重点县2010年施工图设计最终稿

1、冠县小型农田水利重点县2010年度项目工程设计冠县水利勘察设计室证书编号： 二一年九月批 准： 崔俊奎审 查： 李殿涛项目负责人: 梁炳昌 王冬云 张庆法参加人员：梁炳昌 王冬云 张庆法刘 涛 薛 伟 梁铭敬 张国卿 孟海华 申 勇目 录第一章设计提要11.1工程项目及地理位置11.2建设缘由11.3编制依据21.4实施方案的主要内容21.5工程规模31.6工程投资及主要工程量4第二章项目区概况62.1区域社会经济发展概况62.2水文气象82.3工程水文地质92.4地形地貌112.5河流水系112.6土壤、植被122.7小型农田水利工程的投入及成效12第三章工程设计183.1工程任务和规模18

2、3.2设计标准183.3依据的规范、规程及标准193.4基本资料203.5工程总体布置223.6工程设计22第四章工程建设管理机制、运行管护机制504.1工程建设管理机制504.2 工程运行管护机制51第五章施工组织设计545.1 施工条件545.2施工总布置585.3施工排水595.4 主体工程施工595.5 施工进度安排655.6 施工组织机构655.7施工占地66第六章工程投资预算676.1工程概况676.3编制依据686.4 基础单价686.5 费用标准696.6资金筹措73第七章预期效益757.1经济效益分析757.2社会效益807.3生态及环境效益80附：投资预算表附件：附图第一章

3、设计提要1.1工程项目及地理位置冠县位于鲁、冀、豫三省交界处，是山东省的西大门。西以漳卫河为界与河北省馆陶县、大名县相望，东隔马颊河与东昌府区为邻，南与莘县接壤，北与临清毗连。地处北纬36223642、东经1151611547之间。全县共辖10个乡、7个镇，754个行政村，全县总人口75.80万人。隶属“江北水城”聊城市。2010年山东省冠县小型农田水利重点县项目包括：末级渠系及田间配套改造项目3.02万亩，高效节水灌溉项目2.83万亩。末级渠系及田间配套改造项目位于冠县的东北部，包括柳林镇和范寨乡；高效节水灌溉项目位于冠县的西部，包括东古城镇、斜店乡和冠城镇。1.2建设缘由冠县为山东省重要的

4、粮食生产基地，在位山灌区和彭楼灌区的管理范围内，紧靠位山三干渠，引水条件好。多年来通过引黄灌溉，灌区生产条件得到显著改善，并有效促进了当地经济的发展。但是，由于上游引水条件较好，灌溉季节存在着上游大水漫灌、下游无水可灌的现象。为了更好的发挥引黄的效益，上、下游都必需发展节水灌溉。倪屯支渠上游为地上渠，适宜建设自流灌区；下游灌溉季节无水可引，只能依靠非灌溉季节引水补源，适宜发展井灌区高效节水。依据山东省聊城市冠县小型农田水利重点县建设2010年度实施方案，在倪屯输水支渠上游的柳林镇建设末级渠系节水改造项目，在东古城镇、冠城镇和斜店乡建设井灌区高效节水灌溉项目。1.3编制依据1.冠县小型农田水利重

5、点县建设方案；2.冠县小型农田重点县建设2010年度实施方案3.山东省水资源综合规划；4.聊城市水资源调查评价；5.冠县2008年统计年鉴；6.冠县20052010年土地利用总体规划；7.冠县农田水利综合规划(2009-2020)(2008.12)8.山东省聊城市位山灌区续建配套与节水改造规划报告（1999.12）9.彭楼引黄灌区续建配套与节水改造规划报告（1999.12）；10.关于第二批小型农田水利重点县2010年度项目实施方案的批复（鲁水农字201052号）1.4实施方案的主要内容山东省冠县小型农田水利重点县建设2010年度实施方案于2010年8月由山东省水利科学研究院编制完成；2010

6、年8月23日在济南由省水利厅组织有关专家进行了评审，根据专家意见于9月底编制完成了修改稿，并同时上报。冠县2010年重点县专项补助资金项目有位山大型灌区末级渠系和田间改造工程及高效节水灌溉工程，其中，位山大型灌区末级渠系和田间改造工程3.02万亩，规划灌区末级渠系（流量小于1m3/s）中，斗、农渠均采用U型混凝土渠，其中斗渠长度16.2km，农渠长度32.64km。农渠整治31.24km。配套建筑物包括：混凝土斗渠进水闸10座，农渠进水闸、节制闸各80座，农渠放水口 648座，斗渠穿路倒虹吸39座，斗渠穿路渡槽15座，斗沟涵洞27座，农渠路涵405座，混凝土斗渠量水槽10座、农渠量水槽80座。

7、高效节水灌溉工程2.83万亩，新铺设PVC输水管道181.57km，安装给水栓3931个，配套水泵208台。2010年利用整合资金建设位山大型灌区末级渠系和田间工程1.5万亩；建设高效节水灌溉工程1.95万亩。本次施工图设计内容仅对中央小农水专项补助资金建设项目进行设计。（3）概算投资及筹措方案2010年度各类小型农田水利工程的总投资为5268.31万元。其中，2010年度重点县资金补助项目投资为2264.35万元，整合各项涉及农田水利建设资金3003.96万元。重点县专项补助资金项目投资2264.35万元，包括中央财政资金700 万元，（其中用于材料费455万元、设备费140万元、施工机械费

8、105万元）、省级财政700万元、县级财政483万元、农民投劳折资381.35万元。1.5工程规模1.设计标准灌溉设计保证率取50%，管道灌溉系统水利用系数0.95，渠道水利用系数0.78，田间水利用系数0.90、末级渠系水灌溉水利用系数为0.70，高效节水灌溉水利用系数为0.85。项目区地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为7度,地震动反应谱特征周期为0.40s。依据水工建筑物抗震设计规范（DL 5073-2000）确定工程抗震设防类别为丁级，地震设防烈度为7度。2.主要工程内容1）末级渠系田间改造项目规划灌区末级渠系（流量小于1m3/s）中，斗、农渠均采用U型混凝土渠，其中斗渠长

9、度16.2km，农渠长度32.64km。农渠整治31.24km。配套建筑物包括：混凝土斗渠进水闸10座，农渠进水闸、节制闸各80座，农渠放水口 648座，斗渠穿路倒虹吸39座，斗渠穿路渡槽15座，斗沟涵洞27座，农渠路涵405座，混凝土斗渠量水槽10座、农渠量水槽80座。2）新建高效节水灌溉面积2.85万亩，新铺设PVC输水管道181.57km，安装给水栓3931个，配套水泵208台。3）新打水源井185眼。4）田间墒情及自动化管理系统一套。5）建设用水协会29个。1.6工程投资及主要工程量主要工程量为：开挖土方58.13万m3、砌石0.571万m3、混凝土1.291万m3、新铺设PVC输水管

10、道181.57km，安装给水栓3931个，配套水泵208台、5050cm闸门10扇、1t启闭机10台。主要材料用量为：水泥4960.61t，砂子9208.23m3，碎石11036.76m3，汽油0.542t，柴油80.103t。主要工日4.6252万个。工程总投资2264.35万元。其中建筑工程费1346.78万元，机电设备及安装工程费709.97万元，临时工程费25.82万元，其他费用181.78万元，协会建设16万元，信息化建设20万元。第二章项目区概况2.1区域社会经济发展概况2.1.1区域自然社会经济概况2010年项目面积9.3万亩，共涉及东古城镇、柳林镇、范寨乡、冠城镇、斜店乡5个乡

11、镇，66个村庄，人口5.64万人。该区农业基础雄厚。粮食、蔬菜、畜牧、花生、林果是其农业主导产业。2009年粮食产量达18.39万t。工业迅速掘起，纺织、绳网、轴承、制糖等行业是其工业经济的主导产业。第三产业迅猛发展。形成方圆几十里的蔬菜、服装、家具、家电等商品集散地。努力打造“武训”品牌，以武训纪念馆为依托的旅游业正在起步。把小城镇建设作为招商引资、发展经济的有效载体，多措并举，加大投入，把镇城区建设成为人流、物流中心及文化、旅游、娱乐中心。2009年项目区农民人均纯收入5210元，农民消费结构有了明显改善，生活水平得到普遍提高。农民人均居住面积从26.25 m2增加到27.1m2。农民负担

12、继续降低，粮食直补、农机具购置补贴和良种补贴发放足额到位。医疗卫生体系建设逐步完善，试点镇、街道新型农村合作医疗覆盖率达到100，村镇规划建设取得新进展，镇主要道路硬化率达到97，绿化覆盖率达到23.5。农业产业化经营取得新进展，规模较大、带动能力较强的龙头企业发展到近百家。新一轮土地延包和农村税费改革扎实推进，粮食、棉花流通体制改革进展顺利。近几年，村村通客车、村村通油路、村村通自来水取得较大进展。到2009年末，项目区66个行政村全部通了公路和自来水，乡镇主要道路硬化率达到97，绿化覆盖率达到23.5。2.1.2自然灾害情况项目区内自然灾害主要包括洪水灾害、冰雹、虫灾和干旱灾害，以及由此派

13、生的水土流失和环境恶化等问题。其中干旱灾害是项目区发生频率最多和危害最严重的。洪涝、干旱等自然灾害严重影响了当地经济和社会的发展。2.1.3农业生产现状冠县总面积1152km2，现有耕地112万亩。目前有效灌溉面积89.38万亩,占耕地面积的79.8%,节水灌溉面积17.98万亩,占有效灌溉面积的 20.1%。2009年全县实现农业总产值36.99亿元，农业增加值20.09亿元。今年来积极推进农业结构调整，现已形成林果、蔬菜、畜牧、油料四大支柱产业。末级渠系项目区主要以粮食作物为主，林果、油料作物为辅。高效节水项目区以林果、蔬菜为主，粮食油料种植为辅。近几年，随着新技术的推广、新品种的引进，农

14、业生产水平提高较快。但由于农田水利设施基础薄弱，灌溉条件差、劳动力短缺等原因，制约了粮食生产的发展，影响了农民收入的增长和新农村建设。2.1.4冠县水利现状和发展规划1.水利现状冠县属海河流域，徒骇河水系，境内主要河道除马颊河外，还有一干渠、新老二干渠、三干渠、长顺渠、青年渠、鸿雁渠等七条流域面积在100km2以上的骨干排水沟渠，及九条流域面积在30100km2的排水支沟，构成我县排灌工程体系。以上工程大多在1970年前后海河流域治理时按“六四年雨型”排涝，“六一年雨型”防洪配套治理的，曾为我县防洪除涝发挥了重要作用。我县客水资源主要是卫河水和彭楼灌区、位山灌区的黄河水，河灌面积95万亩。七处

15、泵站为我县河灌的龙头工程，它们分别是：班庄扬水站、乜村扬水站、岳胡庄扬水站、倪屯扬水站、骆驼山扬水站、兰沃扬水站和范寨扬水站。2.发展规划根据冠县国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要和冠县水利建设“十一五”规划，水利基础设施建设步伐将进一步加快，重点完成排涝河道的清淤治理和堤防的整修加固、节水灌溉与机井建设、加快彭楼灌区与位山灌区以节水为中心的续建配套与节水改造、小流域水土保持以及村村通自来水等工程。2.2水文气象项目区地处暖温带季风区，属于半干燥、季风型大陆气候，阳光明媚、光照充足、温度适宜、四季分明。春季南风大而多，降水稀少，空气干燥；夏季温度高、雨量大、雨热同步；秋季温和、凉爽、降水减

16、少；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，常有寒流侵袭。这种气候属性、水文气象特征，形成了春季易旱，夏季易涝，晚秋又旱的自然特征。项目区每年平均气温差异不大，多年平均气温13.1，极端最高气温41.8,极端最低气温-21.6，平均无霜期198天。项目区降雨时空分布不均，时间上分布年际与年内变化也很大，根据城关水文站（19542008）年统计资料分析：多年平均降水量565.4毫米，最大年（1990年）降雨量871.1mm；最小年（1992年）降水量292.6mm。多年平均水面蒸发量为1247.0mm，春季3-5月份水面蒸发量为450mm，占全年的36%。春灌期（35月份）多年平均降水量仅为78.8mm，占全年

17、降水量的13.7%；汛期（69月份）降水量为429.7mm，占全年降水量的74.6%，且往往由几次大暴雨形成。因此，春旱、夏涝、晚秋又旱是我县的主要气候特征，干旱缺水是工农业生产的主要威胁。2.3工程水文地质按地质构造划分，冠县属华北地台区，北部为临清拗断区，南部为内黄隆断区。据钻孔资料揭露，在勘探深度内，均为第四纪全新统种积层，依其土层岩性不同自上而下可分为5层，现将各土层有关岩性及物理力学指标简述如下：粉土：黄褐色，湿饱和、松散、土质不均，间夹粉质粘土层，孔深4m左右，夹0.30.5m厚度不等的红褐色粘土薄层，该层为中等偏低压缩性土。本层厚度为0.000.60m，层底高程为32.2532.

18、60m。粉质粘土：浅灰色，流软塑，具腥味。该层近于高压缩性土，标准贯入击数为2.22.5击（修正值）。本层层厚为1.351.60m。层底高程为30.631.15m。粉土：浅灰色灰黄色、饱和、松散，土质不均，间夹粉土片层及薄层，透镜体较发育。该层为中等压缩性土，标准贯入击数为3.47.8击(修正值)，本层层厚为6.807.10m，层底高程为23.7524.10m。粉质粘土：灰褐色灰黄色灰黄色，可塑硬塑，土质不均，间夹粉土片层，灰黑色粉质粘土，富含贝壳碎片，灰黄色粉质粘土，富含礓石，该层为中等偏高压缩性土，标准贯入击数为4.55.4击(修正值)。本层层厚为2.552.90m，层底高程为21.152

19、1.2m。粉土：灰黄色、饱和、松散稍密、土质不均、局部粘粒含量较多。该层为中等偏低压缩性土，标准贯入击数为7.611.3击(修正值)，勘探未击穿此层。灌区浅层含水沙层系远古黄水冲积、古河道多次泛滥改道沉积而成。经水文地质勘探和机井钻凿，主要有细沙、粉沙等。顶界面埋深1520米左右，局部地区埋深40m以上，单层厚度020m不一，累计厚度（指浅层开采60m左右）035m之间。其特征：沙层分部广泛而不均匀，岩性粗细、疏密变化复杂，层次较多，单层厚度不等，多呈连片和条带状分布。水化学垂直分布大致为三种类型：一层结构为全淡水区（0500m内无咸水），占全区总面积的24.7%。二层结构为上咸下淡，深层淡水

20、顶板界面一般在一百米以下，占灌区总面积的11.3%。三层结构上淡下咸，浅层淡水低界面多为20150m不等，咸水体厚度100米左右，深层淡水顶界面多为150250m上下，占全区总面积的6.4%。项目区地处黄泛冲积平原，均由第四纪松散堆积物组成，岩性主要有轻亚粘土、砂粉、粘土等组成。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），区域位于地震烈度七度区，重要建筑物应采取防震措施。2.4地形地貌冠县属黄泛冲积平原，地势西南高，东北低，地面高程在40.4m到（黄海基准面，下同）35.0m之间，地面自然坡降约为1/7000。灌区微地貌相对较复杂，岗、坡、洼相间分布。河滩高地主要分布在冠城镇、万善、

21、店子、烟庄、兰沃、清水、甘官屯、柳林、辛集等乡镇的大部分及桑阿镇、定远寨乡的一小部分，地势相对较高；沙质河槽地呈条状分布在万善、清水的大沙河地带；决口扇形地分布在万善乡的葫芦营、元坊村以东和清水镇、兰沃乡的沙窝地带，地势起伏不平，局部有沙丘；缓平坡地主要分布在白塔集、冠城镇东南部、贾镇、桑阿镇北部、辛集乡东南部和扬召乡与北馆陶镇的馆临路两侧，地势平坦；河间浅平洼地分布在史庄乡的大部分村庄，地势低洼；背河槽状洼地零散分布在北陶镇的肖城周围和定远寨乡的南部、桑阿镇的东南部，地势低洼。2.5河流水系末级渠系及田间配套改造项目区东邻位山三干渠，倪屯输水支渠总长29.286km，其中5.5km在项目区中

22、心穿过，支渠下游和我县的长顺渠相连。倪屯输水支渠0+0005+500为灌溉渠道，南面的和寨渠为该项目区的排水支渠，渠首和倪屯输水支渠5+500相连，构成项目区的排灌渠系。高效节水项目区位于引黄灌区的下游，灌区西邻长顺渠，南邻冠堂渠，组成了项目区的主要排水渠系。2.6土壤、植被末级渠系及田间配套改造项目区为沙壤土，质地疏松，保水保肥好，地力较肥、易于耕作，适宜多种植物种植。高效节水项目区土壤类型主要为沙土，质地粗，渗水强，地力薄，易流失，抗涝不耐旱，适宜林果生产和种植地瓜、花生。项目区现有植被多为人工栽培的人工林、农作物以及自然植衩草类。人工林植被：乔木有杨、泡桐、柳、榆、槐、椿等，以毛白杨为主

23、；灌木以杞柳、紫穗槐、白腊为主；果树有苹果、梨、杏、山楂、枣等。农作物有小麦、玉米、谷、棉花、花生、豆类、地瓜和小杂粮等。自然植被草类主要以苇草群落为主，有茅草、芦苇、沙打旺、结缕草、狗尾草等。2.7小型农田水利工程的投入及成效2.7.1小型农田水利现状（1）项目区域内小型农田水利工程的类型、分布及完好程度。冠县的小型农田水利工程的主要类型有引黄和引卫灌区的末级渠系渠道、机井工程等，其中末级渠系项目区分布在引黄和引卫灌区范围内，机井工程分布在全县中西部。河灌区现有斗农沟8656条,总长4980.6公里，大部分为土渠,部分渠系为灌排一体。2009年全县能用机井13587眼，工程完好率85%。全县

24、共有耕地面积112万亩。有效灌溉面积89.38万亩，其中，河灌面积69.9万亩，纯井灌面积19.48万亩，有效灌溉占全县总耕地面积的 79.8%；节水灌溉面积17.98万亩，占有效灌溉面积20.1%；高效节水灌溉面积9.41万亩，占有效灌溉面积的10.5%；井灌区灌溉水利用系数达到0.7，河灌区灌溉水利用系数达到0.45；2009年全县粮食综合生产能力达50万吨。具体见表2-7-1。表2-7-1 冠县县现状小型农田水利工程情况表 单位：万亩总耕面积有效灌溉面积节水灌溉面积高效节水灌溉面积河灌面积纯井灌面积井灌区灌溉水利用系数渠灌区灌溉水利用系数粮食综合生产能力(万吨)11289.3817.98

25、9.4187.519.480.70.4550末级渠系项目区的骨干灌溉渠道已经节水配套完毕，项目区现有排水支沟一条，排水农沟16条。高效节水项目区现有机井259眼，排水干沟两条，排水支、斗、农沟18条。（2）大、中型灌区骨干工程改造及运行情况从2004年开始，国家加大了灌区节水改造力度，到2009年底，位山灌区骨干工程已完成节水改造工程。位山灌区我县节水项目已衬砌干渠13.4公里，现在还有12公里支渠正在衬砌施工中。截止2009年全县能用机井13587眼，这些工程的修建使我县涝能排，旱能灌，为工农业生产、稳定、发展奠定了坚实的基础。（3）现行小型农田水利工程管理体制与运行机制。1）冠县人民政府高

26、度重视小型农田水利工作，组织发动到位，工作措施扎实有力，并建立了统一领导、部门分工合作的工作制度和奖优罚劣的激励机制，出台了扶持农田水利建设的有关规定和办法，将小型农田水利完成情况列为考核重要内容之一。连续三年完成或超额完成了小型农田水利基本建设年度规划，且年投入增长幅度在5%以上。2）冠县已建小型农田水利工程管护责任明确，管理措施到位，工程运行情况良好。目前，冠县已成立农民用水户协会86个，用水户协会管理灌溉面积58万亩、村集体管理灌溉面积12万亩、承包租赁管理灌溉面积8万亩、其它管理灌溉面积30.4万亩。水利工程管理体制改革进展顺利，大型水利工程管理体制改革比例达到86%以上，小型水利工程

27、管理体制改革比例达到55%以上。（4）近年来（2005-2009）实施小型农田水利工程的投入及成效。1）工程投入近年来，冠县高度重视水利建设，自2005年以来水利工程累计投资达3.3亿元，加快推进了防洪除涝、抗旱灌溉、饮水安全保障体系建设。小型农田水利建设基础工作扎实，完成了灌区工程的续建配套和节水改造、田间灌排设施等方面的专项规划，主要建设内容包括灌区末级渠系续建配套，整修渠道540km；田间配套建设灌溉工程9.82万亩，建设以管道输水灌溉为主的高效节水灌溉工程1.5万亩，小型泵站6处。以农业综合开发办主持开展了中低产田改造和国土资源局主持开展的土地治理项目，使冠县的农田基础设施建设有很大的

28、发展。2005年到2009年各级各部门投入小型农田水利工程建设专项补助资金达9106万元，具体见下表2-7-2、表2-7-3。表2-7-2 2005-2009年冠县小型农田水利工程建设投资小型农田水利工程建设投资(万元）总计各级小型农田水利工程建设专项补助项目资金其它渠道投资小计中央财政省级财政地(市)级财政县级财政镇(乡)级财政农村集体自筹集资投劳折资贷款其它农业综合开发农业国土老建扶贫其它9106117024028021058182200253312044199 表2-7-3 2006-2009冠县其它部门项目资金一览表项目名称投资 （万元）控制面积（万亩）主管部门年度国家农业综合开发冠县

29、辛集项目区4501.1开发办2006国家农业综合开发桑阿镇项目5701.1开发办2007国家农业综合开发甘屯项目7081.1开发办2008国家农业综合开发梁堂项目8051.17开发办2009农开办项目小计2533冠县粮种繁育基地项目及其它农业项目7641.5农业局20082009冠县辛集标准粮田建设项目4401农业局20092010农业局项目小计12042006年土地开发、整理、复垦项目21001.4国土局20062008年土地开发、整理、复垦项目20991.4国土局2008国土局项目小计4199（5）小型农田水利工程设计及施工等技术能力状况。冠县水利技术力量比较雄厚。冠县水利局及其所属的水利

30、设计室、水利建安公司、抗旱服务队等部门，现有水利专业技术人员126名。其中，高级工程师7名、工程师34名、技术员52名。具有较强的农田水利设计、施工、管理和技术服务能力，能够满足重点县农田水利项目建设的需求。已承担建设的各类农田水利项目标准高、质量好，工程合格率达到100%，优良率达到80%以上，3年内未发生质量安全事故。另外按时完成了2009年中央、省小型农田水利建设项目，且工程质量优良。2.7.2小型农田水利工程存在的问题冠县的小型农田水利工程的主要类型有引黄和引卫灌区的末级渠系渠道、机井工程等，其中末级渠系渠道分布在引黄和引卫灌区范围内，机井工程分布在冠县中西部，河灌区现有斗农沟8656

31、条,总长4980.6公里，大部分为土渠,支渠以上渠系为灌排一体。建筑物配套不全，2009年全县能用机井13587眼，工程完好率85%。小型农田水利工程主要依靠农民投工投劳、因陋就简兴建而成，工程建成时就存在着标准低、配套不全、质量差、设备及技术落后和重建轻管等问题。经过几十年运行， 现在大部分工程都到了设计年限，工程老化失修，设备报废、效益下降问题严重，难以为继。在农田水利管理上，存在产权不明晰、维护管理责任不落实、运行困难等问题；农民自己的管水组织是农民用水户协会，但多数农村尚未建立。末级渠系配套改造项目区存在的主要问题是支渠配套完毕，支渠以下的斗农渠还是原来的土垄沟，斗农渠、斗农沟未曾进行

32、过系统规划，存在灌水不顺、排水不畅的严重问题。高效节水项目区是井灌区，项目区的主要问题是多数机井老化失修，设备落后、利用土垄沟输水浪费严重，亟需进行节水配套改造。两类项目区存在的共同问题是项目区内的渠道及机井设备没有专人管理、维护，大大影响了渠道及机电设备的使用寿命。第三章工程设计3.1工程任务和规模2010年山东省冠县小型农田水利重点县建设项目主要建设任务：建设节水灌溉面积9.3万亩，包括位山大型灌区末级渠系和田间工程建设与改造项目区2处，共计4.52万亩；高效节水灌溉项目区2处，共计4.78万亩。项目完成运行后，新增灌溉面积1.32亩，改善灌溉面积5.08亩，年工程节水量837万m3。其中

33、，利用“农田水利重点县”项目资金，建设末级渠系和田间工程建设与改造工程3.02万亩，高效节水灌溉工程2.83万亩。利用整合项目资金建设末级渠系和田间工程建设与改造工程1.5万亩，井灌区高效节水灌溉工程1.95万亩。按照“以水定井、科学规划、合理布局、采补结合”的原则,对井灌区高效节水项目区内农用机井进行科学规划，解决区内机井数量不足、布局不合理的问题。 3.2设计标准项目区地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为7度,地震动反应谱特征周期为0.40s。依据水工建筑物抗震设计规范（DL 5073-2000）确定工程抗震设防类别为丁级，地震设防烈度为7度。灌溉设计保证率取75%，管道灌溉系

34、统水利用系数0.95，渠道灌溉水利用系数0.78，田间水利用系数0.90，末级渠系灌溉水利用系数为0.70、井灌区高效节水灌溉水利用系数为0.85。管灌工程固定管道长度不低于6m/亩。机井改造、新建符合机井技术规范的要求；机井的改造、新建应符合提高装置效率、降低能耗的要求；水泵流量、扬程达到设计要求，水泵运行时装机效率不低于70%。3.3依据的规范、规程及标准1.灌溉与排水工程设计规范(GB5028899)2.渠道防渗工程技术规范（SL182004）3.节水灌溉技术规范（GB/T50363-2006）4.低压管道输水灌溉工程技术规范（GB/T 20203-2006）5.泵站设计规范（GB/T

35、50265-97）6.农田灌溉水质标准（GB50842005）7.水闸设计规范（SL 265-2001）8.堤防工程设计规范（GB 50286-98）9.农田排水工程技术规范（SL/T4-1999）10.灌溉与排水工程技术管理规程（SL 2461999）11.混凝土结构设计规范(GB50010-2002)。12.机井技术规范（SL256-2000）13.农田灌溉水质标准（GB 5084-2005）14.关于第二批小型农田水利重点县2010年度项目实施方案的批复（鲁水农字201052号）3.4基本资料3.4.1水文气象冠县地处暖温带季风区，属于半干燥、季风型大陆气候，阳光明媚、光照充足、温度适宜

36、、四季分明。春季南风大而多，降水稀少，空气干燥；夏季温度高、雨量大、雨热同步；秋季温和、凉爽、降水减少；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，常有寒流侵袭。冠县每年平均气温差异不大，多年平均气温13.1，极端最高气温41.8,极端最低气温-21.6，平均无霜期198天。冠县降雨时空分布不均，时间上分布年际与年内变化也很大，根据城关水文站（19542008）年统计资料分析：多年平均降水量565.4毫米，最大年（1990年）降雨量871.1mm；最小年（1992年）降水量292.6mm。多年平均水面蒸发量为1247.0mm，春季3-5月份水面蒸发量为450mm，占全年的36%。春灌期（35月份）多年平均降水量仅

37、为78.8mm，占全年降水量的13.7%；汛期（69月份）降水量为429.7mm，占全年降水量的74.6%，且往往由几次大暴雨形成。3.4.2工程地质及水文地质1、工程地质按地质构造划分，冠县属华北地台区，北部为临清拗断区，南部为内黄隆断区。境内出现馆陶隆起、辛集隆起、桑阿镇隆起和冠县断层，馆陶县断层，两条断层场呈西南东北向，冠县断层由塔庄各东北延伸与堂邑断层相交，为一顶弧西北突出的一级断层，断层北端有一小断层将临清凹陷与辛集隆起分开；馆陶断层是二级断层，把馆陶构造分成两半，使断层两侧孔店组织地层与奥系灰岩接触。这些构造轮廓深刻地控制和影响了新生带地层的发育。据钻孔资料揭露，在勘探深度内，均为

38、第四纪全新统种积层，依其土层岩性不同自上而下可分为5层，现将各土层有关岩性及物理力学指标简述如下：（1）粉土：黄褐色，湿饱和、松散、土质不均，间夹粉质粘土层，孔深4m左右，夹0.30.5m厚度不等的红褐色粘土薄层，该层为中等偏低压缩性土。本层厚度为0.000.60m，层底高程为32.2532.60m。（2）粉质粘土：浅灰色，流软塑，具腥味。该层近于高压缩性土，标准贯入击数为2.22.5击（修正值）。本层层厚为1.351.60m。层底高程为30.631.15m。（3）粉土：浅灰色灰黄色、饱和、松散，土质不均，间夹粉土片层及薄层，透镜体较发育。该层为中等压缩性土，标准贯入击数为3.47.8(修正值

39、)，本层层厚为6.807.10m，层底高程为23.7524.10m。（4）粉质粘土：灰褐色灰黄色灰黄色，可塑硬塑，土质不均，间夹粉土片层，灰黑色粉质粘土，富含贝壳碎片，灰黄色粉质粘土，富含礓石，该层为中等偏高压缩性土，标准贯入击数为4.55.4击(修正值)。本层层厚为2.552.90m，层底高程为21.1521.2m。（5）粉土：灰黄色、饱和、松散稍密、土质不均、局部粘粒含量较多。该层为中等偏低压缩性土，标准贯入击数为7.611.3击(修正值)，勘探未击穿此层。2、水文地质灌区浅层含水沙层系远古黄水冲积、古河道多次泛滥改道沉积而成。经水文地质勘探和机井钻凿，主要有细沙、粉沙等。顶界面埋深152

40、0m,左右，局部地区埋深40m以上，单层厚度020m不一，累计厚度（指浅层开采60m左右）035m之间。其特征：沙层分部广泛而不均匀，岩性粗细、疏密变化复杂，层次较多，单层厚度不等，多呈连片和条带状分布。水化学垂直分布大致为三种类型：一层结构为全淡水区（0500m内无咸水），占全区总面积的24.7%，二层结构为上咸下淡，深层淡水顶板界面一般在一百米以下，占灌区总面积的11.3%。三层结构上淡下咸，浅层淡水低界面多为20150m不等，咸水体厚度100m左右，深层淡水顶界面多为150250m上下，占全区总面积的6.4%。位山引黄灌区冠县部分地处黄泛冲积平原，均由第四纪松散堆积物组成，岩性主要有轻亚

41、粘土、砂粉、粘土等组成。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），区域位于地震烈度七度区，重要建筑物应采取防震措施。3.5工程总体布置依据山东省冠县小型农田水利重点县2010年度项目实施方案，2010年冠县小型农田水利重点县建设项目选择在冠县东北部和西部。项目面积9.3万亩，其中重点县专项补助资金项目5.85万亩，整合资金项目3.45万亩。工程涉及东古城镇、柳林镇、范寨乡、冠城镇、斜店乡5个乡镇，66个村庄，人口5.64万人。重点县专项补助资金项目包括末级渠系和田间工程建设与改造项目区1处，面积3.02万亩，位于位山大型灌区的柳林镇，涉及15个村庄，人口1.83万人；高效节水灌溉项

42、目区1处，面积2.83万亩，位于井灌区的东古城镇、冠城镇、斜店乡3个乡镇，涉及19个村庄，人口1.72万人。井灌区工程布置以单井为单元，管道布设不打破村与村的地界，基本维持原田间道路、沟渠和地块不变；机井一般沿道路布置，与灌排渠沟、道路输电线路的布置相协调，井位成梅花形或方形，井位应布置在高处，沿河地带可平行河流布置，井距一般在219m以上；末级PVC固定管道的走向与作物种植方向垂直。主要构筑物为井泵保护池、泄水井及给水栓保护墩。在井泵保护池内，水泵出口处安装进排气阀和水表各一个，给水栓采用砌砖保护，每眼井在固定管道高程最低处设一泄水井，在冬灌结束后便于放空管道的水。灌区末级田间工程改造由引水

43、闸、斗渠、农渠组成。渠道过河、过沟采用混凝土管倒虹吸从沟上跨过，穿生产路采用路下埋混凝土管方式。3.6工程设计3.6.1井灌区高效节水灌溉工程井灌区高效节水灌溉项目涉及东古城镇、冠城镇和斜店乡，新建井灌区高效节水工程2.83万亩，采用低压管灌技术，每眼机井控制面积72亩左右，项目共利用机井393眼，铺设PVC输水管道181.57km。以下为管道系统设计：1.灌溉制度的拟定（1）设计灌水定额m=1000H(maxmin) 式中：土壤容重，取1.43g/cm3 H计划湿润层厚度，取0.6m max、min以干土重百分数表示的适宜土壤含水量上、下限，分别取田间持水量的90%和60% 田间持水率，取2

44、3%经计算后，最大一次灌水定额m=59.2mm，折合39.47m3/亩。（2）灌水周期TT=m/Ea=59.2/6=9.87天，取9天。因此，农作物全生育期最少保证灌水次数为冬小麦灌4次，玉米、棉花各灌2次。2.单井控制面积通过多年运用和抽水试验，项目区内机井出水量在3540m3/h左右，按单井出水量32m3/h计算单井控制灌溉面积。F0=QTt（1-1）/m式中：F0单井控制灌溉面积，亩；Q单井出水量，m3/h；T轮灌一次所需要的时间，天；t机泵日运行时数，h；灌溉水利用系数；取0.851为干扰抽水的水量削减系数取0.1；m综合净灌水定额。F0=329140.85（1-0.1）/39.47=

45、78.15亩。3.管材选择管道输水灌溉工程管材较多，按管道材质可分为塑料类管材、金属类和水泥类管材。根据当地经济发展条件，目前低压管道灌溉普遍使用的管材，选用普通硬质聚氯乙烯管（PVC），PVC管运输方便、连接简便，运行可靠，经济实用。通过管道系统的管路计算，其管道最大压力水头均在10m以下，0.25MPa低压PVC管道与0.4MPa的PVC管道价格相差不太大，为延长工程使用寿命，本工程固定管道采用0.4MPaPVC管道。 4.管径选择固定管道包括输水管与配水管，均埋于地下，采用UPVC塑料管材。按经济流速法确定各级管径：D=18.8（Q/v）0.5式中：D管内径，mm Q流量，m3/h V经

46、济流速，v=1.2m/s经计算得：D =102mm，工程选用0.4MPa的110的UPVC塑料管材（内径105.6mm）5.管道系统布置管道采用半固定式，固定管道为PVC硬质塑料管，给水栓以外接塑料软管。由于机井出水量不大，结合实际地形和其他平原地区管道灌溉的成功运用经验，采用单井独立运行方式，一次开一个给水栓。为管理和供电方便，新打机井沿田间路布置，管道布设不打破村与村的地界，基本维持原田间道路、沟渠和地块不变；每眼井控制面积约72亩。给水栓按灌溉面积均衡布置，给水栓间距取40m。根据地的长宽比，因地制宜地采用工、王和一字型等布置方式，固定配水管和移动软管垂直作物种植方向，间距为120m左右

47、。6.水泵设计扬程的确定及水泵选择根据确定的管道布置方式和运用情况计算水泵的扬程。水泵最大扬程由管路系统最不利工作情况的水头损失、机井动水位埋深确定：H=H0+hwH0=H1+h泵+h+0.15hw =hw1+hw2 式中：H设计总扬程，m；H1水泵净扬程，动水位至管道中心线的距离，30m；hW1，hW2分别为PVC管道水头损失和地面软管水头损失，m；地面软管沿程水头损失依据节水灌溉技术培训教材管道输水工程技术，用塑料硬管计算公式乘1.2的系数；h泵水泵水头损失，m，包括泵管沿程水头损失和泵管局部水头损失；h井台至典型供水点的地面高差，顺坡为负，逆坡为正，取0.1 m；0.15田间灌溉水头，m

48、。（1）塑料管道水头损失管道水头损失为沿程水头损失和局部水头损失之和，沿程水头损失按下列公式计算：hf=fQmL/Db式中：hf管道沿程水头损失（m）；f沿程水头损失摩阻系数；m流量指数；b管径指数；Q管道输水流量（m3/h）；L管道长度（m）；D管道内径（mm）。通过以上计算选用直径125mm。对硬塑料管取f0.948105，m1.77，b4.77。局部水头损失hj取沿程水头损失的0.10倍，即hj0.1hf。则PVC管水头损失hw1=hf+hj=1.10.948105Q1.77L/D4.77地面软管水头损失hw2=1.20.948105Q1.77L1/D4.77L最大=280m 固定管道最

49、大供水长度；L最小=40m 固定管道最小供水长度；L1大=20m地面软管最大供水长度（考虑相邻给水栓损坏的不利情况）；L1小=2m 地面软管最小供水长度；hw=0.948105Q1.77L/D4.77+1.20.948105Q1.77L1/D4.77=（1.1L+1.2L1）0.948105Q1.77/D4.77经计算PVC管道、地面软管的水头损失hw最大为3.23m、最小为0.45m。（2）泵管水头损失泵管的沿程水头损失，当泵管直径D100mm时，按下列经验公式计算：H泵=107D-5.8Q2L式中：h泵管道沿程水头损失（m）；D泵管直径，D80mm；L泵管长度，（m），L32m。经计算泵管

50、沿程输水损失h泵=3m泵管的局部水头损失取2.5m，水泵的水头损失h泵3+2.55.5m（3）水泵扬程计算及选型H=H1+h泵+ hw+h+0.15经计算水泵最大扬程、最小扬程分别为38.98m、36.2m。按照设计流量、最大、最小扬程进行水泵选型。水泵型号为200QJ3239型潜水电泵，其工作参数：流量Q=32m3/h，扬程H=3545m，功率5.5千瓦。7.建筑物设计农田低压管道输水灌溉系统中，除输、配水系统外，还包括井泵保护池、泄水井及给水栓保护墩。（1）井泵保护池每眼机井设井泵保护池，为砖混结构，长1.75m、 宽1.25m，地基在挖槽后夯实，要求地基承载力80kpa；墙体为厚0.24

51、m的砌砖，采用MU10机制砖、M7.5水泥砂浆砌筑；顶部为长1.75m、 宽1.25m、厚0.08m的钢筋混凝土板，池内设锁防盗，详见井泵保护池平面及剖面图。（2）泄水井在每眼机井的管道高程最低处设一泄水井，以放空管道内余水，防止冻胀管道。泄水井采用砖混结构，长和宽均为1.25 m，四周围护结构为厚0.24m的砖砌体，顶部为混凝土预制板。墙体采用MU10机制砖、M7.5水泥砂浆砌筑。顶部盖板采用长和宽均为1 m的预制钢筋混凝土板，板厚6cm。池子底低于自然地面1.2m。地基在挖槽后夯实，要求地基承载力80kpa。放水池底部铺设20cm厚砂垫层，以利于余水下渗，详见阀井设计图。（3）给水栓保护墩

52、给水栓保护墩全部采用M7.5水泥砂浆砌砖，长宽均为0.37m，高度0.9m， 上部0.3m采用厚15mm的水泥砂浆抹面，详见给水栓保护墩平面及剖面图。（4）机井设计以斜店乡前社庄村机井工程作为典型设计。地层构成：由上向下分别为0.5m的种植土、2.5m的红土、12m红沙、8m的细沙、20m粘土、4m卵石、9m沙石、9.5m粘土。含水岩组为细沙、卵石、沙石，透水层厚度为1230m之间，透水性能良好，渗透系数为565m/天。地下水的补给：主要是大气降水。经物探及钻孔资料分析，适宜井深60m左右，单井出水量达到35m3/h。机井之间的最小间距为219m。管井设计根据水文地质条件及开采机械设备现状，采

53、用浅机井类型，设计井深60m，孔径600mm，井壁管为直径400mm混凝土管，对应含水层位置下入过滤管，其它为实管。井底4m下入实管作为沉淀管。井壁管与井孔之间填入沙砾石，作为反滤料，厚10cm，上部10m以粘土球封闭。成井工艺钻进采用SPJ-150钻机进行施工，钻头直径不低于800mm，泥浆正循环钻进，成孔后，破壁换浆至水清。按实际钻探砂层下入过滤管，误差不超高30cm，快速填入沙砾作为反滤层，井孔上部粘土封闭止水。洗井以9m3/min空压机洗至水清。抽水试验：据洗井观测水量确定抽水试验泵量，用稳定流抽水试验方式计算单井涌水量。（5）机井电气设计农村电网经过建设改造后，10KV架空线路已经覆

54、盖所有村庄，且供电质量有较大提高，供电容量充足。本工程选择供电电压等级为10kV，项目区无需架设低压线路。每座机电井设一台射频卡作为机电井的控制设备。3.6.2位山灌区末级渠系工程建设与改造1.灌区末级渠系改造工程概况该末级渠系控制灌溉面积3.02万亩，项目区位于位山灌区位山三干渠倪屯输水支渠的上游，区内农田灌溉主要依靠从倪屯输水支渠引水进行灌溉，区内渠系配套不全，仅有的土渠渗漏严重。因为本区域在倪屯支渠的上游，支渠在本区域内为地上渠，水源充足，区域内水量充足，本区域内大水漫灌严重，以至于水在灌溉季节无法到达下游。本次末级渠系节水配套改造项目位于位山大型灌区的柳林镇，涉及15个村庄，人口1.83万人。2.灌溉制度、工作制度1）代表作物及种植比例项目区是以粮食为主的旱作物区，作物主要为冬小麦、夏玉米、棉花、谷子、大豆和花生，果树、蔬菜为本灌区传统优势项目。耕地制度为：冬小麦-夏玉米（或夏花生、夏播棉、夏大豆、夏谷子）或蔬菜-蔬菜，一年两熟制；春播棉-冬闲田或果树，一年一熟制；冬小麦-夏玉米-冬闲田-春播棉（或春谷、春大豆），二年三熟制。经调查，项目区现状农作物种植比例为：冬小麦60%、春播棉12.5%、夏玉米67.5%、果林15%、蔬菜5%，复种植数1.60。 2）灌