湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目規(guī)劃設(shè)計

□ 呂 磊 □于俊霞 □許永剛（湯陰縣水務(wù)局）

1 項目背景

湯陰縣作為全國唯一一家縣級食品產(chǎn)業(yè)國家新型工業(yè)化示范基地,河南省糧食核心縣，糧食作物、經(jīng)濟作物品種好、質(zhì)量優(yōu)。項目區(qū)主要以土地肥沃、水源條件較好的平原區(qū)為主，糧食作物以小麥、玉米為主，經(jīng)濟作物以棉花為主，耕作制度為一年兩熟，平均復(fù)種指數(shù)1.80。項目區(qū)現(xiàn)有水利設(shè)施差、灌溉保證率低、農(nóng)業(yè)科學(xué)化程度低已成為影響項目區(qū)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的制約因素。2011年，水利部陳雷部長在有關(guān)部門提出的“關(guān)于大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉的意見”上批示“舉全部之力發(fā)展高效節(jié)水灌溉”。2012年，國家發(fā)展改革委、財政部、水利部、農(nóng)業(yè)部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)推進農(nóng)業(yè)節(jié)水工作的指導(dǎo)意見》等。以此為契機，湯陰縣針對項目區(qū)實際情況，對湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目進行了規(guī)劃設(shè)計。

2 項目區(qū)現(xiàn)狀

湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目區(qū)涉及宜溝鎮(zhèn)、五陵鎮(zhèn)、任固鎮(zhèn)、菜園鎮(zhèn)、古賢鄉(xiāng)共5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，50個行政村，總?cè)丝?.45萬人，耕地面積0.73萬hm2。項目區(qū)位于湯陰縣平原區(qū)，項目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機井1252眼，其中已配套223眼，變壓器86臺。項目區(qū)大部分耕地為井灌區(qū)，灌溉條件相對較好，但由于項目區(qū)內(nèi)大部分灌溉設(shè)施不配套，節(jié)水措施滯后，田間輸水多為土渠或小白龍，灌溉水利用系數(shù)較低，灌溉毛定額達6450m3/hm2，水資源浪費嚴重，嚴重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，急需完善配套并節(jié)水改造。

3 工程建設(shè)內(nèi)容及目標(biāo)

根據(jù)《湯陰縣農(nóng)田水利建設(shè)規(guī)劃》及《湯陰縣灌溉發(fā)展總體規(guī)劃》的總體布局，對平原區(qū)在原有灌溉面積上進行節(jié)水改造，耕地面積0.73萬hm2，工程形式為低壓輸水管道，埋設(shè)地埋管道，維修部分機井、對報廢機井進行補打、鋪設(shè)地埋線、安裝井堡等。

湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目涉及宜溝、五陵、任固、菜園、古賢5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)50個行政村，耕地0.73萬hm2。主要建設(shè)內(nèi)容：新打機井376眼，維修配套機井1019眼，配套潛水電泵1395臺，埋設(shè)低壓管道880 km，增設(shè)變壓器房81座，配套地埋線209.25 km、配套井堡1395座，標(biāo)志牌1395座，井臺1395座，IC卡管理系統(tǒng)1395套，信息化管理系統(tǒng)5套，地下水監(jiān)測系統(tǒng)50套。

工程實施后，新增高效節(jié)水灌溉面積0.73萬hm2，項目區(qū)灌溉水利用系數(shù)達到0.80，灌溉保證率提高到75%；輸水過程的水利用系數(shù)提高到0.95，水利分攤系數(shù)提高到60%。

4 工程規(guī)劃設(shè)計

4.1 工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)工程建設(shè)布局，項目區(qū)高效節(jié)水灌溉工程為管道灌溉，水源工程為機井。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求均應(yīng)滿足《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》GB50288-99、《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》GB/T50363-2008、《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》GB/T20203-2006等相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，管灌區(qū)設(shè)計灌溉保證率為75%。

4.2 機井設(shè)計

為提高項目區(qū)灌溉保證率，規(guī)劃設(shè)計對現(xiàn)有機井進行更新配套，同時新增部分機井。新打機井及現(xiàn)狀可利用機按平均每眼機井設(shè)計灌溉面積為5.33 hm2控制，井距為229～247m。

根據(jù)湯陰縣項目區(qū)含水層情況，項目區(qū)機井深度多為80m，成井后單井出水量約40m3/h。機井井徑為0.40m，井管均采用混凝土管井。根據(jù)鉆井地層記錄，在含水層設(shè)置濾水井管，在非含水層設(shè)置普通井管，并在濾水管外圍填充足夠的砂礫濾料，砂礫濾料應(yīng)選用及配好的天然砂礫料。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，按照管井設(shè)計的出水量、水質(zhì)等要求，并結(jié)合灌溉流量及機井水位變幅，本次項目區(qū)內(nèi)機井采用水泵采用200QJ32-48/3型井用潛水泵，額定流量32m3/h，額定揚程48m，電機功率7.50 kW，水泵出水鐵井管管徑為80mm，壁厚2.75mm。機井配套設(shè)計同新建機井。

4.3 管網(wǎng)設(shè)計

4.3.1 管材

干管選用PVC塑料管道，地面軟管采用PE塑料軟管，各種管件均采用廠家定型配套產(chǎn)品。

4.3.2 管徑

已知單井出水量Q=40m3/h，管道采用薄壁塑料硬管，其經(jīng)濟流速取V＝1.35m/s，則管徑d可按有關(guān)公式初估。

4.3.3 管網(wǎng)

機井管網(wǎng)管道采用0.63MPaPVCф110塑料管，最近、最遠出水口地面參考點與管網(wǎng)入口地面參考點的高差忽略。上水管計算長度的取值按32m計，上水管為ф80鋼管。

4.4 低壓線路

項目區(qū)新打機井機電配套低壓線路與附近變壓器連接，低壓線路埋設(shè)方式采用地埋。地埋電纜設(shè)計采用直埋方式，電纜溝深1.00m，電纜引出地面時應(yīng)留有一定余度（1～1.40m）。在機井出口設(shè)置配電房及電源開關(guān)線等配套設(shè)施。

4.5 地埋線選型

根據(jù)項目區(qū)機井和變壓器分布情況，考慮輸電距離，結(jié)合市場上現(xiàn)有地埋電纜型號，經(jīng)綜合比選，地埋線電纜統(tǒng)一選用NLYV-3×25mm2農(nóng)用直埋電纜。

4.6 井臺、井堡及IC卡系統(tǒng)

井臺尺寸為1.50m×1.50m，厚0.30m，采用C25混凝土現(xiàn)澆。為保護水泵及井臺等設(shè)施，對新打機井設(shè)置機井房，采用鋼質(zhì)井堡，尺寸為0.80m×0.80m×1.20m，內(nèi)部配置空氣開關(guān)、漏電保護器、電表、轆轤及門鎖等，從生產(chǎn)廠家定制。每眼井配套IC卡收費系統(tǒng)1套。

5 投資概算

湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目總投資10359.10萬元，其中：建筑工程5095.17萬元，機電設(shè)備及安裝工程3769.85萬元，金屬設(shè)備及安裝工程490.68萬元，獨立費用701.68萬元，基本預(yù)備費301.72萬元；水源工程3213.7萬元，新打機井921.00萬元，占水源工程總投資的28.60%。電力配套投資461.20萬元，占工程總投資的4.50%。

6 工程建設(shè)及建后管護

高效節(jié)水灌溉項目實行行政首長負責(zé)制，定期召開聯(lián)席會議，并成立湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目領(lǐng)導(dǎo)小組具體負責(zé)項目實施。工程建設(shè)實行項目法人制、招投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制和合同制管理制；工程建后管理以基層水利服務(wù)中心為主導(dǎo)，專業(yè)化服務(wù)組織為輔，積極推行用水戶協(xié)會制度。

7 效益分析

7.1 經(jīng)濟效益

項目實施后，項目區(qū)每年新增經(jīng)濟效益1574.82萬元。增產(chǎn)效益：項目實施后，每年每畝可增產(chǎn)糧食84 kg,項目區(qū)0.73萬hm2可增產(chǎn)924萬kg，單價2.20元/kg,水利分攤系數(shù)按0.40考慮，可增加產(chǎn)值813.12萬元。節(jié)水效益：項目實施后，與傳統(tǒng)灌溉相比可節(jié)水795m3/hm2，每年節(jié)水量約583萬m3，水成本為0.50元/m3，節(jié)水效益291.50萬元。節(jié)地效益：項目實施后可增加土地面積146.67 hm2，按目均凈產(chǎn)值2000元計算，由節(jié)地所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為440萬元。省工效益：項目實施后，畝均年省工2工日，年省工22萬工日，年省工效益為330萬元。節(jié)能效益：項目實施后，每年可節(jié)省能源費30.20萬元。

7.2 社會效益

糧食問題始終是我國經(jīng)濟社會發(fā)展中的頭等大事，確保國家糧食安全是保持國民經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長和社會穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)。湯陰縣高效節(jié)水灌溉項目的實施，改善了區(qū)域灌溉條件，可以提高糧食產(chǎn)量，從而提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)果結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，增加農(nóng)民收入，不斷提高農(nóng)民的生活水平，逐步改善城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)體系，對保證區(qū)域社會穩(wěn)定、促進社會和諧具有重要意義。

7.3 生態(tài)效益

通過項目建設(shè)，可以提高水的利用系數(shù)，提高灌溉保證率，從而提高水的生產(chǎn)效率。水的利用效率提高，可以保證水資源的合理配置，實現(xiàn)水資源供需平衡，從而保護水生態(tài)環(huán)境，對地區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展起到重要的支撐作用。