汤阴县高效节水灌溉项目规划设计

□ 吕 磊 □于俊霞 □许永刚（汤阴县水务局）

1 项目背景

汤阴县作为全国唯一一家县级食品产业国家新型工业化示范基地,河南省粮食核心县，粮食作物、经济作物品种好、质量优。项目区主要以土地肥沃、水源条件较好的平原区为主，粮食作物以小麦、玉米为主，经济作物以棉花为主，耕作制度为一年两熟，平均复种指数1.80。项目区现有水利设施差、灌溉保证率低、农业科学化程度低已成为影响项目区稳产高产的制约因素。2011年，水利部陈雷部长在有关部门提出的“关于大力发展高效节水灌溉的意见”上批示“举全部之力发展高效节水灌溉”。2012年，国家发展改革委、财政部、水利部、农业部等四部委联合印发的《关于大力推广节水灌溉技术推进农业节水工作的指导意见》等。以此为契机，汤阴县针对项目区实际情况，对汤阴县高效节水灌溉项目进行了规划设计。

2 项目区现状

汤阴县高效节水灌溉项目区涉及宜沟镇、五陵镇、任固镇、菜园镇、古贤乡共5个乡镇，50个行政村，总人口8.45万人，耕地面积0.73万hm2。项目区位于汤阴县平原区，项目区内现有机井1252眼，其中已配套223眼，变压器86台。项目区大部分耕地为井灌区，灌溉条件相对较好，但由于项目区内大部分灌溉设施不配套，节水措施滞后，田间输水多为土渠或小白龙，灌溉水利用系数较低，灌溉毛定额达6450m3/hm2，水资源浪费严重，严重制约了农业生产的发展，急需完善配套并节水改造。

3 工程建设内容及目标

根据《汤阴县农田水利建设规划》及《汤阴县灌溉发展总体规划》的总体布局，对平原区在原有灌溉面积上进行节水改造，耕地面积0.73万hm2，工程形式为低压输水管道，埋设地埋管道，维修部分机井、对报废机井进行补打、铺设地埋线、安装井堡等。

汤阴县高效节水灌溉项目涉及宜沟、五陵、任固、菜园、古贤5个乡镇50个行政村，耕地0.73万hm2。主要建设内容：新打机井376眼，维修配套机井1019眼，配套潜水电泵1395台，埋设低压管道880 km，增设变压器房81座，配套地埋线209.25 km、配套井堡1395座，标志牌1395座，井台1395座，IC卡管理系统1395套，信息化管理系统5套，地下水监测系统50套。

工程实施后，新增高效节水灌溉面积0.73万hm2，项目区灌溉水利用系数达到0.80，灌溉保证率提高到75%；输水过程的水利用系数提高到0.95，水利分摊系数提高到60%。

4 工程规划设计

4.1 工程设计标准

根据工程建设布局，项目区高效节水灌溉工程为管道灌溉，水源工程为机井。建设标准和技术要求均应满足《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99、《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2008、《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》GB/T20203-2006等相关技术规范的要求，管灌区设计灌溉保证率为75%。

4.2 机井设计

为提高项目区灌溉保证率，规划设计对现有机井进行更新配套，同时新增部分机井。新打机井及现状可利用机按平均每眼机井设计灌溉面积为5.33 hm2控制，井距为229～247m。

根据汤阴县项目区含水层情况，项目区机井深度多为80m，成井后单井出水量约40m3/h。机井井径为0.40m，井管均采用混凝土管井。根据钻井地层记录，在含水层设置滤水井管，在非含水层设置普通井管，并在滤水管外围填充足够的砂砾滤料，砂砾滤料应选用及配好的天然砂砾料。根据当地的水文地质条件，按照管井设计的出水量、水质等要求，并结合灌溉流量及机井水位变幅，本次项目区内机井采用水泵采用200QJ32-48/3型井用潜水泵，额定流量32m3/h，额定扬程48m，电机功率7.50 kW，水泵出水铁井管管径为80mm，壁厚2.75mm。机井配套设计同新建机井。

4.3 管网设计

4.3.1 管材

干管选用PVC塑料管道，地面软管采用PE塑料软管，各种管件均采用厂家定型配套产品。

4.3.2 管径

已知单井出水量Q=40m3/h，管道采用薄壁塑料硬管，其经济流速取V＝1.35m/s，则管径d可按有关公式初估。

4.3.3 管网

机井管网管道采用0.63MPaPVCф110塑料管，最近、最远出水口地面参考点与管网入口地面参考点的高差忽略。上水管计算长度的取值按32m计，上水管为ф80钢管。

4.4 低压线路

项目区新打机井机电配套低压线路与附近变压器连接，低压线路埋设方式采用地埋。地埋电缆设计采用直埋方式，电缆沟深1.00m，电缆引出地面时应留有一定余度（1～1.40m）。在机井出口设置配电房及电源开关线等配套设施。

4.5 地埋线选型

根据项目区机井和变压器分布情况，考虑输电距离，结合市场上现有地埋电缆型号，经综合比选，地埋线电缆统一选用NLYV-3×25mm2农用直埋电缆。

4.6 井台、井堡及IC卡系统

井台尺寸为1.50m×1.50m，厚0.30m，采用C25混凝土现浇。为保护水泵及井台等设施，对新打机井设置机井房，采用钢质井堡，尺寸为0.80m×0.80m×1.20m，内部配置空气开关、漏电保护器、电表、辘轳及门锁等，从生产厂家定制。每眼井配套IC卡收费系统1套。

5 投资概算

汤阴县高效节水灌溉项目总投资10359.10万元，其中：建筑工程5095.17万元，机电设备及安装工程3769.85万元，金属设备及安装工程490.68万元，独立费用701.68万元，基本预备费301.72万元；水源工程3213.7万元，新打机井921.00万元，占水源工程总投资的28.60%。电力配套投资461.20万元，占工程总投资的4.50%。

6 工程建设及建后管护

高效节水灌溉项目实行行政首长负责制，定期召开联席会议，并成立汤阴县高效节水灌溉项目领导小组具体负责项目实施。工程建设实行项目法人制、招投标制、建设监理制和合同制管理制；工程建后管理以基层水利服务中心为主导，专业化服务组织为辅，积极推行用水户协会制度。

7 效益分析

7.1 经济效益

项目实施后，项目区每年新增经济效益1574.82万元。增产效益：项目实施后，每年每亩可增产粮食84 kg,项目区0.73万hm2可增产924万kg，单价2.20元/kg,水利分摊系数按0.40考虑，可增加产值813.12万元。节水效益：项目实施后，与传统灌溉相比可节水795m3/hm2，每年节水量约583万m3，水成本为0.50元/m3，节水效益291.50万元。节地效益：项目实施后可增加土地面积146.67 hm2，按目均净产值2000元计算，由节地所产生的经济效益为440万元。省工效益：项目实施后，亩均年省工2工日，年省工22万工日，年省工效益为330万元。节能效益：项目实施后，每年可节省能源费30.20万元。

7.2 社会效益

粮食问题始终是我国经济社会发展中的头等大事，确保国家粮食安全是保持国民经济平稳较快增长和社会稳定的重要基础。汤阴县高效节水灌溉项目的实施，改善了区域灌溉条件，可以提高粮食产量，从而提高农业综合生产力，促进农业产业结果结构不断调整，增加农民收入，不断提高农民的生活水平，逐步改善城乡二元结构体系，对保证区域社会稳定、促进社会和谐具有重要意义。

7.3 生态效益

通过项目建设，可以提高水的利用系数，提高灌溉保证率，从而提高水的生产效率。水的利用效率提高，可以保证水资源的合理配置，实现水资源供需平衡，从而保护水生态环境，对地区经济社会可持续发展起到重要的支撑作用。