸3斗渠田间进水闸468农渠量水设施3斗渠生产桥6斗
17、渠带桥的节制闸35农渠3、道路及防护林条机耕路1816.5田间路2015.4防护林64、土地平整27004、工程设计编制依据（1）技术规范灌溉与排水工程设计规范（GB 50288-99）；节水灌溉工程技术规范（GB/T50363-2006）；渠道防渗工程技术规范（SL18-2004）；渠系工程抗冻胀设计规范（SL23-91）；水闸设计规范（SL265-2001）；水工钢筋混凝土设计规范（SL/T 191-96）；水工建筑物抗冻设计规范（SL 211-98）；公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；水工建筑物抗震设计规范（SL 203-97）。（2）文件、技术报告 2009年中央财政小
18、型农田水利工程建设补助专项资金项目立项指南（财政部、水利部以财办农200937号文）； 小型农田水利重点县建设方案编写提纲； 财政部、水利部关于实施中央财政小型农田水利重点县建设的意见（财农200992号）； 内蒙古呼和浩特市土默特左旗红领巾灌区2005年农业综合开发中型灌区节水配套改造项目实施方案（呼和浩特市科兆丰水业勘测设计有限公司，2007年7月）； 内蒙古呼和浩特市土默特左旗红领巾灌区2005年农业综合开发中型灌区节水配套改造项目可行性研究报告（中国灌排技术开发公司、中国灌溉排水发展中心农村水利设计研究院，2005年2月）。内蒙古自治区土默特左旗小型农田水利重点县建设方案（内蒙古水利科
19、学研究院，2009年8）。(1)灌溉制度设计现状农林牧生产结构本次粮食增产工程改造范围内灌溉面积2400亩，灌区现状农业生产结构为农牧林为9037，以种植业为主，种植业中粮食与经济作物的比例为7030，粮食作物主要以小麦、玉米、高粱为主，经济作物主要以油葵、大葱为主。现状种植结构如下表：项目区现状种植业结构表种植作物名称种植面积（亩）种植比例（%）一、粮食作物151263小麦24010玉米96040高粱31213二、经济作物64827油葵33614大葱31213三、牧草723四、林地1687合计2400100调整后的农牧林生产结构灌区在充分考虑节水的前提下，结合地区经济发展及市场预测，根据计划
20、部门的参观控制，对种植结构调整，调整后种植业粮经比例7327。规划后种植结构如下表：项目区规划后种植业结构表种植作物名称种植面积（亩）种植比例（%）一、粮食作物175273小麦28812玉米110446高粱36015二、经济作物64827油葵36015大葱28812合计2400100（3）现状灌溉制度根据灌区实际情况，本次规划范围内耕地全部采用渠灌，且干支渠骨干工程已全部配套完善，经调查分析，现状综合毛灌溉定额为350m3/亩，本规划2400亩，全年总灌水量为84万m3。（4）灌溉制度设计根据已确定的灌区农、牧、林种植结构和农作物种植比例、内蒙古自治区主要作物灌溉制度与需水量等值线图、生育期有
21、效降雨，并参考灌区现行灌溉实践经验，制定本灌区灌溉制度。以旱作物为主的地面灌溉设计保证率取50%，以引洪淤灌为主的灌溉设计保证率取3050%，考虑红领巾水库主要以防洪为主，红领巾灌区属于引洪淤灌，故确定灌溉保证率为50%。主要作物需水量参改内蒙古自治区主要作物灌溉制度与需水量等值线图并分析计算，灌溉保证率P=50%时主要作物需水量见表：作物需水量表作 物 名 称需水量（m3/亩）小 麦367玉 米344高 粱359油 葵344大 葱299主要作物灌溉定额计算表作物名称需水量有效降雨量地下水补给量土壤储水量灌溉定额小 麦36737050280玉 米34479040225高 粱3597904024
22、0油 葵34479040225大 葱29979040180各种作物灌溉制度表作物种植比例（%）灌溉定额（m3/亩）灌水次数灌水定额（m3/亩）时 间（月、日）灌水延续时间（d）灌水率m3/（s.万亩）起止小麦122801604.255.04100.0831555.105.19100.0761555.256.04100.0761556.106.19100.0761556.257.04100.076玉米462251605.206.02130.2461556.106.22130.2251557.017.13130.2251558.018.12130.225高粱152401605.155.24100.
23、1041606.016.10100.1041606.206.29100.1041607.107.19100.104油葵152251605.206.01120.0871556.106.21120.0801556.307.11120.0801557.258.07120.080大葱121801605.155.26120.0691606.106.21120.0691607.017.12120.0691607.017.13130.064秋浇408018010.1010.29180.206春汇60601604.054.16200.208(5)设计灌水率确定根据各种作物灌溉制度设计，汇制灌水率图，并进行修正
24、。通过修证后的灌水率确定设计灌水率q = 0.34m3/s万亩。(6) 节水效果：按照规划后的种植结构及灌溉利度，计算综合净灌溉定额为228.5m3/亩，田间水利用系数为0.90，斗渠渠道水利用系数0.97，农渠渠道水利用系数为0.96，则综合毛灌溉定额为272.02m3/亩。红领巾灌区从2010年、2011年2012年三年实施农田水利重点县建设共规划6.9万亩，项目区已进行农业综合开发土地2.5万亩，共计节水面积8.4万亩。项目区现状总毛灌溉定额350m3/亩，这样可节水8.4(350-272.02)=655m3。实施节水改造工程及作的种植结构调整后，可节水569.3万m3，节水率达到22.
25、3%。可满足本次粮食增产项目区2400亩土地的灌水要求，使规划范围内的有效灌溉面积成为保灌面积。3 渠道节水改造工程根据本次建设任务，对西一支渠规划范围内的斗渠、农渠进行防渗衬砌，并进行建筑物配套。斗农渠渠道设计流量、衬砌断面的确定采用典型斗、农渠设计方法。3、1、典型斗渠、农渠设计（1）典型区选择原则典型区选择的原则为该区内作物种植比例、土壤性质、灌溉面积等影响渠道流量的主要因素具有代表性、能够代表全灌区。依据此原则，确定典型区为规划范围内的一条斗渠。（2）典型区渠道流量推算西一支渠总长9.4km，共有19条斗渠，总控制灌溉面积2.0万亩，分为10个轮灌组，每组同时工作的斗渠数n=2条。典型
26、斗渠的长度为980m，控制灌溉面积1020亩，控制农渠10条，分为2个轮灌组，每组同时工作的农渠数K=5条。典型农渠的长度为680m，控制灌溉面积102亩，分为6个轮灌组，每组控制灌溉面积17亩。斗渠和农渠设计流量的推算如下：Q支田净=A支q=2.00.34=0.68m/3sQ农田净=A支田净/nk=0.68/25=0.07m/3sQ农净=A农田净/田=0.07/0.9=0.078m/3sQ农毛=Q农净+S农L农/1000=0.078+3.310-30.68=0.08m3/sQ斗净=kQ 农毛=50.08=0.4m/3sQ斗毛=Q斗净+S斗L斗/1000=0.4+8.810-30.96=0.4
27、1m3/s（3）斗渠和农渠横断面设计衬砌斗渠和农渠的断面形式一般为U型和梯型，现将两者的性能进行比较，见表4-2-9。U型和梯型断面比较表断面形式比较项目“U”型断面梯型断面水力条件优越一般水头损失较小较大投资较省较贵施工难易程度较难，渠道断面的修整及砼预制都较梯型断面复杂一些。较简单适用断面尺寸较小一般较大综合以上情况，按照水力条件最佳及投资最省的原则确定衬砌斗渠和农渠的断面形式，因此本次改造斗渠和农渠的断面为“U”型断面。断面尺寸的设计应考虑上一级渠道水位，保证渠道的输水能力和行水安全，且尽量减小工程量，降低投资。1）计算公式采用明渠均流计算公式：Q=C（Ri）1/2式中：Q渠道设计流量（
28、m3/s）；渠道过水断面面积（m2） ；C谢才系数，一般采用公式C=（1/n）R1/6 进行计算；R水力半径（m），R=/；渠道湿周长（m）；n 渠床糙率。2）参数的选取A.渠道比降本次工程改造段考虑与现状渠道、建筑物高程的衔接，并结合土地平整，确定斗渠比降为1/1000，农渠比降为1/1500。B.糙率选定渠道断面采用混凝土板全断面护砌，根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99），斗渠和农渠糙率都取0.017。C.边坡确定根据渠道所处地形、沿线土壤质地及现有渠道边坡情况，按照规划要求，斗渠和农渠衬砌的内边坡为1：1。D.渠道超高渠道超高根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）及设计流量值，并考虑本渠道的工程级别及运行特点，设计斗渠超高值为0.3m, 农渠超高值0.15m。根据上面计算的参数设计渠道的横断面，其水力要素见表2-2-10。衬砌渠道的横断面示意图见图4-2-1。典型斗渠和农渠水力要素表图4-2-1 衬砌渠道的横断面示意图渠道名称设计流量(m3/s)流速(m/s)水深（m）渠深
