下馬關高效節(jié)水補灌工程建設可行性研究報告

第一章綜合說明 1.1項目概述及設計依據(jù) 1.6施工計劃安排 1.7投資估算及資金籌措 1.9結論和建議 第二章水文及水資源 2.1項目區(qū)概況 2.4洪水 13.1概述 3.2區(qū)域地質 433.5王古窯蓄水池工程地質條件 3.6水文地質條件 3.7天然建筑材料 第四章工程任務和規(guī)模 484.2生態(tài)移民安置規(guī)劃 4.3水土資源平衡分析 64 4.9供水工程總體規(guī)劃 第五章工程總布置及主要建筑物 5.1工程等別和標準 2 95 6.4供電工程 7.1管理體制 7.3管理辦法 3 第十章水土保持方案 10.1項目區(qū)水土流失及防治現(xiàn)狀 10.2建設項目防治責任范圍 10.3水土流失預測 10.4水土流失防治目標與方案 10.6水土保持投資估算 第十一章環(huán)境影響評價 11.6環(huán)境監(jiān)測計劃和環(huán)境管理措施 11.8環(huán)境影響初步評價結論 第十二章節(jié)能設計 12.1設計依據(jù) 4 第十五章經濟評價 5序號圖名圖號備注1灌區(qū)水系圖2總布置圖3區(qū)域地質圖4灌區(qū)水文地質圖5灌區(qū)土壤分布圖6天然建筑材料產地分布圖7下馬關項目區(qū)總布置圖8下馬關項目區(qū)主管線縱斷面圖9下馬關項目區(qū)加壓泵站布置圖下馬關項目區(qū)調節(jié)水池布置圖6序號1總土地面積萬畝2高效節(jié)水補灌面積萬畝設計灌溉面積棗薯間作種植萬畝棗瓜間作種植萬畝馬鈴薯種植萬畝萬畝3人下馬關項目區(qū)，基準年2007年人人4灌溉用水下馬關生態(tài)移民規(guī)劃15.1萬畝非灌溉用水下馬關項目區(qū)預旺項目區(qū)工業(yè)用水下馬關項目區(qū)預留5原設計流量67以紅寺堡五干渠為水源計算89m紅寺堡五干渠15+650m座3mm累計凈揚程m累計總揚程m臺一泵站/二泵站/三泵站總裝機容最新增4200k置總運行容量總運行軸功率總負荷m一/二/三泵站=8.232/6.476/9.0座1王古窯7序號總庫容調節(jié)庫容mmmmmm支干管長度支管長度田間斗管長度移動軟管長度滴灌帶長度凈化水處理廠座1水處理能力供水人口萬人配水管網(wǎng)長度套1畝明挖土方mt鋼筋tt所需勞動力萬工日畝8總工期年靜態(tài)投資萬元臨時工程其它費用基本預備費環(huán)境保護占地補償費用糧食(馬鈴薯)紅棗節(jié)水補灌萬元萬元萬元國民經濟評價指標%萬元經濟效益費用比節(jié)水補灌節(jié)水補灌9第一章綜合說明1.1項目概述及設計依據(jù)1.1.1項目概述中部干旱帶最大的特征就是“干旱”,十年九旱，甚至是十年十50%,是中部干旱帶的貧困區(qū)，是寧夏最需要扶持的地區(qū)。目前自治2007年4月，胡錦濤總書記在視察我區(qū)時明確指出：“要切實解中部干旱帶節(jié)水農業(yè)?！?006年5月，溫家寶總理在中部干旱帶調研尤其是旱災的農田水利基礎設施建設?！苯涍^5年努力，在中部干旱帶發(fā)展設施農業(yè)20萬畝，南部山區(qū)發(fā)展30農業(yè)15萬畝、特色農業(yè)100萬畝，使中部干旱帶和南部山區(qū)特色、設施農業(yè)總面積達到150萬畝；將自然條件極差、一方水土養(yǎng)活不了一的揚黃灌區(qū)，規(guī)劃2007～2011年實施生態(tài)移民20.68萬人?？h生態(tài)移民規(guī)劃》,同心縣規(guī)劃了16個生態(tài)移民安置區(qū)，整建制搬遷窯山、田老莊、張家塬、馬高莊、預旺等5鄉(xiāng)鎮(zhèn)83個行政村2.27萬戶9.6萬人；整行政村搬遷王團、河西、韋州3鎮(zhèn)29個行政村0.86萬戶3.6萬人。生態(tài)移民總規(guī)模為3.13萬戶、13.33萬人，開發(fā)安置移民土地24.44萬畝。韋州一下馬關一預旺節(jié)水灌溉項目區(qū)則是自治節(jié)水灌溉土地30萬畝，其中安置縣內生態(tài)移民用地12.8萬畝，就地旱改水17.2萬畝，安置生態(tài)移民63858人。本工程是韋州一下馬關一預旺節(jié)水灌溉項目區(qū)的重要組成部分，規(guī)劃開發(fā)土地17.42萬畝，其中安置縣內生態(tài)移民用地12.8萬畝，就地旱改水17.2萬畝，安置生態(tài)移民40687人。(13)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(1/400萬)》1.1.2.3技術文件及相關批復(2)《寧夏扶貧揚黃灌溉工程一期工程初步設計修改概算綜合報批復》(水總[2000]405號)(8)《同心東部農村飲水安全重點供水工程(擴建)可行性研究報設征地拆遷補償標準”(寧政辦[1996]147號)。2008年3月，受同心縣水務局的委托，我公司承擔了下馬關高效1.2工程地質1.3工程任務和規(guī)?，F(xiàn)狀年為2005年，設計水平年為2020年。南至下馬關南部的大郎頂，惠平公路東西兩側，控制高程1436m~1680m,總土地面積33.8萬畝。的實際情況，按當?shù)睾蹈乃司?畝水澆地(補灌)、同時預留1畝旱其中下馬關揚水已建工程控制6萬畝，新開發(fā)9.1萬畝。種植結構比例為：設施農業(yè)按戶均1畝控制，種植面積為1.5萬畝，占規(guī)劃種植面積的9.93%;棗、薯間作種植面積為6.0萬畝，占39.74%;馬鈴薯種植面積為4.0萬畝，占總面積26.49%;棗、瓜間作種植面積為3.6萬畝，占23.84%。項目區(qū)年降水量不足300mm,其中2/3集中在6~9月，因此7月發(fā)的15.73萬畝采用低壓管道輸水。管道輸水渠系水利用系數(shù)采用0.95,田間灌水利用系數(shù)取0.95,調蓄設施蒸發(fā)滲漏損失取調蓄水量的3%,計算本項目以紅寺堡五干渠大田作物灌水均按3次設計，4月中旬開始，6月下旬結束，每輪灌水10～15天，日平均灌水時間12小時；設施農業(yè)(日光拱棚)自4月下旬至9月底，灌水間隔為10天左右，灌水次數(shù)按20次計算，日灌水時間采用24小時。額69.88m3/畝。最大日均凈流量11.0萬m/d,最大流量2.79m3/s。1.3.4綜合需水量灌溉水量和毛灌溉用水量分別為918.00萬m3和1055.17萬m3。人口以2007年為基準年，規(guī)劃水平年采用2020年，平均人口自然增長率取12%,則規(guī)劃水平年的人口為12.10萬人，其中下馬關項目區(qū)7.46萬人，預旺項目區(qū)4.64萬人，年凈需水量108.92萬m3。考慮管網(wǎng)漏失水量和未預見水量10%,年總需水量為119.81萬m3。工業(yè)凈用水量為45.90萬m3/a,毛用水量為52.76萬m3/a。項目區(qū)年需水總量為1302.23萬m3,其中，農業(yè)灌溉年需水量序號凈用水量(萬m)毛用水量(萬m3)下馬關小計下馬關小計1灌溉用水2非灌溉用水工業(yè)用水31.3.5供需平衡分析1.3.5.1可供水量本項目以紅寺堡五干渠為水源。五干渠設計流量3.06m3/s,加大流量3.65m3/s。五干渠灌溉面積3.9萬畝，已建的紅城水灌區(qū)和下馬關噴灌灌區(qū)，設計灌溉面積分別為0.63萬畝和1.0萬畝，四干渠、五在設計工況下，包括已建的下馬關揚水灌區(qū)6萬畝用水在內，五干渠設計工況尚有1.04m3/s的富余，加大工況尚有1.63m3/s的富余?？紤]，平均流量1.3m3/s,年供水180天、日均供水22小時，計算富余水量為1853萬m3。同心縣韋州一下馬關一預旺區(qū)域生態(tài)移民項目有6片，即：韋州韋州甘一舊莊子：年凈用水量47.77萬m3,總需水量54.40萬m3。韋州南門：年凈用水量85.88萬m3,年總需水量98.18萬m3。羅山東坡：年凈用水量45萬m3,年總需水量50萬m3。韋州閻圈：年凈用水量110.93萬m3,年總需水量126.58萬m3。下馬關：年凈用水量841.01m3,年總需水量961.29萬m3。預旺：年凈用水量67.68萬m3,總需水量74.45萬m3。以上6片生態(tài)移民項目區(qū)年總需水量1721.20萬m3。其中韋州甘紅寺堡五干渠可供韋州一下馬關一預旺區(qū)域生態(tài)移民用水量為1853萬m3,與總需水量1721萬m3相比，總量供需平衡有余。1.3.6供用水調節(jié)用水(按用水比例折算約85%)后的平均流量1.1m3/s計算，年供水時間180天，平均日供水時間22小時。本工程需水量按下馬關生態(tài)移民計1302.23萬m3。經多種方案(下馬關供水0.6～1.0m3/s)的調節(jié)計算，推薦下馬關供水能力1.0m3/s的方案，所需調節(jié)庫容為271萬m3,不僅能夠滿足1.4主要建設內容1.4.1輸水工程小機換大機1臺(單機容量由800kW調為1120kW),二泵站小機換大機2臺(單機容量由4500kW調為710kW),并相應改造泵站電氣設備、金屬結構以及輔助設備等，使改造后一、二泵站設計供水能力達到1.0m3/s,新增裝機容量840kW。在下馬關二泵站壓力管道末端新建三泵站和壓力管道，設計流量1.0m3/s,裝機3臺，總裝機容量3360kW,壓力管道長度9.0km,控制高程1680m。調蓄水池的調節(jié)庫容為271萬m3,考慮30年的淤積庫容75萬m3,總庫容346萬m3,采用人工開挖而成，池底面積為550×550,內邊坡1:3,外邊坡1:2,池底高程1695.00m,設計蓄水位1705.30m,壩頂高程1706.50m,最大壩高9.0m?？诘装甯叱?697.50m,縱比降1/100。輸水洞出口設分水井，內設三以泵站輸水管為主干管(下馬關一泵站～王古窯調蓄水池),補灌西支干管總長5.0km,控制補灌面積1.0萬畝，設計流量0.2m3/s。管由支管配水，雙側供水，間距100m,長度1000～3000m,控制灌水面積150～450畝?？紤]輪灌要求，取斗管流量為15L/s,管徑φ155,度(42m),農管長度按1000m考慮，控制80個棚，面積60畝。拱棚斗管流量2L/s,管徑Φ55,采用UPVC管材。的預旺、張家塬、馬高莊3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)10行政村25055人的生活用水。人口數(shù)量以2007年為基準，規(guī)劃水平年2020年，平均人口自然增長率取12%,則規(guī)劃水平年的人口為12.1萬人，管網(wǎng)漏失水量和未預見水量按最高日需水量的10%估算。水位1705.30m,在此設凈化水處理廠，設計日處理能力3980m3/d,其中大郎頂以北2870m3/d,以南1110m3/d。結合本項目工程總體布局，擬將人畜飲水的水源點(水處理廠)1.5工程管理下馬關生態(tài)移民及高效節(jié)水補灌工程由同心縣人民政府組織實供水用水新模式。骨干工程(泵站、蓄水池、輸水干管、支管),由同萬元，占地補償618.78萬元，水土保持200萬元，環(huán)境保護100萬元。1.8經濟評價算期，社會折現(xiàn)率6%,計算經濟內部收益率13%,經濟凈現(xiàn)值34929萬元，經濟效益費用比1.77,均大于現(xiàn)行規(guī)范要求指標，說明從國民1.8.2供水成本分析(1)按年運行費計算的經營成本補灌工程：專用工程0.71元/m3,計入共用部分為1.51元/m3。人飲工程：專用工程2.48元/m3,計入人飲部分為3.19元/m3。(2)按總成本計算的全成本補灌工程：專用工程1.07元/m3,計入共用部分為2.32元/m3。人飲工程：專用工程2.99元/m3,計入人飲部分為4.24元/m3。的6.5%～10%。人均生活水費48元，占人均收入的1.7%～2.2%。為1.9結論和建議第二章水文及水資源2.1項目區(qū)概況羅山東南側廣大地區(qū)，介于東經106°25′～106°37'、北緯積39.4萬畝km2。2.1.2地形地貌2.1.3河流特性甜水河是受水區(qū)最大的溝道河流，溝道長65.4km,流域面積腳下的火龍溝，流域面積1193km2,河流長度65.4km,河谷切割深度2.2氣象(2)氣溫與熱量年平均氣溫8.4℃,最高7月份平均氣溫22.8℃,最低1月份氣有效積濕(≥10℃)為3146.2℃,且春溫上升快，秋溫下降迅速。無霜期較短，多年平均182d,一般在10初出現(xiàn)初霜，翌年4月20日左右終霜，無霜期≥2℃有140天到170天，多年平均為150天。(3)降水與蒸發(fā)根據(jù)各雨量站資料分析，項目區(qū)及其周邊5個雨量站多年平均年降水量為257.4～380.3mm。降雨量年內分配不均，連續(xù)最大4個月的降水量出現(xiàn)在6～9月，其量占全年降水量的66～76%,各月降水量又量站雨量極值比(年最大降雨量與最小降雨量比值)為2.7～10.6,年降水量變差系數(shù)在Cv在0.32左右。根據(jù)多年平均降水深等值線圖量算，本項目區(qū)多年平均降水量各月氣溫、濕度、日照、風速的變化而變化。11月至次年2月為結冰期，水面蒸發(fā)量小。水面蒸發(fā)量最小月出現(xiàn)在最低月的1、12月(4)風沙災害多年平均風速3.3m/s,以東、南風和西北風居多。一年中于或等于3m/s的月份占全年的9/12,全年大風日數(shù)平均16天。沙暴多發(fā)生在春季，沙暴日數(shù)年平均為16天。初霜出現(xiàn)一般在10月6日左右，翌年4月22日左右終霜，≥2℃的無霜期140～170天。項目區(qū)多年平均降水量、蒸發(fā)量及月分配見表2-1。序號4月6月8月10月11月12月1代表站降水量(mm)楊家岔陳石塘預旺下馬關窯山2區(qū)域降水量(mm)多年平均00003水面蒸發(fā)量(mm)%2.3水資源及開發(fā)利用狀況2.3.1.1地表水資源圍取紅城水以南部分，根據(jù)1:5萬地形圖量算，F(xiàn)=1010km2。則規(guī)劃區(qū)域多年平均地表水資源量為798萬m3。偏態(tài)系數(shù)Cs=2.0Cv,保證率P=50%的年徑流量為679萬m3,75%保證率年徑流量為399萬m3,95%保證率年徑流量為156萬m。2.3.1.2地下水資源馬關——韋州盆地”,按水系劃分，屬于苦水河流域。地形由西向東元，基巖山區(qū)(大小羅山)為補給區(qū)，山前洪積扇為徑流區(qū)，洪積扇前緣(紅城水斷線洼地)由于構造的影響使第三系泥質地層抬升，形勘察院，2002年8月),按照區(qū)域降水量站點統(tǒng)計參數(shù)，變差系數(shù)Cv值為0.32,偏態(tài)系數(shù)Cs=2.0Cv,采用降水量統(tǒng)計參數(shù)計算的95%保證率地下水資源量及可開采量分別為0.70萬m3/d、0.632.3.1.3過境水資源405m3/畝，灌溉水利用系數(shù)0.69。灌區(qū)設計引黃水量3.09億m3,其中灌溉用水3.04億m3,非灌溉用水0.05億m3。灌溉用水天數(shù)157天。工程自新建的黃河泉眼山泵站和擴建的高干渠取水，設計流量25.0m3/s,布置5座主泵站，9座支泵站，主泵站最大累計凈揚程265.74m,總揚程302.86m,泵站總裝機容量8.4萬kW。布置揚水干渠5條，總長97.67km,干渠建筑物237座；支干渠13條，總長162.89km,渠系建筑物471座。工程于1995年11月開工，2005年10月建成通水。根據(jù)五泵站技術參數(shù)，泵站共安裝6臺水泵機組(5用1備),設計流量3.06m3/s,加大流量為3.65m3/s。五干渠灌溉面積為3.9萬畝，溉面積分別為0.63萬畝和1.0萬畝，設計流量分別為0.3m3/s和大情況下尚有1.63m3/s的富余，分別按設計供水期157天、現(xiàn)狀1802.3.2水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀(1)紅寺堡灌區(qū)工程于寧夏中部的大羅山腳下。灌區(qū)設計灌溉面積75萬畝(后經規(guī)模調整為60.0萬畝),涉及中寧、同心、吳忠三個縣(市)。取水水源。五泵站進口設計水位1391.43m,出水水位1444.64m,凈揚程53.21m,設計灌溉面積10.9萬畝，設計流量3.06m3/s,加大流量斷面為圓弧坡腳的梯形斷面，渠深2.0m,邊坡為1:1.5,底寬1.11m,設計水深1.31m,加大水深1.406m,本級自流灌溉面積3.9萬畝。紅寺堡五泵站主要技術指標見表2-2。(2)同心東部引水工程到馬家高莊鄉(xiāng)。設計供水規(guī)模2200m3/d,年供水量80.3萬m3,供水人口6.03萬人。工程于2003年10月開工建設，2005年10月建成通水。D305,出水量887～1288m3/d,靜水位29～46.4m,動水位41.80~總固體平均0.726g/L(最高1.175g/L、最低0.442g/L),F1含量平均管道全長62.86km;供水支管道共26條，總長103.35km。供水管網(wǎng)采(3)下馬關節(jié)水灌溉工程下馬關節(jié)水灌溉工程受水區(qū)控制高程為1580.0m,設計灌溉面積6.63萬畝，其中新開發(fā)節(jié)水灌溉面積6.0萬畝，替換紅城水井灌區(qū)灌溉面積0.63萬畝，設計引水流量1.1m3/s(紅城水灌區(qū)引水流量0.3m/s,下馬關節(jié)灌區(qū)引水流量0.8m3/s),年供水總量為740萬m3/a (紅城水灌區(qū)引水總量200萬m3,下馬關節(jié)灌區(qū)引水流量540萬m3)。設計流量0.3m3/s,其供水工程由1座泵站、輸水管道和調蓄水池三部分組成，年供水總量200萬m3。凈揚程為73.25m,總揚程為90m,總裝機容量為500KW,運行容量為500KW,總運行軸功率420KW。輸水管道長4.9KM,調蓄水池設計容量1.0萬m3。下馬關節(jié)水灌區(qū)灌溉面積6.0萬畝，由兩座泵站組成，年供水量為540萬m3。一泵站泵站由紅寺堡五干渠15+650處的右岸取水，設計流量0.8m3/s,控制灌溉面積6.0萬畝，前池設計水位1436.54m,出水設計水位1528.00m,凈揚程為91.46m,總揚程108.2m,總裝機容量容量為2400kW,總運行容量1600kW,總運行軸功率1401.4kW,輸水管道長8.232km,一排，管徑1.0m,管道末端建3.0萬m3調蓄水池1座(#1調蓄池)。二泵站設計流量0.6m3/s,控制灌溉面積4.5萬畝，有#1調蓄池取水，出水設計水位1600.00m,凈揚程75.0m,總揚程88.66m,總裝機容量1350kW,總運行容量900kW,總運行軸功率808kW,輸水管道長6.6km,一排，管徑1.0m,管道末端建2.0萬m3調蓄水池1座(#2下馬關節(jié)水灌溉工程一、二級泵站主要技術指標見表2-3。備注控制灌溉面積萬畝本站灌溉面積萬畝設計流量一階段流量一階段灌溉面積3.9萬畝前池設計水位m前池最小水位m出水塔設計水位mm總揚程m單機軸功率臺臺安裝高度m電機6臺總運行容量總運行軸功率k胃m2單排長度m出水渡槽長435m表2-3下馬關一、二泵站技術指標表(原設計)一泵站二泵站控制灌溉面積萬畝本站灌溉面積萬畝設計流量一臺機組流量前池設計水位M前池最小水位M出水水位MM總揚程MSLOW250-610A(加)單機軸功率臺33臺22安裝高度M臺33總裝機容量總運行容量總運行軸功率總負荷壓力管道M11單排長度M(4)下馬關節(jié)水示范項目下馬關節(jié)水示范項目從紅寺堡五干渠15+600處取水，建揚水泵站1座，設計流量0.42m3/s,凈揚程50m,總揚程為67m,建4.5萬m3蓄水池3座，配置增壓泵站3座，鋪設壓力管道4.68km,年供水總量180萬m3,總裝機容量為335kW,安裝圓形噴灌機8臺，發(fā)展灌溉面積1.0萬畝(噴灌面積7300畝，滴灌面積2700畝)。2.4洪水2.4.1暴雨洪水特性2.4.2設計洪水R,=H,-ff?=4u(1-e-02,”2.5泥沙及水質2.5.1泥沙2.5.2水源水質監(jiān)測資料，中衛(wèi)下河沿(入境)斷面枯水期監(jiān)測項目13項，超標1項，2.6設計斷面水位～流量關系本工程自紅寺堡五干渠15+650取水，渠道設計流量3.06m3/s,加大流量3.65m3/s,最小流量(1臺大機)1.0m3/s。渠道斷面為圓弧坡腳的梯形斷面，渠深2.0m,邊坡1:1.5,底寬1.11m,設計水深1.31m,加大水深1.406m,渠底高程1435.33m。水位1435.92m,加大水位1436.74m。第三章工程地質(4)同心東部農村飲水安全重點供水工程(擴建)可行性研究階本階段補充工程地質鉆孔3眼，總進尺100m,取土樣組50組。3.2區(qū)域地質3.2.1地形地貌工作區(qū)地貌單元屬于構造剝蝕低山丘陵地貌，海撥高程1445~3.2.2地層巖性 的復式背斜，軸向為南北向，長達40余km,寬3～5km。①紅城水斷層：走向NNW,斷層長18km,為逆斷層，傾向NEE,傾角60～70°,發(fā)育在石炭系地層中。角65～70°,發(fā)育在石炭系、奧陶系地層中。傾角75～80°,斷層上盤為奧陶系地層，下盤為石灰系地層，發(fā)育斷④臥牛山—煤山斷裂總體走向NNW,斷層向NW,傾角65～70°,上盤為第三系地層，下盤為奧陶系地層，斷帶月25日，紅寺堡以西約6km處發(fā)生7.25級地震，震中裂度為IX～X,1981年1月19日～10月27日，紅城水一帶共發(fā)生1～4.4級地震93.3輸水主管道工程地質條件3.3.1主管道布置泵站壓力管道出口#2高位蓄水池(2.0萬m)新設三泵站和壓力管道，至王古窯#3高位蓄水池，長9.0km。(1)取水布置壓力管道該段管道緊鄰五干渠15+650～17+000,其工程地質條件引用五干場地，地基承載力150kPa。(2)三泵站壓力管道最大值max平均值中。含水量w(%)天然容重r,(g/cm3)干容重r。(g/cm)孔隙比(e)壓縮系數(shù)a(Mpa")壓縮模量Es(Mpa)凝聚力C(kPa)9內摩擦角Φ(度)9濕陷系數(shù)(δ,)自重濕陷系數(shù)(8)自重濕陷量(△.)mm濕陷等級IV自重允許承載力[R](kPa)邊坡比3.4泵站工程地質條件理明顯，土質教疏松，有濕陷性，主要物理力學指標見表3-2。質較硬，層理明顯，主要物理力學指標見表3-3。濕陷性系數(shù)5天然容重r(g/cm)自重濕陷性系數(shù)6總濕陷量△.(mm)孔隙比e自重濕陷量△。(mm)壓縮系數(shù)o-1(moa')濕陷等級II級白重壓縮模量Es(mpa)允許承載力(Kpa)凝聚力C(Kpa)內摩擦角φ(度)濕陷性系數(shù)δ自重濕陷性系數(shù)δ干容重r?(g/cm)總濕陷量△:(mm)孔隙比e白重濕陷量△(mm)壓縮系數(shù)a-,(mpa)濕陷等級非濕陷壓縮模量Es(mpa)允許承載力(Kpa)凝聚力C(Kpa)內摩擦角中(度)滲透系數(shù)Kn(cm/s)3.6水文地質條件降水量258.7mm,蒸發(fā)量大，高達2334.5mm,是平均降水量的9.3倍，側黃土坪局地有潛水出現(xiàn)，埋深大多在15～30m,單泵涌水量小于3.7天然建筑材料3.7.1塊石料巖石容重2.78g/cm3,飽和抗壓強度80MPa,軟化系數(shù)0.9,符合位于小羅山東側洪積扇上2#蓄水池附近，礫料及砂料厚度2~3.0m,儲量大于20萬m3。經取樣篩分平均礫徑(D)0.46～0.79mm之第四章工程任務和規(guī)模4.1地區(qū)社會經濟發(fā)展狀況及工程建設第必要性4.1.1地區(qū)社會經濟概況工程涉及下馬關鎮(zhèn)14個行政村，86個自然村，5272戶，總面積39.4km2,耕地面積為29.95萬畝。2007年總人口23216人?；刈迦丝?315人，占總人口的35.8%。勞動力11262人，占總人口的48.5%。大家畜15816頭、羊47448只，2007年農業(yè)總產值3686萬元，農民人(1)是加快寧夏中部干旱帶社會經濟發(fā)展的需要均收入為1132元。其中貧困人口16.2萬人，其中60%以上的貧困人口就分布在東部地區(qū)，貧困人口8.7萬人，人均收入僅為1050元，是全目區(qū)農民人均收入增加500元左右，人均收入達到1500元以上。目前(3)是中部干旱帶生態(tài)建設的需要(4)是充分發(fā)揮已建水利工程作用的需要已開發(fā)土地30萬畝，安置移民12萬人。在灌區(qū)開發(fā)建設過程中，苦同心縣東部地區(qū)年降雨量258.7mm,且多集中在7、均達到合理值。每年4、5月份馬鈴薯播種季節(jié)，土壤墑情相對較差，量減少30%～40%,旱情越重則出苗率和減產更加嚴重。近年來當?shù)厝河趯嵤B灌補水，在正常年份下可以促成馬鈴薯田間出苗、齊苗、4.2生態(tài)移民安置規(guī)劃萬人，涉及8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)112個行政村338個自然村。其中：整建制鄉(xiāng)搬遷窯山、田老莊、張家塬(不包括汪家塬村)、馬高莊(不含趙家樹、土峰及預旺鎮(zhèn)區(qū))等5鄉(xiāng)鎮(zhèn)83個行政村22745戶96392人；整行政村搬遷王團、河西、韋州3鎮(zhèn)29個行政村8581戶36329人。開發(fā)安置移民土地24.44萬畝，就地旱改水17.2萬畝。同心縣生態(tài)移民規(guī)劃項目區(qū)基本情況見表4-1。4.2.2下馬關生態(tài)移民規(guī)劃優(yōu)勢特色作物和日光中棚為主的設施農業(yè)，開發(fā)土地17.42萬畝，其中安置縣內生態(tài)移民用地12.8萬畝，就地旱改水17.2萬畝，安置生態(tài)移民40687人，就地旱改水23216人，共計63903人。序號項目區(qū)名稱安置移民土地(萬畝)安置移民(人)戶數(shù)(戶)338個行政村553個自然村1韋州一下馬關一預旺節(jié)水灌溉區(qū)預旺鎮(zhèn)14個村17758人4436戶：田老莊12個村14736人3549戶：馬高莊13個村13383人3220戶：張家4151戶。共計55個村。2河西菊花臺項目區(qū)3石獅廟兒嶺二級揚水項目區(qū)窯山管委會石羊圈村4石獅沙沿項目區(qū)窯山管委會套塘、黃家水村5石獅麻疙瘩項目區(qū)窯山管委會深溝、石塘嶺二社2個村6王團大溝沿項目區(qū)王團鎮(zhèn)黃草嶺、馬套子、羅臺3個村7韋州間圈項目區(qū)莊鄉(xiāng)王團、郭大灣、汪陽洼等6個村，共計10個村。8固海西干揚水項目區(qū)王團鎮(zhèn)阿不條、張爾水等13個村9羅山東坡項目區(qū)窯山管委會窯山村、五道嶺子、李家山、石塘嶺一社等4個村中寧馬家塘項目區(qū)窯山紅灣梁、麥垛山、車路溝、康家灣4個自然村吳忠孫家灘項目區(qū)窯山南關口、王團大梁共2共行政村、5共自然村廟兒嶺項目區(qū)山區(qū)六鄉(xiāng)鎮(zhèn)插花安置李沿子項目區(qū)山區(qū)六鄉(xiāng)鎮(zhèn)插花安置河西上河灣項目區(qū)韋州甘一舊莊子項目區(qū)韋州鎮(zhèn)東山、青龍山、閻圈3個村，張家塬鄉(xiāng)油坊塘、新莊灘、韋州南門項目區(qū)韋州鎮(zhèn)河灣、馬莊子、石峽等3個村水5272戶，23216人；縣內異地搬遷移民9610戶，40687人。范圍?？紤]到該區(qū)域已建的萬畝噴灌區(qū)，實際灌溉面積只有0.7萬畝根據(jù)2007年11月30日召開的自治區(qū)人民政府常務會議紀要(103)精神(2007年12月10日印發(fā)),經自治區(qū)發(fā)改委、水利廳、同心縣人已建的下馬關揚水灌區(qū)(6萬畝)。4.2.4下馬關移民用地規(guī)劃根據(jù)自治區(qū)人民政府批準的《寧夏中部干旱帶生態(tài)移民總體規(guī)標準統(tǒng)一采用寧夏扶貧揚黃一期工程標準，按人均2畝地考慮，設施旱改水按人均3畝分配，并預留1畝旱地；移民按人均2畝分配。按以上用地標準計算，應發(fā)展節(jié)水補灌面積15.10萬畝，其中就40687×2+23216×3=151022畝≈15.1萬畝旱改水人口1529戶，6450人；移民2893戶，12270人，建移民村3移民6717戶，28417人，建移民村9個。4.3水土資源平衡分析面積為29.95萬畝，人均12.91畝。見表4-3。項目區(qū)人口(人)分配面積(萬畝)遷出區(qū)節(jié)水灌溉項目區(qū)惠平公路旁邊，趙家廟村馬高莊鄉(xiāng)：何渠、張家計，張家塬：范堡子、郭井溝下馬關至三山井公路旁，北關、西溝村馬高莊鄉(xiāng)：馬元山張家塬鄉(xiāng)；張家塬、沈家灣、蘇家臺下馬關至三山井公路旁，靳兒莊村張家塬：趙圈槽、蘇家?guī)X、梨花嘴小計開發(fā)項目區(qū)惠平公路旁，王家古窯子村田老莊鄉(xiāng)：前川、梁家川、千井、鄭家臺惠平公路旁，五里墩村田老莊鄉(xiāng)：鎖岔、吳家灣，張家塬：駝駱要吸下馬關至申家灘公路旁，南關村張家塬：柳樹峻峴、套子要現(xiàn)，海棠湖下馬關至白家灘公路旁，窖抗子村田老莊鄉(xiāng)：吳家堡子、席井、白家灣下馬關至鄭兒莊公路旁、陳兒莊村田老莊鄉(xiāng)：馬井，張家塬：東梁洼、大莊科、陳家臺下馬關至劉家灘公路旁，劉家灘、鄭兒莊村田老莊鄉(xiāng)：田老莊、解放新莊，張家塬：薛山莊下馬關至白家灘公路旁，窖抗子村馬高莊鄉(xiāng)：唐上莊、計嘴子、張家井、張岔小計高程或范圍總面積(萬畝)現(xiàn)有人口(人)人均耕地(畝)紅寺堡五干渠設計流量3.06m3/s,最大流量為3.65m3/s。五干渠灌溉面積3.9萬畝，按照寧夏扶貧揚黃灌溉一期工程初步設計批準的灌溉定額標準計算(1.0m3/s流量灌溉3.0萬畝),需水流量1.3m3/s;包括已建的下馬關揚黃灌區(qū)6萬畝用水在內，五干渠設計流量尚有天、現(xiàn)狀180天(包括冬灌)計算，最大富余水量為1483～2324萬m3。高程或范圍總面積(萬畝)可開發(fā)面積(萬畝)凈面積(萬畝)備注下馬關節(jié)水灌溉項目區(qū)新開發(fā)項目區(qū)4.4種植結構規(guī)劃畝，占規(guī)劃種植面積的9.93%;棗、薯間作種植面積為6.0萬畝，占39.74%;馬鈴薯種植面積為4.0萬畝，占總面積26.49%;棗、瓜間作序號面積比例下馬關節(jié)水灌溉項目區(qū)新開發(fā)項目區(qū)小計12棗薯間作3棗瓜間作4馬鈴薯單種4.6需水量分析4.6.2灌溉方式(1)拉水補灌制灌溉半徑0.5km左右，控制面積1500畝左右。以蓄水池為水源(2)管灌本報告推薦采用管灌方案。設施農業(yè)(日光拱棚)生長期較長，管灌4.6.3灌溉設計標準規(guī)定，管道輸水渠系水利用系數(shù)不宜低于0.95(1)棗薯間作種植該種種植模式下，棗樹的株行距為3×8m,馬鈴薯的株行距按(2)棗瓜間作種植水量為13.5m3,設計采用14m3/畝。(3)馬鈴薯種植(4)設施農業(yè)(日光拱棚)4.6.5.2灌水時間及灌水次數(shù)棗樹灌水按3次設計，第一水在4月上中旬前后澆催芽水，第二水在5月下旬～6月上旬灌花期水，第三水在7月上旬開始灌膨果水。馬鈴薯灌水按3次設計，第一水在4月下中旬～5月上旬澆好種植前的底墑水，第二水在5月下旬～6月上旬澆保苗水，第三水在6月下設施農業(yè)(日光拱棚)自4月下旬至9月底，灌水間隔為10天左右，灌水次數(shù)按20次計算。4.6.5.3灌溉制度大田補灌作物(棗薯、棗瓜、馬鈴薯)主要采用人工點灌的方式，大田補灌作物的關鍵水在6月底灌完，每輪灌水10～15天；自7灌水時間灌水天數(shù)灌水定額(m/畝)日均凈流量(萬m/d)棗瓜間作棗薯間作馬鈴薯日光拱棚7計算最大日均凈流量11.0萬m3/d,按灌溉水利用系數(shù)0.87、日平均灌水時間12小時計算，相應的最大流量為2.79m/s。4.6.6灌溉需水量灌溉用水量分別為918.00萬m3和1055.17萬m3。4.6.7非灌溉需水量(1)村鎮(zhèn)生活用水戶。規(guī)劃水平年采用2020年，平均人口自然增長率取12%,則規(guī)劃水平年的人口為7.46萬人，村鎮(zhèn)生活日需水量為2984m3/d,年凈需水量為108.92萬m3?！?004)按村鎮(zhèn)居民需水量的10%～25%估算，在此按10%估算，則村鎮(zhèn)生活日總需水量為3280m3/d,年總需水量為119.81萬m3。(2)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量為45.90萬m3/a,毛用水量為52.76萬m3/a。業(yè)灌溉年需水量1055.17萬m2,工業(yè)年需水量52.76萬m,村鎮(zhèn)居民序號凈用水量(萬m)毛用水量(萬m)1灌溉用水2非灌溉用水工業(yè)用水34.7供需平衡分析4.7.1.2紅城水、下馬關噴灌區(qū)用水量積1.0萬畝，實際灌溉面積0.7萬畝，設計配水流量0.42m3/s。4.7.1.3紅寺堡五干渠可利用水量紅寺堡五干渠設計流量3.06m3/s,最大流量為3.65m3/s。五干渠灌溉面積3.9萬畝，按照寧夏扶貧揚黃灌溉一期工程初步設計批準的灌溉定額標準計算(1.0m3/s流量灌溉3.0萬畝),需水流量1.3m3/s;因此，在設計工況下，包括已建的下馬關兩級揚水灌區(qū)6萬畝用水在內，五干渠設計流量尚有1.04m3/s的富余，加大情況下尚有加大工況各占50%考慮，平均流量1.3m3/s,年供水180天、日均供水22小時，計算富余水量為1853萬m3。治區(qū)人民政府常務會議紀要精神(2007.11.30),韋州一下馬關一預旺區(qū)域生態(tài)移民項目有6片，即：韋州甘一舊莊子、韋州南門、羅山東(1)韋州甘一舊莊子生態(tài)移民項目用水量開發(fā)配套水澆地0.81萬畝，由紅寺堡灌區(qū)四干渠9～12支渠引水，屬灌用水年凈用水量47.77萬m2,年總需水量54.40萬m3。(2)韋州南門生態(tài)移民項目用水量灌用水年凈用水量85.88萬m2,年總需水量98.18萬m3。(3)羅山東坡生態(tài)移民項目用水量置生態(tài)移民4180人，開發(fā)安置移民土地0.82萬畝。水補灌用水年凈用水量45萬m3,年總需水量50萬m3。(4)韋州閻圈生態(tài)移民項目用水量生態(tài)移民10878人，開發(fā)安置移民土地2萬畝。灌用水年凈用水量110.93萬m3,年總需水量126.58萬m3。(5)下馬關生態(tài)移民項目用水量67.68萬m3,年總需水量74.45萬m3。以上6片生態(tài)移民項目區(qū)年總需水量1721.20萬m2。見表4-8。序號備注五干渠供水能力(m1/s)11#一9#支渠直灌面積5.3萬畝，其中原設計3.9萬畝，新增1.4萬畝。2紅城水揚水設計0.63萬畝3下馬關噴灌工程二可供生態(tài)移民流量(m/s)三可供生態(tài)移民水量(萬m/a)1韋州甘一舊莊子項目區(qū)2韋州南門項目區(qū)3羅山東坡項目區(qū)4韋州閻圈項目區(qū)5下馬關項目區(qū)6預旺項目區(qū)只考慮村鎮(zhèn)生活用水四序號下馬關預旺韋州閻圈羅山東坡韋州甘一舊莊韋州南門一生活用水1人口萬人早改水移民2規(guī)劃水平年(2020年)人口萬人3定額4二1補灌面積萬畝2定額3三四五4.8供用水調節(jié)計算計流量0.6m/s,安裝3臺機組，2用1備，3臺全開情況下的出水流長8000m,其中前4000m管徑為1.0m,后2600m管徑為0.8m。本工程設計需水強度為8.44萬m3/d,其中補灌7.96萬m3/d(凈流量7.16萬m3/d),人飲0.48萬m3/d。灌區(qū)灌溉制度，設計4月25日～8月25日為作為生育期連續(xù)供水，10月20日～11月22日為冬灌時間，全年供水時間為157天。堡揚水管理處提供的資料，現(xiàn)在一般4月1日開始供水至8月底結束，冬灌10月下旬開始至11月下旬結束，全年供水時間為180天左右。作為寧夏中部干旱帶農村飲水安全的重點人飲工程一同心東部引心縣韋州、下馬關、預旺、張家塬、馬高莊、田老莊等6個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))68個行政村223個自然村18333戶8.41萬人飲水安全為目標，設計日供水量4788m3/d,年供水量134.43萬m3。(1)紅寺堡五干渠可供本工程設計、加大平均流量1.3m3/s,扣除韋州閻圈、羅山東坡生態(tài)移民項目用水(按用水比例折算約85%),(2)年供水時間180天，平均日供水時間22小時；(3)下馬關一泵站取水流量0.8m3/s;(4)本工程需水量1302.23萬m3,其中下馬關項目區(qū)1227.77萬m3,預旺項目區(qū)74.45萬m3(生活用水)。經調節(jié)計算，供水期來水量1586.16萬m2,下馬關泵站取水量1140.48萬m3,滿足本工程取用水量所需的調節(jié)水量為162萬m3。月份供水時間五干渠來水量0=1.1m/s)(萬m)下馬關一泵站用水量(Q=0.8m/s)(萬m)來水一用水(萬m)4567890下馬關二泵站的設計流量為0.6m3/s,加大流量0.9m3/s;下馬關509萬m3,需要在3月底以前蓄水472萬m3,才能滿足項目用水要求，390萬m3,需要在3月底以前蓄水339萬m3,才能滿足項目用水要求，量331萬m3,需要在3月底以前蓄水273萬m3,因此所需的最大調節(jié)271萬m3,需要在3月底以前蓄水206萬m3,才能滿足項目用水要求，序號備注1總需水量下馬關全部+預旺人飲下馬關項目區(qū)節(jié)水補灌工業(yè)用水預旺項目區(qū)2不同供水能力下的調節(jié)庫容下馬關二泵站Q=0.6m3/s下馬關二泵站0=0.8m3/s下馬關二泵站0=0.9m/s下馬關二泵站Q=1.0m3/s月份用水量(萬m)小計十5789123月份用水量(萬m)來水一用水(萬m)小計十5789123月份用水量(萬m3)小計十5789123月份用水量(萬m)來水一用水(萬m)小計十57891234.8.4調蓄工程規(guī)模(1)當下馬關一泵站取水流量為0.6m3/s時，調節(jié)五干渠的來水所需的調節(jié)容量為345萬m3(缺水發(fā)生在9～12月份),調節(jié)項目區(qū)用水所需的調節(jié)容量為509萬m3(缺水發(fā)生在4～6月份),兩者需疊加計算，因此所需的總調節(jié)容量為854萬m3。(2)當下馬關一泵站取水流量為0.8m3/s時，調節(jié)五干渠的來水所需的調節(jié)容量為165萬m3(缺水發(fā)生在9月份),調節(jié)項目區(qū)用水所需的調節(jié)容量為390萬m3(缺水發(fā)生在4～6月份),兩者需疊加計算，因此所需的總調節(jié)容量為555萬m。(3)當下馬關一泵站取水流量為0.9m3/s時，調節(jié)五干渠的來水所需的調節(jié)容量為0,調節(jié)項目區(qū)用水所需的調節(jié)容量為331萬m3(缺水發(fā)生在4～6月份),因此所需的總調節(jié)容量為331萬m3。(4)當下馬關一泵站取水流量為1.0m3/s時，調節(jié)五干渠的來水所需的調節(jié)容量為0,調節(jié)項目區(qū)用水所需的調節(jié)容量為271萬m3(缺水發(fā)生在4～6月份),因此所需的總調節(jié)容量為271萬m3。下馬關泵站供水能力1.0m3/s的方案，相應調節(jié)庫容為271萬m3。4.9供水工程總體規(guī)劃大郎頂以北，包括韋州、下馬關鎮(zhèn)2個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))13個行政村55日需水量4300m3/d,年總需水量為157.0萬m3。大郎頂以南，包括預旺、張家塬、馬高莊、田老莊4個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),根據(jù)生態(tài)移民規(guī)劃整建制搬遷以后，剩余3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)10行政村25055人，生活日需水量1650m3/d,年總需水量為60.2萬m3。結合本項目工程總體布局，擬將人畜飲水的水源點(水處理廠)第五章工程總布置及主要建筑物5.1工程等別和標準15.1萬畝，擬建泵站裝機容量2700kW,調蓄水池總庫容346萬m3。根次要建筑物為4級，臨時建筑物為5級。調蓄水池為4級。5.1.2防洪標準小于10m,采用平原區(qū)洪水標準，10年一遇設計，50年一遇校核。施工期臨時度汛標準為5年一遇。灌區(qū)人口小于20萬人，保護區(qū)耕地面積小于30萬畝，灌區(qū)防洪標準10～20年一遇，設計采用10年一遇。5.2工程總布置5.2.1水源工程方案比選(1)集中調蓄方案(2)分散調蓄方案量1.7m3/s左右，其中下馬關節(jié)水灌溉工程供水能力0.8m3/s,還需擴建與下馬關揚水規(guī)模相同的加壓泵站2座，壓力管道14.6km,增加第(3)方案比較5.2.2選定方案工程總布置小機換大機1臺，二泵站小機換大機2臺，并相應改造泵站電氣設備、金屬結構以及輔助設備等，使改造后一、二泵站設計供水能力達到其容積分別為3萬m3和2萬m3。在下馬關二泵站附近布置調蓄水池，即：王古窯調蓄池，調節(jié)容量271萬m3,對五干5.3調蓄水池布置5.3.2蓄水池結構根據(jù)蓄水池總體布置方案和實測的1:2000地形圖，按池底550×550m、邊坡1:3計算蓄水池庫容見表5-1。高程(m)面積(萬m2)高差(m)體積(萬m2)000222222河沙坡頭斷面多年平均4～6月份的含沙量3.5kg/m3,調節(jié)水量取1035.74萬m3,泥沙淤積年限初步擬定為30年，泥沙平均容重取1.45t/m3,則淤積量為：5.3.2.2特征庫容與水位選定的蓄水池位置，沒有洪水影響，故不考慮防洪問題。蓄水池庫容主要包括淤積庫容和調節(jié)庫容。王古窯蓄水池調節(jié)庫容271萬m3,泥沙淤積75萬m2,總庫容346萬m3。相應特征水位(高程)見表5-2。序號備注1總庫容正常蓄水位以下調節(jié)庫容2正常蓄水位3m4m5.3.2.3頂部高程蓄水池設計頂部高程為正常蓄水位加壩頂超高，壩頂超高參考《碾壓式土石壩設計規(guī)范》按下列公式計算：式中：Y——壩頂超高(m);R——設計波浪爬高，(m);e——設計風壅水面高度，(m);A——安全加高，對于4級壩，設計工況取0.50m,校核工況取0.30m,地震區(qū)地震壅浪高度取0.5m。波浪爬高根據(jù)土石壩設計規(guī)范推薦的鶴地水庫公式計算。式中：R.——平均爬高(m);h,L.——分別為平均波高和平均波長(m);h?X——累計頻率為2%的波高(m);Ka——與壩坡護面有關的系數(shù)，對于土坡，取值0.75;K.——經驗系數(shù)，與風速、波前水深和g有關，查表確定；m——迎水坡邊坡系數(shù)，采用5.0;K——綜合摩阻系數(shù)，取3.6×10-?;W——計算風速(m/s),正常運用采用多年平均最大風速的1.5倍，非常運用采用多年平均最大風速，年平均最大風采用15m/s;H.——水域的平均水深，取Ha=7.2m;β——風向與壩軸線的法線所成的交角，取β=0°。代入以上參數(shù)，計算頂部超高見表5-2。取以下2種情況的最大值作為壩頂高程：①正常蓄水位加正常運用條件的壩頂超高序號正常運用非常運用12吹程Dm3水域平均水深H.m4累計頻率2%的波高hm5平均波長L.m6m7平均波浪爬高R.m8m9EmAmYm5.3.2.4蓄水池斷面用半挖半填方式，內邊坡1:3,池深11.5m。平均挖深8m,最大填筑高度9.0m,設計堤頂寬度6m,外坡比1:2。蓄水池周圍堤頂設5m寬碎石路面，厚0.15m。為阻止人畜隨意進5.3.2.5防滲砌護5.3.3進水建筑物由擬建的三泵站壓力管道直接入庫，管徑1.0m,管中心高程5.3.4放水建筑物面高程確定，采用1697.50m,縱比降1/100。輸水洞四周包裹500mm厚3:7灰土防滲。流量0.16m3/s;一部分去惠平公路東側項目區(qū)的東支干管，控制補灌面積8.1萬畝，設計流量1.5m3/s;一部分去惠平公路西側項目區(qū)的西支干管，控制補灌面積1.0萬畝，設計流量0.2m3/s。5.4泵站工程布置本項目擬布置泵站3座，其中利用已建的下馬關一、二泵站，并5.4.1下馬關一泵站改造配套Y500-4電機，單機出水流量0.5m3/s,單機容量800kW。0.6m3/s,單機容量1120kW。機組更換后，水泵順管道(水流)方向安裝尺寸加長10mm,軸向安裝尺寸縮短188mm,水泵、電機單體重量分5.4.2下馬關二泵站改造二泵站設計流量為0.6m3/s,安裝3臺SLOW250—610(1)B水泵，配套Y450-4電機，單機出水流量0.349m3/s,單機容量450kW。量0.6m3/s,單機容量710kW。機組更換后，水泵順管道(水流)方向安裝尺寸加長150mm,軸向安裝尺寸加長150mm,水泵單體重量增加了5.4.3新建下馬關三泵站三泵站站址擬選在二泵站出水調蓄水池(#2)的南側，直接從調設計出水水位1700.00m,設計凈揚程105.0m,總揚程123.0m。泵站主機為3臺(2用1備)SLOW350-640型水泵，配套電機Y560-4,單機容量1120kW,總裝機容量3360kW,總運行容量2240kW。寸為12.36×11.76m(長×寬),面積145.35m2,按其功能分設為高壓邊坡1:2,進水管采用PCP管，管徑1.0m,管中心線高程1597.10m,項目區(qū)供水泵站工程技術指標見表5-3。一泵站二泵站三泵站備注原設計流量改造后設計流量前池設計水位m出水水位mm總揚程m一、二泵站分別更換1、2臺原機組單機軸功率臺安裝高度m總負荷壓力管道長度m5.5節(jié)水補灌骨干管網(wǎng)布置5.5.1供水管網(wǎng)布置區(qū)高線布設，盡可能避免下上級管路逆向(由低向高)輸水；管道線以泵站輸水管為主干管(下馬關一泵站～王古窯調蓄水池),補灌5.5.1.1支干管布置一線布置，總長15.5km,控制補灌面積8.1萬畝，設計流量1.5m3/s。補灌面積1.0萬畝，設計流量0.2m3/s。5.5.1.2支管布置支管4條，總長36km,分別為東一、二、三、四支管。(1)東一支管9.0km,控制路兩側補灌面積3.0萬畝，設計流量0.55m3/s。(2)東二支管10.0km,控制路兩側補灌面積2.6萬畝，設計流量0.5m3/s。(3)東三支管8.0km,控制路兩側補灌面積1.5萬畝，設計流量0.3m3/s。(4)東四支管東四支管接自東支干管15.2km處，由了馬山向北至土炭溝，長9.0km,控制項目區(qū)東側補灌面積1.0萬畝，設計流量0.2m3/s。5.5.2管材選用管材，以PVC—U管較為經濟；管道壓力低、管徑大(300mm以上)的玻璃鋼夾砂管(RPMP)、鋼管三種管材，其中以玻璃鋼夾砂管較為經濟，鋼塑管次之，鋼管造價最高?？紤]到鋼塑管目前尚無國家或行業(yè)規(guī)范及檢測標準，鋼管耐腐蝕性較差，投資高等因素，對管道壓力>1.60MPa的高壓管全部采用玻璃鋼夾砂管(RPMP)。③對于管道穿越清水河段，為防止洪水淘刷，對于壓力≤1.OMPa的中低壓管，采用PCP(砼予應力管)管。5.5.3管網(wǎng)水力計算5.5.3.1管道設計流量對于樹枝狀管網(wǎng)，各主要支管設計流量根據(jù)其下游控制的補灌面積、種植結構、灌溉制度確定。式中：Qh,Q-—分別為h—i、i—j管段設計流量，m3/s;Q?-—第i支管的出流量，m3/s;A;——第i支管控制的補灌面積，萬畝；q——項目區(qū)節(jié)水補灌綜合設計灌水率，m3/s/萬畝；n-—項目區(qū)節(jié)水補灌水利用系數(shù)，采用0.90。主干管各管段設計流量計算成果見表5-4。5.5.3.2管徑計算各管段管徑D按下式估算：長度(km)控制面積(萬畝)設計流量(m3/s)管徑(mm)1、東支干管2、西支干管51h?=i×L支干管總長20.5km,壓力0.4～0.6MPa,均采用PCP管。5.5.4管溝斷面挖邊坡采用1:0.3,底寬為管道直徑外加40cm。局部管溝段開挖深度大于3m時，自管溝底向上每3m設一個寬度1.0m的馬道，第一個馬道5.5.5主管道建筑物布置本工程方案二建筑物共有123座，其中公路橋涵1座，交通道路橋涵10座，排洪溝溝道防護12處，分水閥門井72座，放空閥門井5座，閥井113座，鎮(zhèn)墩110個。(1)公路橋涵預制。橋面寬10.0m,上面鋪設厚150mm的C25(2)交通道路橋涵(3)排洪溝涵(4)放空閥門井5.4.4.3附屬建筑物5.6節(jié)水補灌田間管網(wǎng)布置斗管由支管配水，雙側供水，間距100m,長度1000～3000m,控日灌完(日平均灌水時間12h)計算，取斗管流量為15L/s,管徑Φ155,采用UPVC管材。設施農業(yè)采用大中拱棚，主要種植蔬菜，單季，每年4～10月，參考下馬關地區(qū)目前正在建設的設施農業(yè)做法，拱棚規(guī)格為12×42m,一個拱棚面積0.75畝。每個拱棚設9壟，間距1.2m,每壟種植2行，株距0.3m。每行鋪設1行滴灌帶，長42m。滴灌帶采用內徑16mm的迷宮式，滴頭間距0.3m,工作水頭10m。帶長度(42m),農管長度按1000m考慮，控制80個棚，面積60畝。拱棚斗管按一次灌水15m3/畝、5日灌完(日平均灌水時間24h)計算，流量2L/s,管徑Φ55,采用UPVC管材。序號典型種植模式指標備注1控制滯溉面積畝2m畝均斗管長度個/畝畝均滴灌帶長度3田間工程數(shù)量斗管長度m個滴灌帶長度m5.7人畜飲水工程布置的馬莊子村1237人，現(xiàn)狀共計65137人。算，生活日需水量為2610m3/d,年凈需水量為95.3萬m。水量為2870m3/d,年總需水量為104.8萬m3。土峰及預旺鎮(zhèn))、張家塬(汪家塬村)、馬高莊(趙家樹、邱渠、喬家灣村)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)10行政村25055人，綜合生活日需水量按40L/人·d估算，生活日需水量為1002m3/d,年凈需水量為36.6萬m3;考慮輸配水損失10%,則生活日總需水量為1110m3/d,年總需水量為40.5萬m3。水作為當?shù)厝罕姷纳a生活用水水源。2006年3月開工建設了下馬關和紅城水節(jié)水灌溉工程，2007年5月建成通水。同心東部引水擴建工北反向供水(現(xiàn)狀為由北向南供水);南線管網(wǎng)采用同心東部引水擴建5.7.3凈化水處理水位1700.00m,在此設凈化水處理廠，設計日處理能力3980m3/d,其中大郎頂以北2870m3/d,以南1110m3/d。 5.7.3.1北線管網(wǎng)布置(1)主管北線覆蓋水處理廠(王古窯)以北的區(qū)域，包括原同心東部引水六、七、十二村，供水人口37208人，其中#1～#6支管線14124人，移民新村23084人，設計供水量1640m3/d。(2)支管(1)主管10行政村共25055人，加上移民新村20493人，供水人口28696人，(2)支管第六章機電及金屬結構6.1水利機械6.1.1水機選型表6—1泵站技術參數(shù)表參數(shù)泵站名稱設計流量進水水位出水水位下馬關一泵站換機改造下馬關二泵站換機改造下馬關三泵站新建(1)閥門與伸縮節(jié)節(jié)，在每臺水泵進水管道上選用抗泥沙沖蝕的D341X—10手動蝶閥一臺及伸縮節(jié)一臺；出水管道上設置液控緩閉蝶閥作為工作閥門及事故閥門使用，伸縮節(jié)作為檢修及裝卸時使用，在每臺水泵出水管道上選用抗泥沙沖蝕的D741X—16液控蝶閥1臺及伸縮節(jié)1臺。(2)起重設備根據(jù)泵站機電設備的安裝及檢修需要，在泵站主廠房內設置1臺6.1.3泵站及輸水管道水錘及其防護故停泵時，在負水錘階段，空氣將通過排氣補氣閥進入管道，管線中的水柱分離狀況得到改善。排氣補氣閥的直徑為主管道直徑的1/4。排氣補氣閥在三泵站壓力管道上設置，共15個。下馬關三泵站設備特性見表6—2。設備名稱型號及規(guī)格數(shù)量重量(t)備注水泵3進水手動閥門3進水伸縮節(jié)3出水伸縮節(jié)6出水液控緩閉止回蝶閥3出水電動蝶閥3吊車1單梁橋式起重機廠內排水泵2固定式安裝檢修排水泵2移動式安裝廠房風機排氣補氣閥泵站鋼管6.2泵站電氣6.2.1接入電力系統(tǒng)方式下馬關供水工程電源點為買家河灣110kV地區(qū)變電所。買家河灣變電所至紅寺堡五泵站的35kV線路已延伸至下馬關一泵站，一泵站已建成35/10kV、1×6300kVA專用變電所1座，同時以10kV分別向一、二泵站及紅城水泵站供電，變電所至二泵站10kV線路長度為8km,至紅城水泵站10kV線路長度為3km。6.2.2泵站負荷本工程新增泵站1座，改造泵站2座，機組均為10kV高壓異步電動機，新增裝機容量為4200kW,新增運行容量3080kW,3座泵站設計6.2.3電氣主接線(1)泵站電氣主接線三泵站裝機臺數(shù)各為3臺，容量不大，故泵站10kV母線均采用單(2)站用電接線三泵站設1臺S?0—100/10.5/0.4k(3)冬用電接線三泵站設1臺10.5/0.4kV的變壓器作為泵站的冬用電源，供泵站6.2.4無功功率補償方式機絕緣等級均為F級，防護等級IP23。6.2.6電氣設備布置6.2.8照明6.2.9防雷與接地電阻不大于10歐姆。連接。接地電阻不大于4歐姆。6.3金屬結構6.4供電工程6.4.1設計原則與范圍(1)下馬關35kV變電所～下馬關三泵站10kV送電線路工程；(2)新建下馬關三泵站10kV配電室和配電裝置及相應的微機保6.4.2供電現(xiàn)狀本工程新增兩座泵站距離下馬關一泵站1.5～15.9km,其周邊分布的變電所有買家河110kV變電所、紅五泵站35kV變電所、下馬關一泵站35kV變電所、田老莊110kV變電所、太陽山110kV變電所及下馬關變電所，主變容量2×20MVA,電壓等級(2)紅五泵站35kV變電所，主變容量：1×6.3MVA,電壓等級：35/6kV,變電所主供“1236”紅寺堡地區(qū)揚水。距下馬關一泵站(3)下馬關一泵站35kV變電所，主變容量：1×6.3MVA,電壓等(4)田老莊110kV變電所，主變容量1×25MVA,電壓等級(5)太陽山110KV變電所，主變容量1×50MVA,電壓等級關一泵站30km。(6)下馬關35kV變電所，主變容量1×1.8+1×3.15MVA,電壓等6.4.3供電方案本工程新建1座泵站，裝機容量3360kW,運行容量2240kW,泵站二泵站及紅城水泵站總裝機容量5220kW,總運行容量3970kW,總運行量6210kW,總運行負荷6530kW。卷下關二泵站買聞110KV變0N太陽山10KV變圖7—2系統(tǒng)接入示意圖6.5通信及自動化工程6.5.1通信工程6.5.1.1建設方案與規(guī)模本通信工程主要解決供水服務公司(與下馬關管理站同一地方)與3個泵站、3個蓄水池(已有#1、#2,新建王古窯調蓄池)、1個管光纜采用單模4/12芯直埋光纜。光纜型號GYTA53—4/12B1。(1)供水服務公司(下馬關管理站)至三泵站和2#蓄水池由供水服務公司敷設1條12芯直埋光纜至三泵站和2#蓄水池，本王古窯調蓄池(包括水廠)各占用2芯，備用4芯。由三泵站敷設1條4芯直埋光纜至王古窯蓄水池，本段光纜長度為9.0km,光纜采用GYTA53—4B1。光纖分配：王古窯調蓄池(包括水廠)占用2芯，備用2芯。由三泵站敷設1條8芯直埋光纜至二泵站和1#蓄水池，本段光纜長度為7.0km,光纜采用GYTA53—8B1。光纖分配：一、二泵站各占用2芯，備用4芯。光纜采用GYTA53—4B1。光纖分配：一泵站占用2芯，備用2芯。6.5.1.3光纜主要技術參數(shù) 選用8/24芯光纜(G.652標準),初期使用34芯，其余作為備用。本工程光傳輸系統(tǒng)采用準同步數(shù)字光纖網(wǎng)(PDH),組網(wǎng)結構為星形結構。各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點(供水服務公司、下馬關管理站)具有控制和交換功能進行信息交換。這種結構屬于并聯(lián)形結網(wǎng)靈活性較差，對中央節(jié)點(供水服務公司、下馬關管理站)的可靠(1)供水服務公司(下馬關管理站)至三泵站，設備采用1對PDH光端機，占用2芯光纖，傳輸距離2.0km。主要傳輸業(yè)務為8路語音話路和1個10M帶寬數(shù)據(jù)線路。(2)供水服務公司(下馬關管理站)至王古窯調蓄池(包括水廠),設備采用1對PDH光端機，占用2芯光纖，傳輸距離11.0km。主要傳輸業(yè)務為8路語音話路和1個10M帶寬數(shù)據(jù)線路。(3)供水服務公司(下馬關管理站)至二泵站，設備采用1對PDH光端機，占用2芯光纖，傳輸距離9.0km。主要傳輸業(yè)務為8路語音話路和1個10M帶寬數(shù)據(jù)線路。(4)供水服務公司(下馬關管理站)至一泵站，設備采用1對PDH光端機，占用2芯光纖，傳輸距離17.0km。主要傳輸業(yè)務為8路語音話路和1個10M帶寬數(shù)據(jù)線路。6.5.1.5數(shù)字用戶交換機敘述在供水服務公司(下馬關管理站),新建一數(shù)字用戶交換機，其容6.5.2自動化工程6.5.2.1系統(tǒng)設計的基本原則鑒于本工程特點，工程自動化系統(tǒng)結合通訊工程設計規(guī)模和地理位置分布情況，遵循經濟實用、安全可靠、技術先進、方便管理的設6.5.2.2自動化控制方案本工程自動化系統(tǒng)主要監(jiān)控對象為泵站機組，監(jiān)測內容分為電量和非電量兩類，包括泵站電量和出水管流量、壓力等非電量監(jiān)測，及(1)在下馬關鎮(zhèn)供水服務公司設置調度控制中心；(2)對輸水工程中的泵站(共3座泵站)、凈水廠、王古窯調蓄(3)在所有蓄水池裝設水位傳感器，水位信號經通信光纖傳送至本工程自動化在線監(jiān)控系統(tǒng)的控制基礎是水位控制，通過對泵站出水池(或蓄水池)水位監(jiān)測，以控制相應泵站機組的運停。水位信號傳送及監(jiān)視，近距離(不大于500m)利用屏蔽電纜，遠距離利用通信光纖網(wǎng)傳送水位信號至泵站，當蓄水池水位下降至低水命令停泵，最終在對應泵站電機啟動柜實現(xiàn)泵站啟?？刂?，同時通過通信網(wǎng)在泵站與調度控制中心傳送水位信號、泵組狀態(tài)信號及相應控制命令。在前系統(tǒng)供水量不足或檢修時，在各泵站前端進水池設置最工程在線監(jiān)控監(jiān)測是在供水服務公司設調度控制中心，通過通信光纖網(wǎng)傳送監(jiān)測信號和控制命令，監(jiān)視控制各在線監(jiān)控泵站、凈水廠的機組運行，監(jiān)測內容包括泵站及凈水廠出水管壓力、流量及出水池水位。集中在線監(jiān)控系統(tǒng)利用光纖傳輸信號，實現(xiàn)泵站及凈水廠機組遙控、泵站及凈水廠運停各種參數(shù)及狀態(tài)量遙測遙信功能、主要分水支口流量遙測功能、各監(jiān)控站出水管壓力遙測功能和各蓄水池水位遙測功能。在各泵站(包括1#、2#蓄水池)和水廠(包括3#蓄水池)內裝設控制后臺機及PLC控制單元，在滿足現(xiàn)地手動控制的同時，可實6.5.2.3自動化設備配置(1)監(jiān)控軟件的配置包括泵站監(jiān)控計算機組態(tài)軟件、凈水廠監(jiān)控計算機組態(tài)軟件、調(2)硬件配置在供水服務公司設控制管理中心，控制管理中心主要設備配置包各泵站(包括1#、2#蓄水池)和水廠(包括3#蓄水池)自動化控第七章工程管理7.1管理體制下馬關生態(tài)移民及高效節(jié)水補灌工程由同心縣人民政府組織實對于節(jié)水補灌、人畜飲水等供水工程的管理，應根據(jù)國務院國辦 (2002)45號文的精神和寧夏引黃灌區(qū)水管單位體制改革的精神，逐步建立起適應社會主義市場經濟體制要求的新型管理體制和運行機制，積極推廣用水戶參與灌區(qū)管理，組建農民用水戶協(xié)會，建立由工程運行管理單位+農民用水協(xié)會+用水戶三位一體的供水用水新模式，骨干工程(泵站、蓄水池、輸水干管、支管),由同心縣水利局負責組建供水公司，負責工程的運行管理；支管以下的田間管網(wǎng)和村莊7.2管理機構及管理設施7.2.1管理機構設置考慮工程特點和當?shù)貙嶋H情況，結合本區(qū)農村人畜飲水工程管理的成功經驗，建議設下馬關供水公司作為該項目骨干工程運行管理的專管機構，統(tǒng)一負責該項目的供水工程管理。同心縣水利局作為工程供水公司下設5個管理站，分別為下馬關一、二、三泵站管理站、王古窯蓄水池管理站和下馬關管理站，管理范圍劃分見表7-1。序號管理站管理范圍1下馬關一泵站一泵站及出水壓力管道，#1蓄水池。2下馬關二泵站二泵站及出水壓力管道，#2蓄水池。3下馬關三泵站三泵站及出水壓力管道，#3蓄水池。4王古窯蓄水池5下馬關下馬關項目區(qū)人畜飲水干管、支管7.2.2管理單位人員配置管理單位人員配置主要包括管理人員和生產(運行及維護)人員，根據(jù)2004年5月水利部、財政部聯(lián)合下發(fā)的《水利工程管理單位定崗標準(試點)》,并結合本工程實際情況配置。用水公司擬定各類管理人員總計58人，人員配置情況見表7-2。序號人員配置公司合計公司管理人員二管理站1一泵站管理站92二泵站管理站93三泵站管理站84王古窯蓄水池管理站75下馬關管理站人畜飲水7.2.3管理設施7.2.3.1管理房建筑面積本工程采用集中調度與分散管理的模式。各泵站分別設置管理點。管理點房屋建筑面積按生產用房人均25m2計算，共計1450m2。7.2.3.2交通及通信設施考慮到本工程管理線路較長、管理點較多，而且生活條件比較艱苦等實際，為了保證工程的正常運行，配置交通工具車輛3輛。工程外部的通迅方式采用微波通信，與紅寺堡揚水管理處聯(lián)網(wǎng)。內部采用固定電話通信方式。7.3.1管理范圍工程管理范圍依照《寧夏水利工程管理條例》確定。根據(jù)《實施方案》和工程特性，擬將工程的水源工程、輸水工程與配水工程分別劃歸供水服務公司和農民用水協(xié)會管理。7.3.2保護范圍工程保護范圍根據(jù)《寧夏水利工程管理條例》確定。在管理范圍之外設置50m的工程保護范圍。保護范圍內的土地不征用，參照有關法規(guī)制定保護區(qū)管理辦法，待工程竣工后由管理單位報同級人民政府批準頒布執(zhí)行。輸配水管道保護范圍為管線中心線兩側各10m。7.3.3工程管理辦法(1)建章立制，實行目標責任管理(2)建立以聘任制為核心的用人機制(3)建立與工作績效密切掛鉤的內部分配機制(4)加強水質檢驗和監(jiān)測(1)按用水戶承受能力(工程運行成本)定價，通過財政補貼滿足7.3.5水源保護(6)沿供配水管線每隔200m埋設混凝土指示樁，樁頂露出地面0.3m,樁側書寫“人飲供水管線”,加以警示。第八章施工組織設計8.1施工條件8.1.1工程布置特點下馬關生態(tài)移民項目供水工程負擔15.1萬畝高效節(jié)水補灌以及下馬關、預旺項目區(qū)共計10.36萬人的用水，年供水總量為1302萬m3。本工程主要由輸水工程、調蓄工程、節(jié)水補灌工程和人畜飲水工程四大部分組成。輸水工程由紅寺堡五干渠15+650右岸取水，設三級泵站，其中一、二泵站利用現(xiàn)有已建的下馬關揚黃節(jié)灌泵站并對其實施擴機改造，新建三泵站及9km壓力管道，設計流量1.0m3/s。調蓄工程新建王古窯調蓄水池，總庫容346萬m3,其中調節(jié)庫容271萬m3,由人工開挖而成。節(jié)水補灌工程控制補灌面積15.1萬畝，其中已建工支管4條，總長36km。人飲工程基本上以同心東部引水及東部引水擴建工程為基礎，根據(jù)生態(tài)移民規(guī)劃進行必要的調整，設凈化水處理廠本工程主要工程量：土石方開挖713.62萬m3,土方填筑183.38萬m3,漿砌石1098m3,砼20932m3,鋼筋制安161t,鋪設土工膜50.92萬m2,安裝機電設備6臺套。主要工程量匯總見表8—1。序號項目名稱單位數(shù)量1砼C15砼C20砼C25砼2復合土工膜3漿砌石4鋼筋t5土方開挖6土方回填多年平均降雨量258.7mm,其中7～9月降水量占全年總降水量的66.5%。年蒸發(fā)量2334.5mm,年平均氣溫8.8℃,七月份平均氣溫為22.8℃,極端最高氣溫38.5℃。多年平均風速3.3m/s,以東南風和西北風居多。一年中風速大于或等于3m/s的月份占全年的9/12,全年大風日數(shù)平均16天。沙暴多發(fā)生在春季，沙暴日數(shù)年平均為16天。8.1.4.1天然建筑材料片石(塊石)主要分布在韋州的太陽山一帶和紅城水村的煤山。8.1.4.2水泥、鋼材8.1.4.3供水、供電紅寺堡五干渠供水時段為4月10日～11月22日，當中的8月258.1.5對建設工期的有關要求和意見本工程的主要建設內容包括生態(tài)移民、節(jié)水補灌、人畜飲水。根據(jù)國家和自治區(qū)以及相關的設計文件，下馬關生態(tài)移民項目計劃2008年開始實施，2011年全部完成。8.3主體工程施工