湯陰縣高效節水灌溉項目規劃設計

□ 呂 磊 □于俊霞 □許永剛（湯陰縣水務局）

1 項目背景

湯陰縣作為全國唯一一家縣級食品產業國家新型工業化示范基地,河南省糧食核心縣，糧食作物、經濟作物品種好、質量優。項目區主要以土地肥沃、水源條件較好的平原區為主，糧食作物以小麥、玉米為主，經濟作物以棉花為主，耕作制度為一年兩熟，平均復種指數1.80。項目區現有水利設施差、灌溉保證率低、農業科學化程度低已成為影響項目區穩產高產的制約因素。2011年，水利部陳雷部長在有關部門提出的“關于大力發展高效節水灌溉的意見”上批示“舉全部之力發展高效節水灌溉”。2012年，國家發展改革委、財政部、水利部、農業部等四部委聯合印發的《關于大力推廣節水灌溉技術推進農業節水工作的指導意見》等。以此為契機，湯陰縣針對項目區實際情況，對湯陰縣高效節水灌溉項目進行了規劃設計。

2 項目區現狀

湯陰縣高效節水灌溉項目區涉及宜溝鎮、五陵鎮、任固鎮、菜園鎮、古賢鄉共5個鄉鎮，50個行政村，總人口8.45萬人，耕地面積0.73萬hm2。項目區位于湯陰縣平原區，項目區內現有機井1252眼，其中已配套223眼，變壓器86臺。項目區大部分耕地為井灌區，灌溉條件相對較好，但由于項目區內大部分灌溉設施不配套，節水措施滯后，田間輸水多為土渠或小白龍，灌溉水利用系數較低，灌溉毛定額達6450m3/hm2，水資源浪費嚴重，嚴重制約了農業生產的發展，急需完善配套并節水改造。

3 工程建設內容及目標

根據《湯陰縣農田水利建設規劃》及《湯陰縣灌溉發展總體規劃》的總體布局，對平原區在原有灌溉面積上進行節水改造，耕地面積0.73萬hm2，工程形式為低壓輸水管道，埋設地埋管道，維修部分機井、對報廢機井進行補打、鋪設地埋線、安裝井堡等。

湯陰縣高效節水灌溉項目涉及宜溝、五陵、任固、菜園、古賢5個鄉鎮50個行政村，耕地0.73萬hm2。主要建設內容：新打機井376眼，維修配套機井1019眼，配套潛水電泵1395臺，埋設低壓管道880 km，增設變壓器房81座，配套地埋線209.25 km、配套井堡1395座，標志牌1395座，井臺1395座，IC卡管理系統1395套，信息化管理系統5套，地下水監測系統50套。

工程實施后，新增高效節水灌溉面積0.73萬hm2，項目區灌溉水利用系數達到0.80，灌溉保證率提高到75%；輸水過程的水利用系數提高到0.95，水利分攤系數提高到60%。

4 工程規劃設計

4.1 工程設計標準

根據工程建設布局，項目區高效節水灌溉工程為管道灌溉，水源工程為機井。建設標準和技術要求均應滿足《灌溉與排水工程設計規范》GB50288-99、《節水灌溉工程技術規范》GB/T50363-2008、《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范》GB/T20203-2006等相關技術規范的要求，管灌區設計灌溉保證率為75%。

4.2 機井設計

為提高項目區灌溉保證率，規劃設計對現有機井進行更新配套，同時新增部分機井。新打機井及現狀可利用機按平均每眼機井設計灌溉面積為5.33 hm2控制，井距為229～247m。

根據湯陰縣項目區含水層情況，項目區機井深度多為80m，成井后單井出水量約40m3/h。機井井徑為0.40m，井管均采用混凝土管井。根據鉆井地層記錄，在含水層設置濾水井管，在非含水層設置普通井管，并在濾水管外圍填充足夠的砂礫濾料，砂礫濾料應選用及配好的天然砂礫料。根據當地的水文地質條件，按照管井設計的出水量、水質等要求，并結合灌溉流量及機井水位變幅，本次項目區內機井采用水泵采用200QJ32-48/3型井用潛水泵，額定流量32m3/h，額定揚程48m，電機功率7.50 kW，水泵出水鐵井管管徑為80mm，壁厚2.75mm。機井配套設計同新建機井。

4.3 管網設計

4.3.1 管材

干管選用PVC塑料管道，地面軟管采用PE塑料軟管，各種管件均采用廠家定型配套產品。

4.3.2 管徑

已知單井出水量Q=40m3/h，管道采用薄壁塑料硬管，其經濟流速取V＝1.35m/s，則管徑d可按有關公式初估。

4.3.3 管網

機井管網管道采用0.63MPaPVCф110塑料管，最近、最遠出水口地面參考點與管網入口地面參考點的高差忽略。上水管計算長度的取值按32m計，上水管為ф80鋼管。

4.4 低壓線路

項目區新打機井機電配套低壓線路與附近變壓器連接，低壓線路埋設方式采用地埋。地埋電纜設計采用直埋方式，電纜溝深1.00m，電纜引出地面時應留有一定余度（1～1.40m）。在機井出口設置配電房及電源開關線等配套設施。

4.5 地埋線選型

根據項目區機井和變壓器分布情況，考慮輸電距離，結合市場上現有地埋電纜型號，經綜合比選，地埋線電纜統一選用NLYV-3×25mm2農用直埋電纜。

4.6 井臺、井堡及IC卡系統

井臺尺寸為1.50m×1.50m，厚0.30m，采用C25混凝土現澆。為保護水泵及井臺等設施，對新打機井設置機井房，采用鋼質井堡，尺寸為0.80m×0.80m×1.20m，內部配置空氣開關、漏電保護器、電表、轆轤及門鎖等，從生產廠家定制。每眼井配套IC卡收費系統1套。

5 投資概算

湯陰縣高效節水灌溉項目總投資10359.10萬元，其中：建筑工程5095.17萬元，機電設備及安裝工程3769.85萬元，金屬設備及安裝工程490.68萬元，獨立費用701.68萬元，基本預備費301.72萬元；水源工程3213.7萬元，新打機井921.00萬元，占水源工程總投資的28.60%。電力配套投資461.20萬元，占工程總投資的4.50%。

6 工程建設及建后管護

高效節水灌溉項目實行行政首長負責制，定期召開聯席會議，并成立湯陰縣高效節水灌溉項目領導小組具體負責項目實施。工程建設實行項目法人制、招投標制、建設監理制和合同制管理制；工程建后管理以基層水利服務中心為主導，專業化服務組織為輔，積極推行用水戶協會制度。

7 效益分析

7.1 經濟效益

項目實施后，項目區每年新增經濟效益1574.82萬元。增產效益：項目實施后，每年每畝可增產糧食84 kg,項目區0.73萬hm2可增產924萬kg，單價2.20元/kg,水利分攤系數按0.40考慮，可增加產值813.12萬元。節水效益：項目實施后，與傳統灌溉相比可節水795m3/hm2，每年節水量約583萬m3，水成本為0.50元/m3，節水效益291.50萬元。節地效益：項目實施后可增加土地面積146.67 hm2，按目均凈產值2000元計算，由節地所產生的經濟效益為440萬元。省工效益：項目實施后，畝均年省工2工日，年省工22萬工日，年省工效益為330萬元。節能效益：項目實施后，每年可節省能源費30.20萬元。

7.2 社會效益

糧食問題始終是我國經濟社會發展中的頭等大事，確保國家糧食安全是保持國民經濟平穩較快增長和社會穩定的重要基礎。湯陰縣高效節水灌溉項目的實施，改善了區域灌溉條件，可以提高糧食產量，從而提高農業綜合生產力，促進農業產業結果結構不斷調整，增加農民收入，不斷提高農民的生活水平，逐步改善城鄉二元結構體系，對保證區域社會穩定、促進社會和諧具有重要意義。

7.3 生態效益

通過項目建設，可以提高水的利用系數，提高灌溉保證率，從而提高水的生產效率。水的利用效率提高，可以保證水資源的合理配置，實現水資源供需平衡，從而保護水生態環境，對地區經濟社會可持續發展起到重要的支撐作用。