工程建设的任务和规模.DOC

1、南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 1 1 工程建设的任务和规模 1.1项目建设的必要性 1.1.1 存在的主要问题 南皮 县水资源匮乏，大气降水主要集中在汛期。过境水受上游工程控制和用水量不断增加、县内的引水工程配套不足影响，利用率不高。 目前地下水已成为主要供水水源，开采量渐渐大于补给量，浅层地下水位大幅下降，由于外围区域性过量开采，深层承压水难以回补。地下水的超量开采对环境水利问题已经产生严影响。 随着经济的发展及人民生活水平的提高，县内的用水量呈不断增加的趋势，地表水、地下水利用缺乏统筹规划、降水难蓄、地表水难以利用，水资源供需矛盾突出。 1.1.2 项目建设的

2、必要性 地下 水超采综合治理项目未实施前，结合沧州市农村超采任务分解任务表，南皮县农业灌溉总超采量为 5000 万 m。 南皮县于 20142017 年连续 4 年实施地下水超采综合治理项目，取得较大压采效果。其中， 2014 年地表水灌溉项目实现压采量 444.37 万 m3；井灌区高效节水灌溉工程实现压采量 5.12 万 m3。 2015 年李家岸引黄沧东灌区南皮灌区地表水灌溉项目压采地下水 791.53 万 m3。 2016 年地表水灌溉项目的实现压采量 454.54 万 m3；地下水高效节水灌溉工程实现压采量3.34 万 m3。 2017 年地表水节水灌溉项目实 现压采地下水量 383

3、.3 万 m。上述项目实施后压采地下水共计 2081.53 万 m。 20142017年压采项目实施后极大减轻了项目区对深层地下水的抽取，对地下水位的恢复是十分有利的。压采项目实施后普遍受到项目区受益群众的一致欢迎，极大的带动项目区群众的耕作热情，并为项目区农业的丰南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 2 收打下有利基础。 2018 年南皮县压采项目区灌溉用水主要利用深井抽取地下水，通过田间地块的农、毛渠入田间灌溉，灌溉方式落后，灌溉用水效率偏低。项目区群众申报压采项目的热情十分高涨，热切期盼压采项目实施。 同时，通过对以往引卫水量分 析，其具备为当地配套工程提供充足水源

4、的条件。在外部水源有保障的前提下，及时响应国家和省里政策，通过为项目区新建扬水点及铺设田间管道的方式，将农业灌溉用水以外调水替代现在的地下水，并提高灌溉用水效率，可以有效保证 2018 年项目区农业项目的丰产，增加项目区群众收入 。 1.2先期完成的建设任务和规模 南皮县于 2014 年完成的治理项目包括南皮县 2014 年地下水超采综合治理地表水灌溉项目及南皮县 2014 年地下水超采综合治理井灌区高效节水灌溉项目，共 2 部分，共计投资 4974 万元，完成压采效益 449.49万 m3（ 项目库 ： 438 万 m3） ，节水灌溉总面积 3.50 万亩。 其中 地表水灌溉项目中 批复 实

5、施高标准管灌 3.40 万亩 ； 渠道清淤长度 84.19km； 渠系建筑物维修改建工程 12 座 （ 其中干渠节制闸维修 6 座 ， 干渠节制闸新建、改建 3 座，支渠节制闸新建、改建 3 座 ）； 坑塘清淤扩容工程 20 座 ； 扬水点工程 61 座 ； 新铺田间配套低压管网工程 3.40 万亩。 井灌区高效节水灌溉项目 批复 实施固定式喷灌节水面积 0.1 万亩。深井首部安装加压泵及配套电机（ 15kW） 3 台，智能井房 3 套；安装 ZY-2 喷头 2272 个。铺设各类管材 41.368km。 2014 年 南皮县 共计 完成压采任务 960 万 m3，其中农业完成压采任务 511

6、 万 m3，水利项目完成压采任务 449 万 m3。 南皮县于 2015 年完成的治理项目包括沧州市 2015 年地下水超采综合治理李家岸引黄沧东灌区一期工程实施方案，投资 6364.06 万元，完成压采效益 791.53 万 m3，节水灌溉总面积 6.09 万亩。 主要批复建设内容包括 实施高标准管灌 6.09 万亩 ； 治理支渠 50.93km； 渠系建筑物维修改建南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 3 工程 10 座 （ 其中节制闸 2 座，泵站 8 座 ）； 坑塘清淤扩容工程 7 座 ； 扬水点工程 119 座 ； 桥梁工程 11 座 ； 新铺田间配套低压管网工

7、程 6.09 万 亩。 2015年 南皮县 共计完成压采任务 1887 万 m3，其中农业完成压采任务 1095 万m3，水利项目完成压采任务 792 万 m3。 南皮县于 2016 年完成的治理项目包括 南皮县 2016 年地下水超采综合治理地表水灌溉项目 及 南皮县 2016 年地下水超采综合治理 地下水高效节水灌溉项目 共 2 部分，共计投资 10974.91 万元，完成压采效益 457.88万 m3，节水灌溉总面积 8.50 万亩。 其中 地表水灌溉项目中 批复 实施高标准管灌 8.4281 万亩 ；渠道清淤 93.652km； 渠系建筑物维修改建工程 32 座 ；坑塘清淤扩容工程 1

8、4 座 ； 扬 水点工程 128 座 ； 桥梁工程 14 座 ；新打浅井172 眼； 新铺田间配套低压管网工程 7.317 万亩。 地下水 高效节水灌溉项目批复 实施固定式喷灌 节水面积 0.069 万亩 。 深井首部安装 ISG80-200 型立式离心加压泵及配套电机 （ 15kW） 3 台，变频 3 套 ； 灌溉 IC 卡智能计量设施 3 套；二次加压设备房 3 座；安装 ZY-2 喷头 1457 个。铺设各类管材28.169km。 2016 年 南皮县 共计完成压采任务 1115 万 m3，其中农业完成压采任务 657 万 m3，水利项目完成压采任务 458 万 m3。 南皮县于 201

9、7 年 正在实施 的治理项目 为 南皮县 2017 年 度 地下水超采综合治理地表水 节水 灌溉项目，共计投资 5830.49 万元，完成压采效益383.3 万 m3，节水灌溉总面积 4.291 万亩。 批复 实施高标准管灌 4.291 万亩 ；渠道清淤 82.407km； 渠系建筑物维修改建工程 18 座 ； 坑塘工程 1 座 ； 扬水点工程 79 座 ； 桥梁工程 11 座 ；过路管涵工程 11 座；新打浅井 35 眼；新铺田间配套低压管网工程 3.8114 万亩。 2017 年 南皮县 共计完成压采任务993 万 m3，其中 国土、千亿斤和农开办项目 完成压采任务 610 万 m3，水利

10、项目完成压采任务 383 万 m3。 南皮县 2014 2017 年共计完成压采任务 4955 万 m3。 由河北省地下水超采试点各市、县超采量及中长期压采措施效果表 省技术组初步分解成南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 4 果可知， 南皮县 剩余压采任务为 443 万 m3。任务仍然十分艰巨 。 1.3水平年 根据现有掌握资料及相关规划要求，确定项目基准年为 2016 年，建设实施年份为 2018 年。 1.4建设目标、任务和规模 1.4.1 建设目标 在 2014 年 2017 年地下水超采综合治理项目实施的基础上，按照关于申报 2018 年度地下水超采综合治理水利

11、项目的通知（冀水农 201739）的要求和年度实施方案与中长期规划有机衔接，集中连片、规模推进的 原则，争取项目区建成一片，成效一片，在充分征求建设单位意见的基础上最终确定了南皮县 2 个乡镇共计 14 个行政村，做为 2018 年度地下水超采治理项目区，实现地表水控制灌溉面积 1.5005 万亩。通过河道渠系整治及连通工程、渠系建筑物工程和田间工程等，多管齐下，以地表水替代深层地下水，实现压采地下水量不小于 161.75 万 m的目标。 1.4.2 建设任务和规模 项目区的工程分类主要有河渠清淤工程、桥梁工程、渠系建筑物工程、泵站工程、扬水点工程、田间低压管网等工程组成。主要建设内容如下：

12、（ 1）渠道清淤长度 13.4km，具体建设内 容见表 3-1。 表 3-1 项目区渠道清淤工程建设任务表 序号 渠道名称 建设性质 长度（ km） 功能 备注 南皮县 寨子干沟 利用现状 /清淤疏浚 13.4 灌排两用 （ 2）拆除重建桥梁工程 3 座；新建、改建涵闸工程 2 座，维修 1 座；新建泵站 1 座。 （ 3）配套扬水点工程 30 座。 （ 4）实现地表水控制灌溉面积 1.5005 万亩，新铺田间配套低压管网1.5005 万亩。 南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 5 （ 5）实施地表水扬水点与机井出水管联接 35 处，配套阀门井 35 个。 1.5水土资

13、源平衡分析与项目规模复核 1.5.1 水资源可利 用量 自产 水资源量是由本地降水所形成的河川径流量，根据沧州市资源调查与评价相关内容，径流系列采用 1956 2005年 50年系列，其中 19561984 年系列采用省水文局分析的成果， 1985 2005 年系列采用沧州市逐年水资源公报刊布的成果，整个系列基本反应了天然状态和开发利用后的现状情况， 采用皮尔逊 曲线分析， 经分析计算， 南皮县 50%保证率的地表水资源 总 量 868 万 m。 根据沧州市沧州市资源调查与评价，项目县内项目区自产水可利用量采用面积比拟法计算，同时考虑现状水利工程并结合近年地表水实际利用量，工程 建设以后，地表

14、水有效利用系数按 0.3 计，灌区平水年地表水可利用量为 3.24 万 m3。 项目区 自产 水资源量及可利用量见表 3-2。 表 3-2 项目区自产水资源量、可利量成果表 项目县地表水资源成果表 耕地面积 项目区面积 地表水资源可利用量 （ 万 m3） 县 （ 市 ） 面积 （ km2） 年径流均值 保证率 万亩 万亩 保证率 R（ mm） W（ 万m3） 50% 75% 50% 75% 南皮县 804 41.4 3329 868 362 79.6 1.5005 3.24 1.35 3.5.1.2 地下水可利用量 （ 1） 浅层地下水资源量 浅层地下水可开采量指在经济合理、技术可行且不引起生

15、态恶化的条件下，从地下含水岩层中可以开采的最大水量。在平原区，采用开采系数法进行计算，根据沧州市水资源调查与评价和南皮县水资源开发利用现状分析报告 （ 南皮县水利局编制 ） ，南皮县全县浅层地下水资源量 5716万 m，可利用量为 4252 万 m。 项目区耕地面积 为 1.5005 万 亩，按照耕地南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 6 面积比例折算项目区内浅层地下水可利用量为 52.93 万 m。 （ 2） 深层水可开采量 参照 河北省地下水超采 综 合治理 试点方案 （ 2014 年度 ） 的要求，除生活用水外，在地表水覆盖区和休耕退耕区停止开采 深层承压水，因此

16、，深层水可开采量不再计入本次超采治理的水资源可利用量。 3.5.1.3 外调水 南皮县现状用于农业灌溉外调水源为引卫水源和引黄水源，根据南皮县和漳卫南管理局签定的引水协议，每年漳卫新河分配南皮的协议引水指标 和部分上游客水，每年可引 漳卫新河 2500 万 m3 来水主要用于南皮县农业灌溉。 近几年南皮县均从漳卫新河引水，引卫毛水量基本达到了供水协议水量，主要用于供农业灌溉用水，引卫水源保证率较高。 南皮县 20142017 年 地下水超采综合治理项目区取水水源及渠首引水量见表 3-3。 表 3-3 南皮县 20142017 年地下水超采综合治理渠首引水量统计表（毛水量） 单位：万 m3 县

17、（ 市 ） 年份 引 卫水量 李家岸 引黄 水量 位山 （ 潘庄 ） 合计 南皮县 2014 214 - 572 786 2015 - 1108 - 1108 2016 - 665 121 786 2017 - - 541 541 合计 214 1773 1234 3221 南皮县农业压采项目是通过调整农业种植结构和农艺节水项目达到压采深层地下水的目 的；林业压采项目通过发展种树面积来减少深层水的用水量达到压采深层地下水的目的。所以， 由表 3-3 和表 3-4 可知， 引卫省界 毛引水量 最大可 为 2286万 m。 根据多年用水情况进行统计，项目区现状 无外调水量。本工程 项目区地表水源为

18、引 卫 水源，主要引水线路为： “ 漳卫新河 寨子 干沟 各支渠 （ 坑塘 ） 田间管网 项目地块 ” 。 引卫省南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 7 界 毛引水量 最大可为 2286万 m。 综合考虑渠 首至县界 输水损失 0.1、县界至斗口 输水损失 0.15和蓄水工程蓄水损失 0.3，沿线节制性建筑物漏水损失等，参照灌溉与排水工程设计规范（ GB50288-99） ， 经初步估算 外调水可 利 用水量为 1200万 m。 3.5.1.4 水资源可利用量 项目区内可利用水源包括自产地表水、外调水 和浅层地下水 ，各水源可利用量见表 3-4。 表 3-4 水资源可利

19、用量分析表 单位：万 m 水平年 地表水 浅层地下水 合计 自产水 外调水 多年平均 12.43 1200 52.93 1265.36 平水年 （ 50%） 3.24 1200 52.93 1256.17 枯水年 （ 75%） 1.35 1200 52.93 1254.28 1.5.2 地表水的灌溉利用系数分析 渠系水利用系数：根据灌溉与排水工程设计规范 （ GB 50288-99） 中的公式计算输水渠道渗漏损失，计算公式如下： =K/Qm 式中 考虑地下水顶托情况，单位长度水量损失率 （ %/km） ； 受地下水顶托的渗水损失修正系数； K 土壤透水性系数； Q 输水渠道净流量 （ m/s）

20、 ； m 土壤透水性指数。 依据灌溉与排水工程设计规范 （ GB50288-99） 灌溉面积 130 万亩渠系水利用系数不小于 0.65。 管道水利用系数：本次各地块田间均采用低压管道灌溉，渗漏损失较南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 8 少，按灌溉与排水工程设计规范：采用低压管道灌溉技术，管道水利用系数可以达到 0.95。 田间水利用系数：采用低压管道灌溉，已省去大部分田间沟畦，田间水利用系数在 0.9 以上。 根据以上分析， 地表水直供灌溉水利用系数为 0.765，蓄供灌溉水利用系数 0.536。 1.5.3 灌溉面积确定 依据可利用水量复核实际可灌溉面积，可灌溉面

21、积成果见下表。 表 3-5 可灌溉面积计算成果表 斗口自产水量 （ 万 m3） 斗口引调水量 （ 万 m3） 浅层地下 水量 （ 万 m3） 斗口总水量 （ 万 m3） 田间灌溉水 利用系数 可灌溉面积 （万 亩 ） 项目区 32.61 1200 319.47 1552.08 0.855 7.74 由上表可知，可灌溉面积大于实际灌溉面积 1.5005 亩，满足设计要求。 1.5.4 灌溉面积复核 3.5.4.1 灌溉片区位置 地表水节水灌溉 项目 涉及南皮县 2 个乡镇， 14 个行政村。包括潞灌乡的 大薛、刘奇家、刘硕盘、潞灌、张庄和李庄，寨子镇 的 西街、东街、王国针、前印、小马、周庄、西

22、陈和大庄子 。 3.5.4.2 作物种植结构 南皮 县土地类型多样，土质较 好，适于植物生长。 南皮县农业以盛产小麦、玉米、棉花、大豆而著称，先后被国家列为粮、棉基地县。林果生产跨入省市先进行列，鸭梨、苹果、金丝小枣等干鲜果品蜚声中外，年产超亿斤。畜牧产品种类齐全，已形成规模优势，肉类、禽蛋产量逐年递增。露天蔬菜和设施蔬菜种植面积 5.1 万亩，总产量 10.2 万吨。农业开发和建设正在大规模进行。 据调查，项目区主要种植作物主要为冬小麦、夏玉米和经济作物，各作物种植面积占总耕地面积的 50%，复种指数为 1. 50。 南皮县 2018 年度地下水超采综合治理地表水节水灌溉项目 9 3.5.4

23、.3 灌溉制度 根据 南皮县 现状农业种植结构，项目区内以种植小麦、玉米 和 经济作物 为主，为 旱 地作物。农作物的灌溉制度是指作物播种前及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额。在征求当地农业部门意见、参考河北省用水定额 （ DB13/T1161-2016） 、结合当地农民灌溉习惯的基础之上确定如下灌溉制度。 50%保证率时，冬小麦灌水次数为 3次，灌溉定额为 165m/亩；夏玉米灌水次数为 1 次，灌溉定额为 50m/亩；经济作物 灌水次数为 1 次，灌溉定额为 50m/亩； 75%保证率时，冬小麦灌水次数为 4 次，灌溉定额为 200m/亩；夏玉米灌水次数为 2 次

24、，灌溉定额为 100m/ 亩； 经济作物 灌水次数为 2 次，灌溉定额为 100m/亩。为缓解水资源供需矛盾，目前农业均采用非充分灌溉制度。 根据河北省主要农作物灌溉定额和当地实际灌溉经验，一般保证率下，冬小麦灌 3 水、夏玉米灌 1 水 、经济作物 灌 1 水。设计灌水周期由于实际灌水中可能会出现停水、配水设备故障等原因，故设计灌水周期应小于理论灌溉周期，本实施方案取为冬小麦取为 12 天、夏玉米取为 12 天、经济作物 取为 10 天。各作物生育期内不同保证率的灌水时间、灌水率如表3-6、如图 3-1。 表 3-6 50%灌溉保证率下 灌水率计算表 作物种类 作物种植面积（ %） 灌水次数

25、 灌水定额（ m/亩 ） 灌水时间 （ 日 /月 ） 灌水延续时间（ d） 灌水率 m/（ s.万亩 ） 始 终 中间日 冬小麦 50% 1 55 11月 16日 11 月 27 日 11 月 21 日 12 0.27 2 55 3 月 18 日 3 月 29 日 3 月 23 日 12 0.27 3 55 5 月 7 日 5 月 18 日 5 月 12 日 12 0.27 经济作物 50% 1 50 4 月 15 日 4 月 24 日 4 月 19 日 10 0.29 夏玉米 50% 1 50 6 月 18 日 6 月 29 日 6 月 24 日 12 0.24 南皮县 2018 年度地下水

26、超采综合治理地表水节水灌溉项目 10 图 3-1 50%保证率下灌水率成果图 3.5.2.4 灌溉面积分析 （一）来水过程 项目区水源为引卫水源，根据南皮县历年引卫时间统计资料，引水时段一般集中在 8.30 11.30，考虑到南皮县境内漳卫新河有前罗寨节制闸，其最高蓄水位可达 10.7m，可以有效延长引水南皮县时段。结合往年漳卫新河存蓄及引水量情况，为了尽可能更合理确定项目区蓄水工程规模、减少蒸发渗漏损失，提高灌溉水利用效率，结合农作物灌溉制度，项目区考虑直供、蓄供相结合供水。南皮县引卫引水过 程见表 3-7。 表 3-7 引卫 过程表 （ 二 ）项目区单位面积需水量 分析 根据当地农业部门规划及布局，确定冬小麦、夏玉米、 经济作物 种植面积各占总耕地面积的 50%、 50%和 50%，复种指数取 1.5。根据以上种植结构预测单位面积需水量见表 3-8。 保证率 水源 来水时间 引水天数 （ 天 ） 备注 50% 引卫 8月 15 日 10 月 15 日 60