灌區節水改造是保障國家糧食安全和促進灌區經濟發展的需要。幹旱缺水是中國農業面臨的最大威脅，也是農業發展的主要制約因素。在人口增加、耕地減少、土地後備資源嚴重不足的前提下，穩定和提高糧食綜合生產能力的壹個重要方面是穩定和適當擴大節水灌溉面積。水利設施年久失修，損壞嚴重，水資源浪費損失極為嚴重。每年都有農田因引水渠道決口被沖走被淹。扶風縣工程設施損毀嚴重，完好率低，渠道輸水能力嚴重不足，水資源利用率低，水資源浪費嚴重。同時，小型灌區機井老化嚴重，耕地無法灌溉，輸水工程不配套。基於上述情況，扶風縣規劃建設小型農田水利工程是必要的，灌區節水改造是保障國家糧食安全和促進灌區經濟發展的需要。
2 .工程概況及農田水利工程現狀
2.1項目概況扶風縣位於關中盆地西部，西寶高速和西寶北線中段。全縣土地總面積745.8km2，耕地面積7761.000畝，農民人均耕地1.59畝。縣城農田方方正正，道路成網，交通便利。全縣主要種植糧食作物，以小麥和玉米為主，年種植面積654.38+0.06萬畝，平均復種指數654.38+0.50%。經濟作物以辣椒和蘋果為主，農業以畜牧業為主。2.2項目區水利工程現狀目前，項目區現有水利工程主要有小型農田水利工程、大中型灌區骨幹工程和小型水庫工程。截至2009年底，共有北塘9座，小型灌溉泵站343座，農業灌溉井2843口，水窖井810口，小型灌區291公裏，大中型灌區1.080公裏，機泵灌區165438+。設施灌溉面積52萬畝，有效灌溉面積45萬畝，節水灌溉面積23.4萬畝。全縣* * *有寶雞峽、馮家山灌區幹支渠122.8公裏，自2000年以來，通過實施農業綜合開發重點水利工程改造、省財政專項資金灌區改造等項目，投資3654.38+0萬元，完成幹支渠襯砌改造38公裏。仙官水庫* * 11，均為小型水庫。臺川水庫、官塢水庫、白家窯水庫、武軍溝水庫灌溉面積5.8萬畝。總體上看，灌區水利基礎設施薄弱，渠系建築物損毀嚴重，泵站年久失修，水泵老化，農田灌溉以土渠輸水和漫灌為主，地下水資源浪費嚴重，單井控制面積小，灌溉保證率低。灌溉需求得不到滿足，嚴重阻礙了項目區的經濟發展。
3灌區節水改造工程設計
為改善扶風縣灌區上述水利工程現狀，將整個扶風縣劃分為四個工程區，設計壹個系統的節水改造工程。整個節水改造工程的典型設計如下。3.1泵井工程設計根據當地水文地質條件和用水量要求，設計鉆孔深度為180m。這個深度可以有四層水，總厚度40m，鉆孔直徑550mm。井管是由鑄鐵制成的。濾管有效工作長度為50m，實際管長為130m，總長為180m。管外礫石厚度為140mm，礫石直徑為10 mm ~ 20 mm，采用扶風縣砂廠生產的標準礫石。井壁管的連接形式采用焊接連接。根據鉆孔設計的地質條件和含水層的巖性，確定計算參數。從鉆孔柱狀圖可知，含水層總厚度M=40m，含水層巖性主要為粗中砂。含水層滲透系數取為K=15m/d，濾管有效工作長度L=50m，鉆孔直徑D=550mm，濾管外徑ds=0.288m，井管直徑d = 0.25m，為了保證管井的使用壽命，避免因滲流速度過大造成濾管腐蝕、結垢、堵塞的危害，我們在設計中采用小於允許進管的速度進行計算。計算公式為:Q = л× DG× L× N× VG，將相應參數代入公式可得Q = 195m3/h .計算的理論出水量代表濾管的進水能力，設計流量應小於計算的理論值，故應乘以安全系數0.3作為設計出水量，即， q = 58.6 m3/h 3.2輸水渠道設計以法門鎮齊村北十壹鬥渠襯砌工程典型工程設計為基礎。 渠道總長850m，主要灌溉奇村部分耕地，灌溉面積650畝，平均每畝渠道長度2.5 m ~ 3.1 m..渠道的設計流量應根據作物的灌溉制度和控制灌溉面積，以及不同作物在同壹時間的用水量進行計算，渠道的設計流量計算為0.1m3/s .渠道縱坡坡度的選擇應根據實際地形條件確定， 以使渠底坡度盡可能與地面坡度壹致，在滿足灌溉引水的條件下，盡量選擇較大的坡度，但鬥式渠壹般不大於1/500。 因此，根據項目區的地形特點，渠道選擇比降為1/600。為提高灌溉效率，節水節能，節約土地，降低供水成本，同時為便於機械化施工，渠道斷面設計為U型混凝土斷面，渠道設計流量為0.11m3/s，縱比為1/600，渠道斷面為D40，襯砌厚度為5cm，選用C65433。渠道內每隔5m設置壹個伸縮縫。縫型為機械切割半切縫，縫寬2.5cm，縫內填充焦油塑膠。3.3泵站設計以保持原有泵站設計灌溉面積、設計流量、泵型不變為原則，對項目區35座泵站進行改造設計，更換62臺新型節能機組，發揮原有效益。扶風縣召公鎮大槐村泵站被確定為典型設計。該項目位於新沂水庫以南600米處，水源為水梅河，灌溉面積380畝。根據實測，泵站地形揚程為8.23m，設計流量根據控制灌溉面積、灌溉定額、輪灌天數、日灌溉時間和渠系水利用系數計算，水泵型號由設計流量和抽水揚程確定。確定了泵的流量和揚程，就可以利用“泵性能表”選擇所需的泵。3.4低壓地下管道設計本工程擬鉆1鋼筋混凝土管井，井深180m。根據該井的水文地質資料，該井出水量為32m3/h，靜水位為35m，動水位為95m。地塊呈長方形，東西長400米，南北寬234米，面積約140畝。這口井位於。這塊地種植的作物主要是小麥、玉米和辣椒。作物種植方向為東西向，地塊東北略高，西部較低。設計灌溉定額按公式m=1000Hγ (1- 2)/η計算。根據本地區的實際情況，小麥、玉米和辣椒的灌溉定額分別計算為40m3/畝和27m3/畝。這個地區的農作物主要是小麥、玉米和辣椒。玉米和辣椒的生長期處於雨季，適當補充灌溉即可滿足要求，灌溉周期為12d。管道布置為梳齒狀。根據《管道灌溉技術規範》,結合地塊形狀、管理體制、耕作習慣、機井出水量等實際情況，在地塊西邊界布置1幹管，豎向布置3條支管，長720米，在管道上設置出水口用於灌溉。項目實施後，該地區小麥種植面積占耕地面積的90%，日啟動小時數為16h，灌溉水利用系數為0.8。根據對該井控制面積的計算，結果表明設計流量小於單井出水量，故采用單井出水量作為設計流量。管徑由經濟流速法確定。根據計算的管徑，選用外徑為110mm，內徑為105.6mm的UPVC管。經計算，沿線水頭損失為5.77m，局部水頭損失按沿線水頭的10%計算，取0.57m..泵的設計揚程由管道系統的水頭損失(H)、井的動水位(H凈)和井到供水最不利點的高差(△h)決定，即H=h凈+h+△h+2.0(出口所需揚程)，配套井的泵的設計揚程為95+5.77+0.33+2.0 = 65433。根據設計流量和設計揚程選擇泵。
4工程經濟效益分析
扶風縣小型農田水利節水改造工程建設項目計劃襯砌渠道82.1km，改造渠系建築物639棟；井灌區新鉆41口井；鋪設低壓管線28.16公裏，981出水塞；灌溉面積可增加7640畝，改善26222畝。井灌區灌溉水利用系數由0.65提高到0.8；抽水灌區灌溉水利用系數由0.5提高到0.65；全縣糧食綜合生產能力增加379.42萬公斤。大力發展農民用水合作組織，新增管理灌溉面積1.3萬畝。項目建成後，農作物復種指數將由150%提高到180%，糧食年產量將增加379.42萬公斤。按現行市場價1.8元/斤計算，糧食價格將增加379.42×1.8 = 682.96萬元。經濟作物每畝可增收3.39×180%×0.4×100 = 244.08萬元。本項目建成後，年節水量為1.866萬m3，按每m3水0.1元計算，年節水量為1.866.60×0.1 = 1.866萬元。整個項目實施後，* * *可增收945.7萬元，取水分配系數為0.4，即水利工程凈收入為925.54萬元×0.4 = 378.28萬元。通過對上述增量效益和增量成本的分析計算，並根據相關評價指標計算規定，結果見表1。從經濟評價分析的計算結果可以看出，本項目的經濟內部收益率為12.44065%，大於經濟基準收益率8%；經濟凈現值為84465438+萬元，大於零；經濟效益與成本之比為1.27，大於1.0。因此，項目在經濟上是合理的。
5結論和建議
通過本項目的實施，將全面改善灌區的環境，進壹步擴大灌區的森林和草地面積，有利於改善灌區的生態環境。生態環境效益表現在涵養水源、保持水土、減少沙塵暴災害、防止泥沙流失、調節氣候、改善生態環境、凈化空氣等方面。扶風縣小型農田水利重點縣實施方案可根據項目區小型水利工程現狀和存在的問題，選擇方案正確、布局合理、經濟效益顯著、社會效益和生態效益良好的項目。
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