1 综合说明
1.1灌区概况
港口抽黄灌区位于省关中平原东部的潼关县和华阴市境。灌区东西长30.5km,南北宽12.1km,总面积369km2。设计灌溉面积21万亩,抽水流量7.15m3/s。
灌区涉及潼关县7个乡镇、华阴市3个乡镇,共125个自然村,总人口14万余人,耕地面积30.6万亩。
灌区已成设施灌溉面积12.02万亩,共分4个灌溉系统,分别为2~5级抽水。已建成抽水站共11座,安装水泵电动机组47台套,总装机容量2.60万kw,建设变电站10座,架设输电线路52.6km。已建成干渠4条,总长15.39km,支渠分支渠,长50.34km,支渠以上渠系建筑物316座,渠首站建成排沙漏斗1座。 1.2项目区水资源平衡分析
本次改造的南头支渠2.09km(桩号6+205~8+292)、南头低支渠7.00km,(桩号0+000~7+000)、代字营支2.88km(桩号0+000~0+830,1+050~3+100),均位于南头塬灌溉系统,控制灌溉面积2.56万亩,占南头塬总灌溉面积的45%,现状渠系水利用系数为0.45,现状年灌溉毛需水量3801万m3,现状供水能力1675万m3,缺水2126万m3。根据测算,南头塬灌溉系统改造全部完成以后,渠系水利用系数可以达到0.60,由此推算出本次改造后,南头塬灌溉系统渠系水利用系数可以达到0.52,认为田间水利用系数和净灌溉定额不变,则本次改造后灌溉需水量为32万m3,较改造前减少512万m3,但南头塬系统仍缺水1614万m3,还需继续改造。
本次西傲站更新14sh-6水泵,配套电机大修,项目实施造后,改造水泵的出水效率可由现在的65%提高到95%,西傲站4台水泵平均出水效率可由现在的65%提高到80%,按现状年运行142天计算,供水能力可由973万m3提高到1112万m3,增加引水量139万m3,本次改造后吴村塬系统还缺水5万m3。 1.3灌区续建配套节水改造的必要性和可行性
港口抽黄灌溉工程兴建于20世纪70年代。由于工程设计标准低,建设质量差,再加
上受黄河水源泥沙含量高的影响,使工程设施存在严重问题,主要表现在:①干支渠预制块衬砌冻胀破损严重,未改造的干支渠衬砌完好率不足50%;②部分建筑物或老化失修、或因设计标准太低不能满足实际生产需要;③抽水机组受水流中有害泥沙颗粒磨蚀,泵体穿孔,叶轮直径磨小,叶片磨短,导致水泵出水能力锐减或根本无法运行;④部分电器设备已属淘汰产品,运行安全难以保证;⑤管理设施旧,给生产运行带来极大不便。为了解决这些问题,迫切需要对灌区工程设施实施进行改造。
目前,在大中型灌区实施的续建配套节水改造项目,受到各级领导的重视和灌区群众的大力支持,持续几年的项目建设,解决了灌区的“卡脖子”,问题,使灌区设施状况得到一定程度的改善,同时,也培养了一批熟悉工程建设与管理的技术人员。另外,灌区委托具有相应资质的设计单位进行项目的设计,方案科学,经济合理,施工技术成熟,安全可靠。
1.4续建配套节水改造的指导思想
港口抽黄灌区续建配套节水改造的指导思想是:合理利用水资源,大力发展节水灌溉,以改善工程设施状况、降低能源单耗、提高灌溉水利用系数为目标,促进灌区良性循环机制的建立,进一步改善农业生产基础条件,提高农业抗灾能力,以人为本,服务“三农”,建设和谐社会,积极推进社会主义新农村建设。 1.5续建配套节水改造项目建设容
本次续建配套节水改造项目计划实施以下容: (1)渠道及建筑物改造工程
①南头支渠衬砌改造2.09km,桩号6+205~8+292,改造生产桥2座。
②南头低支渠衬砌改造7.00km,桩号0+000~7+000,改造生产桥8座、斗门15座。 ③代字营支渠衬砌改造2.88km,桩号0+000~0+830,1+050~3+100,桩号0+830~1+050为铁沟倒虹,维持现状。
④南头灌溉管理站管护设施200m2建设。 (2)泵站及管理站改造 ①港口站前池及进水闸改造。
②试验站水泵更新、电机大修及电气设备改造(另册编写)。
③西傲站更新2台14sh-6水泵,配套电机大修。
1.6实施方案设计
1.6.1渠道及建筑物改造设计
(1)南头支渠改造设计
维持渠道平面位置、比降不变,将梯形断面改造为弧底梯形,桩号6+205~6+548段,弧形底半径R=1.21m,设计渠道衬砌高度1.25m,渠深1.40m,渠口宽4.10m;桩号6+548~8+292段,弧形底半径R=0.72m,设计渠道衬砌高度0.95m,渠深1.10m,渠口宽2.80m。改造渠道总长2.09km,弧形底及边坡采用C15·F50·W4砼现浇,设计衬砌厚度为8cm,防渗用一布一膜复合土工布,膜厚0.25mm,基布100g/㎡。
(2)南头低支渠改造设计
维持渠道平面位置、比降不变,将梯形断面改造为弧底梯形,弧形底半径R=0.72m,设计渠道衬砌高度0.95m,渠深1.10m,渠口宽2.80m。弧形底及边坡采用C15·F50·W4砼现浇,防渗用一布一膜复合土工布,膜厚0.25mm,布重100g/㎡。
(3)代字营支渠段改造设计
维持渠道平面位置、比降不变,将梯形断面改造为弧底梯形,弧形底半径R=0.72m,设计渠道衬砌高度0.95m,渠深1.10m,渠口宽2.80m。弧形底及边坡采用C15·F50·W4砼现浇,防渗用一布一膜复合土工布,膜厚0.25mm,布重100g/㎡。
(4)建筑物改造设计
南头支渠改造生产桥2座,南头低支渠改造生产桥8座,改造斗门15座。 生产桥荷载按汽-20设计,验算荷载挂车-100,设计桥面宽4.00m,桥型为现浇C25钢筋砼板式桥,板厚20~24cm,桥两端支墩采用M7.5浆砌石结构。
斗门采用铸铁斗门,斗门后接矩形涵洞与斗渠相连。
南头低支渠改造涵洞长500m,采用城门洞型断面,宽1.30m,高1.80m,拱圈采用现浇C20砼,厚30cm,侧墙采用M7.5水泥砂浆砌石。 1.6.2泵站改造设计
(1)港口一级前池及进水闸改造
将5座前池采用现浇C20砼加高1.50m,将流道、人行桥、进水闸台板加高1.50m,增设高度3.53m,厚20cm钢筋砼结构胸墙,更换5个进水闸及其启闭机,设计选用铸铁镶铜闸门,尺寸2.20×2.00m,选用手电两用5t启闭机。
(2)西傲站改造
对该西傲站1#、2#水泵进行更新,设计水泵选用350S125型。 1.6.3新建南头灌溉管理站
为方便南头塬系统的灌溉管理,拟建管理站1座,管理站位于南头乡西部,占地2亩,建砖混结构管理房200m2,配套进行站区道路、绿化区、水窖等附属设施建设。 1.7施工组织设计
根据建设容,工程建设计划工期8个月,从2007年4月份进入施工招标及设备采购,2007年11月30日全面完工,进入资料整编和竣工验收。 1.8环境保护设计 1.8.1环境影响
本项目为已成工程改造,建成后不会给灌区环境带来不利影响,而且建设期的不利影响均为暂时的、局部的。主要影响是支渠改造工程拆除破损的衬砌预制块会产生一些废渣,土方工程施工可能会产生土壤扰动。 1.8.2环境保护措施
(1)施工时把废渣及时运出场地,堆放在指定地点进行平整并用土覆盖。生产桥改造时,用土填平渠道作为临时交通道路。
(2)可以利用的预制块和块石回收备用。
(3)渠道施工拉运土方时,定点取土,修建临时道路,尽量减少对农作物的损害。 1.9工程管理
为了保证续建配套节水改造项目的顺利实施,港口抽黄灌区成立了专门管理机构 ——港口抽黄灌区续建配套节水改造项目管理办公室,负责工程建设管理的各种事务。工程建成后的运行管理由港口抽黄管理局有关单位负责。
1.10工程投资概算
投资概算依据省计委以陕计项目[2000]1045号文颁发的《省水利水电工程概预算编制办法及费用》和2006年价格水平进行编制。
港口抽黄灌区2006年续建配套节水改造项目(不含实验站改造)概算总投资484.63 万元,其中建筑工程费393.67 万元,设备及安装工程费30.95万元,费用36.92 万元,预备费23.08 万元。 1.11经济评价
根据《水利建设项目经济评价规》(SL72-94)和《省大型灌区续建配套与续建配套节水改造项目工作指南》,用本工程增量效益和费用进行经济分析,分析结果如下:
经济部收益率EIRR=18.47%
经济效益费用比EBCR=1.26(is=12%) 经济净现值ENPV=144.50(is=12%)
以上指标中,经济部收益率>12%,经济效益费用比>1,经济净现值>0,表明该项目具有良好的国民经济效益。 1.12结论
经技术论证和经济分析,2006年续建配套节水改造项目工程实设计方案可行,经济指标合理。项目施后,南头塬系统可减少渗漏损失512万m3,同时增强了输水安全性,提高了供水服务质量和灌溉供水的可靠性;吴村塬系统设备供水效率可由现在的65%提高到80%,供水能力可由973万m3提高到1112万m3,增加引水量139万m3,本次改造后吴村塬系统基本不再缺水;渠道上的生产桥改造后,可为灌区群众的生产生活带来方便;斗门及管理站的建设,可以提高灌溉管理水平和改善管理人员的工作环境。 1.13工程特性表 工程特性见表1-1
表1-1 港口抽黄灌区2006年续建配套节水改造项目工程特性表
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二 (一) 1 2 3 4 5 6 7 (二) 1 2 3 4 5 6 7 (三) 1 项目 工程概况 水源 取水形式 设计灌溉面积 取水流量 抽水站 抽水机组 累计最高扬程 干渠 支渠 渠系建筑物 项目建设容 南头支渠改造 设计流量 最小流量 断面形式 纵向比降 渠深 渠底半径 衬砌形式 南头低支渠改造 设计流量 最小流量 断面形式 纵向比降 渠深 渠底半径 衬砌形式 代字营支渠改造 设计流量 单位 万亩 m3/s 座 台 m km km 座 km m3/s m3/s m m km m3/s m3/s m m km m3/s 数量 20. 7.15 11 47 294.57 15.39 50.34 316 2.09 1.80、0.80 0.72、0.32 弧底梯形 1/2000~1/1500 1.40~1.10 1.21~0.72 砼板膜复合结构 7.00 0.70 0.28 弧底梯形 1/1500 1.10 0.72 砼板膜复合结构 2.88 0.73 备注 黄河 电力提水 4条 6+205~8+292 0+000~7+000 0+000~3+100 2 3 4 5 6 7 (四) 三 (一) (二) 1 2 3 4 5 (三) 1 2 3 4 5 (四) 1 2 四 1 2 3 4 五 1 2 最小流量 断面形式 纵向比降 渠深 渠底半径 衬砌形式 机电设备改造 更新水泵机组 施工 工期 主要工程量 土方开挖 回填土方 浆砌石 砼 弯扎钢筋 主要材料量 钢材 水泥 砂子 碎石 块石 劳动力用量 技工 普工 工程概算 静态总投资 其中:建筑工程 金属结构设备安装工程 临时工程 经济评价 经济部收益率 经济净现值 m3/s m m 台套 月 万m3 m3 m3 m3 t t t m3 m3 m3 工日 工日 万元 万元 万元 万元 % 万元 0.29 弧底梯形 1/1500 1.1 0.72 现浇砼结构 2 8 0.99 0.93 1220 3832 6 6 1344 3139 4379 1510 6300 13400 484.63 393.67 30.95 19.40 18.47 144.50 3 效益费用比 1.26 2 灌区概况
2.1自然条件
港口抽黄灌区位于关中平原东部,东起陕豫交界,西至华阴岳庙镇,南以陇海铁路为界,北抵黄、渭河右岸,东西长30.5km,南北宽12.1km,总面积369km2。
灌区地形西南高、东北低。南部主要为岭北麓的黄土台塬,北部主要为黄、渭河阶地。由于受南山支流冲刷切割,灌区沟壑发育,地形支离破碎,坡陡沟深,冲沟边坡一般在40°~65°,切深在40~80m。
灌区属型干旱季风气候区,多年平均降水量为625.5mm,降水年分布极不均匀,7-9月降水量约占全年降水总量的50%~60%。年平均蒸发量1193.6mm,无霜期220天,年平均气温13℃,极端最高气温42.7℃,极端最低气温-18.2℃,最大冻土层深440mm,冻结期一般从11月下旬至次年3月上旬。
灌区自然灾害以干旱为主。从1960年--2006年45年,灌区共发生百日以上干旱6次,约7.5年一遇,30日以上干旱13次。由于灌区土壤疏松,保水性差,一旦发生干旱,农作物产量锐减。2002年春旱比较明显,灌区未灌的小麦当年基本上绝收。
表层土壤以中更新统风积黄土为主,结构松散,具有湿陷性,自然容重1.34~1.63t/m3。灌区地下水主要以孔隙潜水和裂隙潜水的形式存在,埋深为15~250m。空隙率43%~47%,土壤物理性状基本良好。 2.2社会经济状况
港口抽黄灌区包括潼关县和华阴市的10个乡镇,涉及125个自然村,总人口14万余人,耕地面积30.6万亩,人均耕地面积2.19亩。
灌区交通发达,通讯便利,经济基础条件好。
灌区农作物以小麦、玉米等粮食作物为主,棉花、瓜果等经济作物为辅,粮经比为8:2,复种指数为1.50左右。灌区经济以农业经济为主,农业经济占经济总产值的85%以上。 2.3工程状况
港口抽黄灌溉工程建于20世纪70年代,是一座高扬程电力提灌工程,最高累计总扬
程294.57m。临河泵站港口站引水枢纽设在黄河潼关水文站上游800m处,引水流量为7.15m3/s,在站港口站上游2km处,为备用水源站零级站,引水流量为3.375m3/s。港口站出水池后设排沙漏斗1座,排沙漏斗下游连接东干渠和西干渠。灌区已成设施控制灌溉面积12.02万亩,根据地形地貌条件分为南头塬、寺角营塬、吴村塬、孟塬等4个的灌溉系统,其中南头塬系统灌溉面积5.69万亩、寺角营塬系统灌溉面积1.21万亩、吴村塬系统灌溉面积2.23万亩、孟塬系统灌溉面积2.万亩。各灌溉系统主要工程设施情况见表2-1。
全灌区已建成的抽水站有11座,安装水泵电动机组47台套,总装机容量2.60万kw,各站技术参数见表2-2。建成变电站10座,架设输电线路12条,共52.6km。建成干渠4条,总长15.39km,其中西干渠最长,全长12.87km;建成支渠分支渠,总长50.34km;建成干支渠系建筑物316座;渠首站建成排沙漏斗1座。
表2-1 各灌溉系统主要工程设施情况表 序号 1 2 灌溉系统 名称 备用水源站 水源站 泵站名称 零级站 港口站 望远沟站 洼里站 3 南头塬系统 家庄站低池 家庄站高池 4 寺角营塬 系统 试验站 花五站高池 5 吴村塬系统 西傲站 吴村站 6 孟塬系统 花五站低池 5 5 3 3 4 5 3 2 1 1 4 4 1 5 南场支渠 2.91 吴村支渠 6.10 代字营支渠 南头高支渠 寺角营支渠 3.09 4.55 6.51 级别 1 2 3 4 抽水机组数量(套) 3 5 西干渠 6 8 南头支渠 南头低支渠 12.87 10.29 9.00 渠道名称 零级站干渠 东干渠 渠道长度(km) 2.00 0.50 西泉站 家城站 4 5 3 4 孟塬支渠 7.98 表2-2 各站技术参数特性表
灌溉 流量序号 站名 级别 面积 (万亩) 扬程(m) (m/s) 3水泵 电机 总装机容容量型号 台数 型号 台数 (kw) 量(kw) 1 零级站 1 12.02 6.20 3.375 26HBC-40 3 Y355L-12 3 110 330 2 港口站 2 20. 14.58 7.15 32sh-19 5 JSQ1510-10 5 400 2000 3 望远沟站 3 4.37 105.12 2.52 14sh-6 6 JSQ1510-4 6 850 5100 4 洼里站 4 4.13 115.31 2.8 14sh-6 8 JSQ158-4 8 680 5440 高池 5 家庄站 低池 5 0.61 42.10 0.20 12SH-9B 1 JS116-4 1 155 155 5 1.26 24.90 0.70 350S-26 2 JS116-4 2 155 310 DK0.5-1106 试验站 3 1.21 220.70 0.50 ×2 1 TD143/44-4 1 2000 2000 高池 7 花五站 低池 3 2.23 95.30 1.56 14SH-6A 4 JSQ158-4 4 680 2720 3 3.48 15.30 2.60 20SH-19A 5 JS126-6 5 155 775 8 西傲站 4 1.87 116.47 1.36 14SH-6 4 JSQ158-4 4 680 2720 9 吴村站 5 0.24 13.10 0.21 12SH-19A 1 H-82-4 1 55 55 10 西泉站 4 1.69 52.75 1.86 20SH-9 3 JSQ158-6 3 550 1650 11 家城站 5 1.45 116.05 1.36 14SH-6 4 JSQ158-4 4 680 2720 合计 47 47 25975 2.4灌区存在的主要问题
港口抽黄灌溉工程建于20世纪70年代,属“三边”工程,建设标准低,施工质量差,配套不齐全,目前灌区存在的主要问是:
(1)含沙量大,造成水泵过流部件磨蚀和输水渠道淤积。由于以前无沉沙设施,直接抽引高含沙水流,水泵的泵体、叶轮和密封环磨损十分严重,甚至出现泵盖穿孔,使水泵效率大幅度下降,实际出水量仅达设计出水量的60%左右。
(2)渠道衬砌老化脱落。灌区的主要干、支渠道以砼预制块衬砌为主,由于施工质量差,衬砌预制块大量破损脱落。据统计,衬砌块脱落达40%~50%。
(3)渠系部分交叉建筑物设计标准太低,不能满足日益发展的工农业生产需求。 (4)斗、分、引渠配套不全,无量水配水设施。本工程在建设时,国家投资修建支渠以上的工程基本上已经完工,而由群众投资投劳修建的支渠以下的田间工程,包括斗、分、引渠,由于多种原因至今尚未配套。据统计,灌区支渠和分支渠上均没有量水配水设施,所有支渠都存在斗、分、引渠配套不齐全的问题,造成水资源的极大浪费。
(5)电器设备目前大多数已属淘汰产品,设备性能差,安全可靠性低,能耗高,运行成本居高不下。
由于灌区存在以上问题和隐患,使工程功能下降,效益逐年衰减,直接影响灌区经济社会的发展和管理单位自我维持能力。 2.5续建配套节水改造情况
从2000年开始,利用国家专项资金对灌区实施续建配套节水改造,港口抽黄灌区截止2005年共完成:
西干渠全段12.87km渠道衬砌改造,并改造西干渠上生产桥9座,改造西干渠花五退水闸1座,修复了西干渠磨沟河渡槽;
衬砌改造吴村支渠0+000~5+500段5.50km渠道,改造生产桥4座,改造倒虹1座, 改建渡槽1座;
衬砌改造孟塬支渠1+708~2+6段0.94km、 3+115-3+590段0.48km共计1.42km渠道;
衬砌改造南头支渠3+617~6+205段2.58km渠道,改造生产桥4座; 在港口站出水池下游建排沙漏斗1座;
港口站更新抽水机组2台套,望远沟站更新抽水机组2台套,洼里站更新抽水机组3
台套,花五站更新抽水机组3台套;
改造35KV输电线路4.10km。
2000年—2005年续建配套节水改造项目建设容详见表2-3,目前,灌区主要工程设施现状况见表2-4。
表2-3 港口抽黄灌区续建配套项目已实施情况表
年度 项目名称 建设容 投资(万元) 国家专省地 小计 项资金 配套 100 50 54.25 25 2000 2001 西干渠及建筑物西干渠0+000-2+463段2.46km渠道基础灌浆和渠道154.25 改造 衬砌改造、2座生产桥改造、花五退水闸改造 西干渠改造 西干渠2+463-5+010段2.55km渠道衬砌改造 西干渠及建筑物西干渠5+040-8+245段3.20km渠道衬砌改造、 3座改造 生产桥改造、磨沟河渡槽改造 75 2002 港口站改造 更新32sh-19水泵1台、Z948T-10φ800电动闸阀1台 望远沟站改造 更新水泵2台、电动闸阀1台,更新进水钢管1.8t 洼里站改造 更新水泵2台、电动闸阀1台、更换进水钢管1.8t 154.84 105 49.84 西干渠及建筑物西干渠8+245-12+871段4.63km渠道衬砌改造、4座改造 生产桥改造 2003 232.01 150 82.01 排沙漏斗 建1座直径20m、水处理能力3.0m3/s排沙漏斗 吴村支渠及建筑吴村支渠0+000-4+00段4km渠道衬砌改造、1座倒虹物改造 改造、2座生产桥改造 孟塬支渠改造 孟塬支渠1+708-2+6段0.94km渠道衬砌改造 港口站改造 更新32sh-19水泵1台、更换开关柜3面 2004 望远沟站改造 更换开关柜1面 294.21 200 94.21 洼里站改造 更新14sh-16水泵1台、更换开关柜4面 花五站改造 改造主变压器1台 西傲站改造 改造主变压器2台、更换开关柜4面 更新电缆 更新电缆800m 南头支渠3+617~6+205段2.58km渠道衬砌改造、4南头支渠改造 座生产桥改造 吴村支渠4+000~5+500段1.5km渠道衬砌改造、1座吴村支渠改造 渡槽改造、2座生产桥改造 孟塬支渠改造 孟塬支渠3+115~3+590段0.48km渠道衬砌改造 代字营支渠 改造铁沟倒虹和4座生产桥 2005 525 350 175 洼里站前池 改造为单机单池进水 更换水泵机组3台套,更换高压开关柜3面,大修主花五站 变 家城站 大修主变1台,更换φ400出水钢管90m 吴村站 改建管护设施600m2 高压线路 改造35kv线路4.1km 合计 1735.31 1113 622.36 表2-4 港口抽黄灌区主要工程设施现状况表
抽水机组 灌溉系统 序号 名称 泵站名称 数量改造改造渠道名称 (套) (套) (套) 1 备用水源站 零级站 3 0 3 零级站干渠 东干渠 2 水源站 港口站 5 2 3 西干渠 望远沟站 洼里站 3 南头塬系统 家庄站低池 家庄站高池 寺角营塬 4 系统 花五站高池 5 吴村塬系统 西傲站 吴村站 花五站低池 6 孟塬系统 西泉站 家城站
4 4 1 5 3 4 3 0 0 0 0 0 1 4 1 5 南场支渠 3 3 孟塬支渠 吴村支渠 试验站 1 0 1 寺角营支渠 2 1 0 0 2 1 南头低支渠 南头高支渠 6 8 2 3 4 5 南头支渠 代字营支渠 总 已 未 渠道 已 总长度改造(km) (km) (km) 2.00 0.50 0 0 2.00 0.50 0 7.71 3.09 9.00 4.55 6.51 改造未 12.87 12.87 10.29 3.09 9.00 4.55 6.51 2.58 0 0 0 0 6.10 5.50 0.60 2.91 0 2.91 7.98 1.42 6.47 3 灌区续建配套节水改造的必要性和可行性
3.1工程现状
港口抽黄灌区2006年续建配套节水改造项目计划建设容为:
(1)渠道及建筑物工程
①南头支渠衬砌改造2.09km,桩号6+205~8+292,改造生产桥2座。
南头支渠从望远沟站出水口起至南支六斗,全长10.29km,设计流量分别为2.25m3/s(0+000—0+433)、1.80m3/s(0+433—6+548)、0.80m3/s(6+548—10+292),沿渠设斗渠6条。南头支渠始建于1976年,为砼预制块衬砌梯形渠道,由于受当时建设环境以及经济、技术条件的,工程施工质量较差,运行至今,老化破损十分严重,大量砼预制块脱落,渠岸塌陷,再加上渠道基础为沙性土,运行时水的渗漏损失很大,目前,渠系水利用系数仅为0.45左右,这对于高扬程灌区来说,大幅度增加了供水成本,同时对填方渠段安全威胁也很大。2002年望远沟站已经改造了2套抽水机组,南头支渠的供水基本上能够保证,2005年又改造了南头支渠的3+617~6+205段2.58km渠道,所以渠道改造继续向下游延伸,扩大有效灌溉面积很有必要。渠道上的生产桥,由于设计承载标准偏低,桥面板裂缝或折断,已成为危桥。
②南头低支渠衬砌改造7.00km,桩号0+000~7+000,改造生产桥8座、斗门15座。 南头低支渠始于家庄站低池出口至南头乡坡头村,全长9.00km,设计流量为0.70m3/s,始建于1978年,为砼预制块衬砌梯形渠道,渠道和生产桥存在的问题与南头支渠相同,另外由于工程建设后期资金缺乏,该渠道上至今还有15座斗门尚未配套。家庄站为南头塬系统的末端站,因流量和扬程较小,目前运行基本正常。
③代字营支渠衬砌改造2.88km,桩号0+000~0+830,1+050~3+100,桩号0+830~1+050为铁沟倒虹,维持现状。
代字营支渠始于南头支渠末端的留果村至代字营村,全长3.09km,设计流量为0.73m3/s,始建于1978年,为砼预制块衬砌梯形渠道,渠道存在的问题与南头支渠相同。
④建南头灌溉管理站管护设施200m2建设。
南头灌溉管理站于2002年成立,至今还没有正式的办公场所,一直是租用民房,地方狭小,相应的办公用具和办公设施无出安置,给灌溉管理带来了极大的不便。
(2)泵站及管理站改造 ①港口站前池及进水闸改造。
港口一级站始建于1976年,为灌区的水源站,已运行30年,它能否正常运行关系着整个灌区,由于水库的修建造成上游河段淤积严重,潼关河床高程较建库前淤积严重,且淤积仍不断发展,从工程近几年运行实践看,由于黄河水位的升高,导致前池经常串水、溢水,加之钢闸门已运行26年,达到钢结构报废年限,且止水橡皮老化,漏水严重,故有必要对前池及进水闸进行改造。
②西傲站更新2台14sh-6水泵,配套电机大修。
西傲站安装4台14sh-6水泵,是花五站的下一级抽水站,直接为吴村支渠供水,目前水泵的出水能力仅为设计出水能力的65%。2005年花五站已经改造3套抽水机组,为西傲站供水基本能够保证,2004~2005年,吴村支渠已经改造5.50km,渠道全线畅通,对西傲站进行水泵更新,吴村塬即可恢复正常灌溉。 3.2存在的主要问题
3.2.1目前灌区存在的主要问题
港口抽黄灌溉工程兴建于20世纪70年代。由于工程设计标准低,建设质量差,再加上受黄河水源泥沙含量高的影响,使工程设施存在严重问题,主要表现在:①干支渠预制块衬砌冻胀破损严重,未改造的干支渠衬砌完好率不足50%;②部分建筑物或老化失修、或因设计标准太低不能满足实际生产需要;③抽水机组受水流中有害泥沙颗粒磨蚀,泵体穿孔,叶轮直径磨小,叶片磨短,导致水泵出水能力锐减或根本无法运行;④部分电器设备已属淘汰产品,运行安全难以保证;⑤管理设施旧,给生产运行来极大不便。为了解决这些问题,迫切需要对灌区工程设施实施续建配套节水改造。 3.2.2项目区存在的主要问题
(1)南头支渠6+205~8+292段设计流量1.80m3/s,现状为砼预制块衬砌梯形断面,已运行29年,达到设计年限,目前,预制块普遍老化破损脱落,衬砌完好率不足50%。另外,渠道填土为砂质壤土,一旦渠道渗水,即迅速淘刷,形成水毁事故。
(2)南头低支渠0+000~7+000段设计流量0.70m3/s,现状为砼预制块衬砌梯形断面,已运行27年,达到设计年限,目前,阴坡预制块普遍老化破损、脱落、冻胀鼓起,衬砌完好率仅45%,灌溉运行时渗漏损失很大。另外,渠道各斗口没有设置斗门,灌溉时配水量难以控制。南头低支渠0+020~0+520段长500m,系深挖方渠道,挖深3~5m,该段渠紧靠家庄村,运行多年来,附近居民经常向渠倾倒生活垃圾,加之村污水、塬边洪水汇入渠,造成该段渠道淤积严重,每年都要花费大量人力、物力进行清淤。
(3)代字营支渠0+000~3+088段全长3.09km,设计流量0.73m3/s,现状为砼预制块衬砌梯形断面,已运行27年,达到设计年限,目前,阴坡预制块普遍老化破损、脱落、冻
胀,衬砌完好率仅48%,灌溉运行时渗漏损失很大。
(4)支渠上的生产桥均建于20世纪70年代,根据当时的车辆情况,一般设计为架子车桥、马车桥,设计荷载按马车-1t,拖拉机-3t设计,随着社会的发展,农村机动车辆的增加,许多桥桥面板裂缝、折断,已成为危桥。
(5)水泵由于较长时间抽取高含沙水运行,水泵的泵体、叶轮和密封环气蚀磨损十分严重,14sh—6水泵甚至出现泵盖穿孔,水泵出水量大幅度下降,实际出水量仅达到额定出水量的60%左右,能源单耗增加。电器设备大多数属淘汰产品,设备性能差,安全可靠性低。
3.3发展潜力分析
港口抽黄灌区的水源为黄河,取水点位于潼关县港口镇以北的渭河入黄口处,取水断面多年平均径流量433.1亿m3,平均流量1304.8m3/s,实测最大流量17800m3/s(1933年10月25日),最小流量85.0m3/s(1966年6月22日和1974年6月18日),常流量150~350m3/s。灌区渠首设计引水流量7.15m3/s,所以,从水资源方面讲,即使黄河水流量为最小枯水流量,也可满足灌区灌溉需水,可以说灌区水源充足。
灌区耕地面积30.6万亩,有效灌溉面积12.02万亩,灌区土壤为沙质壤土,土层深厚,土质松软,适宜于多种农作物的种植和生长。目前灌区作物以小麦、玉米为主,棉花、瓜果以及其他经济作物为辅。港口抽黄灌溉工程从1979年投入运行以来,灌区粮食和经济作物产量大幅度增长,为当地农业经济的发展发挥了不可替代的作用。
在续建配套节水改造项目实施以前,港口抽黄灌区渠系水利用系数大约只有0.40左右,通过连续几年进行续建配套节水改造,到2005年,渠系水利用系数已经提高到0.45。节水改造以前,大多数水泵由于长期抽引高含沙水,水泵因水流中有害泥沙颗粒磨蚀而受损,出水能力锐减为设计能力的65%左右,有的水泵甚至根本无法运行,节水改造后,改造泵的出水能力提高20%以上,尤其2004年在渠首修建了排沙漏斗以后,水源中泥沙颗粒70%以上被截排,基本上解决了有害泥沙颗粒对水泵的磨蚀问题。
港口抽黄灌区自然条件优越,灌溉效益非常明显,根据实际调查,粮食平均灌溉增产量为180—350kg,随着续建配套节水改造项目的逐年实施,工程设施状况不断改善,供水可靠性不断提高,供水成本逐年下降,将为采用先进的农业技术,改变传统的耕作方式,调整产业结构打下坚实的基础,大大提高灌区的灌溉效益和农业综合实力,实现灌区将可持续发展。
3.4续建配套节水改造的必要性
灌区处于干旱和半干旱地区,自然灾害以干旱为主,加之灌区土壤疏松,保水性差,一旦发生干旱,农作物产量锐减。通过对灌区进行综合分析,工程设计标准低,建设质量差,运行不可靠,不能满足灌溉需水要求,是影响工程效益正常发挥的关键,实施节水改造是解决灌区灌溉用水供需矛盾的根本途径。
(1)从水源的角度讲,灌区水资源充足,可由于泥沙对水泵的严重磨蚀以及电器设备的老化,造成水泵不能及时开启或被迫中断运行,出水效率大幅度降低,不仅不能保证及时和正常供水,同时也使能源单耗提高,增加了提水成本,让灌溉管理单位背上了沉重的经济包袱,也增加了灌区群众的负担。
(2)因灌区干支渠衬砌老化脱落,渗漏损失严重,渠系水利用系数过低,造成水资源和能源的极大浪费,使供水成本居高不下。
(3)水利是农业的命脉,农业是国民经济的基础,由于工程存在上述问题,供水可靠性差、成本高,严重制约了灌区经济的发展。
(4)通过节水改造,提高工程供水可靠性,有利于提高作物灌水的适时性,最大程度地提高作物产量。
(5)通过节水改造,降低能源单耗和提高水的利用率,不仅可以减轻农民灌溉水费负担,同时也可以促进灌区管理步入良性循环。
所以,为了充分利用黄河水资源,促进灌区经济社会的可持续发展,促进灌区管理尽快步入良性循环,对灌区实施续建配套节水改造十分必要。 3.5续建配套节水改造的可行性
(1)灌区灌溉发展潜力巨大。一是灌区以黄河为水源,不仅水资源量充足,而且水质具有一定肥力;二是农业资源条件优越,气候温和,光照充足,土质良好。灌区多年平均气温13℃,日照时数为2269小时,无霜期220天,而且土层深厚,土质松软,所以灌溉效益非常显著;三是最近几年来,随着农村产业结构调整的不断发展,在引入优良品种,采用先进耕作技术的前提下,灌溉效益进一步提高。
(2)灌区基础条件较好。港口抽黄灌溉工程历经数十年的建设运行,在各级的大力支持下,工程建设已具有一定规模,工程设施正在不断地改造完善。同时经过多年的水利建设和运行管理,培养了一批从事施工和管理的专业人才。
(3)灌区社会经济条件好。灌区地处关中东大门,交通发达、通迅便利,信息畅通。
2006年续建配套节水改造项目设计方案从灌区实际出发,技术成熟,切合实际,经济合理,所以,该方案是可行的。 3.6水资源平衡分析 3.6.1灌区水资源现状
灌区抽引黄河水,取水点位于潼关县港口镇以北的渭河入黄口处,取水断面多年平均经流量433.1亿m3,平均流量1304.8m3/s,实测最大流量17800m3/s(1933年10月25日),最小流量85.0m3/s(1966年6月22日和1974年6月18日),常流量150~350m3/s。 3.6.2水平年灌区需水量分析
(1)灌溉面积
灌区工程只供灌溉用水,灌区现有耕地30.6万亩,已成设施有效灌溉面积12.02万亩。根据近年来的实际情况,结合灌区所在地的经济规划,预测水平年灌区规划面积如下:
按照灌区经济规划,远期设计水平年2015年建设用地将较现在增加0.32万亩,根据有关土地,建设用地尽量不占用耕地,所以,初步认为灌区有效灌溉面积在2015年仍为12.02万亩。
(2)灌溉制度
本灌区为省关中地区重要的优质小麦商品粮基地,作物以小麦、玉米为主,棉花、瓜果以及其他经济作物为辅。在实施续建配套节水改造项目的过程中,将逐步优化产业结构,增加棉花、优质瓜果等高效经济作物的种植面积,复种指数由现状年的150%提高到155%。由于本灌区为高扬程电力提水灌区,开机灌溉牵涉到用电申请,设备检修准备等,工作头绪繁杂,运行成本高,实现作物充分灌溉,从灌溉管理角度讲,很不经济,所以,确定所有作物全部采用非充分灌溉,根据灌区多年运行情况,结合灌区灌溉试验资料,拟定不同水平年的综合灌溉制度见表3-1、表3-2。
表3-1 港口抽黄灌区(P=75%)灌溉制度(现状年)
种植 面种植 作物灌水灌水阶积 (万比例种类 次数 段 亩) (%) 灌水日期 灌溉 延续 灌水率综合 灌水 定额 3 定额 时间(m/s/ 定额 3(m/亩) 3(m/亩) (d) 万亩) (m3/亩) 1 冬灌 18/11~11/12 返青拔节 抽穗 播种 4.81 40 抽穗 灌浆 播前 现蕾 1.80 15 开花结铃 开花结铃 冬灌 花后 60 24 0.243 小麦 2 8.41 70 10/3~29/3 50 155 20 0.243 3 1 玉米 2 3 1 2 棉花 3 11/4~30/4 11/6~22/6 7/7~20/7 27/7~6/8 22/2~28/2 30/5~11/6 45 45 45 45 50 40 170 135 20 12 14 11 7 13 0.219 0.208 0.179 0.227 0.149 225.5 0.0 7/7~14/7 40 8 0.104 4 6/8~12/8 40 7 0.119 1 2 25/12~9/1 11/4~20/4 60 45 16 10 0.130 0.156 瓜果 3.01 25 150 3 膨果期 27/7~12/8 45 17 0.092 合计 18.03 150
表3-2 港口抽黄灌区(P=75%)灌溉制度(2015年)
种植 面种植 作物灌水灌水阶积 (万比例种类 次数 段 亩) (%) 灌水日期 灌水 定灌溉 延续 灌水率综合 33额 (m/ 定额 时间(m/s/ 万定额 3亩) (m/亩) (d) 亩) (m3/亩) 1 小麦 2 3 1 玉米 2 3 1 2 棉花 3 4.21 4.21 35 6.61 55 冬灌 18/11~11/12 返青拔节 抽穗 播种 抽穗 灌浆 播前 现蕾 35 开花结铃 开花结铃 冬灌 3.01 25 花后 10/3~29/3 11/4~30/4 11/6~22/6 7/7~20/7 27/7~6/8 22/2~28/2 30/5~11/6 7/7~14/7 60 50 45 45 45 45 50 40 40 170 135 155 24 20 20 12 14 11 7 13 8 0.191 0.191 0.172 0.182 0.156 0.199 0.347 0.150 0.243 236 4 1 瓜果 2 3 2 3 4 0.60 5 6/8~12/8 25/12~9/1 11/4~20/4 40 60 45 45 50 40 40 130 150 7 16 10 17 10 13 8 0.278 0.130 0.156 0.092 0.035 0.021 0.035 膨果期 27/7~12/8 播前 苗期 中期 1/3~10/3 30/5~11/6 23/6~30/6 合计 18.63 155 (3)灌溉需水量
按照规划水平年的灌溉面积、作物种植比例、复种指数以及灌溉定额计算出全灌区各灌溉系统的用水量。现状年(P=75%),净灌溉定额为225.5m3/亩,全灌区年灌溉毛需水量为7657万m3,其中,南头塬系统为3081万m3、寺角营塬系统为808万m3、吴村塬系统为1117万m3、孟塬系统为1930万m3;2015年(P=75%),净灌溉定额为236m3/亩,全灌区年灌溉毛需水量为5138万m3,其中,南头塬系统为2487万m3、寺角营塬系统为488万m3、吴村塬系统为900万m3、孟塬系统为1263万m3。详见表3-3。
表3-3 港口抽黄灌区灌溉需水量计算表(P=75%)
灌溉面积 (万净灌溉定额渠系水 利田间水 利毛需水量年份 灌溉系统 亩) 南头塬 寺角营塬 现状年 吴村塬 孟塬 合计 南头塬 寺角营塬 2015年 吴村塬 孟塬 合计 3.6.3灌区供水能力分析
灌区抽引黄河水,取水点常流量150~350m3/s,最小流量85.0m3/s。渠首设计引水流量7.15m3/s,所以,从水资源方面讲,即使黄河水流量为最小枯水流量,也可满足灌区灌溉需水。
但是,作为电力提水灌区,工程的供水能力能否满足需水要求,才是衡量灌区是否缺水的唯一标准。进行水资源供需平衡分析计算时,供水时段按照灌溉制度中所有作物全年
5.69 1.21 2.23 2. 12.02 5.69 1.21 2.23 2. 12.02 (m3/亩) 255.5 255.5 255.5 255.5 236 236 236 236 944 0.6 0.65 0.65 0.6 用系数 0.45 0.45 0.60 0.45 用系数 0.85 0.85 0.85 0.85 0.9 0.9 0.9 0.9 3.6 (万m3) 3801 808 1117 1930 7657 2487 488 900 1263 5138 累计灌溉天数计算,现状年为142天,远期规划年2015年为151天。工程的供水能力按全年累计灌溉天数,根据有关规定,以每天运行20小时计算,其中,南头塬系统按照望远沟站的供水能力计算,寺角营塬系统按照试验站的供水能力计算,吴村塬系统按照西傲站的供水能力计算,孟塬系统按照花五站低池的供水能力计算。经计算,现状年(P=75%),全灌区供水能力为4306万m3,其中,南头塬系统为1675万m3、寺角营塬系统为0万m3、吴村塬系统为904万m3、孟塬系统为1728万m3;远期规划年(P=75%),全灌区供水能力为7084万m3,其中,南头塬系统为2603万m3、寺角营塬系统为533万m3、吴村塬系统为1405万m3、孟塬系统为2544万m3。详见表3-4。
表3-4 港口抽黄灌区供水能力计算表(P=75%)
灌溉面积年份 灌溉系统 (万亩) 南头塬 寺角营塬 现 吴村塬 状 花五站 低年 孟塬 2. 池 合计 南头塬 寺角营塬 吴村塬 2015年 花五站 孟塬 2. 低池 合计 12.02 7084 2.6 90 151 2544 12.02 5.69 1.21 2.23 望远沟站 试验站 西傲站 2.52 0.5 1.36 95 98 95 151 151 151 4306 2603 533 1405 2.6 65 142 1728 2.23 西傲站 1.36 65 142 903 5.69 1.21 望远沟站 试验站 抽水站名 力(m/s) 效率(%) 时间(天) (万m) 2.52 0.5 65 0 142 142 1675 0 33额定供水能供水 供水 总供水能力3.6.3灌区水资源供需平衡分析
水资源供需平衡分析,根据灌区的特点,按南头塬、寺角营塬、吴村塬以及孟塬4个
灌溉系统分别研究。经分析,在现状年(P=75%),全灌区共缺水万3350m3,其中,南头塬系统缺水2126万m3、寺角营塬系统缺水808万m3、吴村塬系统缺水213万m3、孟塬系统缺水203万m3;远期规划2015年(P=75%),全灌区不缺水,总余水量1947万m3,其中,南头塬系统余水116万m3、寺角营塬系统余水45万m3、吴村塬系统余水505万m3、孟塬系统余水1281万m3。 详见表3-5。
表3-5 港口抽黄灌区水资源平衡表(P=75%)
需水量 年份 灌溉系统 (万m) 南头塬 寺角营塬 现状年 吴村塬 孟塬 合计 南头塬 寺角营塬 2015年 吴村塬 孟塬 合计
3.6.4项目区供水能力分析
本次改造的南头支渠2.09km(桩号6+205~8+292)、南头低支渠7.00km,(桩号0+000~7+000)、代字营支2.88km(桩号0+000~0+830,1+050~3+100),均位于南头塬灌溉系统,控制灌溉面积2.56万亩,占南头塬总灌溉面积的45%,现状渠系水利用系数为0.45,现状年灌溉毛需水量3801万m3,现状供水能力1675万m3,缺水2126万m3。根据测算,南头塬灌溉系统改造全部完成以后,渠系水利用系数可以达到0.60,由此推算出本次改造后,南头塬灌溉系统渠系水利用系数可以达到0.52,认为田间水利用系数和净灌溉定额不变,则
3801 808 1117 1930 2487 488 900 1263 3可供水量 (万m) 1675 0 904 1728 2603 533 1405 2544 3供需平衡 余(万m3) 缺(万m3) 2126 808 213 203 3350 116 45 505 1281 1947 本次改造后灌溉需水量为32万m3,较改造前减少512万m3,但南头塬系统仍缺水1614万m3,还需继续改造。
本次西傲站更新14sh-6水泵,配套电机大修,项目实施造后,改造水泵的出水效率可由现在的65%提高到95%,西傲站4台水泵平均出水效率可由现在的65%提高到80%,按现状年运行142天计算,供水能力可由973万m3提高到1112万m3,增加引水量139万m3,本次改造后吴村塬系统还缺水5万m3。
项目区供需水平衡计算详见表3-6。
表3-6 港口抽黄项目区供需水平衡计算表(P=75%)
供需平衡 灌溉面渠系水田间水供水 灌溉系净灌溉定毛需水节水(万增引(万时间 积(万利用系利用系能力 33统 额(m/亩) 量(万m) m) m) (万m) 亩) 数 数 333余 (万m) 3缺 (万m) 3改造前 南头塬 5.69 改造后 改造前 吴村塬 2.23 改造后 255.5 255.5 255.5 255.5 0.45 0.52 0.6 0.6 0.85 0.85 0.85 0.85 3801 32 1117 1117 512 1675 1675 973 1112 139 214 2126 1614 144 5
4 灌区续建配套节水改造项目建设容
根据灌区设施现状和存在问题,结合上级部门下达的项目投资计划,抓住关键问题,本着集中力量,搞好一片,逐步扩展的原则,本次续建配套节水改造项目计划实施以下两部分:
4.1支渠及建筑物改造
①南头支渠衬砌改造2.09km,桩号6+205~8+292,改造生产桥2座。
②南头低支渠衬砌改造7.0km,桩号0+000~7+000,改造生产桥8座、斗门15座,改造涵洞长500m。
③代字营支渠衬砌改造2.88km,桩号0+000~0+830,1+050~3+100,桩号0+830~1+050为铁沟倒虹,维持现状。
④新建南头灌溉管理站管护设施200m2建设。 4.2泵站改造
①港口一级站前池及进水闸改造。
②试验站水泵更新,电机大修及配电设施改造(另册编写)。 ③西傲站更新2台14sh-6水泵,大修配套电机2台。
5 工程地质
5.1区域地质 5.1.1地形地貌
潼关、华阴位于岭地轴北岭元台隆褶断带北翼汾渭地堑以南,豫西元台拗褶断带。北临黄河、渭河,南踞岭,由南向北分为5个地貌单元:①岭石质山地,面积240km2,岭山系的华山自西向东横卧南部,以分水岭与洛南为界,山坡陡峭,溪峪短急,自东向西有西峪、东桐峪、善东峪、潼峪、杜峪等,由南向北伸至山口,山高坡陡,石多土薄。②山前洪积扇区,面积约24km2,海拔700~900m,地形起伏大,水土流失严重。③残塬沟壑区,面积250km2,海拔500~700m,黄土台塬区,长期被峪道河水及地表径流冲刷、侵蚀,分割成宽窄不一的残塬、深沟,沟壑纵横,原面破碎,面积210km2。④渭河二级阶地,海拔390~470m,面积11km2。⑤渭河沿岸冲积平原,海拔330~350m,面积61km2。 5.1.2地层岩性
主要地层岩性为太古界黑云母斜长片麻岩及晚期侵入的花岗伟晶岩及第四系全新统沉积地层。
5.1.3地质构造及地震
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),项目区地震动峰值加速度为0.2g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相应地震基本烈度为8度。 5.1.4水文地质
地下水为第四系地层中的孔隙裂隙水及下部基岩裂隙水,受大气降水补给,在黄土台塬区,地下水埋深一般为100~250m左右,渭河二级阶地埋深13m左右。 5.2工程地质条件
港口抽黄灌区所处地形为黄土台塬沟壑区,灌区高程围为328~622.6m,地层岩性属第四纪沉积地层,表层土为上更新统风积黄土、浅灰黄色、土质均一、具有粉质感,土层厚度8~15m,土壤颗粒构成为粘粒含量30%~45%,砂粒含量70%~55%,属中砂质壤土,
天然容重1.23~1.61t/m3,孔隙率43%~47%。地基承载力120KPa,具有湿陷性。 5.3建筑材料
1、土料
地表上部黄土层厚8~15m,粘粒含量30~45%左右,碾压后的密度大于土层的自然密度,质量符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规》(SL251-2000)对碾压土料的质量要求,储量丰富,可作为渠堤填土及建筑物基础,在施工时,按最优含水量施工,确保填筑质量。
2、砂料
砂料场位于华阴市罗夫河峪口处,系第四纪冲、洪积中粗砂,成分以石英、长石为主,满足要求。
3、石料
石子自华阴市华山石料厂采购,系岭北麓花岗片麻岩,质地坚硬。 块石自华阴市境岭北麓采石场采购,系花岗片麻岩。
6 实施方案设计
6.1设计依据及标准 6.1.1 设计依据
《灌溉与排水工程设计规》(GB50288-99) 《渠道防渗工程技术规》(SL18-91) 《泵站设计规》(GB50265-97) 《渠系工程抗冻胀设计规》(SL23-91) 《水闸设计规》(SL65-2001) 《砼结构设计规》(GBJ10-)
《水利建设项目经济评价规》(SL72-94) 现行其它有关的规和规程。 6.1.2工程等级
根据《灌溉与排水工程设计规》(GB50288-99),其灌溉渠道按其流量小于5m3/s确定南头支渠、南头低支渠和代字营支渠为5等工程,相应建筑物级别为5级。 6.2续建配套节水改造的指导思想和设计原则 6.2.1指导思想
合理利用水资源,大力发展节水灌溉,降低能源消耗,促进灌区良性循环机制的建立,进一步改善农业生产条件,提高农业抗灾能力,促进农业和农村经济持续稳定发展。 6.2.2 设计原则
(1)以节水增效为中心,依靠科技进步和技术创新,提高灌溉水利用率,实现水资源的高效利用和灌区可持续发展。
(2)工程改造方案应结合灌区地形、地质条件和现有工程设施,坚持技术先进、经济合理,管理运行方便的原则。
(3)工程改造方案应充分利用原有设施,并要求新老设施配合良好。
(4)改造工程项目应该是批准的年度实施计划。 6.2.3续建配套节水改造的主要目标
本续建配套节水改造项目建设的主要目标是:减少干、支渠输水损失,提高灌溉水利用率; 改善机电设备运行状态,降低能源消耗和供水成本,提高灌溉供水保证率;增强灌溉管理的能力,规灌溉管理,改善用水秩序。最终目标是促进农业结构调整、农业增产和农民增收。 6.3工程总体布置
根据多年的灌溉运行实践,南头支渠、南头低支渠和代字营支渠布置合理,满足灌溉要求,所以,南头支渠、南头低支渠和代字营支渠改造不改变渠道的平面布置。
各个泵站水泵电动机等主要设备选型规,工程布置合理,所以机电设备改造工程中根据原型号参数尽量选用高效、节能产品。 6.4工程设计 6.4.1南头支渠改造设计
南头支渠起于望远沟站出水池,全长10.29km,控制面积5.69万亩,渠首设计流量2.25m3/s,现状渠道水力要素见下表6-1。
表6-1 南头支渠现状水力要素表 设计流量(m/s) 3设计 设计 最小 流量 最小 流速 最小 水深 底宽(m) 渠深(m) 比降 桩 号 流速 水深 (m/s) (m) (m3/s) (m/s) (m) 1.03 1.11 1.00 0.82 0.71 1.00 1.40 1/2000 0+000~0+433 0+433~6+548 6+548~10+300 2.25 1.80 0.96 0.96 0.72 0.79 0.60 1.00 1.10 1/2000 0.80 0.87 0.71 0.3 0.67 0.46 0.60 1.10 1/1500 本次改造段起止桩号为6+205~8+292,全长2.09km,现状断面为梯形,坡比1:1。0+433~6+548段 底宽1.00m,比降1/2000,渠深1.40m,上口宽3.80m;6+548~8+292
段底宽0.60m,比降1/1500,渠深1.10m,上口宽2.80m。改造方案为维持渠道比降、平面位置不变,将过水断面改造为弧底梯形。
(1)弧形半径确定 弧形半径R按下式确定 B/2R= tg(α/2)
B——现状渠底宽,B=1.00m(6+205~6+548),B=0.60m(6+548~8+292) α——边坡与水平线夹角,α=45°。
R=1.21m(6+548~8+292)R=0.72m(6+548~8+292) (2)弧形底设计
弧形底曲率半径0.724m,其与现状渠底及两边坡相切,园心角90°,弧形周长1.14m,外周长1.26m,采用C15·F50·W4砼现浇,设计厚度8cm。
(3)两边坡衬砌设计
梯形两边坡采用现浇C15·F50·W4砼,设计厚度8cm。 (4)水力计算
过流能力采用明渠均匀流公式Q=AC(Ri)1/2计算,改造后的渠道水力计算见表6-2。
表6-2 南头村支渠改造后水力要素表 设计流设计 桩号 量3设计 最小 最小 流速 最小 水深 流速 水深 流量 3半径(m) 渠深(m) 比降 糙率 (m/s) (m/s) (m) (m/s) (m/s) (m) 6+205~6+548 6+548~8+292 1.80 0.95 0.98 0.72 0.73 0.59 1.21 1.40 1/2000 0.015 0.80 0.87 0.72 0.32 0.70 0.48 0.72 1.10 1/1500 0.015 由水力计算得出,在设计情况下,水深0.98m,现状渠道深1.40m(6+548~8+292),设计衬砌深度取1.25m。水深0.72m,现状渠道深1.10m(6+548~8+292),满足要求,设计衬砌深度取0.95m。
(5)土工布铺设
在设计衬砌层的下部铺设一布一膜复合土工布,膜厚0.25mm,布重100g/㎡。 (6)伸缩缝设计
沿水流方向每4m设一道伸缩缝,缝宽20mm,缝下部采用聚氯乙烯胶泥热灌,上部用M10水泥砂浆封口抹平。 6.4.2南头低支渠改造设计
南头低支渠起于家庄站出水池,全长9.00km,控制面积1.26万亩,渠首设计流量0.70m3/s,现状渠道水力要素表见下表6-3。
表6-3 南头低支渠现状水力要素表
设计流桩号 量设计 设计 最小 流量 最小 流速 最小 水深 底宽(m) 渠深(m) 比降 流速 水深 (m3/s) (m/s) (m) (m3/s) (m/s) (m) 0+000~7+000 0.7 0.83 0.66 0.28 0.66 0.42 0.60 1.10 1/1500 本次对南头低支渠上游段7.00km进行改造,现状断面为梯形,坡比1:1,底宽1.00m,比降1/1500,渠深1.10m,上口宽2.80m。改造方案为维持渠道比降、平面位置不变,将过水断面改造为弧底梯形。
(1)弧形半径确定 弧形半径R按下式确定 B/2
R= tg(α/2)
B——现状渠底宽,B=0.6m
α——边坡与水平线夹角,α=45°。 R=0.72m (2)弧形底设计
弧形底曲率半径0.724m,其与现状渠底及两边坡相切,园心角90°,弧形周长1.14m,外周长1.26m,采用C15·F50·W4砼现浇,设计厚度8cm。
(3)两边坡衬砌设计
梯形两边坡采用现浇C15·F50·W4砼,设计厚度8cm。 (4)水力计算
过流能力采用明渠均匀流公式Q=AC计算,改造后的渠道水力计算见表6-4。
表6-4 南头低支渠改造后水力要素表 设计 桩号 流量3设计 设计 最小 最小 最小 弧底 流速 水深 半径 流速 水深 流量 3渠深(m) 比降 糙率 m/s) (m/s) (m) (m/s) (m/s) (m) (m) 0+000~7+000 0.70 0.84 0.67 0.28 0.66 0.43 0.72 1.10 1/1500 0.015 由水力计算得出,在设计情况下,水深0.67m,现状渠道深1.10m,满足要求,设计衬砌深度取0.95m。
(5)土工布铺设
在设计衬砌层的下部铺设一布一膜复合土工布,膜厚0.25mm,布重100g/㎡。 (6)伸缩缝设计
沿水流方向每4m设一道伸缩缝,缝宽20mm,缝下部采用聚氯乙烯胶泥热灌,上部用M10水泥砂浆封口抹平。 6.4.3代字营支渠改造设计
代字营支渠起于南头支渠8+200处,全长3.09km,其中桩号0+830~1+050段为铁沟倒虹,控制面积1.30万亩,渠首设计流量0.73m3/s,现状渠道水力要素见表6-5。 表6-5 代字营支渠现状水力要素表
设计流3设计 设计 最小 流速水深 流量 最小 最小 流速水深 桩号 渠底渠深量(m/s) 宽(m) (m) 3(m/s) (m) (m/s) (m/s) (m) 0.73 0.91 0.62 0.29 比降 断面型式 0+000~0+830 1+050~3+100 0.72 0.40 0.60 1.1 1/1200 梯形 0.73 0.85 0.68 0.29 0.67 0.43 0.60 1.1 1/1500 梯形 本次对代字营支渠全段进行改造,改造渠道长度2.88km,现状断面为梯形,坡比1:1,渠深1.10m,比降1/1500,渠口宽2.80m,本次设计对现状渠道拆除重建,维持比降、渠
线不变,按弧底梯形断面进行改造。
(1)弧形半径确定 弧形半径R按下式确定
R=
B/2tg() 2
B——现状渠底宽B=0.6m
α——边坡与水平线夹角,α=45° R=0.724m (2)弧形底设计
弧形底曲率半径0.72m,其与现状渠底两边坡相切,圆心角90°,弧形周长1.14m,外周长1.26m,采用C15·F50·W4砼现浇,设计厚度8cm。
(3)边坡衬砌设计
边坡采用现浇C15·F50·W4砼,厚度8cm。 (4)水力计算
过流能力采用明渠均匀流公式Q=ACRi计算,改造后的渠道水力计算见表6-6。 表6-6 代字营支渠改造水力要素表
设计 设计 设计 最小 桩号 流量 流速3最小 最小 流速水深 水深 流量 3渠底宽渠深(m) (m) 比降 糙率 m/s) (m/s) (m) (m/s) (m/s) (m) 0+000~0+830 1+050~3+100 0.73 0.92 0. 0.29 0.72 0.41 0.72 1.10 1/1200 0.015 0.73 0.84 0.67 0.29 0.66 0.43 0.72 1.10 1/1500 0.015 (5)土工布铺设
在设计衬砌层的下部铺设一布一膜复合土工布,膜厚0.25mm,布重100g/㎡。 (6)伸缩缝设计
沿水流方向每4m设一道伸缩缝,缝宽20mm,缝下部采用聚氯乙烯胶泥热灌,上部用M10水泥砂浆封口抹平。
6.4.4渠系建筑物设计
(1)生产桥改造设计
共计改造生产桥10座,其中南头支渠生产桥2座,桩号分别为6+486、7+416。南头低支渠改造生产桥8座。
生产桥按汽-20荷载设计,验算荷载挂-100,设计桥宽4.00m,采用现浇C25砼板结构,板厚20~24cm,两侧设安全带,宽20cm,高40cm,桥基础采用M7.5浆砌石条形基础,底宽1.00m。
(2)斗门改造设计
南头低支渠改造斗门15座,斗门采用铸铁镶铜闸门,斗门尺寸400×400mm,斗门后接矩形砼盖板涵穿过渠堤,盖板涵宽0.40m,高0.50m,盖板厚0.10m,涵长2.00m,盖板涵与下游渠道采用砼扭面连接。
(3)涵洞改造设计
南头低支渠0+020~0+520段长500m,系深挖方渠道,挖深3~5m,该段渠紧靠家庄村,运行多年来,附近居民经常向渠倾倒生活垃圾,加之村污水、塬边洪水汇入渠,造成该段渠道淤积严重,每年都要花费大量人力、物力进行清淤,本次拟将该段渠道改造为城门洞型涵洞。设计涵洞底宽1.30m,高1.80m,涵洞底板、侧墙采用M7.5水泥砂浆砌石,拱圈采用现浇C20砼,厚0.30m,拱顶覆土厚0.50m,涵洞壁采用M10水泥砂浆抹面,厚度25mm,涵洞水力要素见下表6-7。
表6-7 南头低支渠涵洞水力要素表
设计 桩号 流量 3设计 设计 流速最小 最小 最小 流速水深 水深 流量 3渠底宽渠深(m) (m) 比降 (m/s) (m/s) (m) (m/s) (m/s) (m) 0+020~0+520 0.70 0.82 0.66 0.28 0.63 0.34 1.30 1.80 1/1500 6.4.5港口一级站前池及进水闸改造设计
港口一级站现状为单机单池进水,共有5个前池,径D=5.00m,池顶高程326.50m,池底高程322.0m,池高4.50m,为现浇砼结构,壁厚40cm,前池上游为进水流道,顶高程
326.05m,底高程323.22m,宽2.20m,高3.28m,为浆砌石结构。流道进口设有钢闸门5个,闸孔尺寸2.20×1.60m,配手摇螺杆式启闭机QLSD-5,闸后设计有5个拦污栅及
人行工作桥,前池设计水位为325.00m。
港口一级站始建于1976年,已运行30年,由于水库的修建造成上游河段淤积严重,潼关河床高程较建库前水位升高,导致前池经常串水、溢水,加之钢闸门已运行26年,达到钢结构报废年限,且止水橡皮老化,漏水严重,故有必要对前池及进水闸进行改造。
改造方案为:保持现状前池及其上游流道的平面尺寸及底部高程不变,将进水前池的外壁及流道的隔墙按照相同材料和相同厚度加高1.50m,同时将闸台板及流道顶部的工作桥相应抬高1.50m;按原尺寸更换进水闸门,因闸台板抬高,所以在闸后增设胸墙。
(1)前池改造设计
将前池池壁用现浇C20砼在现有基础上加高1.50m,厚度0.40m;
将前池上游进水流道隔墙按现状尺寸采用M7.5浆砌石加高1.50m,隔墙厚0.60m。 (2)进水闸改造设计
拆除现状闸台板及5个钢闸门,在流道隔墙加高后重建闸台板,闸台板采用现浇C20砼,厚25cm,净跨度2.20m,宽2.50m。同时在闸板后设置胸墙,以防止闸顶翻水。胸墙采用钢筋砼结构,高度353cm,厚20cm。并更换5孔进水闸为铸铁镶铜闸门,尺寸2.20×2.00m,选用手电两用5t启闭机。对现状拦污栅预以拆除,采用型钢重新加工5个,总重2.05t拦污栅。
拆除现状人行桥,在池壁和流道隔墙加高后重建人行桥,设计人行桥面板采用现浇C20砼,厚20cm,净跨度2.20m,宽2.00m,桥南侧设钢管栏杆,高1.10m。 6.4.6建南头灌溉管理站
为方便南头塬系统灌溉管理工作,拟建南头灌溉管理站1座,站址位于南头乡西,占地2.00亩,新建砖混结构管理房200m2,为二层结构,院设计水窖1眼,容积10m3,管理房顶设计1t水箱,同时对站区进行绿化,绿化面积600m2,对站区道路进行硬化,面积360m2。站区砌砖围墙设计高2.40m,周长145.50m。
7 机电、电气、金属结构
7.1西傲站水泵更新
西傲站现状安装4台14sh-6水泵,配套JSQ158-4型电机,P=680kw,转速1470r/min,单机流量0.34m3/s,净扬程116.5m,本次对该站1#、2#水泵进行更新,设计水泵选用350S125型。 7.2电机大修
对1#、2#水泵目前配套的电机进行大修,更换绕组及元件,加强绝缘。
8 工程管理
8.1管理与机构
港口抽黄灌溉工程建设于20世纪70年代,于1992年通过竣工验收,管理机构为市港口抽黄管理局,系市水务局下属的二级单位,共有职工150余人,管理局下设行政办、人事科、灌溉科、工程科等8个科室以及零级抽水站、港口一级站、望远沟二级站等14个抽水站,各抽水站与当地村组积极配合,成立了农民用水协会,进行斗渠以下田间工程管理。
8.2工程建设管理 8.2.1管理机构
自2000年始,港口抽黄灌溉工程列入我省续建配套节水改造项目时,按照省水利厅的要求,成立了港口抽黄灌区续建配套节水改造项目领导小组,领导小组下设办公室,办公室下设工程、财务和综合三个科室。工程科具体负责年度项目的前期工作、工程招投标、工程建设以及工程验收等;财务科按照财务管理的有关规定,负责工程建设资金管理,使用好建设资金;综合科负责机电设备、材料的采购工作。
港口抽黄灌区续建配套节水改造项目组织机构框图
8.2.2工程建设质量管理
实行项目法人制、招投标制、工程监理制和合同制是港口抽黄续建配套节水改造项目施工管理的关键环节,实施过程中,港口抽黄管理局作为项目法人必须按照国家计委、建设部、水利部的规定和有关规,分别制定四制管理办法,约束施工企业,约束监理单位。
质量管理的主要任务是工程质量的检查、监督、考核等一系列工作,质量目标管理是
工程科财务科综合科港口抽黄灌区节水改造项目办公室 港口抽黄灌区节水改造项目领导小组 保证工程质量的关键,成立相应的组织机构,配备专职质检人员是不可缺少的环节,同时还要制定必须的可操作的规章制度,与上级质量监督部门、监理单位、施工单位及设计代表密切配合共同抓好质量工作。
(1)质量监督
工程质量监督的依据是国家的标准规、设计文件、质量管理制度等。监理单位是质量监督的主体,在质量监督方面,监理单位具有一定的性;建设单位应为监理单位提供一切方便,保证监理单位按合同行使其权利和义务。
(2)质量检查
为保证工程质量,建设单位、施工企业和监理单位都必须完善质量保证体系,建立健全质检机构,配备相应专业的质检人员,坚持隐蔽工程三方验收制度,坚持初检、中检和复检制度。 8.3管理围及职责 8.3.1工程管理围
实施续建配套节水改造后,根据管理局的规定,南头支渠、南头低支渠、代字营支渠均交由南头管理站管理,根据省水利厅下发的有关文件,管理围为渠道左右堤坡脚以外3.0m,机电设备改造完成后,每个泵站仍由原管理单位进行管理,管理围为建筑物外轮廓线以外3.0m。 8.3.2管理职责及要求
(1)渠系工程
①每个灌季行水结束后,对渠道进行安全检查,发现陷坑、裂缝等病险及时处理。 ②严禁在渠堤取土。
③渠道上严禁修建其它建筑物,其它工程穿越渠道的必须征得管理部门同意。 ④及时对渠道进行清淤、除草。
⑤渠道上的闸门、启闭机定期进行润滑及检修。 (2)抽水站工程
①定时观测前池水位变化,观测泥沙淤积。
②改建机电设备,定期检修,确保设备完好率95%以上。
③做好变压器、电缆、水泵电机、开关设备的电气绝缘试验。在设备停止工作超过规
程规定时限重新开启时,应进行必要的绝缘检测。
④做好避雷器和电气设备接地电阻测量校核工作,避雷器接地电阻≤10Ω,电气设备接地电阻≤4Ω。
⑤定时对变压器短路阻抗进行测试。
⑥发现水泵出水异常(流量突然减少或压力降低)时应及时查找原因。 ⑦做好运行记录。 8.4管理改革
港口抽黄灌区主要灌溉潼关、华阴黄土台塬沟壑区,塬面地势较高,地下水埋深100~250m,是一个水资源严重缺乏区,自港口抽黄工程竣工验收投入运行以来,为当地群众增产增收发挥了很大的作用,其作用与地位愈来愈重要,积极进行灌区管理改革,为灌区群众管好水、浇好地,提供良好的服务,是管理单位责无旁贷的责任和义务,灌区的管理改革方案应从以下几个方面深入探索,制定适应新时期管理改革的措施。
(1)定员定岗,推行聘任制
按照水利部、财政部关于《水利工程管理单位定岗标准的规定》,结合灌区实际情况确定各抽水站、干支渠管理人员数量,根据设岗情况,在全局围进行公开考试、演讲答辩、评议,组织考核等形式,进行全员竞聘上岗,签订聘用合同。
(2)试行管养分离
结合灌区实际情况成立一个专业养护队,其主要承担部合同,企业化运作,同时积极向外拓展市场、适应市场,迈出全面实行市场化运作的第一步。
(3)建立健全群管组织,落实有效灌溉面积
支渠以下工程成立农民用水协会,农民用水协会在业务上受各管理站指导,充分发挥农民用水协会的桥梁纽带作用,实行水价公开、水量公开,坚持开票到户,使灌区群众用上放心水、明白水。
(4)建立企业服务承诺制度
建立企业服务承诺制度是改革的重要任务之一,过去,水利管理是事业单位,其运行机制仅限于一厢情愿。服务承诺制度建立后,供水方和用户成了两个具有平等权利的法人,用户按价交纳水费,供水方按承诺供水。这就要求企业要保持抽水站、供水渠道完好率,员工在岗率、技术负责人、技术工人各司其职,各负其责。一改过去职责不清效率不高,供不上水无责任,用不上水没办法,交不上费无人管的局面。
9、施工组织设计
9.1 施工条件
(1)水文气象条件
工程所在地多年平均降雨量625.5mm,7-9月份降水量占全年的50%~60%,年平均气温13℃,极端最高气温42.7℃,极端最低气温-18.2℃。
(2)水、电、路条件
施工场地周围无可利用水源,施工用水需从临近村庄拉运,拉运距离1.0~3.0km。 南头支渠、南头低支渠、代字营支渠施工渠线较长,需要分别备用发电机2台。 三条支渠附近都有乡间公路,交通方便。右岸渠堤宽2.50m以上,可作为施工道路。 9.2建筑材料
砂料场位于华阴市罗夫河峪口外,系第四纪冲、洪积中粗砂,成分以石英、长石为主,满足砼用砂要求,运距40km,石子自华阴市华山石料厂采购,系岭北麓花岗片麻岩,质地坚硬,运距35km。 9.3施工组织管理
(1)由港口抽黄管理局组建成立港口抽黄灌区续建配套节水改造项目领导小组,领导小组下设办公室,办公室下设工程、财务、综合三个科室,共编制人员7人。
(2)工程监理
选择或通过招标方式确定有水利水电工程监理资质的监理公司进行工程施工监理工作。
根据国家法规和监理合同进行工程施工监理工作的监理单位,受建设单位(业主)委托,对工程项目的资金使用,形象进度和工程质量进行全过程监督控制,并协调建设单位和施工企业之间的关系。
(3)招投标管理和合同管理
按照《中华人招标投标法》,通过招投标程序,选择有资质、有技术力量、有施工机械设备、有建设业绩、有良好企业信誉和一定经济实力的施工企业参加投标,优先考虑水利水电专业施工队伍。企业按照承包合同施工,确保进度和质量。
9.4施工方法及要求
港口抽黄2006年续建配套节水改造项目的主要工程有渠道衬砌、建筑物改造、机电设备更新。工程施工以机械作业为主,不能使用机械作业完成的由人工完成。
工程用钢筋选用Ⅰ级钢或Ⅱ级钢,其抗拉强度不低于210MPa或310MPa,使用前应按规进行抽检。钢板型钢采用Q235号。水泥选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,应符合国家水泥质量标准。
土工布运到工地后应进行检验,检验的项目有厚度、每平方米质量、抗拉强度等。 9.4.1渠道改造施工
(1)渠槽成型
先分段拆除现状衬砌预制块,拆除后进行分拣,完好无损的预制块或石料清理干净回收待用,然后清理渠槽,清除的废渣及时运出场外,清理完渠槽后按设计要求回填,回填采用椽帮埝的施工方法,回填后的渠槽为倒三角形断面,渠深不变,渠槽口宽不大于1.50m。渠道土槽采用人工削模成型。
(2)膜料铺设
防渗膜铺设时,清理干净渠槽的杂物,防止刺破防渗膜。接缝用专用粘合剂粘接,接缝宽不小于15cm。
(3)弧形底砼现浇
①砼配合比由试验确定,严格按试验配合比施工。
②采用0.4m3砼搅拌机拌和,小翻斗车运输,人工入仓,机械振捣。 ③养护期不得少于7天,养护期必须保持砼表面湿润。 9.4.2建筑物施工
建筑物主要有生产桥、斗门等,施工前应熟悉图纸,严格按图纸施工。
要求模板定位准确,固定牢靠,接缝严密,表面干净,支架配件具有足够的刚性,在机械震捣情况下不变形,砼用水泥应选用符合国家水泥质量标准的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不低于32.5MPa,砂子宜采用细度模数在2.5~3.0之间的粗中砂,宜冲洗干净,不含泥土等杂质。石子使用前应冲洗干净,不得使用风化严重的石料,砼工程应当以机械震捣为主。
9.5施工进度
根据本工程的建设容,施工工期计划安排8个月,详见表9-1。 表9-1 施工进度计划表 工程名序号 称 1 施工准招标及设备采备 购 砌体拆除 支渠及2 建筑物改造 铺膜、衬砌 建筑物 南头管理站 3 机电设备改造 4
试运转 渠槽成型 施工容 2007年 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 10 环境影响评价和水土保持
10.1 设计依据及标准
(1)《中华人环境保》 19年12月26日 (2)《中华人水土保持法》 1991年6月29日 (3)《建设项目环境保护管理条例》 1998年12月4日 (4)《省建设项目环境管理实施细则》 10.2 环境现状
(1)工程地处关中平原东部,受南山支流冲刷切割,灌区沟壑发育,地形破碎,水土流失严重。
(2)灌区土壤疏松,保水性差,干旱对农业影响最大,由于灌区设施破损严重,配套较差,所以灌溉农业的发展受到严重制约。 10.3工程对环境的影响
支渠改造工程,主要工作是拆除原有的砼预制板或浆砌石、土方回填、整治渠道断面,铺设防渗薄膜,现浇砼衬砌,有较大的土方工程,取土时可能会拢动土方,影响环境,应注意选择土场。同时原渠道破损的砼板块和浆砌石,数量较大,应弃至设计划定的地方堆放掩埋。
施工投入的劳动力资源和材料、机械很少,其生产过程中的废水、废气、废渣对自然环境和生态环境造成的负面影响很小,同时也是暂时的,随着工程建成将消失。 生产桥改为钢筋砼桥,要拆除砌石和开挖桥台基础,对当地居民生产生活在一定程度上带来一定影响,同时弃土弃渣如不合理安排,会带来新的水土流失。 10.4环境及水土保持措施
(1)工程开挖应制定合理的开挖方式,避免过度和随意开挖。
(2)合理选择施工用料堆放地点,严格按设计要求堆放,弃渣弃土应运至指 定场地平整及植草。
(3)注意开挖、堆放等活动破坏原地表植被的要及时恢复。
(4)施工过程中,空置的开挖面、裸露面及道路护坡均应做好防止雨水冲刷造成
水土流失或植被的破坏。
(5)施工过程中推行清洁生产工艺,降低生活、生产废水污染物总量及浓度。 (6)提高水的循环利用率。
(7)施工场地道路应经常洒水,保持湿润和干净,防止或减少扬尘。
(8)施工结束时,应认真清理工地现场,采取复土造田、植树种草恢复土地原有功能。
11 工程投资概算
11.1编制说明
港口抽黄灌区位于省关中平原东部的潼关县和华阴市境。灌区东西长30.5km,南北宽12.1km,总面积369km2。设计灌溉面积21万亩,抽水流量7.15m3/s。对灌区进行续建配套节水改造工程,可以合理利用水资源,发展节水灌溉,进一步改善农业生产条件,加快高效农业生产模式的建立和推广,促进农村经济持续稳定发展。
本次续建配套节水改造工程包括: (1)支渠及建筑物改造工程:
①南头支渠改造渠道2087m,改造生产桥2座;
②南头低支渠改造渠道7000m,改造生产桥8座,斗门15座。 ③代字营支渠改造渠道2880m; ④新建南头灌溉管理站管护设施200m2。 (2)泵站改造工程:
①港口一级站前池及进水闸改造; ②西傲站水泵更新2台及电机大修; 11.2编制依据 11.2.1编制依据
投资概算主要依据省计委以陕计项目[2000]1045号文颁发的《省水利水电工程概预算编制办法及费用标准》(以下简称“2000”办法及标准)进行编制。 11.2.2定额依据
(1)水利水电建筑工程:采用2000年颁发的《省水利水电建筑工程预算定额》,并扩大5%作为概算定额进行计算。
(2)水利水电设备安装工程:采用2000年颁发的《省水利水电设备安装工程预算定额》,并扩大5%作为概算定额。
(3)水利水电施工机械台班费定额:采用1996年颁发的《省水利水电施工机械台班费定额》,并根据2000办法要求将一类费用乘以1.15调整系数,二类费用按工程所在地的材料价格进行调整。
11.2.3费用标准
(1)其它直接费:建筑工程按基本直接费的5.5%,安装工程按基本直接费的6.7%进行计算。
(2) 间接费:按《省水利水电工程概预算编制办法及费用》执行,见下表11-1。 表11-1 间接工程费率表 序号 一 1 2 3 4 5 6 二 建筑工程 机械化施工的土石方工程 土方工程 石方及砂石备料工程 混凝土工程 钻孔灌浆工程 辅助工程 设备及安装工程 工程类别 取费基础 直接费 人工费 人工费 人工费 人工费 人工费 人工费 间接费率(%) 17 40 55 140 140 75 150 (3)计划利润
按直接费、间接费之和的7%计算。 (4) 税金
按直接费、间接费、计划利润之和的3.22%计算。 11.2.4基础单价
(1)人工预算单价:根据“2000办法”要求,人工预算单价为技工26.60元/工日,普工23.90元/工日。
(2) 材料预算价格:主要材料根据2006年调查的当地(施工现场)材料价格水平进行计算,其中十大主要材料由“2000办法”要求,以规定价进入工程单价。实际价与规定价之差计取税金后列入工程单价最后一项,不作为计取利润的基础。 次要材料按目前市场水平综合确定。
(3)设备费
由设备原价、运杂费、采购及保管费三项组成,其中设备原价按目前市场价确定,运杂费按设备原价的5%计列,采购保管费按设备原价、运杂费之和的0.7%计算。
11.2.5临时工程
临时工程按施工组织设计所提供的工程量乘单价进行计算。其它临时工程按一至六部分建安工作量(不含其它临时工程本身)的4%计算。 11.2.6其它费用
按《省水利水电工程概预算及费用标准》及大型灌区续建配套与续建配套节水改造项目工作指南进行计算。
(1)建设管理费
①建设单位人员经常费=1.9万元/人·年×5人×1年; ②工程建设监理费=建安量×1.2%;
③项目建设管理费=(建设单位人员经常费+工程建设监理费)×13%。
④建设场地征用费:根据工程实际需要永久占地按2万元/亩补偿,临时占地0.1万元/亩进行补偿。
(2)生产准备费:本次概算不计算。 (3)科研勘测费
①工程科学研究试验费:按建安工作量的0.5%计算。 ②勘测设计费:按工程总投资的3%计算。 (3)其他费用
①定额编制管理费:按建安工作量的0.15%计算。 ②工程质量监督费:按建安工作量的0.25%计算。 11.2.7预备费
(1)基本预备费:按基本费用的5%计算。
(2)价差预备费:根据陕计(1999)743号文精神,价差预备费暂为“零”,因此,本项目不计此项费用。 11.2.8资金筹措
本项目的建设资金为国家续建配套节水改造项目专项资金及省、市地方配套资金,国家与省、市地方资金比例为2:1。国家续建配套节水改造专项资金国家计划部门已经逐级下达,地方配套资金也已经落实,待该实施方案批准后,即可进行工程招标,随后进行开
工建设。 11.3工程总概算
港口抽黄灌区2006年续建配套节水改造项目(不含实验站改造)概算总投资484.63 万元,其中建筑工程费393.67万元,设备及安装工程费30.95万元,费用36.92 万元,预备费23.08 万元。工程总概算详见表11-2。
表11-2 工程总概算 单位:万元
序号 Ⅰ 一 工程或费用名称 水工建筑物 建筑工程 建筑 安装 设备费 工程费 工程费 374.46 19.21 3.69 3.21 10.29 13.76 费用 预备费 合计 36.92 占基本 费用% 374.46 81.1 13.98 16.97 19.21 36.92 3.0 3.7 4.2 8.0 二 机电设备及安装工程 三 四 五 六 七 金属结构设备安装 工程 临时工程 费用 基本费用(一至五部393.67 6.90 分合计) 予备费 393.67 393.67 6.90 6.90 24.05 36.92 24.05 24.05 461.54 100.0 5.0 5.0 23.08 23.08 23.08 23.08 1.基本予备费(P=5%) 2.价差予备费(P=0%) 八 九 十 建设期还贷利息 静态总投资 工程总投资 36.92 23.08 484.63 105.0 36.92 23.08 484.63 105.0 12 经济评价
12.1评价依据、原则及计算参数 12.1.1 评价依据、
(1)《水利建设项目经济评价规》(SL72—94)(以下简称“规”); (2)《建设项目经济评价方法与参数》(第二版);
(3)《省大型灌区续建配套与续建配套节水改造项目工作指南》 (以下简称“指南”); 12.1.2 评价原则
续建配套节水改造项目属社会公益事业,故项目经济评价只进行国民经济评价,根据有无该项目的增量费用与增量效益进行分析评价。 12.1.3计算参数
(1)经济计算期:根据“指南”规定,本项目经济计算期为31年,其中建设期为1年,正常运行期为30年,设备使用期为15年。
(2)基准点:建设期第一年年初,投入物及产出物均按年末发生计算。 (3)社会折现率is=12%。
(4)水利灌溉效益分摊系数采用0.4。 12.2增量费用计算 12.2.1固定资产投资
本项目概算总投资为484.63万元,根据“规”的规定,项目总投资扣除属于国民经济部转移支付的投资后即为国民经济评价的固定资产投资额(占总投资的95%)。经分析计算,本项目国民经济评价的固定资产投资额为460.40万元,其中设备安装工程为 32.13万元。
12.2.2流动资金
因为项目为原有工程改造,所以不增加流动资金。
12.2.3年运行费
根据水利部水财[1995]281号文的规定,结合本项目的实际情况,确定本项目的年运行费为:
460.40×4%=18.42万元 12.3增量效益计算
2006年续建配套节水改造项目实施后,通过南头支渠改造,南头低支渠改造和代字营支渠改造,南头塬系统可节水512万m3;本次西傲站更新2台14sh-6水泵,配套电机大修,项目实施后,吴村塬系统可增加引水量139万m3。
由于项目实施以前,南头塬系统和吴村塬系统都存在工程性缺水,所以,节约和增加的水量均用于恢复有效灌溉面积,按照现状年的灌溉制度,综合净灌溉定额为225.5m3/亩,以及南头塬系统和吴村塬系统的现状渠系水利用系数0.45,田间水利用系数0.85计算,节约和增加的水量可恢复灌溉面积1.10万亩。
根据灌区目前的作物种植比例,灌溉增产调查资料及2006年农产品影子价格:小麦为1.50元/kg、玉米为1.40元/kg、棉花为15.00元/kg,瓜果为1.00元/kg计算,灌溉增产效益为96.25万元,详见表12-1。
表12-1 正常运行期灌溉效益计算表
农作物名称 种植比例(%) 种植面积(万亩) 亩增产量(kg/亩) 增产量(万kg) 灌溉分摊系数 价格(元/kg) 灌溉净效益(万元) 小麦 70 0.77 80.00 61.60 0.40 1.50 36.96 玉米 40 0.44 果林 15 0.17 棉花 25 0.28 13.00 3.58 0.40 15.00 21.45 合计 15/ 1.65 96.25 100.00 200.00 44.00 0.40 1.40 24. 33.00 0.40 1.00 13.20 12.4国民经济评价
依据以上增量效益和费用流量的分析结果,并根据《水利建设项目经济评价规》(SL72-94)中有关规定,主要国民经济评价指标的计算结果如下:
经济部收益率EIRR=18.47 %
经济效益费用比EBCR=1.26 (is=12%) 经济净现值ENPV=144.50 (is=12%)
以上指标中,经济部收益率>12%,经济效益费用比>1,经济净现值>0,表明该项目具有良好的国民经济效益,有利于促进灌区产业结构调整和农村经济发展。另外,项目的实施还将提高工程管理单位的管理效益,促进灌区的可持续发展,所以该项目是合理的。 12.5敏感性分析
影响项目经济评价指标的主要不确定性因素为项目的费用与效益,考虑到计算期各项投入物与产出物的价格很可能发生变化,国民经济评价计算中预测的农业增产指标及年运行费可能出现误差等因素,分别通过项目投资与效益的不利浮动,分析项目可能承担的风险以及对风险的敏感性,敏感性分析成果见表12-2。 表12-2 敏感性分析成果表
浮动指标 序号 方案 费用 效益 经济部收益率(%) 经济净现值 (万元) 经济效益费用比 1 2 3 4 5 基本方案 敏感性分析1 敏感性分析2 敏感性分析3 敏感性分析4 10% 20% -10% -20% 18.47 16.7 14.88 15.93 12.38 144.5 103.51 62.51 75,29 6.07 1.26 1.18 1.1 1.14 1.01 上表分析结果表明,当费用和效益两项因素发生不利浮动时,该项目的经济部收益率在18.47%~12.38%之间,经济净现值在144.50~6.07之间,经济效益费用比在1.26~1.01之间,这说明当投资和效益这两项因素发生一定变化时,国民经济评价指标均在合理围,本项目的经济合理性不会受到影响。所以,本项目在经济上是合理的,具有一定的经济效益和抗风险能力。
13 结 论
经技术论证和经济分析,2006年续建配套节水改造项目工程实设计方案可行,经济指标合理。项目施后,南头塬系统可减少渗漏损失512万m,同时增强了输水安全性,提高了供水服务质量和灌溉供水的可靠性;吴村塬系统设备供水效率可由现在的65%提高到80%,供水能力可由973万m3提高到1112万m3,增加引水量139万m3,本次改造后吴村塬系统基本不再缺水;渠道上的生产桥改造后,可为灌区群众的生产生活带来方便;斗门及管理站的建设,可以提高灌溉管理水平和改善管理人员的工作环境。
3
目 录
1 综合说明 ....................................... 1
1.1灌区概况 .................................................................. 1 1.2项目区水资源平衡分析 ...................................................... 1 1.3灌区续建配套节水改造的必要性和可行性 ....................................... 1 1.4续建配套节水改造的指导思想 ................................................. 2 1.5续建配套节水改造项目建设容 ................................................. 2 1.6实施方案设计 .............................................................. 3 1.6.1渠道及建筑物改造设计 ..................................................... 3 1.6.2泵站改造设计............................................................. 3 1.6.3新建南头灌溉管理站 ....................................................... 4 1.7施工组织设计 .............................................................. 4 1.8环境保护设计 .............................................................. 4 1.8.1环境影响 ................................................................ 4 1.8.2环境保护措施............................................................. 4 1.9工程管理 .................................................................. 4 1.10工程投资概算.............................................................. 5 1.11经济评价 ................................................................. 5 1.12结论 ..................................................................... 5 1.13工程特性表 ............................................................... 5
2灌区概况 ........................................ 8
2.1自然条件 .................................................................. 8 2.2社会经济状况 .............................................................. 8 2.3工程状况 .................................................................. 8 2.4灌区存在的主要问题 ........................................................ 11 2.5续建配套节水改造情况 ...................................................... 11
3灌区续建配套节水改造的必要性和可行性 ........... 13
3.1工程现状 ................................................................. 13 3.2存在的主要问题............................................................ 15 3.2.1目前灌区存在的主要问题 .................................................. 15 3.2.2项目区存在的主要问题 .................................................... 15 3.3发展潜力分析 ............................................................. 16
3.4 续建配套节水改造的必要性 ................................................. 17 3.5续建配套节水改造的可行性 .................................................. 17 3.6水资源平衡分析............................................................ 18 3.6.1灌区水资源现状 .......................................................... 18 3.6.2水平年灌区需水量分析 .................................................... 18 3.6.3灌区供水能力分析 ....................................................... 21 3.6.3灌区水资源供需平衡分析 ................................................. 22 3.6.4项目区供水能力分析 ..................................................... 23
4灌区续建配套节水改造项目建设容 ................. 25
4.1支渠及建筑物改造 .......................................................... 25 4.2泵站改造 ................................................................. 25
5工程地质 ....................................... 26
5.1区域地质 ................................................................. 26 5.1.1地形地貌 ............................................................... 26 5.1.2地层岩性 ............................................................... 26 5.1.3地质构造及地震 .......................................................... 26 5.1.4水文地质 ............................................................... 26 5.2工程地质条件 ............................................................. 26 5.3建筑材料 ................................................................. 27
6实施方案设计 ................................... 28
6.1设计依据及标准............................................................ 28 6.1.1 设计依据 ............................................................... 28 6.1.2 工程等级 ............................................................... 28 6.2 续建配套节水改造的指导思想和设计原则 ..................................... 28 6.2.1 指导思想 ............................................................... 28 6.2.2 设计原则 ............................................................... 28 6.2.3 续建配套节水改造的主要目标 ............................................. 29 6.3工程总体布置 ............................................................. 29 6.4工程设计 ................................................................ 29 6.4.1南头支渠改造设计 ........................................................ 29 6.4.2南头低支渠改造设计 ...................................................... 31 6.4.3代字营支渠改造设计 ...................................................... 32
6.4.4渠系建筑物设计 .......................................................... 34 6.4.5港口一级站前池及进水闸改造设计 .......................................... 34 6.4.6建南头灌溉管理站 ........................................................ 34
7机电、电气、金属结构 ........................... 36
7.1西傲站水泵更新............................................................ 36 7.2电机大修 ................................................................. 36
8工程管理 ....................................... 37
8.1管理与机构............................................................ 37 8.2工程建设管理 ............................................................. 37 8.2.1管理机构 ............................................................... 37 8.2.2工程建设质量管理 ........................................................ 37 8.3管理围及职责 ............................................................. 38 8.3.1工程管理围 ............................................................. 38 8.3.2管理职责及要求 .......................................................... 38 8.4管理改革 ............................................................. 39
9施工组织设计 ................................... 40
9.1施工条件 ................................................................. 40 9.2建筑材料 ................................................................. 40 9.3施工组织管理 ............................................................. 40 9.4施工方法及要求............................................................ 41 9.4.1渠道改造施工............................................................ 41 9.4.2建筑物施工 ............................................................. 41 9.5施工进度 ................................................................. 42
10环境影响评价和水土保持 ........................ 43
10.1设计依据及标准 ........................................................... 43 10.2环境现状 ................................................................ 43 10.3工程对环境的影响 ......................................................... 43 10.4环境及水土保持措施 ....................................................... 43
11工程投资概算 .................................. 45
11.1编制说明 ................................................................ 45 11.2编制依据 ................................................................ 45
11.2.1编制依据 .............................................................. 45 11.2.2定额依据 .............................................................. 45 11.2.3费用标准 .............................................................. 46 11.2.4基础单价 .............................................................. 46 11.2.5临时工程 .............................................................. 47 11.2.6其它费用 .............................................................. 47 11.2.7预备费 ................................................................ 47 11.2.8资金筹措 .............................................................. 47 11.3工程总概算 .............................................................. 48
12经济评价 ...................................... 49
12.1评价依据、原则及计算参数 ................................................. 49 12.1.1评价依据、............................................................. 49 12.1.2评价原则 .............................................................. 49 12.1.3计算参数 .............................................................. 49 12.2增量费用计算............................................................. 49 12.2.1固定资产投资 ........................................................... 49 12.2.2流动资金 .............................................................. 49 12.2.3年运行费 .............................................................. 50 12.3增量效益计算............................................................. 50 12.4国民经济评价............................................................. 51 12.5敏感性分析 .............................................................. 51
13结 论 ......................................... 52
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