灌区续建配套节水改造项目设计方案
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灌区续建配套节水改造项目设计方案
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8条,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3289万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 项目 单位 数量 备注
一 工程概况
1 水源 黄河
2 取水形式 电力提水
3 设计灌溉面积 万亩 20.89
4 取水流量 m3/s 7.15
5 抽水站 座 11
6 抽水机组 台 47
7 累计最高扬程 m 294.57
8 干渠 km 15.39 4条
9 支渠 km 50.34 8条
10 渠系建筑物 座 316
二 项目建设容
(一) 南头支渠改造 km 2.09 6+205~8+292
1 设计流量 m3/s 1.80、0.80
2 最小流量 m3/s 0.72、0.32
3 断面形式 弧底梯形
4 纵向比降 1/2000~1/1500
5 渠深 m 1.40~1.10
6 渠底半径 m 1.21~0.72
7 衬砌形式 砼板膜复合结构
(二) 南头低支渠改造 km 7.00 0+000~7+000
1 设计流量 m3/s 0.70
2 最小流量 m3/s 0.28
3 断面形式 弧底梯形
4 纵向比降 1/1500
5 渠深 m 1.10
6 渠底半径 m 0.72
7 衬砌形式 砼板膜复合结构
(三) 代字营支渠改造 km 2.88 0+000~3+100
1 设计流量 m3/s 0.73