湖南省郴州市苏仙区XX灌区续建配套工程初步设计报告.docx
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湖南省郴州市苏仙区XX灌区续建配套工程初步设计报告.docx
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湖南省郴州市苏仙区XX灌区续建配套工程初步设计报告
湖南省郴州市苏仙区XX灌区续建配套工程初步设计报告
湖南省郴州市苏仙区
XX灌区续建配套工程
初步设计报告
湖南省XX市水利水电勘测设计院
二OO六年四月
1.综合说明…………………………………………………………………………1
1.1灌区概况……………………………………………………………………1
1.2主要工程项目和投资………………………………………………………8
1.3环境影响与水土保持………………………………………………………10
1.4工程效益……………………………………………………………………11
2.灌区现状…………………………………………………………………………19
2.1自然地理概况………………………………………………………………19
2.2社会经济概况………………………………………………………………21
2.3水利设施及土地利用现状…………………………………………………23
2.4灌区运行管理状况…………………………………………………………26
2.5续建配套的必要性…………………………………………………………28
3.灌区规划…………………………………………………………………………32
3.1国民经济发展预测…………………………………………………………32
3.2灌区规模预测………………………………………………………………33
3.3农作物种植结构预测………………………………………………………34
3.4节水灌溉措施推广…………………………………………………………35
3.5乡镇供水预测………………………………………………………………37
3.6灌区工程规划………………………………………………………………38
1.综合说明
1.1灌区概况
XX灌区是将原XX电灌站灌区与大头垅水库灌区合二为一的联合灌区,是一座以灌溉为主要功能的中型提灌水利工程。
XX电灌站位于湘江水系的耒水上游,东江水电站下游约25公里处的五里牌镇境内,距郴州市区35km。
XX电灌站大坝于1966年动工兴建,1973年冬建成一座水轮泵站,1990年改建成现有的电灌站,基本完成枢纽及渠系配套工程等。
拦河大坝是按Ⅲ级建筑物标准设计,坝顶轴线长270m,坝顶宽6.0m,最大坝高8.2米,坝型为圬工重力坝,坝顶高程为123.30m,正常蓄水位为116.50m,10%设计洪峰流量4282m3/s,5%校核洪水位124.50米,校核洪峰流量5068m3/s。
电灌站分高、低灌区。
高灌区装有2台20SH-9型离心水泵配备两台560KW电机(TD560-6型,流量1.22m3/S),扬程59米,1根Φ600mm及2根Φ400mm钢筋砼管道上水;低灌区装有3台24SA-10A离心水泵配三台400KW电机(TD400-8型,流量1.75m3/S),扬程39米,2根Φ500mm钢筋砼管道上水。
原设计灌溉面积为32900亩(含大头垅灌区),但自工程建成以来一直无法达到设计灌溉面积。
大头垅灌区位于太平乡境内,大头垅水库总库容为1185万方,坝址以上控制集雨面积6.25km2。
灌区原设计灌溉面积为18750亩(有部分田亩是倒灌原XX灌区的农田),该灌区的灌溉渠道与XX灌区的低干渠相通,并且通过渠道由XX电灌站可向大头垅水库补水。
目前,大头垅灌区实际灌溉面积为1.0万亩(包括倒灌XX提灌区部分),本次设计不考虑XX倒灌部分面积,只考虑自流灌溉面积为8980亩。
为了充分发挥两个灌区的综合效益,本次将相通的两个灌区合并为一个灌区进行续建配套工程建设的设计,新命名为“XX灌区”。
据现场核实的灌区灌溉面积为3.0164万亩。
灌区地形属浅丘区,北高南低、高程在110~220m之间,为苏仙区较好的粮食耕作区。
本区属热带湿润地区,为亚热带季风性气候、气候温和、日照时间长,耕地连片、土质较肥沃,适宜双季稻和三熟制作物及其它多种农作物生长。
多年平均气温为17.8℃,无霜期290d。
多年平均降雨量为1440.6mm,多年平均蒸发量为1495.5mm。
一般每年3~7月为雨季、降雨集中、降雨量占全年的48﹪以上,7~9月为旱季,受副热带高压控制,温度高,炎热少雨,蒸发量大。
灌区涉及郴州市苏仙区北部的五里牌镇、太平乡和栖凤渡镇三个乡(镇)共23村。
三个乡镇总人口54352人,农业人口37996人,其中劳动力20515人,灌区内有可耕地面积5.68万亩(含宜农荒地),现有耕地面积4.34万亩,其中水田4.04万亩,旱地0.30万亩,本次设计灌溉面积3.0164万亩。
到目前为止,灌区已先后完成了枢纽工程建设,渠道配套工程完成了干渠工程量85%,支渠70%的开挖和88%的渠道建筑物,水利条件得到了很大改善。
目前实际保收灌溉面积1.5596万亩,占设计面积的51.7%,受益农田双季亩产达907kg,另外还有玉米、油菜、红薯等农作物的收成,为发展三个乡镇的农业生产作出了一定的贡献。
随着农业生产的不断发展,科学种田水平的不断提高,农业对水利条件的要求亦相应提高,目前,这一地区的水利条件及其供水措施仍赶不上农业发展的需要。
这主要是灌区工程尚未全面配套,而影响到这一地区农业生产的稳步发展。
灌区分高、低两个灌区,渠道工程现由高干渠、高北干渠、高西干渠和低干渠等4条干渠、29条支渠及若干斗、农渠组成,干支渠现有长度分别为50.244km、78.387km。
1、高灌区由高干渠、高北干渠、高西干渠等3条干渠和12条支渠组成,干支渠现有长度分别为32.420km、39.5km。
1)高干渠布置:
自XX至唐家冲分水闸,长度13.756KM,渠道原设计流量1.12m3/s,本次复核渠首设计流量1.07m3/s。
2)高北干渠布置:
自唐家冲分水闸(13+756处)至栖凤渡镇新庄,设计长度11.364KM,渠首设计流量0.45m3/s,本次复核渠首设计流量0.45m3/s。
3)高西干渠布置:
自唐家冲分水闸至栖凤渡镇三角丘,设计长度7.3KM。
渠首设计流量0.34m3/s,本次复核渠首设计流量0.34m3/s。
4)支渠布置:
高干渠段支渠2条,长度6.50km;高北干渠段分支8条,长度23.60km;高西干渠段分支2条,长度9.4km;共计支渠12条,长度39.5km。
2、低灌区由低干渠和17条支渠组成,干支渠现有长度分别为17.824km、38.887km。
1)低干渠布置:
自XX到太平乡洞中间村,长度17.824km,渠首设计流量1.64m3/s。
本次复核渠首设计流量1.64m3/s。
(2)支渠布置:
低干渠段分支17条,长度38.887km。
其中渠道长度37.927km,渡槽5处/852米,隧洞1处/108米。
全灌区设计干渠渠系建筑物27处,其中渡槽12处、隧洞14处、暗渠1处,其它建筑物水闸、涵洞、农用桥、陡坡及跌水、公路桥等渠系建筑物84处。
支渠渠系建筑物9处,其中渡槽8处、隧洞1处。
灌区骨干水源工程是XX电灌站和大头垅水库,灌区现有基础水利设施平均可供水量1110.38万m3,其中小二型水库为8座,水库多年平均年径流244.5万m3,设计年年径流154.1万m3。
灌区内有山塘2606处,多年平均最大可供水量为722万m3,与灌溉保证率同频率P=85%的供水量最大可达541.2万m3(实际供水还要根据需水过程确定)。
综上所叙:
灌区现有水利设施设计年可供水量为1003.1万m3,其中大头垅水库307.8万m3,小二型水库154.1万m3,山塘541.2万m3。
折合每亩田有水332.5m3。
如考虑渠系损失及库区的蒸发和渗漏,设计年必须加上XX电灌站工程提水量才能满足灌溉需水要求。
故本次设计将原来的大头垅灌区及XX电灌站灌区合并组成一个联合灌区(XX灌区)。
全灌区分三片进行水量平衡计算,按重新核定的灌溉定额以及按现行规范必须满足的渠系利用系数,两个电灌站的装机分别为高灌区2*560KW,低灌区3*400KW,抽水流量分别为Q高=1.22m3/s,Q低=1.75m3/s。
由于灌区建成年代久远,原设计标准低,施工质量差,加上运行多年,工程破损老化,如不进行续建配套,效益将进一步衰减。
因此作好XX灌区工程续建配套是非常必要的。
灌区工程主要特性详见表1.1-1。
表1.1-1灌区续建配套工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
项目区社会经济情况
1
收益乡(镇)/村
个
3/23
2
总人口
人
54352
3
农业人口
人
37996
其中:
农村劳动力
人
20515
4
人均耕地面积
亩/人
1.14
按农业人口平均
二
土地资源
1
灌区范围总面积
万亩
19.24
2
耕地面积
万亩
5.68
3
灌溉面积
万亩
4.34
设计灌溉面积
万亩
3.0164
其中:
水田
万亩
2.7784
旱土
万亩
0.241
4
实际灌溉面积
万亩
1.5
旱涝保收
5
改善、恢复灌溉面积
万亩
1.46
改善9004亩,恢复5564亩
6
设计灌溉保证率
%
85
代表年1986
三
枢纽及流域特性
(一)
XX电灌站拦河坝
1
控制流域面积
Km2
6064
2
干流坡降
‰
4.7
3
设计洪水位
m
123.3
P=5%
4
校核洪水位
m
124.5
P=0.5%
5
正常蓄水位
m
116.5
6
死水位
m
127.5
(二)
大头垅水库
1
控制流域面积
Km2
6.25
2
干流长度
Km
3.7
3
设计洪水位
m
149.9
P=2%
5
校核洪水位
m
150.9
P=0.2%
6
正常蓄水位
m
148.5
7
总库容
万M3
1185
8
正常库容
万M3
1108
9
死库容
万M3
565
四
水文气象
1
多年平均降雨量
mm
1440.6
2
多年平均径流深
mm
781.2
3
年平均气温
℃
17.8
4
无霜期
天
290
5
多年平均蒸发量
㎜
1495.5
80cm口径蒸发器(水面)
续表1.1-1
灌区续建配套工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
五
灌区基础水利设施
1
小型水库
处
8
正常库容242万m3
2
山塘
处
2606
正常库容593.6万m3
3
河坝
处
4
水轮泵站
处
6
5
电灌站
处
1
6
总蓄、引提水量
万m3
1943.3
P=85%可供水量
7
灌溉水利用系数
0.6491
8
灌水率
M3/s/亩
0.548
含农村生活用水
六
主要作物灌溉定额
1
早稻
M3/亩
217.6
2
中稻
M3/亩
300.2
3
晚稻
M3/亩
289.6
七
渠道工程
1
高干渠
Km
13.756
渠首设计流量
M3/亩
1.07
设计灌溉面积
万亩
1.1164
渡槽
m/处
177.5/3
隧洞
m/处
869.3/11
2
高北干渠
Km
11.364
渠首设计流量
M3/s
0.45
设计灌溉面积
万亩
0.499
渡槽总长/处
m/处
1149/3
3
高西干渠
km
7.3
渠首设计流量
M3/s
0.34
设计灌溉面积
万亩
0.3644
渡槽总长/处
m/处
798/6
隧洞总长/处
m/处
265/2
4
低干渠
km
17.824
渠首设计流量
M3/s
1.64
设计灌溉面积
万亩
1.9
渡槽总长/处
m/处
314.4/2
续表1.1-1
灌区续建配套工程特性表
序号
指标名称
单位
数量
备注
5
3000亩以上支渠
Km/条
11.587/3
八
管理机构
管理所
准事业单位
管理所总编制人员
人
30
其中:
退休人员
人
2
九
主要工程量
1
土方
万m3
5.7302
2
砌石
万m3
1.702
3
混凝土及钢筋凝土
万m3
2.3305
十
主要材料
1
水泥
t
6180
2
块石
m3
20363
3
河砂
m3
15651
4
卵石
m3
20277
十一
1
工程造价
万元
2055.99
,
2
劳动工日
万个
11.5741
3
施工工期
年
5
4
效益
灌溉面积
万亩
3.0164
增产年收入
万元
421.6
骨干工程分摊效益
5
技术经济指标
每亩投资
元/亩
681.6
效益费用比
1.02
经济净现值ENPV
万元
80.52
经济内部收益率
%
12.5
1.2主要工程项目和投资
1.2.1渠道防渗衬砌工程
灌区设计干渠总长50.244km,除建筑物外,基本上没有采取有效的防渗措施,多为三合土渠沟。
本次设计拟对本灌区的干支渠段共计57649.8m进行防渗衬砌,渠道防渗衬砌工程总投资950.73万元。
其中高干渠防渗12593.2m,投资255.20万元;高北干渠防渗10343m,投资122.83万元;高西干渠防渗6437m,投资69.46万元;低干渠防渗17509.6m,投资395.82万元,支渠防渗10767m,投资107.42万元。
根据灌区多年运行实践,本初步设计渠道防渗采用渗漏损失少,糙率小的三面现浇砼衬砌,衬砌厚度渠道底板60㎜、边坡80㎜。
1.2.2干渠险工险段除险加固工程
灌区干渠傍山渠道较多,部分为深切方及高填方渠道,渠道沿线地质情况复杂,产生局部工程地质问题。
经多年运行,在地下渗水作用下,每年供水季节不同程度的出现堤身崩坍,淤堵渠道等事故,渠道内、外坡滑坡、垮方现象较普遍,影响渠道的正常运行。
为确保渠道安全运行,根据实际情况,本次设计针对不同的渠道险段采取不同的处理方法。
对内坡经常垮方或滑坡渠段主要采取削坡与浆砌石护坡相结合的处理方法;严重垮方或滑坡且削坡工程量太大的渠段则改建暗渠;对外坡坡脚常垮方或滑坡渠段采取放缓边坡与挡土墙防护相结合的处理方法。
高干渠7+056.9~7+081.5段及低干渠2+317~2+340、2+340~2+500段(长207.6m),因山体滑坡,致使渠道开裂变形、淤塞。
设计采用M7.5浆砌石圆拱直墙式拱涵。
高干渠0+000~0+127段(长127m)内坡采用重力式浆砌块石挡墙护坡。
高干渠0+543~0+622、0+658~0+875、2+510~2+720、3+500~3+800、4+400~4+484.7、4+800~5+000、5+150~5+200、5+550~5+640,低干渠4+537~4+820、5+000~5+222段(长1735.7m)外坡采用重力式浆砌块石挡土墙阻脚。
干渠险工险段除险加固工程总造价227.18万元。
1.2.3干渠主要建筑物加固改造工程
本次设计主要建筑物加固改造工程如下:
1)灌区干支渠现有的20座渡槽中,目前有17座存在严重的问题,其中高西干渠塘角上渡槽已跨,高支11大坵铺渡槽原来没有建成;高支12渠肖家浪渡槽被车挂倒,仙岭上渡槽没有建;低干渠留念滩及碧冲渡槽存在基础沉陷、槽身变形、断裂、漏水等问题,以上6处渡槽设计重建。
在低灌区15支渠上的新塘倒虹吸管大部分管道断裂,且该段渠道位于支渠尾部,农田灌溉水不易到达,水头损失较大,本次设计将其改成渡槽形式。
2)XX灌区已建成隧洞15处,大多隧洞不能运行正常,存在严重安全隐患。
XX隧洞、半月隧洞、2742隧洞、羊角岭隧洞、土脚冲右隧洞、土脚冲左隧洞、欧菜垅隧洞、大冲隧洞等存在圬工护砌严重老化,两侧及洞顶严重塌方、底板渗漏或下沉;枯岭隧洞、腊树下隧洞、唐家冲隧洞、焦冲隧洞、街洞煤矿隧洞等存在洞身未护砌或不标准,糙率大;隧洞普遍存在渗漏、淤积,洞身裂缝、漏水等问题。
本次设计对全部隧洞进行加固改造。
3)渠系小型建筑物配套更新改造:
配套86处人行桥、15处泄洪闸。
1.2.4水土保持工程
本项目工程水土保持防治仅对临时施工场地、道路、弃石场等可能造成水土流失的部分进行水土保持防治。
水土保持工程总投资21.20万元。
1.2.5管理设施建设工程
灌区量水、配水设施未配套,现有的灌区管理站房年久失修已成危房。
本次设计拟对管理站办公、仓库、宿舍等危房1200㎡进行改造,项目总投资48万元。
1.3环境影响与水土保持
灌区续建配套项目包括渠道防渗衬砌、渠道除险加固、渠系建筑加固改造等,这些项目的实施,将对灌区水土保持和环境产生多方面的影响,包括有利影响和不利影响。
a)有利影响
本项目的实施,提高了灌溉水利用系数和供水保证率,能一定程度地解决灌区农业生态环境问题——干旱缺水,增加可用水量,增加(恢复)和改善灌溉面积,消除工程隐患,减少工程事故,减少因各种工程事故产生的水土流失以及对区域生态、植被的破坏,减少洪涝灾害对生态环境的破坏,提高管理水平,减少了浪费水量对生态环境的影响。
b)不利影响
本项目的实施,施工渠段沿线的水质受到临时的污染、部分植被也将被破坏,也不可避免地造成局部的水土流失,占用部分土地,施工产生的施工废物、生活垃圾等,将使渠道沿线的局部水域、水质受到临时性轻微影响;施工机械的运行,施工中的废土处理等,都将给群众日常生活带来干扰和不便,施工对区域水体水质、空气质量、周边环境造成一定的污染。
c)环境影响评价结论
灌区续建配套工程对环境的影响是多方面的,其社会、经济、环境效益显著,是一项利国利民的社会公益型工程,没有制约本工程的环境影响问题。
但是,工程施工期对工程所在地的自然环境、生态环境有短暂的不利影响,对于不利影响可采取一定措施进行处理后使其程度减小,时间减短。
1.4工程效益
XX灌区设计灌溉面积为3.0164万亩,目前实际灌溉面积为1.5596万亩,续建配套工程实施后,可改善和恢复灌溉面积1.4568万亩;灌区渠道渠系水利用系数由2004年的0.45左右提高到0.70;灌溉水利用系数由2004年的0.43提高到0.665。
工程总投资2055.99万元,影子投资1897.67万元,分5年施工,建成后,年效益为421.6万元,将投资换算为影子价格按《水利建设经济评价规范》(SL72-94)规定进行经济评价:
经济内部收益率EIRR=12.5%,经济净现值ENPV=80.52万元,效益费用比EBCR=1.02,经济内部收益率均大于社会折现率12%,经济净现值大于零,益本比大于1,各项经济指标良好,说明本项目在经济上是可行的。
主要工程项目工程量、材料用量和投资详见表1.2-1。
表1.2-1灌区续建配套工程主要项目汇总表
序号
项目名称及规模
主要工程量
工日(个)
主要器材数量
投资
(万元)
土方(m3)
石方(m3)
干砌石(m3)
浆砌石(m3)
砼(m3)
钢筋砼(m3)
水泥(T)
河砂(m3)
钢材(t)
卵石(m3)
块石(m3)
第一部分合计
57302
0
0
17020
20472
2833
115741
6180
15651
156
20277
20363
1674.54
一
干支渠防渗衬砌工程L=57649.8m
23160
0
0
6197
20045
0
61539
4606
10569
0
18435
7650
951
(一)
高干渠L=12593M
4020
0
0
2056
5133
0
14330
1110
2627
0
4119
2519
255.21
1
高干渠0+000~0+127防渗衬砌,Q=1.07m3/s,L=127m
54
7.97
31.90
104
7.37
16.63
30.62
10
1.75
2
高干渠0+542~0+622防渗衬砌,Q=1.07m3/s,L=79m
33
15.58
32.10
112
8.35
19.80
30.82
19
1.70
3
高干渠0+658~1+120防渗衬砌,Q=1.07m3/s,L=462m
190
91.10
187.73
654
48.84
115.80
180.22
113
9.92
4
高干渠1+170~2+460防渗衬砌,Q=1.069m3/s,L=1290m
531
254.37
524.19
1825
136.38
323.33
503.23
315
27.69
5
高干渠2+510~4+484.7防渗衬砌,Q=1.068m3/s,L=1974.7m
813
214.53
802.42
2444
187.09
424.03
770.32
266
42.39
6
高干渠4+517.4~5+640防渗衬砌,Q=1.065m3/s,L=1122.6m
462
214.53
456.17
1575
117.84
278.60
437.92
266
24.10
7
高干渠5+688~5+760防渗衬砌,Q=1.063m3/s,L=72m
30
14.20
29.26
102
7.61
18.05
28.09
18
1.55
8
高干渠5+790~6+557防渗衬砌,Q=1.063m3/s,L=767m
316
151.24
350.97
1169
88.95
208.75
336.93
187
16.47
9
高干渠6+621~07+034.4防渗衬砌,Q=1.06
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