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1、；.灌区节水规划 1灌区存在的主要问题 1.1干、支渠工农渠经过初建、改善加固，整修加固等阶段的建设，干支渠虽然全部得到衬砌，但由于工程建设标准低，仍有部分渠段衬砌砼坍塌现象，部分分水口等建筑物不同程度的存在问题。干渠1条，总长28.23km，一、三、四级干渠有三段长2.2km不同程度遭到破坏，占7.8%；支渠9条，总长130.86km，其中有7条长26.67km砼衬砌遭到破坏，占20.38%。 1.2田间工程配套工农渠现状有斗渠62条，总长154.3km。其中干渠上直斗32条，长116.9km，已衬砌77.02km，渠道较为完好。支渠上设斗渠30条，总长37.4km，已衬砌仅20.4km，斗
2、渠工程衬砌率63.2%；共有农渠45条，总长度112.5km，其中已衬砌20条76.5km，衬砌率68，未衬砌25条36km，占32。地面灌水方式仍较为落后，以大水漫灌为主，灌水地块较大，存在灌水不均匀、灌水量大、速度慢、地块易板结、作物产量低等问题。 1.3灌溉水利用系数现状灌区灌溉渠道分为干、支、斗、农四级。干渠衬砌完好率92.2%、支渠衬砌率79.62%，斗渠衬砌率63.14%，农渠衬砌率68%。现状各级渠道利用系数根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）计算见表4-1。根据上表计算结果，现状渠系利用系数为0.61，灌溉水利用系数为0.55，均达不到节水灌溉技术规范要求的0.6
3、5和0.60。特别是斗、农渠工程加权平均渠道利用系数仅均为0.89，存在严重的水量浪费现象。2灌区土地资源工农渠灌区范围包括黄河水川段以北、楼房沟以东、苦水沟以西，灌区环绕白银市区，分布于60多条沟壑谷地，片多面广，耕地零散,为典型的沟壑灌区。包括：水川、强湾、王岘三个乡镇。灌区高程在18301450m现状各级渠道及灌溉利用系数分析表表4-1项目利用系数渠道平均长度（km）单位长度损失率（%/km）土壤透水性系数土壤透水性指数平均流量（m3/s）衬砌渠道渗水损失修正系数土渠渗水损失修正系数0LKmQjd0'土农渠0.860.80.1703.40.50.041.001.00衬砌农渠0.9
4、03.830.1703.40.50.040.161.00土斗渠0.751.960.1293.40.50.071.001.00衬砌斗渠0.952.330.1293.40.50.070.161.00破坏支渠0.763.810.0623.40.50.30.101.00衬砌支渠0.9014.540.0623.40.50.30.161.00干渠0.8819.000.0293.40.51.380.16渠系利用系数0.61田间利用系数0.90灌溉水利用系数0.55之间，最大提水高度323.49m。区内土地面积多达95km2，地貌特征为低山丘陵和沟谷阶地，属典型的黄土高原干旱丘陵沟壑区。地面坡度较大，大部分地
5、面坡度在25以上，平田整地工作量相当大，不易开发为农田灌溉面积。工程运行30年来，对灌区周边可开发的土地基本上发展为灌溉面积，经实地踏勘，区内仅有0.42万亩耕地可发展为灌区，分别位于：强湾乡的重坪、季家沟、山城沟、朱砂子沟、楼房沟、王岘乡的仲疙瘩、韦家沟、苏家岔、东台、崖渠水等5片9处。通过延长或适当扩大这些地方相邻支渠将其发展为农灌用地，但工程渠线长，建筑物多，工程量大，发展十分困难。白银市城区周边存在大量的浅山丘陵地，靠近工农渠总干渠，水源较近，平田整地工作量虽然较大，但可采用喷、滴灌，大面积发展生态林和经济林。经实地踏勘，西至楼房沟、东至白兰高速路东出口10.0km长、1.5km宽的范
6、围内可发展林地面积2.5万亩。 3灌区现状水供需平衡 3.1核定的取水指标和供水能力根据白银市水利局2004年核定的取水许可证，工农渠灌区每年可从黄河取水量为1800万m3，详见附件。工农渠灌区原设计：一泵站设计流量3.0m3/s，实际供水能力可达到1800万m3/a，现状实际灌溉农田面积2.2万亩，灌溉林地面积1.1万亩，2005年实际提水量1497.52万m3。 3.2现状需水量工农渠现状灌溉分两部分，分别为农田地面灌溉和白银市大环境绿化生态灌溉。 现状作物种植比例工农渠原规划灌溉面积5.5万亩，以种植农作物为主。但由于各种原因，其灌溉面积从未达到设计面积，随着武川干渠划拨到引大灌溉后，1
7、998年实灌面积曾一度降至2.32万亩，严重影响工农渠的发展。因此有关部门及时调整工农渠的灌区范围和种植结构，由单一的农作物种植向经济林和生态林方向发展，其灌溉面积和种植结构都得到了较大改善，截至2005年，实灌面积达到3.3万亩。种植比例详见表4-2。现状灌区作物种植比例表4-2作物名称小麦胡麻玉米洋芋套玉米小麦套黄豆果树生态林序号（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）种植比例24.2%6.1%12.1%12.1%12.1%9.1%24.2% 灌区现状需水量截至2005年底灌区实际有效灌溉面积3.3万亩，其中生态林面积1.1万亩。工农渠电灌工程渠系分总干渠、支渠、斗渠及农渠四级，根据调查
8、分析，现状渠系利用系数0.61。田间水利用系数0.90，灌溉水利用系数0.55。农田综合净灌水定额317.45m3/亩，林地净灌水定额165.6 m3/亩，相应毛灌水定额分别为：577.18m3/亩和207 m3/亩，综合毛灌水定额453.79m3/亩，年用水量1497.52万m3，详见表4-3。现状作物需水量计算表表4-3作物名称作物种植比例灌溉面积灌溉水利净灌水定额毛灌溉定额毛灌水量(%)（亩）用系数(m3/亩)(m3/亩)(万m3)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）小麦24.280000.55280.00 509.09 407.27 地膜玉米12.140000.55275.00
9、500.00 200.00 小麦(套种)12.140000.55275.00 500.00 200.00 洋芋（套种）12.140000.55271.00 492.73 197.09 玉米（套种）12.140000.55110.00 200.00 80.00 黄豆（套种）12.140000.55115.00 209.09 83.64 经济作物6.120000.55280.00 509.09 101.82 经济林9.130000.8209.03 261.29 78.39 生态林24.280000.8149.31 186.64 149.31 合计100330001497.52 3.3现状供需平衡分
10、析灌区现状年可取水量1800万m3，现状灌溉面积3.3万亩，年用水量1497.52万m3。工程调整后的设计面积4.0万亩，规划拟发展生态林和经济林，按现状工程标准，拟发展0.7万亩林地灌溉面积，需水量为183万m3，达到设计能力后，现状水平年需水量1680.52万m3，略低于可供水量，考虑其它用水后，可供水量难以满足需求，因此进行工程措施和农业综合节水措施是必要的。 4灌溉方式确定工农渠始建于上世纪七十年代初，灌溉方式较为粗放，以大水漫灌为主，随着灌水成本的提高和农业种植精细化，节水技术在上世纪九十年代得到广泛推广，逐步实现了大块改小块，斗农渠逐步得到衬砌，灌水效率得到了有效提高。但仍以地面灌
11、溉为主，由于白银市大环境绿化的进一步实施，市区周边工农渠灌区的部分耕地进行种植结构调整，种植经济林和生态林，其灌溉方式以高效节水为原则，采用滴灌技术。综合分析比较，确定工农渠灌区选用农田地面小畦灌溉和生态林滴灌相结合的方式。 5土地利用规划根据工农渠灌区的实际情况，市、区主管单位和工程管理单位于1999年开始调整灌区范围，在现有实灌农田灌溉面积的基础上，进一步扩大生态林灌溉面积，配合白银市大环境绿化工程，发展山地滴灌灌溉，种植经济林和生态林。规划对市区南侧10.0km长、1.5km宽范围内，紧邻工农渠灌区的1.8万亩山地纳入该灌区，该部分土地开发已于1999年实施，已发展了1.1万亩，本规划对
12、区内干渠八泵站周边0.7万亩山地配套发展。根据调整后的灌区范围和灌溉方式，区内可利用发展的灌溉面积为4.0万亩，其中农田灌溉面积2.2万亩，林地面积1.8万亩。 6作物种植规划工程原设计对套种和复种的情况考虑不多，随着耕作技术的发展和市场要求的变化，当地现状套种率达到24.24%，田间作物耗水量增大，灌水周期缩短，亩均耗水量大于设计定额。近年来，灌区农业生产有了较大改观，面向市场，科技兴农，力求高效，科技含量逐年增加。过去单一的一年一熟的生产模式已大为减少，代之采用间作套种、地膜覆盖种植等科学栽培方式，主要减小了灌水定额、增加了灌水次数。另外工农渠地处白银市周边，根据白银市大环境绿化的总体规划
13、，城市周边的弃耕地和荒地也可进行开发利用。根据实际情况，灌区作物种植比例在现状的基础上进一步调整。规划重新制定灌区作物种植比例（见表4-4）。规划灌区作物种植比例 表4-4作物名称小麦胡麻玉米洋芋套玉米小麦套黄豆果树生态林序号（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）种植比例17.5%5%10%10%12.5%7.5%37.5%计划产量（万kg）227.5030300洋芋:1000玉米:240小麦:150黄豆:75 7灌溉制度设计 7.1农田灌水定额灌水定额由灌区土壤田间持水量确定。当地无实测资料，根据白银市土壤普查和乡邻灌区综合分析，该灌区以砂壤土为主。参考兴电工程灌溉试验站有关实测数据，以
14、农作物为代表，推求灌水定额。M=102H（maxmin）式中：灌区土壤干容量，为1.38t/m3。H土壤计划湿润层深度，取0.7m。maxH深度内土壤田间持水量，即允许土壤含水量上限（占干容重%），取21.5%。minH深度内允许土壤含水量的下限（占干容重%），取13.5%。M=102×1.38×0.7×(21.513.5)=772.8(m3/hm2)=51.52 m3/亩规划农田地面灌溉灌水定额最小为50m3/亩·次。 7.2经济林和生态林灌水定额规划林地为山地，采用滴灌。参考其它工程节水灌溉试验资料，结合灌区作物种植品种、当地气候、土壤情况取计算参数
15、如下：土壤适宜含水上限（max）和土壤含水下限（min）按田间持水量的90%和65%设计，设计土壤湿润比为50%，该区土壤为砂壤土，干容重（）为1.38g/cm3，田间持水量为20%（重量%），土壤计划湿润深度确定为0.70m，因该区灌溉期平均风速为2.8m/s，风速低于3.4m/s，灌溉水利用系数（）为0.9。则设计灌水定额为：m=0.1h(maxmin)/=0.1×1.38×0.7×50×（0.92-0.70）×20/0.9=23.61mm=15m3/亩.次。灌水周期：参照根据当地试验资料，小麦套玉米灌水临界期日耗水量与牧草（苜蓿）的日耗水
16、量为2mm，则灌水周期为：T=（m/Ea）=（21.9/2.0）×0.90=9.8（d），取T=12d。 7.3灌溉、渠系水利用系数设计水平年要求全灌区农田灌溉全面推行以常规节水灌溉为主，同时加大高效节水灌溉的力度，规划对工农渠灌区斗渠以上各级渠道进行防渗衬砌，农渠也进行改造，以提高输水系统的利用率，农田以地面灌溉为主，实行小畦灌溉，提高灌水效率和田间水利用率，垄沟穴播作物必须实行地膜覆盖种植，以减小水量蒸发和提高地温。灌区灌溉渠道分为总干、支渠、斗渠、农渠四级。现状渠道的干、支渠已全部衬砌，本规划对这两级渠道破坏段和水毁段进行改造衬砌。其中干渠2.2km（一级干渠1.2 km，三级
17、干渠0.4 km，四级干渠0.6 km），支渠改造衬砌总长26.67 km（西沟支渠5 km，西支渠4 km，白崖子支渠5 km，沙川支渠10 km，麦地沟支渠2.5 km，西南支渠2.2 km）。灌区现状有斗渠62条，总长154.3km。其中干渠上设32条，长116.9km，已衬砌77.02km，渠道较为完好。支渠上设斗渠30条，总长37.4km，已衬砌仅20.4km。斗渠工程衬砌率63.2%；共有农渠45条，总长度112.5km，其中已衬砌20条76.5km，衬砌率68，未衬砌25条36km，占32。规划对未衬砌的29条长56.88 km斗渠和25条36km农渠进行衬砌，以提高渠道水利用系
18、数。测算的各级渠道的渠系水利用系数详见表4-5。 规划各级渠道及灌溉利用系数分析表 表4-5项 目利用系数渠道平均长度（km）单位长度损失率（%/km）土壤透水性系数土壤透水性指数平均流量（m3/s）衬砌渠道渗水损失修正系数0LKMQjd0农渠0.95 0.80.170 3.40.50.040.16 斗渠0.95 2.480.129 3.40.50.070.16 支渠0.90 14.50.062 3.40.50.30.16 干渠0.88 19.000.029 3.40.51.380.16 渠系利用系数0.72 田间利用系数0.94 灌溉水利用系数0.68则干渠:干0.88 支渠：支0.90 斗
19、渠：斗0.95农渠：农0. 95 田间：田间0.94则渠系水利用系数渠系=农×斗×支×干0.95×0.95×0.90×0.880.72灌溉水利用系数s田间×渠系0.94×0.720.68生态林灌溉,渠道水利用系数0.88,田间水利用系数0.98，所以生态林灌溉水利用系数为0.86。 7.4灌水率根据工农渠工程确定的各次灌水时间和灌水周期，规划本灌区灌溉制度，春灌从4月154月24日结束；夏灌从4月257月9日结束；秋灌从7月159月5日结束；冬灌从10月110月30日结束。苗期灌水量相对较小，开花、抽穗、成熟期灌水
20、量相对较大，冬灌泡田灌水量均为100 m3/亩。灌溉制度详见表4-6。按灌溉制度表绘制灌水率图，见图4-1、图4-2。根据图4-1，最大灌水率为0.23 m3/s /万亩，为规划灌水率，以此灌水率推求渠道设计流量。 8设计水平年水供需平衡分析规划全年农业用水1354.75万m3，项目区大多数地段处于白银市城区供水管道覆盖区，同时经过多年人饮解困工程的实施，区内农村的人畜饮水和乡企用水都已经得到解决。因此本规划不再考虑这部分用水量。规划后工农渠一泵站设计流量1.48m3/s，加大流量为1.93m3/s。规划灌区单种净灌水定额260.0m3/亩275.0m3/亩，套种净灌水定额375.0m3/亩3
21、80m3/亩，林地净灌水定额160 m3/亩。综合净灌水定额为245.38m3/亩，综合毛灌水定额338.69 m3/亩。灌区粮食作物综合净灌水率0.384m3/s.万亩，林地综合净灌水率0.28m3/s.万亩。全灌区综合净灌水率0.373m3/s.万亩。现状水平年全年用水量1680.52万m3规划水平年全年用水量1354.75万m3，节水量325.77万m3。工农渠电灌工程原设计保证率为P=75%，根据上游梯级电站调蓄和大峡电站在该保证率下出库流量389m3/s，水源取水量能够满足灌区需水量。.规划灌溉制度分析表 表4-6作物名称作物种植比例(%)灌 溉面 积（亩）灌 水次 序灌水时间灌溉水
22、利用系数净灌水定额(m3/亩)毛灌水量(万m3)毛灌溉定额(m3/亩)净灌水率(m3/s.万亩)始日终日天数(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)小麦17.507000冬10月1日11月4日350.68100102.94397.060.057914月25日5月19日255051.470.040525月20日6月14日256061.760.048636月15日7月4日256061.760.0486地膜玉米10.004000冬10月1日11月4日350.6810058.82404.410.033116月15日7月9日255532.350.025527月15日
23、8月8日256035.290.027838月17日9月5日206035.290.0347小麦(套种)12.505000冬10月1日11月4日350.6810073.53397.060.049614月25日5月19日255036.760.034725月20日6月14日256044.120.041736月15日7月9日256044.120.0382洋芋（套种）10.004000冬10月1日11月4日350.6810058.82382.350.033114月25日5月19日255029.410.023125月20日6月14日256035.290.027836月15日7月4日255029.410.02
24、31黄豆（套种）12.5500017月15日8月8日250.686044.12169.120.024728月17日9月5日205540.440.0318规划灌溉制度分析表 续表4-6作物名称作物种植比例(%)灌 溉面 积（亩）灌 水次 序灌水时间灌溉水利用系数净灌水定额(m3/亩)毛灌水量(万m3)毛灌溉定额(m3/亩)净灌水率(m3/s.万亩)始日终日天数(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)玉米（套种）10.00400017月15日8月8日250.686035.29169.120.027828月17日9月5日205532.350.0255经济作物5.
25、002000冬10月1日11月4日350.6810029.41382.350.016514月25日5月19日255014.710.011625月20日6月14日255516.180.012736月15日7月9日255516.180.0127经济林及生态林45.0018000冬10月1日11月4日350.862552.33186.050.037214月25日5月6日121531.400.065125月7日5月18日121531.400.065135月19日5月30日121531.400.065145月31日6月11日121531.400.065156月12日6月23日121531.400.065166月24日7月5日121531.400.065177月15日7月26日121531.400.065187月27日8月7日121531.400.065198月8日8月28日121531.400.0651合计100.00400001354.75