渠道老化维修工程可行性研究报告新.doc

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1、1 11.综合说明1.1 概述民和县马场垣乡下川口村渠道老化维修工程，位于民和县境内的湟水河右岸二级阶地，灌区东临甘肃省，西起马场垣乡的磨湾子村，北濒湟水河畔，南至湟水南岸中低山丘陵阶地前，海拔高程约在 18301730米之间，灌区东西长约 8km，南北平均宽约 3km，地形呈条带状分布，地势西高东低，并依次由南向北倾斜。干渠自流灌溉 1900 亩。本工程计划通过对下川口村渠道及渠系建筑物工程进行防渗衬砌，以提高水的利用率，保证灌区的正常运行，使工程效益得以很好的发挥。该工程始建于 1951 年，至今已运行近六十年。后经历年的维修、改造，形成现今的规模。该工程水源为湟水河河水，用下川口电灌站提

2、至湟水河右岸二级阶地。渠道设计流量 0.2m3/s，干渠总长 7.3KM；各类渠系建筑物 60 座，工程自建成以来，为促进当地农业生产，改善人民群众生产、生活条件发挥了重要作用。该村粮食作物播种面积 2200 亩，粮食总产 83.84 万 kg，平均亩产381.1kg；玉米、蔬菜及果类播种面积 1399 亩，总产 84.65 万 kg，平均亩产 605.1kg。灌区地处我省东部干旱区，海拔在 18301730 米之间。区内居民以回、汉族为主，现有居民 2950 人，有劳力 1180，经济比较单一，居民一向以农业生产为主，农业生产是本地区群众赖以生存的唯一经济支柱。该地区气候温和，光热充沛，但干

3、旱少雨，春旱发生机率大，是农业发展的主要制约因素。由于历史原因，工程设计标准低，设施简陋，配套较差，随着工程使用年限的增长，老化失修日益严重，许多建筑物带病运行，过水能力2 2降低，加之渠道防渗程度低，灌区渠系水利用系数仅在 0.400.45 左右，水量漏损较大，水的供需矛盾日益突出，效益衰减。虽然近几年国家投入了部分资金对渠道险工险段和损坏建筑物进行了维修，但限于投资少，维修改造和配套工程量大，未能从根本上解决问题，不仅造成水资源的长期浪费，对灌区当地农田的适时适量灌溉带来严重影响。1.2.1 水文本工程以湟水河地表径流为灌溉水源。湟水河是黄河上游的一条较大支流，为西宁民和盆地的主要河流。发

4、源于祁连山系大板山南麓，上游正源为麻皮寺河，在海晏县与哈利涧河汇合后称西川河。流经湟源，进入西宁盆地，与最大的支流北川河相汇，然后蜿蜒曲折，穿过小峡、大峡、老鸦峡，在民和享堂与大通河汇合后流入甘肃，至水车村注入黄河，全长 336km，河宽一般在 50200m 之间，河道平均比降14.85.3，坡度大，河水流态一般呈紊流状，两侧沟壑发育，支流较多，水系发育，呈羽状和树枝状。湟水河流域总面积为 16120km2，多年平均流量 68.2m3/s，多年平均径流量 21.5 亿 m3。流域属典型的高原大陆性气候，特点是：气温垂直变化差异明显，日较差大，年较差小；降水稀少，时空分布不均，年际变化不稳；日照

5、充足，光资源丰富，蒸发量大。根据民和县气象站观测资料，年平均气温 78，全年太阳辐射量为 132.7137.9 千卡/cm 2，年均10积温为 2900，全年日照时数 25002600h，气温日较差在 12左右，无霜期 170200 天，多年平均蒸发量 1670mm，流域土壤每年 11 月中旬封冻，次年 3 月中旬解冻。3 31.2.2 气象工程所在地区属高原大陆性气候，气温垂直变化明显，冬寒夏暑，日照时间长，热量有余，气温日较差大，降水量较充足，但季节分配不均。灌区内年均气温 7.8，多年月平均最高气温 12.9，多年月平均最低气温-2.8；多年平均降水量在 350400mm，年蒸发量 18

6、62mm；年平均风速 2.0m/s，无霜期 96129d，最大冻土深度约 80cm。1.2.3 工程地质工程区地处青藏高原东部的中低山丘陵区民和盆地的南部，在构造上属祁连褶皱隆起带，第三纪以来构造运动不强。地震基本烈度为度。地貌以河谷平原为主，以 III、IV 级阶地构成，另有 V 级以上高阶地，散布在现代河谷平原边缘，遭受强烈侵蚀，已不是平原形态。区域内地层自老至新出露的有震旦系、寒武系（中上统） 、奥陶系、志留系（下统） 、二叠系、三叠系（上统） ，侏罗系、白垩系、第三系和第四系。地层发育不完全，缺失较多。受大地构造控制，地层在空间分布上很不均平衡。灌区地表均为松散岩层所覆盖，主要以黄土状

7、砂质粘土、中更新世晚期风成黄土（老黄土）和广泛覆盖在低山丘陵表面的上更新世风成黄土组成，其下为冲积或冰水堆积的砂卵石层，在有基座分布的河段，多不超过米，在内迭阶地河段地区可达 3050m。本地区是流域内地势相对较低的地区，是第四系松散堆积物发育的地段，蓄存着较丰富的地下水。地下水主要是具有自由水面的潜水，河谷潜水与河水之间存在着较密切的互补关系。本工程干渠所经地段地层岩性较均一，主要为各种成因的黄土，渠道途径沟口处偶见砂砾土。据工程地质初步勘查，渠道及渠系建筑物主要工程地质问题是黄土层的渗漏和渗漏带来的边坡稳定问题。4 4灌区土壤以灌溉栗钙土为主，成土母质为次生黄土，土壤有机质含量高，为 1.

8、71.88%，全氮含量 0.093%，全磷含量 0.072%，全钾含量较高为 2.23.4%。1.2.4 工程规模该工程控制灌溉面积为 1900 亩。主要建设内容是干渠防渗衬砌及渠系建筑物维修改建。建设主要任务是完成干渠防渗衬砌及相应建筑物建设。防渗衬砌长度为 6.15km，渠系建筑物有便桥 20 座、斗门 30 座，跌水 10 座。1.2.5 工程施工与管理工程施工以人工为主、机械为辅。按照“三制要求” ，应选择有资质的专业队伍承建，并委托有资质单位进行质检和监理。全部工程计划施工期为 2 个月。工程完工后，进一步健全灌区管理机构，深化灌区体制改革，完善管理制度，培训管理人员，开展科学试验，

9、建立技术档案，加强用水管理、工程管理和经营管理，使管理工作逐步走向正规化、科学化，制度化轨道，努力实现节水又增产。1.2.6 主要工程量及概算投资工程主要工程量及投资：土石方 0.58 万 m3、砌石 81m3、砼与钢筋砼 909m3；共需水泥235t、木材 2m3、钢材 0.15t、砂子 576m3、块石 90m3、砾石 800m3；耗用劳力 0.55 万工日；工程概算总投资为 105.12 万元。5 51.3 结论与建议工程区交通便利，基础条件良好，干部、群众接受新技术、新科技的意识强烈，对工程的建设有着很高的积极性。工程规模适当，技术简单，无大的工程地质和技术难题。工程的建设可推动节水灌

10、溉事业的发展。提高灌溉保证率和农作物产量，给农业结构调整和可持续发展创造有利条件，对振兴地区经济，加强民族团结，实现农业现代化目标有着重要的作用，同时可提高水的利用率，改善区域生态环境。其经济效益、生态效益、社会效益显著，节水效益明显。建议有关主管部门及早审批，尽快付诸实施。2.气象与水文2.1 流域概况本工程主要自湟水河引水灌溉。流域属典型的高原大陆性气候，特点是：气温垂直变化差异明显，日较差大，年较差小；降水稀少，时空分布不均，年际变化不稳；日照充足，光资源丰富，蒸发量大。根据民和县气象站观测资料，年平均气温 78，全年太阳辐射量为132.7137.9 千卡/cm2，年均10积温为 290

11、0，全年日照时数25002600h，气温日较差在 12左右，无霜期 170200 天，多年平均蒸发量 1670mm，流域土壤每年 11 月中旬封冻，次年 3 月中旬解冻。气象特征值见表 21。表 21 气象特征值表气 气温（） 10 年日 无霜 年总辐 大 平 观6 6象站名年最高年最低年平均积温()照时数(h)期(d)射量(千卡/cm2)风日数(d)均风速(m/s)测年限(年)民和 30 -2278290025002600170200132.7137.925 9.0 202 降雨特征项目区内无降雨观测站，参考距流域 30km 的民和县水文站资料，其多年平均降水量 353.9mm，降水在季节上

12、分配不均，全年降水主要集中在夏秋，79 月降水历时短且强度大，降水量占全年的 61.4%，冬季（122 月）降水只占全年的 1.8%。 2.2 气象下川口村渠道老化维修工程，地处青藏高原东部、深居内陆，受太平洋与印度洋水气影响不大，所以除降水少、蒸发量大，气候干旱，冷季长，暖季短，光照充足，太阳辐射强，气温日较差大，年较差小，冬寒夏暑，昼热夜凉，干湿季分明，雨热同季等内陆高原的气象特征，还具有气温与雨量垂直变化大等气候特征。根据民和县农业气候手册 ，流域内年平均气温 7.8，年平均最高气温为 14.9，年平均最低气温为 2.2，多年月平均最高气温为10.8，月平均最低气温为-2.8，气温日较差

13、为 115132，年较差为 251271问，大于零度的积温 26003000，其天数约为 185 天，年日照时数为 2609h，年总辐射量为每平方厘米 125 千7 7卡。降水时空分布很不均匀，相对较集中，降水地域差异大，灌区降水量约在 350400 毫米间，正常年间七、八月份降水量约占全年总降水量的 60以上，且年际差异大，由于灌区干旱少雨而多风，蒸发量大，多年平均年蒸发量约在 1862 毫米，约大于年降水量的三倍以上。其他气象条件，湿润系数为 040 一 045 问，属干旱区，平均风这约 2 米秒，最大风速为 18 米秒，冬季地面最大冻深约 08 米，平均无霜期 96129d，每年的 11

14、 月至次年 3 月为冰冻期，出现的最大冻土深度为 0.8m，一日最大降水量 78.848.7mm，相对湿度 6257%，最大积雪深度为 2117cm，多年平均地温为 5.77.8。2.3 径流湟水河由于所处的地理位置、地质构造、植被条件和气候的特点，决定了湟水为大陆性季风区雨源性河流。雨季流量大，峰现时间短；枯季流量小，主要是地下径流、融冰雪水补给，径流较稳定。径流量随季节的变化而变化。123月为枯水期，月径流量占年径流量的5%，710月为丰水期，月径流量占年径流量的40%以上，46月和11月为平水期或过渡期，月径流量占年径流量的12%左右。径流的年际变化也较大，年径流变差系数CV值一般在0.

15、20.35之间，历年最大、最小年径流的比值23之间，个别的可达到4。暴雨是形成湟水河洪水的最主要原因，尤其是中上游地区降雨的机率较多，一般呈北向、东南方向沿河而自上而下移动，属于暴雨径流的恶劣遭遇，大多历时短，雨强大，洪水涨落快，来势猛。8 82.4 水质下川口村渠道维修工程主要引湟水河，丰水期：由于自净能力强，水质清洁，能满足生活及工农业用水；平水期：河段水质亦能满足生活及工农业用水要求；枯水期：河流自净能力明显减弱，河段污染加剧，但水质尚清洁，也能满足工农业用水需求。从灌区多年运行情况看，水质对水工程建筑物无危害。3.工程地质3.1 区域地质概况该工程位于民和县县城东部，地势自西向东倾斜，

16、地貌以河谷川地为代表，从中更新世起，形成多级河流阶地和盆地丘陵地貌。本区出露为元古界前震旦系变质岩系构成的基底岩系，上侏白垩纪属山间盆地沉积，新生代为盖层沉积，其上为第三系及第四系。第三系为上新统临夏组，岩性为浅红色中粗砂岩、砾砂岩、砂砾岩、细砂岩、砂质泥岩及粘土质岩等。第四系有下更新统的砾岩、砂砾岩、中上更新统的黄土类土，上更新统崩积、坡积及河流冲积砂卵（砾）石，全新统冲积砂（卵）砾石，冲沟洪积碎石夹砂砾土，崩、坡积碎石土等。本区地处祁吕贺兰“山”字型构造体系前弧西翼的一部分（祁吕系）与河西系构造的复合部位，其构造形迹按展布规模划分为西北面的当蕊五台山隆起和民和、临夏坳陷带。自晚更新世以来无

17、明显的断裂活动和构造形变迹象，属区域构造相对稳定地区。地震基本烈度为7度。工程区地层为第三系红色岩层与第四系冲、洪积层，岩性主要为粘土岩、砂岩、砾岩、砂卵（砾）石、碎石土、黄土类土等。9 9灌区地表均为松散岩层所覆盖，主要以黄土状砂质粘土、中更新世晚期风成黄土（老黄土）和广泛覆盖在低山丘陵表面的上更新世风成黄土组成，其下为冲积或冰水堆积的砂卵石层，在有基座分布的河段，多不超过m，在内迭阶地河段地区可达3050m。3.2 水文地质条件本地区是流域内地势相对较低的地区，是第四系松散堆积物发育的地段，蓄存着较丰富的地下水。地下水主要是具有自由水面的潜水，河谷潜水与河水之间存在着较密切的互补关系。干渠

18、沿线冲沟切割严重，地下水排泄条件良好。因此，渠道沿线大面积的含水层不存在。大气降水和渠道渗水在渗入黄土层后缓慢流动，在湟水河、地势低洼地排泄或形成沼泽地，但均位于河床地带，对渠道边坡稳定无直接影响。3.3 地质构造及地震工程区在地质构造上位于祁连山褶皱系中间隆起带南部。在大地构造上，处在祁吕贺兰“山”字型构造前弧西翼多字型褶皱带。主要构造线为北西西向，受构造控制的中新生代坳陷带，也呈北西西向分布。在燕山运动时期，本区发生了断裂凹陷，形成了许多山间盆地，沉积了较厚的第三系红层，喜马拉雅运动使第三系地层发生了平缓的褶皱和断裂以后，又受长期的侵蚀和剥蚀，第四纪又堆积了较厚的黄土。民和盆地总体褶皱形态

19、表现为一个大型向斜盆地构造，由第三系组成轴向东西的平缓向斜，倾角 10200，呈波状起伏。区内新构造运动较为明显，总体趋势以隆升为主。其特点沟谷多呈“V”型谷，流域内沟谷比降较大，东西两侧岩层存在明显上升差异，10 10地形上的不对称等。根据国家地震局 90 年版中国地震烈度区划图 （四百分之一） ，该区域地震基本烈度为 VII 度。3.4 渠道沿线工程地质条件渠道全长 7.3km，位于湟水河右岸的 IIV 级阶地上。基础岩性为第三系红层、第四系洪积，风积成因的黄土。存在的主要地质问题是：该黄土具大孔隙结构，垂直节理发育，渗透系数可达 0.20.5m/d，属中等透水性壤土，因此，建议进行砼防渗

20、处理。本段无地下水活动，对渠道边坡稳定是有利的。3.5 土壤灌区土壤以灌溉灰钙土、栗钙土为主，成土母质为次生黄土，土壤有机质含量高，为1.71.88%，全氮含量0.093%，全磷含量0.072%，全钾含量较高为2.23.4%。3.6 天然建筑材料工程所用天然建筑材料主要为混凝土粗、细骨料和块石料。根据调查，混凝土粗、细骨料可在 15.0km 远处的金星开采场拉运，岩性主要为花岗岩、砂岩等，质地坚硬，使数量、质量满足要求。4.工程任务与规模4.1 渠道衬砌的原则和任务4.1.1 指导思想以本世纪初农业和国民经济、社会发展对水利的要求为依据；建设高标准节水型灌区，实现地区水资源可持续利用，农业可持续发展为目