通州区农田节水灌溉工程初步设计报告.docx
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通州区农田节水灌溉工程初步设计报告
通州区2006年农业节水灌溉工程
初步设计报告
设计研究院
二ОО六年七月
附件:
附件1、大田低压管道输水灌溉工程典型设计说明书
附件2、大棚菜和露地菜低压管道输水灌溉工程典型设计说明书
附件3、温室蔬菜(花卉)滴灌系统典型设计说明书
附件4、温室食用菌微喷系统典型设计说明书
附件5、通州区2006年农业节水灌溉工程项目初步设计概算
附件6、北京市发展和改革委员会关于《关于通州区2006年农业节水灌溉工程项目建议书(带可行性研究报告)的批复》
附件7、通州区2006年农业节水灌溉工程项目初步设计图册
1、综合说明
1.1背景
2006年5月23日北京市发展和改革委员会批复的京发改[2006]764号文《关于通州区2006年农业节水灌溉工程项目建议书(带可行性研究报告)的批复》中主要内容包括:
2006年通州区发展节水灌溉面积2.65万亩,其中粮田管灌11897亩,露地蔬菜管灌901亩,设施农业管灌9181亩、微灌4515亩。
新打机井54眼,配套水泵54台,新建泵房3468m2,铺设管路218km,建阀门井424座、泄水井70座。
项目建设地点分布在通州区马驹桥、西集等6个乡镇39个行政村。
项目建设单位:
通州区水务局。
项目总投资为3033万元,其中市发改委安排政府补助资金1800万元,其余资金自筹解决。
1.2概况
通州区位于北京东南,全区东西宽36.5km,南北长48km,总面积约907km2。
区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖,厚度80~500m不等。
通州区地势为西北高、东南低,地面高程在28.5~8.2m之间。
项目区属于北运河、潮白河洪积、冲积平原,耕作层土壤主要为砂壤土。
通州区处在北温带大陆性季风气候区,多年平均降水量为610.8mm,多年平均蒸发量为1878.5mm,平均气温12.1℃,年大于10℃积温4480℃,平均年日照时数为2499.6小时,平均相对湿度58.2%,无霜期约为191天,最大冻土深度56cm,平均风速2.3m/s,风向冬季多西北风,春秋季多东南风。
通州区现分为通州城区(含四个街道办事处)、永顺镇、梨园镇、宋庄镇、潞城镇、西集镇、漷县镇、永乐店镇、张家湾镇、马驹桥镇、台湖镇和于家务回族自治乡等10镇1乡,61个居民委员会、483个行政村。
总人口60.7万人,城镇人口约22万人,占36.2%,农业人口38.7万人,占63.8%。
2004年全区地区生产总值141.8亿元,其中第一产业为12.8亿元,第二产业为69.7亿元,第三产业为59.3亿元。
2004年农民人均纯收入达到7092元。
1.3设计原则
①设计时结合各种灌水技术的特点,因地制宜确定项目区的各种作物的灌水方式,使作物及时得到灌溉,确实做到使农民增产增收;
②设计中进行多方案比较,选择技术先进、投资省、运行可靠、便于管理、操作简单的灌溉系统;
③设计充分考虑近期、远期的发展,既要根据现实情况,讲求实效,节省资金,同时也为将来进一步发展创造有利条件。
1.4工程任务和规模
结合通州区目前实际情况和各类节水灌溉工程的特点,通州区2006年农田节水灌溉工程建设节水灌溉面积26494亩,其中大田低压输水管道灌溉工程11897亩,露地蔬菜低压输水管道灌溉工程901亩,温室蔬菜低压输水管道灌溉工程9181亩,温室蔬菜滴灌工程3435亩,温室花卉滴灌工程109亩,温室食用菌雾喷系统971亩。
涉及马驹桥镇、西集镇、永乐店镇、张家湾镇、漷县镇、潞城镇6个乡镇39个村。
1.5工程等级及建筑物
1.5.1工程等级
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),通州区2006年节水灌溉工程设计灌溉面积26494亩,其工程规模属中型灌溉工程,其工程等别属Ⅲ等,节水工程形式包括微灌和低压管道灌溉。
各单井装机规模较小,其机井等主要建筑物均属Ⅴ等工程,Ⅴ级建筑物。
1.5.2灌溉工程设计标准
①设计灌溉保证率大于P=85%;
②灌溉水利用系数:
低压管道输水灌溉不低于0.8、微喷灌不低于0.85,滴灌不低于0.9;
1.5.3主要建筑物
管道工程
输水管道采用Ф50~Ф110UPVC管道和Ф32~Ф50PE管道,细土垫层厚15cm,管顶覆土大于80cm。
给排水井
在每个地块的管网首部设置给水阀门等首部系统,管网的最低处设置排水阀门和排水井,以利于冬前排空管道,保护管网系统的安全。
机井泵房
项目区内每眼机井要修建一座泵房,便于机井首部的维护与管理。
单个泵房面积12m2,采用砖结构。
1.6施工组织设计
通州区2006年农田节水灌溉工程主要外来物资、施工机械可以通过京津高速公路、五环路、六环路等社会公路运抵施工现场;施工区域内拟利用当地的乡村道路运送物资与施工机械。
1.6.1建筑材料
本工程所需的主要建筑材料为水泥、钢管、混凝土所用砂石骨料及生活物资。
由于本工程项目各类建筑物点多、线长、面广,各单项工程施工相互独立、干扰少、布置分散及单个工程量不大,故施工所需材料均在当地料场购买运输至施工现场,而且施工区内的施工场地均可满足建筑材料堆放的需要。
1.6.2施工总布置
通州区2006年农田节水灌溉工程共涉及6个镇39个村,根据本类工程的特点,本着有利于施工、易于管理的原则,施工期间以村为单元分别设置综合加工厂、材料仓库、设备库等施工生产用房,并由受益村自行解决。
1.6.3施工总进度
根据工程建设单位的要求及施工现场的条件,本工程计划于2006年8月初前开工,11月底竣工,总工期为4个月。
1.7环境影响评价
工程的实施,对当地乃至周边地区社会经济的发展及生态环境的改善产生多方面积极的影响。
农田节水灌溉工程会对项目区造成土体扰动,涉及土体挖填方、沙石土料堆放、混凝土浇筑和暗管铺设等。
由此会对周边的生态环境和居住环境带来一定影响。
但只要采取切实可行的环保措施,影响是短期的,可把影响降低到最小。
而本项目的实施改善了当地的生态环境、提高农民的生活质量、保障农业的可持续发展。
1.8工程管理设计
成立区协调领导小组,负责项目建设内容、工程规划和资金使用方向等工作。
组建工程项目办公室,全面负责项目的建设和管理,定期向领导小组汇报资金使用情况、工程进度以及遇到问题和解决办法,同时聘请有资质的监理单位对工程项目进行监督,确保工程质量和工程进度。
项目实行总体招标,然后各镇进行分包,原则上由镇、村组织专业施工队进行施工,各镇对工程质量和进度负责。
项目建成后,管理法人机构为涉及乡镇水管站,负责相关配套设施的管护、维修,并鼓励成立农民用水组织(如农民用水协会等)进行自我管理。
1.9投资概算
工程总投资3034.1万元,其中工程直接费2738.6万元,其他费186.0万元,基本预备费109.5万元。
1.10结论及建议
通州区2006农田节水灌溉工程的实施可以改善当地的生产条件、保护水源、促进农民增收,是十分必要和适时的。
自然条件、技术力量、经济和管理上分析都是可行的,且社会效益显著,经济效益都十分显著。
同时也将极大改善项目区的生态环境,加快实施可持续发展战略的步伐。
对促进通州区生态环境的建设具有重要的意义。
2、基本情况
2.1自然地理
通州区位于北京东南郊,境内地理坐标位于东经116°32′至116°53/4”,北纬39°33/4”至40°02′,全区东西宽36.5km,南北长48km,总面积约907km2。
多年平均降水量为610.8mm,多年平均蒸发量为1878.5mm。
通州区为永定河、潮白河洪积冲积平原,地势自西北略向东南倾斜,西北偏高东南渐低,略有起伏,地面坡降约0.3‰~0.6‰,海拔高程28.5m至8.2m。
区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖,表层土壤岩性以轻质壤土为多,约占50%以上,砂壤土、壤土次之,重壤土以上的粘质土较少。
通州区2006年农业节水灌溉工程分布于通州区南部地区的马驹桥、西集、永乐店、漷县、潞城、张家湾6个镇、39个行政村,工程总控制灌溉面积26494亩。
2.2社会经济概况
通州区现分为通州城区(含四个街道办事处)、永顺镇、梨园镇、宋庄镇、潞城镇、西集镇、漷县镇、永乐店镇、张家湾镇、马驹桥镇、台湖镇合于家务回族自治乡等10镇1乡,61个居民委员会、483个行政村。
总人口60.7万人,城镇人口约22万人,占36.2%,农业人口38.7万人,占63.8%。
2004年全区地区生产总值141.8亿元,其中第一产业为12.8亿元,第二产业为69.7亿元,第三产业为59.3亿元。
2004年农民人均纯收入达到7092元。
3、水文气象及地质
3.1水文气象
项目区气候类型属于温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同季,但时空分布不均。
多年平均气温为13.7℃,最高平均气温在7月,为26.9℃,最低月平均气温在1月份,为-3.2℃,多年平均年光照2699小时,年均湿度60%,无霜期191天,最大冻土深度80cm。
降雨多集中于汛期,多年平均蒸发量1878.5mm,是降水量的3倍多。
降水呈现年际变化大,年内集中的特点,汛期为6~9月,一般汛期降水量占全年的85%以上。
3.2地质
3.2.1工程地质
通州地区第四系地层广泛分布,厚度较大,含水层较好。
目前工农业地下水开采段均在300m以上的第四系含水层中,对底部基岩揭露较少,研究程度较差。
(1)前第四系地层
通州区揭露最老基岩地层为中元古界蓟县系雾迷山组、洪水庄组及铁岭组地层,分布在东方化工厂至河北省田各庄一线,顶板埋深445~504m。
青百口系揭露有下马岭组,分布在区域东北部的胡各庄—白庙一带,顶板埋深在191m以下。
寒武系地层分布在东南部和西部地区,埋深在270m以下。
第三系地层分布在水源地南部西集—杜柳棵一带,埋深在377m以下。
(2)第四系
通州区第四系发育在通州东南部及拟建水源地附近,第四系地层较全,从下更新统至全新统均有沉积;在古地形较高的部位,如通州北部和西部地区,缺失更新统地层。
区内第四系沉积物以洪冲积相为主,并有间歇的河湖相沉积及冰川和冰水沉积。
岩性以灰色、黄色粘土,粘质粉土砂质粉土为主,并夹有粉细砂、中粗砂、砾石等,其厚度约占第四系地层总厚度的三分之一。
第四系埋深最浅处在白庙一带,为191m;最深处在东方化工厂至甘棠一线,大于500m。
(3)岩浆岩
区内岩浆岩仅在D—11孔中偶尔揭见,埋深526.50m,揭露厚度26.24m。
岩性为黑绿色细晶辉长岩。
而西南部牛堡屯乡的大松垡向-1孔,在深度2290m揭见侵入岩体,岩体呈北东向分布,推测本区岩浆岩可能为沿地层软弱带的层间侵入,无供水意义。
3.2.2水文地质
通州区地表均被第四系松散沉积物所覆盖。
境内覆盖厚度各地不一。
从钻探资料看,通镇一带176m左右打穿第四系见老第三系紫色页岩;马驹桥及次渠乡东石一带80m就见寒武系页岩;中部的牛堡屯乡垡头、郎府乡杜柳棵等地,钻孔揭露300m仍未打穿第四系,这说明通州地质第四系厚度变化差异较大,基底凹凸不平。
项目区地层岩性为由砂土、粘砂及砂相互层组成的沉积物。
含水层岩性以粉细砂、细砂、中细砂为主。
地层变化复杂,反映了沉积环境的多变,含水层的特点是层次多,颗粒较细。
一般厚度2~4m,局部地区单层层厚达8~18m。
层与层之间以粘性土相隔。
根据本区工农业开采条件和相对隔水层的分布,大致以深度100m为界,第四系含水层可分为二层:
浅层埋深100m以内,是目前农业的主要开采层(以下简称为浅层含水层);深层埋深100m以下,是目前居民生活和企业用水的主要开采层(以下简称深层含水层)。
浅层含水层的累计厚度为30~70m,有3~6层,各层厚度不一,单层厚度最小不足2m,一般5~10m,最厚可达20m,含水层岩性以细砂、粉细砂为主,局部可见中砂,渗透性较好,K值一般为8~11m/d,深层含水层指100以下含水层,100~200m含水层累计厚度为80~90m左右,有6~10层,含水层层次增多,颗粒变细,单层厚度变小,含水层岩性以粉细砂为主,K值一般为5~8m/d。
3.2.3地下水水质状况
项目区深层地下水水质较好,可以作为饮用水使用,生活用水均采用深层地下水。
项目区内的农业用水采用的是浅层地下水。
据浅层地下水监测井的监测资料,依据GB/T1484—93《地下水质量分类指标》,项目区浅层地下水水质在Ⅳ~Ⅴ类之间,为不宜饮用水,但是满足农业灌溉水水质标准。
3.3地形和土壤
通州区属于洪冲积平原,位于永定河与潮白河冲积平原的交汇处。
地形由西北向东南缓慢倾斜。
该地长期受到永定河和潮白河的洪冲积交替影响,致使地形形态各不相同:
在张家湾至南刘各庄以北地区地形起伏较大,地面标高在20m以上,平均坡度0.5‰,河流两侧零星分布有沙丘和残留台地;东部潮白河及北运河之间,由于长期受到河流泛滥作用的影响,造成地形北东—南西向的波伏起伏:
近河两岸地势较高,两河之间地势较低,两者高差1.0~1.5m;本区的南部处在永定河和潮白河洪冲积平原的边缘地带,形成了凹地,地面标高8.2~15m,坡降0.4‰。
3.4水利工程现状
3.4.1水利工程现状
到2005年,通州区现有灌溉面积77.78万亩,其中已发展节水工程面积54.89亩,占灌溉面积的70.52%,其中喷灌22.47万亩,微灌0.2万亩,低压输水管道灌溉26.25万亩,渠道防渗灌溉面积5.97万亩。
尚有22.89万亩农田仍采用畦灌、沟灌等传统的地面灌溉方式,水的利用率较低。
3.4.2现状存在的问题
(1)节水工程占有率相对较低,水的利用率低
通州区现状节水工程占有率为70.52%,低于全市84%的平均水平,还有发展的潜力。
项目区灌溉水利用率为0.55左右,与发达国家0.8相比存在较大差距,造成水资源的极大浪费,与节水型农业发展需求和保持水资源的可持续利用不相适应。
(2)原有部分机井功能丧失,急需补充水源工程
机井是通州区灌溉的主要水源工程,部分水源工程的功能丧失,意味着农业灌溉将没有保证,必将造成农业减产,经济效益下降,减少农民收入,不符合中央“三农”政策,因此,急需补充农业灌溉水源工程,恢复和提高农业灌溉的保证率。
3.4.3水利发展规划
通州区节水工程建设规划,目标是恢复水源工程建设,根据农业种植布局,选择适宜的节水灌溉形式,大力发展节水工程,提高水的利用率和灌溉保证率。
保证农业生产、农业灌溉正常进行。
通过农业节水综合措施,优化利用水资源,灌溉水的利用率达到0.75以上。
4、设计依据及设计原则
4.1设计依据
(1)《节水灌溉技术规范》SL207-98;
(2)《微灌工程技术规范》SL103-95;
(3)《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌部分)》SL/T153-95;
(4)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000);
(5)《水利建设项目经济评价规范》SL72-94;
(6)《灌溉试验规范》SL13-90;
(7)《北京市“十一五”期间水务发展规划》;
(8)《通州区统计年鉴》;
(9)《北京市通州区水资源调查评价》;
(10)《通州区2004年水利综合统计年报》;
(11)《北京市通州区2006年农业节水灌溉工程可行性研究报告》;
(12)京发改[2006]764号文《关于通州区2006年农业节水灌溉工程项目建议书(带可行性研究报告)的批复》。
4.2设计原则
(1)设计时结合各种灌水技术的特点,因地制宜确定项目区的各种作物的灌水方式,使作物及时得到灌溉,确实做到使农民增产增收;
(2)设计中选择技术先进、投资省、运行可靠、便于管理、操作简单的灌溉系统;
(3)设计充分考虑近期、远期的发展,既要根据现实情况,讲求实效,节省资金,同时也为将来进一步发展创造有利条件。
5、工程任务和规模
依据北京市通州区发展和改革委员会《关于通州区2006年农业节水灌溉工程项目建议书(带可行性研究报告)的批复》的内容要求,2006年通州区发展节水灌溉面积2.65万亩(新增1.32万亩,改善1.33万亩),其中粮田管灌11897亩,露地蔬菜管灌901亩,设施农业管灌9181亩、微灌4515亩。
新打机井54眼,配套水泵54台,新建泵房3468m2,铺设管路294km,新建阀门井326座、泄水井70座。
本设计的实际规模为发展节水灌溉面积26494亩,其中新增节水灌溉面积13225亩,改善节水灌溉面积13269亩,其中大田低压管道输水灌溉工程面积11897亩,露地蔬菜低压管道输水灌溉工程901亩,温室蔬菜低压管道输水灌溉工程9181亩,设施农业微灌4515亩(其中温室蔬菜滴灌工程3435亩,温室花卉滴灌工程109亩,温室食用菌微喷工程971亩)。
新打机井54眼,配套水泵54台,新建泵房3468m2,铺设管路294km,建阀门井326座、泄水井70座。
6、工程布置及建筑物
6.1工程等级和标准
6.1.1工程等级
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),通州区2006年节水灌溉工程设计灌溉面积26494亩,其工程规模属中型灌溉工程,其工程等别属Ⅲ等,节水工程形式包括喷灌、微灌和低压管道灌溉。
各单井装机规模较小,其机井等主要建筑物均属Ⅴ等工程,Ⅴ级建筑物。
6.1.2灌溉工程设计标准
(1)设计灌溉保证率大于P=85%;
(2)灌溉水利用系数:
低压管道输水灌溉不低于0.8、微喷灌不低于0.85,滴灌不低于0.9;
6.2主要建筑物
6.2.1管道工程
输水管道采用Ф50~Ф110UPVC管道和Ф32~Ф50PE管道,细土垫层厚15cm,管顶覆土大于80cm。
6.2.2给排水井
在每个系统的管网首部设置给水阀门等首部系统,管网的最低处设置排水阀门和排水井,以利于冬前排空管道,保护管网系统的安全。
6.2.3机井泵房
项目区内每眼机井要修建一座泵房,便于机井首部的维护与管理。
单个泵房面积12m2,采用砖结构。
6.3工程布置
根据项目区的地形、地质、农作物种类及用水户等实际情况,并结合前期研究及设计成果,初步确定通州区2006年农田节水灌溉工程总面积26494亩,其中粮田管灌11897亩,露地蔬菜管灌901亩,设施农业管灌9181亩,设施农业微灌4515亩。
新打机井54眼,配套水泵54台,新建泵房3468m2,铺设管路294km,建阀门井326座、泄水井70座。
共涉及6个镇39个村,详见表6-1、表6-2。
表6-1节水工程新增面积统计表
乡镇
村名
露地
保护地
总
计
节水灌溉面积
(亩)
作物种
植结构
节水灌溉形式
设施形式
节水灌溉面积
(亩)
作物种植结构
节水灌溉形式
永
乐
店
半截河
323
蔬菜
管灌
323
应寺
冷棚
630
蔬菜
管灌
630
漷
县
东定安
553
大田
管灌
553
东定安
125
菜田
管灌
125
军屯
1682
大田
管灌
1682
柏庄
262
大田
管灌
262
李新庄
234
大田
管灌
234
龙庄
1793
大田
管灌
1793
尚武集
712
大田
管灌
712
觅子店
1218
大田
管灌
1218
觅子店
温室
250
蔬菜
滴灌
250
南屯
370
大田
管灌
370
穆家坟
749
大田
管灌
749
梁家务
1462
大田
管灌
1462
边槐庄
997
大田
管灌
997
罗庄
759
大田
管灌
759
后元化
519
大田
管灌
519
前元化
587
大田
管灌
587
合计
12395
826
13225
表6-2节水工程改善面积统计表
乡镇
村名
露地
保护地
总
计
节水灌溉面积
(亩)
作物种植结构
节水灌溉形式
设施形式
节水灌溉面积
(亩)
作物种
植结构
节水灌溉形式
马驹桥
东田阳
温室
400
食用菌
雾喷
400
大松垡
温室
221
蔬菜
管灌
221
西马各庄
温室
571
食用菌
雾喷
571
西集
小沙务
冷棚
75
蔬菜
滴灌
75
侯东仪
温室
200
蔬菜
滴灌
200
尹家河
温室
250
蔬菜
滴灌
250
协各庄
温室
560
蔬菜
滴灌
560
老庄户
温室
200
蔬菜
滴灌
200
望君疃
温室
80
蔬菜
滴灌
80
杜柳棵
温室
120
蔬菜
滴灌
120
永乐店
大务
温室
2085
蔬菜
管灌
2085
鲁城
冷棚
729
蔬菜
管灌
729
孔庄
250
黑五类
管灌
250
半截河
冷棚
217
蔬菜
管灌
217
应寺
温室
1500
蔬菜
滴灌
1500
张家湾
垡头
温室
1130
蔬菜
管灌
1130
坨堤
温室
627
蔬菜
管灌
627
漷县
徐官屯
温室
1251
蔬菜
管灌
1251
东定安
温室
238
蔬菜
管灌
238
西定安
温室
96
蔬菜
管灌
96
大柳树
温室
261
蔬菜
管灌
261
草场
温室
600
蔬菜
管灌
600
草场
温室
109
花卉
滴灌
109
高庄
温室
221
蔬菜
管灌
221
毛庄
温室
360
蔬菜
管灌
360
柏庄
温室
215
蔬菜
管灌
215
南屯
温室
100
蔬菜
管灌
100
穆家坟
203
菜田
管灌
203
北堤寺
温室
200
花卉
蔬菜
微灌
200
潞城
大营
温室
200
蔬菜
管灌微灌
200
合计
453
12820
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7、工程设计
通州区2006年农业节水项目共涉及6个乡镇、39个行政村,工程总控制灌溉面积26494亩,其中大田低压管道输水灌溉工程面积11897亩,露地蔬菜低压管道输水灌溉工程901亩,温室蔬菜滴灌工程3435亩,温室蔬菜低压管道输水灌溉工程9181亩,温室花卉滴灌工程109亩,温室食用菌微喷工程971亩。
7.1大田低压管道输水灌溉工程
大田低压管灌总面积11897亩,由102眼机井供水,其中使用原有机井78眼,需更新及新打机井24眼。
7.1.1管网布置原则
(1)管网布置紧密结合地块形状及地形条件,干管从水源和首部枢纽布置在地块中央或地块的一边
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