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18.砂石路结构图
1项目综述
1.1吉林省玉业发展状况
吉林省位于松辽平原腹地,是典型的黑土分布区,是世界著名的三大“黄金玉米带”之一。
从玉米生产情况看,“十五”期间,全省玉米播种面积为4162.5万亩,占全省粮食作物面积的64.6%。
其中全省专用玉米1575万亩,占玉米种植面积的37.8%;
玉米产量达到181.5亿kg,占全省粮食总产的70.3%。
2007年,全省玉米播种面积为4281万亩,占全省粮食作物面积的56.8%。
我省玉米种植面积已达到全国玉米播种总面积的12%左右,产量已达到全国总产量的15%左右,玉米出口量已达到全国的50%以上。
根据吉林省玉米生产优势的综合分析,玉米生产潜力很大。
1.2项目建设原则
一是支持优势特色、突出粮食生产的原则;
二是抓住关键环节,着力解决制约现代农业发展瓶颈的原则;
三是提高耕地质量,加强农田基础设施建设的原则;
四是坚持高标准建设,注重示范性与实用性并存的原则。
1.3项目所在地玉米产业发展状况
乾安县位于吉林省西北部,属松嫩平原中部,全县玉米产量常年一直在8亿kg徘徊,单产水平仅500kg/亩,与吉林省中部地区粮食单产580kg/亩相比,有巨大的挖掘潜力。
主要自然灾害就是春季干旱多风少雨。
目前制约粮食单产水平进一步提高的主要因素就是水资源的问题。
由于水土流失加剧、土壤退化严重和地力下降,加之近年来频发的春旱与秋吊,造成粮食减产和农民减收。
解决水资源问题,提高粮食综合生产能力,对提高当地的粮食产量和质量具有十分重要的意义。
1.4工程任务与规模
本项目建设和发展先进、实用的旱田节水灌溉面积2.21万亩,其中发展半固定式喷灌面积0.81万亩,半固定式管灌面积1.3万亩,地埋式滴灌面积0.1万亩。
规模为:
以乾安县让字镇的4个自然村为主,受益农户2500户,受益人口9000人。
新打机井67眼,利用原有机井69眼,配套半固定式喷灌设备52台套,管灌设备76台套,地埋式滴灌设备6套,配建井房136座,新建设备库1400m2,新建节水灌溉试验园区2处,面积165亩,具体建设内容详见下表。
各村建设内容分配表表1-1
计划新打井
(眼)
利用原有井
喷灌设备
(台套)
管灌设备
地埋滴灌设备
设备库
(m2)
试验园区
(亩)
灌溉面积
(万亩)
让字村
8
1
15
0.12
小咸村
7
11
200
0.45
大咸村
14
28
10
32
0.73
号字村
38
29
27
33
6
600
150
0.91
抗旱中心站
400
合计
67
69
52
76
1400
165
2.21
1.5组织保障措施与管理
为确保项目建设的顺利实施,按照财政部文件要求,该项目由省级财政部门会同省级水利部门组织实施,吉林省已成立现代农业生产发展——玉米产业节水项目建设领导小组,由省财政厅、省水利厅、省农村水利建设管理局及相关处室的领导担任,主要协调解决项目建设的一些大事宜,下设建设办公室,负责项目建设的日常工作。
项目建设办公室负责组织项目的规划设计、管理和技术指导,制定项目建设实施计划;
县水利局及当地政府负责组织用水户协会与受益区农民投工投劳,参与重大事项的决策和项目的检查验收及工程的运行管理。
在项目的建设管理过程中,将认真贯彻执行基本建设程序的要求,实行项目法人责任制、工程建设监理制、招投标制和合同制。
为确保项目顺利实施,在项目建设过程中,要加强现代农业生产发展资金的管理,确保项目资金专款专用。
做到不挤占、不挪用,全部用到工程上,保证工程建设任务的完成。
工程竣工后经财政部门办理资金结算手续,并认真编制财务决算送审计部门审计。
由乾安县水利局负责示范园区的管理与维护,并与示范区所在地政府组织农机合作社、用水户协会、灌溉公司等集约化生产组织负责机井与节水灌溉设备的维护。
本项目的水源井和设备,产权明确,属国家投资的权属归县水利部门,属个人自筹部分,谁投资归谁,但是要本着“机随井走”的原则,一次落实到户或用水户协会等组织,进行专管。
区内的土地使用权属,为现在土地承包人所有,权属不变。
在本区内统一收费标准和灌溉标准,按方收费,促进水费征收力度,实现项目良性循环。
灌溉试验园区的技术依托单位为吉林省水利科学研究院,省水科院负责人员的培训,研究不同作物需水规律,制定旱田节水灌溉制度并指导村民灌溉。
1.6施工组织
1.6.1气象条件
乾安县属于大陆性季风气候,温差悬殊,四季分明。
春季干燥多风,夏季酷热,秋季少雨,冬季漫长、寒冷,多年平均气温5.4℃。
1.6.2交通条件
吉林省现代农业2009年乾安玉米产业区节水灌溉项目区位于乾安县的让字镇,交通方便,村路可直达工程现场,便于建筑材料采购运输。
主要建筑材料水泥、钢材、木材、汽油可直接从乾安县县城购买。
1.6.3其他条件
施工及消防用水采用地下水;
生活用水可直接利用城镇供水系统。
工程位于让字镇内,工程所在位置附近有高压输电线路,通过设置增容变压器后可直接用于施工和生活用电。
施工单位根据工程需要,编制临时用电组织设计及用电计划,向业主申报获批后,在业主指定的变压器低压配电板接入施工现场,各作业线路全部采用三相五线制。
1.7环境保护
(1)施工期间,施工现场生产生活环境条件较差,施工人员容易感染流行疾病,由于整个工程施工期较短,只要加强管理,注意环境卫生,可以防止各种传染疾病的发生。
(2)施工期间废气、噪声对环境的影响较大,施工使用的燃油机械和运输车辆产生的悬浮微粒、二氧化硫和一氧化碳等化合物废气、扬尘对大气质量造成影响,但是施工现场比较空旷,大气扩散条件较好,所以施工期间产生的废气和噪声,对人们不会产生很大的影响。
⑶注意对建筑垃圾和拆除工程利用和处理,不污染环境。
1.8预期效益
项目实施后,实现了作物生育期内高标准灌溉,与现有灌溉方式相比,预计节约用水50%,预计增加主产品粮食产量484万kg,增加副产品501万kg,可增加农业收入702.65万元。
受益农户2500户,人均年增加收入780元。
现代农业节水灌溉工程的实施,可在一定程度上维护水环境的生态平衡,并对田、林、路、井进行了集中综合治理,既改善了环境,又起到了防风固沙、减少水土流失的作用,美化了环境,为耕地的合理使用及水源保护提供了样板。
1.9投资概算与资金筹措
吉林省现代农业玉米产业节水灌溉项目总投资2179.41万元,其中:
⑴建筑工程投资535.38万元;
⑵设备及安装工程1360.22万元;
⑶临时工程40.53万元;
⑷独立费用179.81万元;
⑸基本预备费63.48万元;
本项目计划利用中央财政资金2000万元,地方匹配资金179.41万元。
2项目区概况
2.1自然概况
2.1.1地理位置与范围
乾安县位于吉林省的西北部,松原市西部,地处东经123°
21′16″-124°
22′50″,北纬44°
37′47″-45°
18′08″。
东西宽78km,南北长76km,全县幅员面积3616.6km2,全县辖18个乡(镇、场、园区),有164个行政村,总人口30.22万人,其中农业人口20.37万人。
乾安地处长白公路、铁路网中间,距长春200km、松原60km。
通让铁路线斜贯县境,长白公路中线、科铁公路交叉通过县城,可与东北、华北的国、省公路主干线相通。
项目区所在地让字镇位于乾安县城东19.5km,东经124°
09′-124°
23′、北纬44°
53′-45°
10′。
东邻前郭尔罗斯蒙古族自治县重新乡,西靠乾安县鳞字乡,南与赞字乡接壤,北与余字乡为界。
东西宽18.75km,南北长30km,面积385.7km。
人口17889人。
镇政府驻让字井。
辖16个行政村,24个自然屯。
2.1.2水文气象
春季干燥多风,夏季酷热,秋季少雨,冬季漫长、寒冷,多年平均气温5.4℃,历年最低气温零下34.8℃,最高气温达37.8℃。
年平均风力多在3级左右,历年大风次数18次(5级以上),春季4-5月多年平均9次,占全年大风次数的50%,年平均风速为3.4m/秒,全年风向多为西南风。
全年日照时数达2788.7小时,日照率为65%,光照充足。
平均无霜期为145天,最短为120天,最长173天,初霜一般在9月下旬10月初,终霜期在4月中下旬。
多年平均降水量为413.3mm,多年平均水面蒸发量1243mm,干旱指数为2~2.5,年平均冻土深为1.7m。
2.1.3地形、地貌
乾安县位于松嫩平原腹地,松花江、嫩江汇合处以南,属松花江第二和第三阶地,有“乾安台地”之称。
区内地势较平坦,微有起伏。
地面高程最高为海拔146.9m,位于本区的中部;
最低为138.3m,在地形上具有第二松花江两岸微向第二松花江倾斜的特点。
湖沼分布较多,较大的湖泡有三王泡、道字泡、花敖泡等。
多构成半封闭的湖形盆地。
2.1.4水文地质
项目区属松嫩低平原水文地质分区,第四系厚100-150m,中更新统沉积一套湖相淤泥质亚粘土和亚砂土层,成为较稳定的区域弱隔水层,因此本区具有潜水、弱承压水统一水力联系的双层含水体系。
上部为上更新统黄土状亚砂土下伏粉细砂潜水层,下部为下更新统砂砾石承压含水层。
水化学类型以HCO3-Na.Mg、HCO3-Ca.Mg潜水氟离子为主。
区内开采的地下水为第四系半承压水,该系水在项目区内广泛分布,含水层顶板埋深一般在60-80m之间,大部分区域含水层厚度在10-20m,含水层岩性为中细砂,中粗砂及砂砾石,以中粗砂、砂砾石为主。
富水性较好,单井涌水量在45-60m3/h,区域内第四系白土山组半承压水动态特征为:
越流-径流型,主要接受第四系潜水的垂直越流补给,丰水期出现在7-8月份,枯水期出现在5-6月份,地下水水位埋深20-25m。
地下水位的升降变化,主要是随着季节和降雨的多少而升降,其变化幅度一般为1-2m。
2.1.5土壤及分布
项目区内地势平坦,土壤以淡黑钙土为主,田成方,林成网,田网连片。
土壤肥力较好,适宜种植各种农作物。
土壤质地大多为砂壤土,干容重为1.40g/cm3,田间最大持水量为22%。
2.1.6经济状况
乾安县共有耕地180万亩,共有农田井4793眼,大型农机具1000多台(套),小型农机具3万多台(套),农业已基本实现机械化。
盛产玉米、高梁、杂豆等作物,粮豆常年产量7.5亿kg左右。
几年来,全县加大了种植业结构调整力度,压缩普通玉米种植面积,增加高油玉米和经济作物面积。
2006年,全县种植玉米112.5万亩,其中:
玉米大垄双行覆膜面积45万亩,粘玉米面积22.5万亩,保证了全县粮食综合生产能力。
同时,积极引导农民扩大芝麻、瓜类、花生等耐旱、优质、高效作物面积,2007年全县种植芝麻、花生等经济作物22.5万亩,红辣椒7.5万亩、万寿菊花1.5万亩,杂豆面积21万亩,瓜菜面积15万亩。
近几年,畜牧业发展较快,全县马、牛等大牲畜平均年存栏3.5万匹(头),羊存栏25万只,猪存栏10万头,鸡、鹅等禽类200万只。
是典型的以种植业为主的农业县份。
让字镇现有人口1.79万人,耕地12万亩,主要以种植、养殖业为主,种植品种为玉米、高粱、杂豆等,特色经济作物的辣椒、西瓜、香瓜发展较好。
养殖业是以牛为主,羊为辅。
2007年全镇经济总收入1.43亿元,让字镇的镇域经济在高质量上保持快速发展,经济发展以水利化建设为重点,以结构调整为中心,农业产业化经营稳步推进,结构调整力度不断加大,生产经营规模日益创新。
2.2水资源评价及供需平衡分析结果
2.2.1项目区水资源概况
区内无可利用地表水,灌溉水源主要为地下水,由降水入渗补给,开采的地下水为第四系半承压水,该系水在项目区内广泛分布。
区内地下水以重碳酸钙镁弱碱性微咸水为主,水质良好,矿化度均在10.0~20.0mg/L之间。
按《农田灌溉水标准》(GB-5084-2005)的要求,均符合农田灌溉用水的水质标准。
项目区多年平均降水量为413.3mm,降水多集中在6~8月份。
2.2.2地下水评价
本区地下水新第三系及第四系含水层呈上下迭置排列,第四系含水层是由顾乡屯组潜水层和白土山组半承压含水层以及两者之间的大青沟隔水层共同组成的多含水层越流系统,因此示范区地下水资源属一个潜水分区。
地下水资源量的计算,包括地下水补给量的计算和地下水排泄量的计算。
将本区视为动态均衡区时,则地下水的侧向流入量和流出量是一致的,故在计算中将部分忽略。
1)地下水补给量的计算
项目区内地下水补给量,即地下水资源量(Qr)包括降水入渗补给量(Qpr)、灌溉入渗补给量(Qir)。
降水入渗补给量(Qpr)采用降水入渗补给系数法计算,降水入渗补给系数为0.23,面积为40.8km2,设计频率年降雨量413.3mm。
经计算降水入渗补给量为387.84万m3。
灌溉入渗补给量(Qir)在该区域内较小,略去。
2)地下水排泄量的计算
本区地下水排泄量(Qd)包括潜水蒸发排泄量(Qe)(天然)和人工开采量(Qp)。
潜水蒸发排泄量(Qe)按Qe=0.1×
C×
F×
E601式计算为=0.1×
0.01×
69.91×
976.5=68.27万m3,
人工开采量(Qp):
工业及人畜饮水的开采量估算为:
55万m3,灌溉用水量估算为:
项目区所在的4个村共有机井101眼,设定为全部正常工作,以每眼机井全年工作天数20d,每天20h,出水量按45m3/h计(满足春季坐水种和2次抗旱补水灌溉),共开采水量181.8万m3,则人工开采量(Qp)为236.8万m3。
因此,地下水排泄量(Qd)为305.07万m3。
3)地下水可开采资源计算
区内含水层主要岩性为砂及砂砾石、释水系数和渗透系数较大,现有开采条件下,已有资源均可开采。
为避免由于地下水超采而引起的地质环境和水文地质环境恶化,必须对地下水开采进行控制,其控制量为地下水总补给量(地下水资源量)(Qr)与开采条件下的地下水天然排泄量(Qe)之差,并将此量作为地下水的可开采资源量(Qap),即Qap=Qr-Qe=387.84-68.27=319.57万m3。
2.2.3项目区水资源供需平衡分析
项目区内地下水可开采资源量为319.57万m3。
项目区计划发展节水灌溉面积为2.21万亩,灌溉定额按90.8m3/亩,则农业需水量为200.67万m3;
项目区若采取大水漫灌,灌溉定额按120m3/亩,则需水量为291万m3,项目区地下水可开采量仅为319.57万m3,故需采取节水方式进行灌溉。
本项目实施后,全年用水量将降为255.67万m3(其中灌溉用水200.67万m3,工业及人畜用水55万m3),低于区内地下水可开采量319.57万m3,从而实现了水资源的供需平衡。
2.3项目区基本情况
2.3.1项目区水利工程现状
项目区所涉及的村现有机井101眼。
各村水利工程现状详见表2-1。
表2-1现代农业节水项目区—旱田区水利工程现状表
所在镇
村名
现有机井
没配套机井
大井
小井
让字镇
12
101
2.3.2社会经济与农业生产状况
项目区所在的让字镇现有人口1.79万人,耕地12万亩,主要以种植、养殖业为主,种植品种为玉米、高粱、杂豆等,特色经济作物的辣椒、西瓜、香瓜发展较好。
2007年全镇经济总收入1.43亿元,镇域经济在高质量上保持快速发展,经济发展以水利化建设为重点,以结构调整为中心,农业产业化经营稳步推进,结构调整力度不断加大,生产经营规模日益创新。
3项目建设的必要性和可行性
3.1项目建设的必要性
乾安县处在干旱少雨的半干旱地区,年降水量不能满足农作物的正常需水要求,特别是近年来出现连年干旱,提高了地下水的开采利用程度,地表水因缺少控制性工程,不能被当地利用;
而乾安县又是一个以农业为主的县,耕地面积180万亩,农业用水比重达到83%,在现状条件下,节水灌溉面积仅有10.05万亩,尚有十分巨大的节水潜力。
同时项目区水资源总量不足,提高全民节水意识,在全县开展节水工作是县委、县政府及农业与水利部门的重中之重。
但目前在推广节水灌溉技术方面仍然存在较多的问题:
1)先进的节水灌溉技术还未能较好地与现有的一家一户的耕作制度相适应,因土地经营者的不同,种植结构难以统一,影响节水灌溉设备的正常使用,使节水灌溉的效益难以发挥,出现了节水工程上马后农民增收不显著的状况。
2)已建成的节水灌溉工程管理措施不够完善,未能充分发挥其效益。
灌溉时用水量的控制设备欠缺,对农业用水还未有相应的法规予以约束,实际操作时比设计灌水定额大,造成水资源不必要的浪费。
设备管理缺少先进适用的模式,维修养护资金均无出处。
3)由于连年干旱,农民收入水平普遍下降,完全由农民自筹资金发展节水灌溉的能力明显不足。
4)部分区域存在地下水开采不合理问题,比如有水利条件的地块,不按作物需水规律灌溉,采取大水漫灌。
不但造成不必要的浪费,而且还带来了土壤次生盐碱化。
无水利条件的地块,由于没有水源做保证,农民采取广种薄收,大都只种植粮食作物,不能发展高效经济作物。
5)农田机电井建设缺乏总体规划,现有机电井存在布局不合理,有的地方井距过密,影响井的出水量,有的地方存在超量开采现象。
农田用水的量配水设施还不健全。
3.2项目建设的可行性
近年来乾安县节水灌溉建设已有一定基础,且积累了经验,有一批熟悉节水灌溉技术的工程技术人员,能指导农民建设和管理好节水灌溉项目。
所选区域可做到防洪有保证、排水有出路、灌溉有水源。
农业、水利社会化服务体系基本健全,良种繁育、农业机械、病虫害防治、抗旱服务等基础设施较完备,手段较好,不需要增加较多农业措施投入就能够产生较好的经济效益。
区域内正在推广农机合作组织,有利于节水灌溉设施的管理与维护。
项目建设以现有设施的更新改造、配套挖潜为主,重点进行机井配套节水灌溉设备。
1)选取的区域土地集中连片,便于科学的规划设计、管理和实施机械化耕作,能够形成规模优势和整体优势,可以提高项目的整体效益。
2)项目区农业增产、农民增收潜力大,有较大的节水效益空间;
交通便利,市场广阔,有利于农业结构调整和农产品的流通。
3)地方政府有较高的积极性和一定的配套资金能力,当地农民群众愿意投资投劳参与项目建设,项目顺利实施有保证。
4)项目实施后,将全面改善农业生产、农民生活和环境条件,增强农业发展后劲,不会对环境造成负面影响。
5)节水试验园区的建成对项目区未来的运行发挥宝贵的指导作用。
4项目建设目标与内容
4.1项目建设目标
围绕“增产百亿斤商品粮”的目标组织实施,本项目通过节水挖潜与续建配套,计划在乾安县的让字镇所辖的四个村发展节水灌溉面积2.21万亩;
通过主导产业的辐射效应和中央资金的引导作用,带动周边和相似地区优势特色产业发展,带动地方整合支农资金集中投入现代农业。
4.2项目建设内容
1)在项目区涉及的4个自然村2500户中,组织引导用水户建立多种形式的农村合作组织,以单元林网为单位,以机井和灌溉设备为载体,实行集约化土地经营;
2)新打机井67眼,利用原有机井69眼,配套半固定式喷灌设备52台套,管灌设备76台套,地埋式滴灌设备6套,;
3)修建井房136座,其中3×
3m井房129座,3×
5m井房7座;
4)新建设备库1400m2,其中200m22处、400m21处、600m21处;
5)新建节水灌溉试验园区2处,面积165亩。
5建设标准与工程技术设计
5.1设计标准与依据
1)设计标准
灌溉设计保证率85%,排水标准为3日暴雨3日排除。
2)设计依据
《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99;
《机井技术规范》SL256-2000;
《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006;
《微灌工程技术规范》SL103-95;
吉林省水利科学研究院相关研究成果;
乾安县水利局提供的勘测资料及项目区基本资料;
其他有关规程规范。
5.2工程布置原则
本次设计本着着眼于长远、立足于当前,水、土、田、林、路统一规划,节水灌溉技术与田间工程措施相适应的原则,选取具有代表性的典型区做为田间工程规划设计的依据,以适度放大指标的方法进行整体设计。
5.3典型设计
5.3.1节水灌溉制度设计
利用现有近期19年降水资料,频率计算后,求得保证率85%的降水量为378.4mm。
由19年降水量的样本可知,1996年的降水量378.5mm,与378.4mm最接近,则1996年既被选定为设计代表年。
设计代表年年降水量见下表:
表5-1设计代表年降雨量表
月份
一月
二月
三月
四月
五月
六月
旬
上
中
下
降水量
1.8
2
4
3
续表5-1
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
全年
26
91
86
9
8.4
2.1
2.2
378.5
根据典型年降水量推求有效降水量,计算公式为:
式中:
σ为降水有效利用系数;
Pe为有效降水量;
P为降水量。
降水利用系数与日降水量关系见下表:
表5-2降水利用系数与日降水量关系表
日降水量
(mm/d)
<
5
5~30
30~50
50~100
>
100
σ
0.8
0.6
0.3
0.15
经计算,求得作物生育期的有效降水量见表:
表5-3有效降水量计算表
有效降水量
4.8
13
60
28.8
119
65.5
113
56.5
8.0
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