水库灌区续建配套与节水改造重点规划

海子水库灌区续建配套与节水改造规划*水利规划设计研究院二000年四月目 录前言第一章 灌区现状与调查 第一节 自然地理概况 第二节 社会经济概况 第三节 灌区水资源、土地利用及工程状况 第四节 灌区经济与运行管理状况 第五节 灌区存在的问题第二章 工程规划 第一节 国民经济发展预测 第二节 水土资源供需平衡分析 第三节 灌溉制度第四节 灌区发展规模论证第三章 灌区配套与改造 第一节 工程布置 第二节 渠首工程 第三节 渠系与建筑物工程 第四节 排水工程 第五节 田间工程第四章 节水工程 第一节 节水的必要性 第二节 节水技术选择 第三节 推荐方案第五章 水土保持与环境影响评价 第一节 水土保持 第二节 环境影响评价第六章 工程管理 第一节 工程管理范围 第二节 管理机构 第三节 量水设施 第四节 水费及通信制度第七章 工程投资估算 第一节 编制依据 第二节 投资估算第八章 经济评价 第一节 国民经济评价 第二节 财务分析第九章 结论及分期实施方案 第一节 结论 第二节 分期实施方案前 言 大型灌区是农业和农村经济发展的重要基础设施，是全市粮棉油等农产品生产基地。农业是*用水大户，大型灌区是北京农业用水大户。要实现农业和农村经济的可持续发展，保障粮食等农产品供给，使北京紧缺的水资源局面得以缓解，加快大型灌区以节水为中心的续建配套与节水改造建设具有重要意义。 海子灌区是*的重要大型灌区之一。本规划以节水增效为中心，依靠科技进步，提高灌溉水的利用率及水分生产效率，实现水资源的可持续利用，保护和改善灌区的生态环境,为发展“两高一优”农业，实现农业现代化创造条件。同时，与社会经济发展规划、国土规划、流域综合利用规划相协调。规划内容有骨干工程规划包括渠首工程、渠道渠系建筑物及相应排水骨干工程；田间节水规划；管理体制运行机制和水价改革等设想。第一章 灌区现状与调查第一节 自然地理概况 一、流域概况 海子水库属句河流域，句河流域是*五大流域之一，发源于河北省兴隆县茅山乡，于黄崖关流入蓟县境内，再经泥河流入*县，河道走向由东向西，在马坊乡东店村南流出，进入三河市境，最终汇入蓟运河。句河主河道全长89.4公里，县境外长35公里，县境内长54.4公里，流经*县的靠山集、韩庄、南独乐河、夏各庄、*镇、东高村、门楼庄、马昌营、英城、马坊乡、镇的部分村庄。在县境内先后纳入了季节性的将军关石河、黑水湾石河、南山村石河、黄松峪石河、北寨石河、鱼子山石河、夏各庄石河和大旺务石河以及常年性的如河、龙河和金鸡河，是*县唯一可排涝和泄洪的河道。句河领域总汇水面积为1712.28平方公里，境外760平方公里，境内952.28平方公里。二、灌区地理位置海子水库灌区位于京东*县中部，距*区70公里。地处东经116。55-117。24，北纬40。02-40。22。座落在句河主河道上。东、北、南三面环山，地形总趋势是东高西低，中部为盆地平原。三、气候条件灌区气候为暖湿带大陆季风气候区，多年平均降水量679毫米，降水年际变化大，时空分布极不均匀，降水多集中在7、8、9三个月，汛期降水量占年总降水的83%左右。多年平均蒸发量1425毫米，平均年日照时数2605小时，平均气温11.6，极端最高气温40.2，极端最低气温-26.6，平均相对湿度57.8%，年大于10积温2927，无霜期约为193天，最大冻土深度74厘米，风向冬季多西北风，春秋季多东南风，平均风速1.8米/秒。四、工程地质及水文地质海子灌区属山间盆地水文地质单元区。平原区地下水以丰富的第四系松散层孔隙水为主，主要受降水入渗、河道漏渗、山区测向及灌水回渗等补给，第四系松散层孔隙水主要储存于句、错河冲洪积作用形成的含水层中，句、错河冲洪积扇顶部富水性好，含水层多为沙、卵石层，单井出水量在3000-5000立方米/日。但靠山前富水性较差。山区水文地质条件较复杂，以基岩裂隙水为主，主要受降水入渗补给。每年的3-5月份为枯水期，8-10月份为丰水期。五、地形、地貌、土壤植被 海子灌区地势东北高向西南逐渐低平。灌区分为中低山区、岗台阶地区和平原区。中低山区由砂岩、砂页岩、片麻岩、碎屑岩、碳酸岩构成。岗台阶地区一般为砂、砾石。平原区句河西沥津以东地面组成物多为亚砂土、亚粘土、粉细砂、粗砂和砂砾卵石，其它平原部分地面组成物多属第四纪洪积、冲积物，基本上以黄土类为主。土层较厚，耕作性能较好，保水保肥能力强。适合多种作物生长，植被条件良好。第二节 社会经济概况一、 灌区社会经济情况 海子灌区包括韩庄、南独乐河、夏各庄、东高村、山东庄、乐政务、王辛庄、瞿各庄、北辛庄、黄松峪共10个乡。上述各乡经济稳定，农业生产发达，人民生活比较富裕，是*县主要的粮食、蔬菜、果品生产基地。海子灌区总人口13.8万人，其中农业人口11.7万人，海子灌区农业、工业及个体经济均有较快的发展。农业以果品生产为主，粮食生产、畜牧生产并存，土地全部实行个人承包，工业为村镇工业和私营工业并存，绝大部分为加工企业。 灌区总控制面积43.2万亩，有效灌溉面积30.4万亩。灌区土质肥沃，农业生产条件良好，作物种植比例为：小麦27%、玉米26%、菜6%、果65%，复种指数为1.25。 从1976年开工到1998年底灌区建设总投资1.8亿元，1998年灌区固定资产总额2.2亿元，国内生产总值达9.58亿元，农业总产值0.98亿元，粮食总产量1.23亿公斤，户均收入10088元，人均纯收入2697元。人均产值 元。灌区内1996-1998三年灌溉面积单产平均668公斤/亩，非灌溉面积单产324公斤/亩。二、能源、建材、交通条件 灌区内用电、用水方便，沿干渠附近分布着已配套机井，渠道及建筑物工程施工用水方便。灌区所在地及附近地区可以保证钢材、水泥、木材、石料、石子、沙子的供应。第三节 灌区水资源、土地利用及工程状况一、灌区水资源状况海子灌区水源主要是海子水库库水并适量开采地下水。1、 地表水海子水库是*大型水库，位于韩庄乡海子村北，距*县城15公里，座落在句河主河道上。1959年初建，1968年续建，1974年扩建，控制流域面积443平方公里，是一座具有防洪、灌溉、发电和旅游等综合效益的大型水库。水库所在句河发源于河北省兴隆县茅山乡，经泥河流入*县，在马坊乡东店村南流出，进入三河市境，最终汇入蓟运河。根据1957-1996年的系列资料分析，水库多年平均来水量为1.1亿立方米，50%年可利用量8263万立方米，75%年可利用量6938万立方米，平均实际利用量6600万立方米。2、地下水灌区地下水资源量0.79亿m3，可利用量0.61亿m3 ，平均地下水实际开采量0.56亿m3。地表水和地下水需统一规划，协调管理，可为灌区提供足够的水量。二、土地利用状况灌区现有土地面积43.3万亩，其中总耕地面积30.4万亩，可开垦面积3.4万亩，居民及其他占地面积4.6万亩，河道及湖塘面积1.7万亩。灌区内设计灌溉面积30.4万亩，有效灌溉面积30.4万亩，其中自流灌溉面积10.1万亩，扬水灌溉面积10.2万亩，井灌面积10.1万亩。区内中低产田面积16.7万亩。田间节水灌溉面积6.46万亩，其中喷灌面积6万亩，微灌面积0.16万亩，管灌面积0.3万亩。19961998三年年平均灌溉面积23.6万亩，其中粮食作物灌溉面积8.78万亩，蔬菜灌溉面积1.7万亩，果林灌溉面积13.12万亩。灌区内主要以种植果树为主，比例达66%，粮食28%，菜6%。 三、工程状况 海子水库位于*县韩庄乡，属句河流域，是一大型水库，海子水库经历了初建（59-62年）、续建（68-69年）和扩建（74-82年）三个阶段，水库总库容1.21亿m3，兴利库容0.95亿m3 。海子水库灌区修建于1962年，由海子水库水电站倒虹吸出口引水经总干渠分水给南、北干渠。总干渠长0.81公里，南北干渠总长55.07公里，扬水站136座，运行情况良好，支渠141条，长136公里，已年久失修，有效水利用系数仅为0.50左右。总干渠建于1960年，经1971年扩建及1987年续建，过水流量达15m3/s。南干渠位于*县东南郊山麓脚下，流经韩庄、南独乐河、夏各庄、东高村四个乡，全长约24.3公里，设计引水流量7m3/s，控制灌溉面积11.65万亩。该渠建于62年，于68年建成南干环山渠。北干渠位于*县东北燕山脚下，流经韩庄、南独乐河、山东庄、乐政务、王辛庄瞿各庄、北辛庄七个乡，全长约25.17公里，设计引水流量8m3/s，控制灌溉面积18.76万亩。主要灌溉句河以北的近5万亩。该渠建于57年，当时海子水库还未建，只能引句河基流水灌溉。60年代修建了北干环山渠。87年对北干渠全线进行了改造。灌区内干渠断面形式有梯形和矩形，梯形断面上口宽7米，底宽1米，高2米，边坡1：1.5；矩形断面尺寸2.4*2.4米；支渠矩形断面尺寸为1*1.2。现状已配套的渠道建筑物有隧洞29座，倒虹吸12座、箱涵3座，节制闸、分水闸197座，渡槽16座。现有节水工程面积为喷灌6万亩，微灌0.16万亩、管灌0.3万亩，合计6.46万亩，灌区内现有田间节水工程，只能保证灌溉6.46万亩农田。工程运行达30余年之久。由于每年缺乏正常维修资金的投入，致使工程年久失修，渠道边坡、底板冻胀拱起，干渠渗水严重，已对农民的生命财产构成威胁。暴雨及洪水进渠使大量山体滑坡，堆积于渠中，干、支、斗渠不配套，设置不合理，影响供水。由此可见，进行灌区节水配套工程技术改造，势在必行。第四节 灌区经济与运行管理状况 灌区经济以第一产业为主，农业人口占总人口的85%。主要作物种类是果林，目前已形成大桃产业。水利是农业发展的命脉，水利富民将是灌区经济发展的关键所在。如何充分发挥水利工程的效益，真正把水资源的可持续利用和国民经济的可持续发展协调起来，对运行管理的要求将逐步提高。目前灌区管理机构由县、乡、村三级管理机构和各村工程专人负责组成，骨干工程由县主管部门管理和维护，各行政村的灌溉工程由各村的村委会负责管理与维护，县、乡水利部门提供技术服务。根据不同的工程类型制定管理制度并由群众监督，管理单位的管理费用从水费中提取，灌区内地表水现水价为0.03元，成本水价为0.08元。灌区现有管理人员26人，固定职工26人，其中初中级工程技术人员22人。管理设施落后，目前主要量水设施是水闸，量水精度偏低，年工程维护费用330万元，水费收入1560万元/年，实际水费收缴率为70%。供水成本大大高于售水水价，难以维持干渠管理的正常运行。第五节 灌区存在的问题海子灌区已发挥灌溉效益30余年，为沿线各乡村发展农林果业提供了水源保证，不仅使本地区的农林果业有了很大发展，也使该地区生态环境发生了根本变化，充分显示出水利在农林各业中的重要地位。但随着农林各业的高速发展，各业对水资源的需求日益增加，现有灌区设施已远远满足不了各业用水的需要，主要存在以下问题：一、渠道及渠系建筑物老化 1、南北干渠虽然发挥了一定的灌溉效益，但运行30多年，现有工程大多进入老龄时期，灌区内支渠由于年久失修，渗漏跑水严重，支渠上建筑物多已损坏，有效水利用系数仅为0.50左右，有些建筑物已不能正常使用。 2、由于缺少资金，灌区内总干沟只在98年治理了两公里，其它干沟、支沟基本未治理，河道上部分地段阻水严重，每年一到汛期发洪水，总有耕地被淹的情况发生，造成人民财产损失，需逐年投资治理。 3、原来水费标准偏低，缺乏正常维修资金的投入，且部分渠段工程标准低。原建筑的衬砌结构，已严重老化，至使渠道破烂不堪，冲刷淤积严重；渠系建筑物不同程度的存在倒塌，裂缝，变型，漏水不止等现象。渠道水利用系数大大降低，灌溉效益明显衰减。许多工程需要更新改建。干渠战线较长，在春灌用水高峰，上下游用水矛矛盾突出，难以解决。现有渠系建筑物不配套，难以保证正常供水。二、灌区内田间节水配套仅6.46万亩，占灌溉面积的21%。 三、地下水位连年下降，从1980年到1998年地下水位下降了2.2米，局部地区最多下降了8.0米，机井抽水受到影响，为了保证灌溉，只有采用潜水泵，虽然灌溉成本成倍增加，但出水量仍很有限，满足不了灌溉。为了减缓地下水位下降趋势，急需发展节水灌溉工程，并采取多种储水集水措施回补地下水。四、管理手段设施也比较落后，尚未达到自动化管理水平。现有水价大大低于供水成本，灌区内农民用水交费意识淡薄，实际收费远远低于所供水量应征收的水费。五、1990年第十一届亚运会赛艇、皮划艇项目比赛在海子水库举行，随着海子水库旅游功能的日益发挥，海子水库供给农业水量将逐年减少。面对*地下水大面积严重超采的现实，海子灌区发展只有凭借发展节水灌溉工程，这就需要对灌区的蓄引及田间工程做全面的续建配套及节水改造。 鉴于以上各种原因及灌区当前存在的问题，从灌区农业可持续发展考虑，必须提高现有工程的效益水平，充分利用灌区的水土资源。为充分发挥灌区灌溉效益，改善灌区生态环境，提高灌溉水的利用率和水分生产效率，实现水资源的可持续利用，建立“二高一优”农业，促进灌区经济迅猛发展，迫切需要进行海子水库灌区以节水为中心的续建配套与节水改造。第二章 工程规划第一节 国民经济发展预测随着灌区农业和农村经济的持续发展，凭借得天独厚的水土资源条件，灌区内农业将成为“二高一优”的优质农产品基地。2005年灌区内作物种植面积保持30.4万亩，其中蔬菜种植面积2万亩、小麦3.41万亩、玉米3.41万亩、果林25.7万亩、其它作物0.5万亩，各种作物种植比例分别为果林85%、蔬菜7%、小麦11%、玉米11%、其它作物2%。为保证优质农产品基地建设，要继续加大对于农田水利基本建设的投入，对现有水利设施搞好水利配套，开源节流，发展扩大节水灌溉面积。预计2005年节水灌溉面积达30.4万亩，节水灌溉工程建设和管理同步进行，将使农业产值以较大幅度增长，预计2005年农业总产值达到42500万元。灌区节水规划系统的实施，将大大改善生产条件，提高水的有效利用系数，使水资源基本平衡，提高土地利用率，节省劳动力，降低劳动强度，提高灌区人民生活水平，灌区经济将有长足发展。使优质农产品基地建设成为高标准节水灌溉基地，成为生态及观光的农业生产科技园。 第二节 水土资源供需平衡分析为保证国民经济和社会的可持续发展，必须合理开发利用水资源，宜水择水，以供定需，把水资源作为决定灌区规模及灌区产业发展的首要制约因素。一、可供水分析 1、水资源灌区所属行政单元*县为独立的水文地质单元，水资源丰富，灌区多年平均水资源量为1.33亿立方米。海子水库灌区的水源工程是海子水库，渠首工程为总干渠首部渠道工程。海子水库是*县最大水库，位于韩庄乡海子村北，座落在句河主河道上。句河经泥河流入*县，河道走向由东向西，于海子村北出口进入行洪滩地。至此，非汛期洪水渗入地下，至西沥津溢出。此段河道宽阔，无固定河床，为筛选性差的沙卵石河滩，进入下纸寨村以下出现固定河床，常年有水。河道成蛇曲形，绕过*县城流向西南，最终汇入蓟运河。句河领域总汇水面积为1712.28平方公里，境外760平方公里，境内952.28平方公里，海子水库控制领域面积443平方公里。 2、地表水可供水量 灌区地表水供水工程为海子水库，海子水库是一座大型水库，总库容1.2亿立方米，水库具有灌溉、旅游、防洪、发电等多项功能。1974年以前*水利规划设计研究院对该库进行过多次分析。在海子水库扩建工程水文报告分册计43中，对19571973年系列采用时历法进行了多年调节计算，计算成果为海子水库50%水平年可供水量为8263万m3；75%水平年可供水量为6938万m3；。上述成果已经通过水利部审查，并在海子水库扩建时采用。 在上述成果分析的基础上，本次将海子水库的来水系列延长到了1996年，对延长后系列进行了不同水平年来水分析。本系列与原系列来水成果比较见表2-1。 表2-1：海子水库不同水平年来水计算成果表 单位：万m3 计算系列50%75%Cs/Cv1957-1996859850642.51957-1973911351382.5误差6%1.4% 由上表可知海子水库年来水量变化不大，与原系列基本相同。因此海子水库年供水量仍然可以采用1974年水利部审查的成果。 扣除海子水库旅游最低水位要求的水量，海子水库遇50%水平年可供水量为4725万立方米，遇75%水平年可供水量为3400万立方米。 3、地下水可供水量根据*储委审定的*县地下水可开采量及水资源普查和区划报告，灌区地下水可开采量为6200万立方米，2005年扣除工业，生活开采量后，可供灌溉的地下水为4907万立方米。二、灌区需水分析根据*已经完成或正在进行的规划诸如水中长期供求计划、21世纪首都水资源可持续发展规划、海河流域*水资源规划和灌区水资源条件，在现状灌区水资源利用经济状况的基础上，考虑灌区经济发展的方向和速度，产业结构布局及种植业结构调整，对灌区需水进行如下预测：1、农业需水 海子灌区现有灌溉面积30.4万亩，考虑水资源条件，采用充分灌溉。根据灌区多年来的灌溉实践，结合灌区可引水量结果和地下水情况，依据21世纪首都水资源可持续发展规划及*县农业规划，参考国际协力集团完成的*海子灌区农业水利开发利用调查项目成果，计算出2005年保证率为50%，75%的灌溉定额分别为197立方米/亩、229立方米/亩，由此计算出2005年灌区农业净需水量分别为5989万立方米、6969万立方米。 2、其他需水 在分析现状灌区国民经济状况的基础上，依据21世纪首都水资源可持续发展规划，计算出2005年海子灌区生活用水633万立方米，工业用水460万立方米，环境用水200万立方米。三、水土资源供需平衡分析1、灌区用水原则 灌区用水应满足灌区水资源可持续利用要求，同时发展“二高一优”农业。因此灌区用水原则为首先引用河水，最后引地下水，在充分考虑节水的前提下，尽可能地多利用地表水。在地下水埋深较浅的灌区，实行地表水与地下水联合调度、综合利用，采用井渠结合，适时适地为农业发展提供充足的水量。2、灌区水土资源供需平衡地下水可供水量按灌区需水情况分配至各时段。根据节水工程规划和节水灌溉技术规范，2005年的渠系利用系数取0.9，田间水利用系数取0.9，地下水利用系数取0.95。平衡计算结果见表2-2、2-3。表2-2 2005年海子灌区水资源供需平衡表 单位：万立方米50%75%可供水地表水47253400地下水61656165小计108909565需水农业灌溉70017837农村其他468468工业460460城镇生活165165环境200200小计82949130水量盈余2596435 由上表可以看出，遇保证率50%及75%水平年灌区水源均能满足灌区农林牧渔业的发展，同时还可进一步发展工业，美化环境，提高灌区人民生活水平。因此灌区保证率取75%。 2005年海子灌区逐月用水量表(50%)：万立方米月份面积亩需水净需水可引地表水毛需水其中万亩立方米/亩小计水库水地下水30.40 197.01 5989.00 4725.00 7001.00 4725.00 2276.00 1.00 30.40 6.35 193.07 0.00 225.69 0.00 225.69 2.00 30.40 6.35 193.07 0.00 225.69 0.00 225.69 3.00 30.40 16.46 500.40 584.95 584.95 584.95 0.00 4.00 30.40 13.61 413.71 483.62 483.62 483.62 0.00 5.00 30.40 38.36 1166.28 1363.35 1363.35 1363.35 0.00 6.00 30.40 30.07 914.11 1068.57 1068.57 1068.57 0.00 7.00 30.40 24.89 756.51 202.00 884.34 202.00 682.34 8.00 30.40 18.02 547.68 0.00 640.22 0.00 640.22 9.00 30.40 14.13 429.47 0.00 502.05 0.00 502.05 10.00 30.40 6.35 193.07 225.69 225.69 225.69 0.00 11.00 30.40 16.07 488.58 571.13 571.13 571.13 0.00 12.00 30.40 6.35 193.07 225.69 225.69 225.69 0.00 合计30.40 5989.00 4725.00 7001.00 4725.00 2276.00 2005年海子灌区逐月用水量表(75%)：万立方米月份面积亩需水净需水可引地表水毛需水其中万亩立方米/亩小计水库水地下水30.40 229.24 6969.00 3400.00 7837.00 3400.00 4437.00 1.00 30.40 7.39 224.66 0.00 252.64 0.00 252.64 2.00 30.40 7.39 224.66 0.00 252.64 0.00 252.64 3.00 30.40 19.15 582.28 439.00 654.80 439.00 215.80 4.00 30.40 15.84 481.41 363.00 541.37 363.00 178.37 5.00 30.40 44.64 1357.12 1025.00 1526.15 1025.00 501.15 6.00 30.40 34.99 1063.69 806.00 1196.17 806.00 390.17 7.00 30.40 28.96 880.29 0.00 989.94 0.00 989.94 8.00 30.40 20.96 637.30 0.00 716.67 0.00 716.67 9.00 30.40 16.44 499.75 0.00 562.00 0.00 562.00 10.00 30.40 7.39 224.66 169.00 252.64 169.00 83.64 11.00 30.40 18.70 568.52 429.00 639.33 429.00 210.33 12.00 30.40 7.39 224.66 169.00 252.64 169.00 83.64 合计30.40 6969.00 3400.00 7837.00 3400.00 4437.00 第三节 土地利用规划根据灌区内水资源、土地利用变化、灌区发展趋势和农业可持续发展的要求，在现状土地利用的基础上，考虑土地资源供需平衡，海子灌区土地利用规划见表2-4。 表2-4 海子灌区土地利用规划表 单位：万亩规划年灌区总土地面积耕地面积居民及其它占地渠道及湖塘其它现状年43.330.44.61.76.6200543.330.44.82.275.83 第四节 灌溉制度本次规划是在广泛收集灌区灌溉资料的基础上，根据灌区水资源利用现状与“两高一优”现代化农业对水的需求，把水资源作为决定灌区产业发展的制约条件，也就是“以水定产，以供定需”，在充分考虑节水以及灌区对农业生产布局和种植结构调整的前提下进行。1、 灌区灌溉面积和作物组成目前灌区的主要作物有小麦、玉米、果林、蔬菜、水稻及其他经济作物。按照作物种植结构现状，结合*县国民经济发展规划，在保持现有灌溉面积30.41万亩的基础上，对灌区农业种植结构进行适当调整，减少那些灌溉定额大、市场效益不好的作物如玉米、小麦的种植面积，增加果林和蔬菜地面积，发展都市农业，以提高单方水的产出率。种植结构调整后，粮食作物与经济作物的种植比例由原来的5.5：4.5调整为2：8。灌区灌溉面积见表2-5，灌区主要作物组成见表2-6。表2-5 灌区灌溉面积表 单位：万亩年份干渠名称地下水灌溉地表水灌溉混合水灌溉合计扬水灌溉自流灌溉小计现状北干渠3.366.727.8414.560.8418.76南干渠6.393.451.815.2611.65合计9.7510.179.6519.820.8430.412005北干渠3.316.927.9414.860.3618.53南干渠6.293.681.915.5911.88合计9.610.69.8520.450.3630.41表2-6 灌区主要作物组成表 单位：万亩年份组成小麦玉米果林牧草水稻蔬菜合计现状种植比例26.90%26.04%65.57%0.33%5.59%124.43%种植面积8.187.9219.940.11.7037.842005种植比例11.21%11.21%84.51%0.99%0.33%6.58%114.83%种植面积3.413.4125.70.30.12.034.922、 灌区灌溉制度实施科学合理的灌溉必须以确定作物灌溉制度为基础，作物灌溉制度随作物种类、品种、自然条件及农业技术措施的不同而变化，因此在确定灌溉制度时，必须从当地、当年的具体条件出发进行分析研究。根据海子灌区以引海子水库水为主、地下水为辅的水资源条件和“两高一优” 现代农业对水的需求，结合灌区多年来的灌溉实践，依据21世纪北京水资源可持续发展规划、节水灌溉技术规范等规范和标准，制定本灌区灌溉制度，见表2-7。 表2-7 灌区典型年灌溉制度表 单位：m3/亩水文年作物名称灌水方式灌水次序作物生育期灌水定额灌溉定额P=50%小麦喷灌1冬灌401602返青403拔节404灌浆40玉米喷灌1拔节30702抽穗40果林微灌管灌生长期140蔬菜微灌管灌生长期620牧草 （苜蓿）喷灌1冬灌401902返青分枝503分枝花期504分枝花期50水稻畦灌1泡田1405502返青期803分孽期1004拔节孕穗705抽穗扬花706乳黄熟期90P=75%小麦喷灌1播前151752冬灌403返青404拔节405灌浆406抽穗40玉米喷灌1播前15852拔节303抽穗40果林微灌管灌生长期160蔬菜微灌管灌生长期660牧草 （苜蓿）喷灌1冬灌402402返青503分枝504分枝花期505分枝花期50水稻畦灌1泡田1406002返青期803分孽期1204拔节孕穗805抽穗扬花806乳黄熟期100第五节 灌区发展规模论证 海子灌区设计灌溉面积30.4万亩，灌溉效益十分显著。但由于海子水库旅游功能的日益发挥，并随着上游经济发展及降水量减少，水库来水量和实际利用率在近年呈现了逐年减少的趋势。根据灌区水土资源平衡结果，考虑灌区农业布局和种植业结构调整，建设节水工程和节水措施的推广，适当发展工业，改善生态环境，在全方位节水及充分利用地下水资源的基础上，到规划水平年2005年，30.4万亩灌溉面积50%灌溉保证率的所需水量为9473万立方米，其中地表水4725万立方米，地下水4748万立方米，而可用水资源量为10890万立方米，其中地表水4725万立方米，地下水6165万立方米。水资源量可满足该次规划需水量。因此，本灌区采用充分灌溉制度，使灌区达到50%灌溉保证率的要求，规划面积仍为现有的有效灌溉面积30.4万亩。第三章 灌区配套与改造 海子灌区配套与改造的目的在于改善农业生态环境，促进发展“二高一优”农业和农业现代化，实现水资源的可持续利用。在拟定续建配套与改造工程时依据以下原则：1、灌区要以节水增效为中心，依靠科技进步，采取工程措施、农业措施和管理措施，提高灌区灌溉水的利用率、水分生产效率，实现水资源的可持续利用。2、本规划要与灌区所在地区的社会、经济可持续发展规划以及国土规划、流域规划、农业区划相协调，科学、合理地利用好地表水和地下水。3、本规划要为发展高产、高效、优质农业，实现农业现代化创造条件。4、田面工程规划要渠、沟、田、林、路统一规划，旱、涝、碱、渍综合治理，使田面工程达到田园化标准。5、灌区以发展节水灌溉为目标，实现地上水、地下水联合调度，充分利用地表水资源并涵养地下水。6、根据灌区总体规划，按照分期实施的原则拟定续建配套与改造工程。7、续建配套与改造工程安排注意照顾行政区划，以利于下一步的实施。 灌区配套与改造的目的是强化骨干工程基础设施，改善输供水条件，挖掘节水潜力，提高水的有效利用率和灌溉保证率，改善农业生态环境，促进粮食稳产高产。第一节 工程布置干渠途经十个乡镇，现有总干渠1条，长度0.81公里，南北干渠总长度55.07公里，支渠141条，总长136公里，扬水站136座。根据灌区水资源现状和实行节水灌溉的要求，对原有渠系布置按照节水灌溉的原则进行调整，在充分考虑节水灌溉的前提下规划2005年改建及扩建支渠8条（）1立方米/秒），长度35.1公里，新建、改建建筑物58座。使灌区耕地渠系基本配套。田间节水逐步推广喷灌、管灌、微灌等节水措施的广泛应用，到2005年田间全部施行节水灌溉，使灌区内所有耕地得到高质量的有效灌溉。为了使灌区内农田充分达到高效灌溉及作物高产高优的目的，2005年灌区规划节水灌溉农田面积达30.4万亩，需对23.94万亩农田进行配套工程和节水工程建设。其中，喷灌面积3.41万亩、微灌面积13.34万亩（新增13.18万亩）、管灌13.65万亩（新增13.35万亩）。 第二节 水源及渠道工程1、水源工程：灌区水源工程是海子水库，水库蓄水容积1.21亿立米，其中防洪库容0.2145亿立米，兴利库容为0.9455亿立米，死库容为0.0500亿立米，该水库经过1960年初建，1969年续建，1982年扩建三个阶段，当前水库运行正常。2、渠首工程：渠首工程为总干渠首部渠道工程，始建于1962年，总长810米，断面尺寸宽6米，高2.3米，设计流量15立方米/秒。3、拦蓄工程：为使规划灌区内所有农田充分灌溉，拟规划2005年兴建橡胶坝10座，闸涵386座，这些工程的建成将为灌区输配水打下良好的基础。4、 渠道工程：灌区内有南北主干渠两条，其中北干渠25.17公里，渠道流量8立米/秒，南干渠24.3公里，渠道流量7立米/秒，渠系水利用系数0.8，有支渠141条，长136公里。建于1953年陆续兴建至1981年，流量0.51.5立米/秒之间，支渠渠道大部分已年久失修，坍塌严重，不能正常利用，为了恢复农田灌溉，拟规划2005年改扩建支渠8条，长35.1公里，过水能力为9.95，每条支渠流量大于1立米/秒，其中两条支渠为明渠，长度9.4公里，衬砌长度9.4公里，另外六条支渠为管道，长度为25.7公里，材料选用混凝土，渠系水利用系数0.9。改建后的支渠道工程，将为灌区内进行节水灌溉起到极大的推动作用。第三节 渠系与建筑物工程为保证渠道输水畅通，提高渠系水利用系数，充分发挥节水工程的节水效益，根据地表水与地下水相互转化关系，考虑水资源的总体利用和节水灌溉，对渠系与建筑物工程规划如下：1、原支渠建筑物有节制闸53座、分水闸196座，泄水闸15座，根据渠系规划，拟2005年在改扩建的八条支渠上改建分水建筑物8座，改建交叉建筑物50座。2、目前灌区内干渠建筑物有渡槽工程16座，支渠渡槽43座，原有渡槽工程已老化，失修槽身开裂破碎严重，不能正常输水，为了扩大灌区内输配水规模，规划2005年改建渡槽50座，在改扩建的八条支渠上新建渡槽1座。3、灌区内原干渠有隧洞29座，涵洞3座、倒虹吸12座，支渠有涵洞157座，倒虹吸132座，原有涵洞，倒虹吸工程经过多年使用老化、断裂、塌陷非常严重，规划2005年需改造涵洞130座，倒虹吸70座。在改扩建的八条支渠上新建倒虹吸1座，分水闸5座，节制闸1座，以适应灌区土地输配水要求。第四节 排水工程排水工程应因地制宜，尽可能利用天然河道，工程布置要与渠道相协调，最终实现排涝减灾。灌区内地表水、地下水靠天然降雨补给，地理环境不属于低洼易涝地区，排水工程建在总干渠、支渠上进行分流排泄。主支河流设计调蓄泄水工程，完全可以满足排泄水要求。灌区内现有总干排水沟一条，长28.1公里，干沟排水明沟7条47.75公里。为了适应灌区规划灌、排发展规模，2005年拟兴建涵洞50座，排水规模1000立米/秒，设计标准10年，干沟排水明沟工程3条20公里，衬砌长度5公里，涵洞80座，桥40座，排水规模70立米/秒，设计标准5年，这些工程建成后，将为灌区内30.4万亩农田灌、排水向现代化发展起到良好的作用。第五节 田间工程灌区建设的发展很大程度上取决于水资源的总量，让日益宝贵的水资源满足农业生产的需求，就必须走以节水为中心的灌区续建配套建设。管道输水和渠道衬砌等节水工程解决了输水过程中的损失问题，这仅是一部分，最终提高灌溉水的利用率还必须提高灌溉水的田间利用效率。有了节水灌溉制度和灌水技术才是完全的节水措施。一、农业技术节水平整土地：该技术既是提高地表灌溉水的利用率又是提高农作物播种质量、实现增产的直接而有效的办法。深松土技术：深松土45厘米左右打破土壤的犁底层，可有效地改善土壤的物理性质，降低土壤容重、提高土壤孔隙度。即增加了降水的入渗，又有利于农作物生长，实现增产。平整土地、深松耕地10万亩/年，投资100万元/年。二、节水灌溉 根据海子灌区自然条件，资源状况和管理水平，考虑节水灌溉技术与田间工程规划相适应应大力推广田间灌水的先进技术，包括平整土地、小畦灌溉、喷灌、微灌等，推广节水型灌溉制度及农艺节水等综合技术。计划2005年喷灌3.41万亩，微灌13.34万亩，管灌13.65万亩。切实达到节水增产增效的作用。 三、田间工程典型设计 (1) 粮田喷灌典型设计 采用半固定管道式喷灌系统。灌溉系统输水管道分为主干管、支干管和支管三级管道。主干管干管采用160硬聚氯乙烯管；支干管采用110硬聚氯乙烯管；支管采用76铝合金管。 经分析计算，典型喷灌系统概算为 元（平均亩投资258.6元/亩）；其中：喷灌设备材料费为 元（平均亩193.8元/亩），占75%，喷灌土方及设备安装费为 元（平均亩19.5元/亩），占7%，其它费用 元（平均亩45.4元/亩），占18%。(2) 露地菜管灌典型设计 低压管道输水灌溉工程总造价为 元（折合亩造价510.50元/亩），其中：材料费为 元（335.04元/亩）；土方费用及管道安装费用 元（折合85.90元/亩）；其他费用 元（折合89.56元/亩）。 (3) 果树微喷灌典型设计 果树微喷灌典型设计地块位于*县南独乐河镇，典型设计范围总面积约50亩。地块地形基本为西北高东南低，地形起伏较大，最大相对高差大于30米。该地区属于砂土，土壤颗粒径较大，保水能力差。目前，该地块没有可用水源，规划在地块上方的山顶修建一500方的蓄水池，由山下的渠道上的扬水站扬水上山，并利用自压进行灌溉。本典型设计将确定该地块的进口参数，为水源规划提供必要的参数。本地区主要种植桃树，种植间距为行距4米，株距为3米。根据有关资料，桃树80%的根系分布在60120厘米，但由于山区土层较薄，因此计划湿润层深度取0.5米。按照梯田上桃树的种植方式，以及管道最短、节能和运行管理方便的原则，典型设计采取“丰字型”布置方式，即干、支管垂直等高线布置、毛管平行等高线布置的方案。支管间距取为与桃树种植行距相同，为4米，微喷头采用每棵桃树布置一个微喷头的方案。根据桃树种植株距，沿支管方向微喷头布置间距为3米。干管选用63PE管，支管选用40PE管，毛管选用25PE管。考虑到渠道水杂质较多，为了防止微喷灌系统的堵塞，整个微喷灌系统采取三级过滤，其中，系统首部设置两级过滤，一是离心式水砂分离器，二是筛网式过滤器，这两级过滤器安置在蓄水池的出口处；第三级是在微喷灌的田间首部枢纽处，每个地块内安装一个小型筛网式过滤器。田间详细布置详见平面布置图6。 经分析计算，该典型设计控制面积50亩，总投资71005.69元（折合亩造价1420.11元/亩）。其中建安工程费8610.87元，主要设备及材料费50205.80元，其它费用20799.89元。果树微喷灌系统主要技术经济指标见表35。表35 果树微喷灌系统主要技术经济指标汇总表内容单位数量/说明备注基本参数典型地块设计面积亩50适合灌溉水源地表水/地下水田间节水灌溉形式微喷灌作物类型果树种植间距米(株距x行距)3x4土壤质地砂土设计指标典型设计管道进口设计流量立方米/小时9.9典型设计管道进口压力水头米30.6灌溉水利用系数0.95最大设计灌水定额立方米/亩12.3最长灌水周期天4主要设备材料一级管道长度米270材质PE管径毫米63二级管道长度米150材质PE管径毫米40其它管道支管长度米材质管径毫米毛管 （或滴灌管）长度米7500材质PE管径毫米25灌水器类型微喷头设计流量升/小时61设计压力米15数量个2500衡压设备类型容积立方米数量套过滤设备类型2网式单极数量个8技术经济指标一级管道单位面积长度米/亩5.4占总材料费7.5资金占总造价费5.3资金二级管道单位面积长度米/亩3.0占总材料费1.7资金占总造价费1.2资金其它管道支管 （微灌）单位面积长度米/亩占总材料费资金占总造价费资金毛管 （或滴灌管）单位面积长度米/亩150.0占总材料费36.2资金占总造价费25.6资金灌水器单位面积数量个/亩50.0占总材料费22.4资金占总造价费15.8资金投资指标总造价总造价元71005.69材料设备费元50205.80建安费元8610.87其它元12189.02单位面积造价总造价元1420.11材料设备费元1004.12建安费元172.22其它元243.78 (4) 果树管灌系统典型设计果树管灌系统典型设计地块位于*县南独乐河乡，地块规格为东西长约915米，南北宽约600米，面积约为820亩。地块北高南低，东高西低，缓慢下降。地面高程在66米之间，地面纵坡在/100左右。本地区种植的作物主要以桃树为主，种植方向多为东西向种植,株距行距为3米4米。根据降雨量的不同，果树全生育期内灌3-5次水，灌溉用水4650立方米/公顷，灌溉季节作物总需水量为650 mm。该地区土壤为中壤土，容重为1.38g/cm3，孔隙率为44%，田间持水率25%，土壤渗吸速度为9mm/h。为了使本典型设计既适应井灌区，又适用于地表水灌区，考虑到当地机井出水量既配套情况，因此，单个管灌系统水源设计流量为50 m/h（常用水泵和单个灌溉系统流量）。工程实施时，可依据实际水源情况对工程设计进行调整。根据灌溉制度所确定的m、T、t参数，在流量为50 m/h时单一灌溉系统的控制面积A为220亩。考虑到整个设计地块为820亩，故将其分为4个管灌系统，分别为地块A、地块B、地块C、地块D。每个地块面积为205亩。固定的管道系统分为干管和支管两级，干管和支管相垂直。其中，A地块：出水口间距为50米，支管间距为65米，支管南北向布置，干管420米，最长支管250米。 B地块：同A地块。 C地块：出水口间距为50米，支管间距为60米，支管东西向布置，干管270米，最长支管400米。 D地块：同C地块。出水口间距为50米。典型灌溉系统布置图见附图8管道系统包括干管和支管二级管道。考虑到水力性能和经济因素，初选110mm薄壁PVC塑料管，壁厚2.2 mm，工作压力为0.4Mpa，支管上设出水口,出水口采用4 寸法兰阀体。 果树管灌系统主要技术经济指标见表37。表37 果树管灌系统主要技术经济指标汇总表内容单位数量/说明备注基本参数典型地块设计面积亩820适合灌溉水源地表水/地下水田间节水灌溉形式管灌作物类型桃树种植间距米(株距x行距)3x4土壤质地中壤土设计指标典型设计管道进口设计流量立方米/小时50典型设计管道进口压力水头米16灌溉水利用系数0.85最大设计灌水定额立方米/亩58.7最长灌水周期天22.6主要设备材料一级管道长度米1300材质PVC管径毫米110二级管道长度米7580材质PVC管径毫米110其它管道支管长度米材质管径毫米毛管 （或滴灌管）长度米材质管径毫米灌水器类型设计流量立方米/小时设计压力米数量个衡压设备类型容积立方米数量套过滤设备类型数量个技术经济指标一级管道单位面积长度米/亩1.6占总材料费10.4资金占总造价费6.8资金二级管道单位面积长度米/亩9.2占总材料费60.9资金占总造价费39.5资金其它管道支管 （微灌）单位面积长度米/亩占总材料费资金占总造价费资金毛管 （或滴灌管）单位面积长度米/亩占总材料费资金占总造价费资金灌水器单位面积数量个/亩