小型农田水利工程设计常见问题的探讨

1、贵州省小型(xioxng)农田水利工程项目规划设计 常见问题探讨 贵州省水利科学研究院 杨 静 2013年3月22日共四十一页目录(ml)一、建设方案的编制要点1.1 专项资金建设内容1.2 建设总目标1.3 年度目标计划二、实施方案编制中几个问题探讨(tnto)2.1 设计的基本程序2.2 建设的必要性和可行性2.3 灌溉水利用系数2.4 渠系建筑物2.5 设计的非技术性问题共四十一页建设方案编制(binzh)要点建设内容 在获得重点县立项资格后，各县要编制建设(jinsh)方案报水利部进行合规性复审。建设(jinsh)方案相当于项目规划，是年度建设(jinsh)实施方案编制的重要依据。 1

2、.1专项资金建设内容的界定： 我们今天在这里所说小型农田水利工程与规范上定义的小型水利工程概念不一样，不包含小型水库、小型防洪堤等。其全称是“中央财政小型农田水利工程建设补助专项资金项目”，自2009年开始实施。财政部、水利部以联合行文的方式分年度下达 立项指南，明确规定了此类项目的建设内容： 共四十一页建设方案编制(binzh)要点建设内容A）小型水源工程：包括塘坝（容积小于10万m3）、引水堰闸（流量(liling)小于1m3/s）、小型灌溉泵站（装机小于1000千瓦）、灌溉机井、雨水集蓄利用工程（容积小于500m3）等； 共四十一页建设方案编制(binzh)要点建设内容B）灌溉渠系工程：

3、包括大中型灌区的末级渠系（流量小于1m3/s）及配套建筑物、田间输水管道等； C）高效(o xio)节水灌溉工程：包括管道输水灌溉、喷灌、微灌等； D）排水工程：包括小型排水泵站（装机容量小于1000千瓦）、控制面积3万亩以下的排水沟道及配套建筑物等； 共四十一页建设方案(fng n)编制要点建设内容E）农村河塘清淤整治工程：包括承担灌溉、排涝(pi lo)功能，流域控制面积在50 km2以下的农村河道的清淤整治（只适用于实施农村河塘清淤整治试点的县），以及10万m3以下塘坝的清淤整治； 共四十一页建设(jinsh)方案编制要点建设内容F)配套工程：包括必要的机耕道路、生产桥等（只适用于实施高

4、标准农田建设(jinsh)示范的重点县，配套工程的投入规模控制在项目总投入的5%以内） 共四十一页建设方案编制要点(yodin)建设内容各年度部里都会下达立项指南，但大同小异。2011年开始，又在重点县中分出了高效节水灌溉试点、旱涝保收高标准农田示范、牧区饲草料试点、水价改革、农村(nngcn)河塘清淤等项目，目前我省仅涉及前两项。共四十一页建设方案编制要点(yodin)建设内容高效节水灌溉试点特殊要求：区域具备适合规模发展喷灌、微灌和管道输水灌溉的水土资源条件，适宜发展喷微灌的集中连片面积一般不低于3000亩，且有稳定可靠的水源保障。每县平均每年新增高标准管道输水灌溉、喷灌、微灌等高效节水灌

5、溉面积不少于2万亩，其中，喷、微灌面积不得少于新增高效节水灌溉总面积的50。经三年建设，各县新增高效节水灌溉面积应达6万亩以上。项目区灌溉用水利用系数(l yn x sh)达到0.8以上 。 共四十一页建设方案(fng n)编制要点建设内容旱涝保收示范(shfn)项目特殊要求：本省（区）产粮大县。每县每年完成高标准农田建设面积不少于2万亩。项目区土地集中连片，项目区面积一般不小于5000亩。中央财政补助资金用于必要的机耕道路、生产桥等配套工程建设的投入规模控制在项目总投入的5%以内。 共四十一页建设(jinsh)方案编制要点建设内容农村河道整治工程专门要求：1）包括(boku)承担灌溉、排涝功

6、能，流域控制面积在50 km2以下的农村河道的清淤整治；2）塘坝整治工程（容积小于10万m3）：包括对已有塘坝的清淤、维修加固、完善配套主要附属设施，不含新建、改建工程。 共四十一页建设(jinsh)方案编制要点建设总目标1.2 建设总目标 财政部 水利部印发了中央财政小型农田水利重点县建设管理办法的通知(tngzh)（财农2009336号 ） ，办法里规定了重点县的建设目标。自2009年开始，各年度立项指南均以此为依据确定三年重点县建设目标。具体规定如下：共四十一页建设方案(fng n)编制要点建设总目标（一）有效灌溉面积占耕地面积的比重提高10%-15%，或达到60%以上。 （对于一些地域

7、大的县市，要达到此项指标很困难，这就需要加大整合资金的力度。我理解的整合资金是指处本专项补助资金外的项目资金，也包括大型灌区、小流域治理等水利(shul)资金。中央补助资金是不变的。实施时，财政部、水利(shul)部最关心的是这1600w干了些什么。）共四十一页建设(jinsh)方案编制要点建设总目标（二）节水灌溉面积占有效灌溉面积提高15%，或达到50%以上。其中高效节水灌溉面积提高5%，平均达到23。 （节水灌溉的指标容易达到，我认为灌溉水利用系数达到0.5以上的均可以视为是节水灌溉，但要注意高效节水灌溉的指标，“高效”的要求是比较高的） （三）纯井灌区的管道输水灌溉、喷灌、微灌工程(gn

8、gchng)面积占该区节水灌溉工程(gngchng)面积比例达到80%以上。共四十一页建设方案编制要点(yodin)建设总目标（四）高效农业区的喷灌、微灌工程面积占该区工程面积比例达到50%以上；井灌区灌溉水利用系数平均不低于0.75；渠灌区灌溉水利用系数（大中型渠灌区斗口以下、小型灌区渠首(q shu)以下）：缺水地区平均不低于0.65，丰水地区平均不低于0.55。共四十一页建设方案编制(binzh)要点建设总目标 （中央高度重视节水灌溉，第2、3、4条都是针对节水灌溉的指标。我省从资源角度看也不是(b shi)丰水区，工程性缺水尤其突出，工业化和城镇化的进程增加了对水资源的供给需求、“三条

9、红线”对水资源的开发又有了更高的要求和明确的限制，从节水型社会发展的宏观要求，减少农业用水量比重是必经之路，所以更应该重视节水，在进行项目规划时，应偏重于节水，认真对比输配水方案和渠道防渗型式）共四十一页建设(jinsh)方案编制要点建设总目标（五）全县粮食综合生产能力提高10%以上；缺乏灌溉条件的山丘区和灌区的高岗地，通过新建小型水源工程发展补充灌溉，基本解决灌溉用水问题(wnt)。 以上五项目标需量化，指通过重点县项目（含整合资金项目）实施后不能只谈百分比。（六）着力推进工程产权制度改革和以用水户参与管理为重点的运行机制与管理体制改革。 共四十一页建设(jinsh)方案编制要点建设总目标工

10、程管理是项目充分发挥效益的关键要素，水利部最近专门召开了小农水运行机制和管理体制改革的专题(zhunt)视频会，说明中央的高度重视。我们在工作实际中也有亲身体会，管理十分滞后，很多工程建好后没有发挥设计效益，资源浪费十分严重。我们水科院已开始了对这方面的专题研究，同时也愿意和感兴趣的项目业主及设计单位合作研究。在这里我推荐几种方案供大家参考：共四十一页建设方案(fng n)编制要点建设总目标合作社+专管人员管理模式 ：运作方式：通过土地流转，土地实行统一管理，农民以土地或现金方式投入股金加入合作社，成为合作社社员（股东），整个生产过程由合作社统一经营管理。合作社优先雇用本社社员参加劳动，并支付

11、劳动报酬。工程产权归合作社所有，工程建成后，聘请专人进行运行管理，管理人员报酬由农民合作社负责发放(ffng)，入股农民年终享受合作社收益分红。共四十一页建设方案编制要点(yodin)建设总目标农民用水户协会+专管人员管理模式：运作方式：农民用水者协会通过“一事一议”民主决策，工程建成后归村民所有。村委会组织，民主推荐专人负责工程的运行管理，管理费用由农民用水者协会向会员统一(tngy)收取，统一(tngy)发放给管理人员。管理人员负责小农水设施维修养护。农民用水者协会和村民之间不涉及土地经营权和经济利益关系。 共四十一页建设方案(fng n)编制要点建设总目标公司+专管人员管理模式 ：运作方

12、式：由企业与农户签订土地租赁协议，实现土地流转，建设原料生产(shngchn)基地。小农水工程产权归农民所有，企业安排专业技术人员或返聘农民对建成的工程实行统一管理。共四十一页建设方案(fng n)编制要点建设总目标拍卖承包管理模式 ：已建成的工程产权归村集体所有，村集体通过(tnggu)公开竞标方式对工程首部经营权进行拍卖、承包，所得费用归村集体所有。中标人拥有工程经营权并负责运行管理，管理费用向村民收取，维修费用由村委会和经营者共同承担。共四十一页建设(jinsh)方案编制要点年度计划1.3 年度目标计划A） *年度重点县建设目标.（对应总目标的6项（或5项）指标分解到各个年度。）B)*年

13、建设任务1）*专项资金建设任务（不含整合资金）。详细(xingx)说明工程建设范围和布局，建设地点，主要建设内容、工程数量与规模、建设标准等。 共四十一页建设方案(fng n)编制要点年度计划2）整合资金建设任务：同样说明(shumng)工程建设范围和布局，建设地点，主要建设内容等。 整合资金一般有灌区改造、节水、新建水源工程、农业综合开发、高标准农田、土地整理等，要分开描述建设任务。 共四十一页建设方案(fng n)编制要点年度计划 所以我们在编制建设方案时，对建设目标的的确定一定要分清楚是全县的目标还是本专项补助资金的建设目标。2012年中央财政小型农田水利设施建设补助专项资金项目立项指南

14、。不管是一般重点县，还是高效节水灌溉试点、旱涝保收高标准农田示范县，1600w、2300w或2000w，要干2w亩是做不到的，其他的要靠整合资金。 “小农(xionng)水重点县”和“专项资金项目”要有明确的概念。共四十一页实施方案编制(binzh)工作程序2.1 设计基本程序和思路 在项目规划设计阶段，设计单位不能脱离现场，业主单位也不能一纸合同委托出去完事，要积极参与整个过程。经常出现的问题是咨询审查时业主不知道设计做了些什么，设计不知道业主想做什么，实施(shsh)后遗症很大、修改很大。建议按见如下框图实施(shsh)：共四十一页业主、设计单位了解工程所在地实情，找到影响当地农田灌排工程

15、主要制约因素收集各种相关资料，技术人员实地勘测，选择灌区规划范围，规划水源方案和输配水方案。提出初步规划方案。水工建筑物规划设计方案比较，选择建筑物合理设计方案设计图、概算、报告业主根据项目目标及功能定位评审初步方案优化设计方案业主结合预定的效益指标再次评审主管机关批复专家咨询审查共四十一页实施方案编制(binzh)可行性和必要性2.2项目建设的必要性和可行性描述经常出现的情况是千篇一律，好像放到全县乃至于全省的灌溉工程都适用。结合项目区水利工程设施现状、耕地、果林牧草灌溉需求及其他生产、生活、生态需求分析建设必要性。结合水源条件、社会(shhu)经济效益分析建设的可行性。共四十一页实施方案编

16、制(binzh)灌溉水利用系数2.3 灌溉水利用系数计算：很多设计报告中都是直接取灌溉水利用系数0.6、0.7，实际上这样是不严谨的。严格来说应在项目基本规划基础上选择从取水口到田间的代表性（或最长一条渠线）渠线（或管线）分级(fn j)计算渠道（管道）水利用系数;在田间渠道比较完善的情况下，田间水利用系数一般取0.9，高效节水灌溉取0.95。共四十一页实施方案编制(binzh)灌溉水利用系数灌溉水利用系数计算的因子很多，有渠道衬砌方式、断面、蒸发、渠系建筑物等等，而且即使计算出了，结果也不一定符合实际，因为有些因素无法量化，如管理措施等。官方数据以测算数据为依据。水科院自2006年起开展了对

17、全省大、中、小型灌区的灌溉水利用系数测算工作(gngzu)，主要成果见下表：共四十一页实施方案编制(binzh)灌溉水利用系数年份大型灌区中型灌区小型灌区全省平均值20060.3910.4110.38520070.3880.3890.4130.39720080.3920.4050.4150.40420090.3980.4140.4250.41220100.4060.420.4360.41920110.4110.4250.4420.42820120.4160.4320.4470.434共四十一页实施方案编制(binzh)灌溉水利用系数如上表，小型灌区2012年平均值0.447。条件：水田灌溉，渠

18、道输水，田间渠道不完全配套。2012年选了16个典型小型灌区，利用系数最高的是修文岩鹰山灌区0.467。对于提水站我们选了4个站（小灌区），平均值0.48，高于自流（渠道）灌区。结合我院多年的测算成果我省工程实际，我建议我们小农水设计时直接采用以下(yxi)数据：共四十一页实施方案编制(binzh)灌溉水利用系数工程类型水田灌面旱地灌面自流引水渠道输配水0.6-0.650.57-0.62提水灌区渠道输配水0.65-0.70.6-0.65高效节水0.84-0.860.8-0.82共四十一页实施方案编制(binzh)渠系建筑物2.4 渠系建筑物渠系建筑物对工程的有效管理和效益充分发挥起着十分重要的

19、作用。这些年的小农水工程设计中，普遍忽视了对其设计，存在着比较严重漏项和工程量不足问题。（1）分水闸门（闸阀）：严格的说，各渠道（管道）分支口应设置闸门（闸阀），取水(q shu)桩应设置控制阀。否则会造成管理困难和水量浪费，轮灌也无法实现。共四十一页实施方案编制(binzh)渠系建筑物（2）跌水与陡坡 实际操作中往往一条(y tio)渠道一个比降。要有效结合跌水、陡坡等建筑物。水流呈自由抛射状态跌落于下游消力池的落差建筑物叫跌水；水流沿着底坡大于临界坡的明渠陡槽叫陡坡。跌水分为单级跌水和多级跌水；陡坡分为单级陡坡和多级陡坡。 跌水和陡坡的设置对工程安全工程造价的影响也同样明显。共四十一页实施方案编制(binzh)渠系建筑物（3）山洪渡槽： 由于渠道通过截断了许多沟谷,打乱了原有的天然水系,形成了一系列没有出路的小块集水面积,在暴雨产生时,往往夺渠而入,给渠道带来多余的水量、泥沙(n sh)及杂物, 会造成严重的事故,这就需要修建排洪建筑物山洪渡槽。 一般可采用定型图，但必须要清晰标注位置（桩号）或清除说明设置条件。共四十一页实施方案编制(binzh)渠系建筑物（4）量水设施 为了节约水资源，计划用水，准确地向各级渠道和田间输送水量，合理(hl)征收水费，条件具备的地方可设量水设施：水表、量水堰、流速仪