摘要:本文介绍了麻沟水库基本水利计算和亚博88app设计以及其所产生的经济效益,该亚博88app的修建能解决灌区人畜饮水和农业灌溉问题,以供参考。

关键词:水库灌溉亚博88app;设计;建设;效益分析

1亚博88app背景

当前水库灌溉是一项有效供水和灌溉措施[1-5]。麻沟水库灌溉亚博88app位于遵义市汇川区泗渡镇麻沟村,是遵义市北片区唯一较高的水源点,坝址距泗渡镇境内210国道约8.0km,距遵义市约37.0km,有乡村公路从坝址通过,亚博88app对外交通方便。麻沟水库坝址以上流域面积57.0km2(其中明流14.2km2,伏流及凹地42.8km2),主河道长16.2km,主河道平均比降26.2‰。坝址处多年平均流量1.09m3/s,多年平均径流量3440万m3。设计流域及灌区属中亚热带季风湿润气候,冬无严寒,夏无酷暑,受东南海洋和孟加拉湾暖湿气流的影响,降水量较充足,加上无霜期长,光、热、水同季,有利于作物的生长。麻沟水库灌溉亚博88app的主要任务是灌溉。亚博88app建设后将解决汇川区泗渡镇、高坪镇和董公寺镇3924.5hm2(5.8868万亩)的农田灌溉和灌区内15000人、大牲畜3000头和小牲畜12000头的人畜饮水问题。

2亚博88app建设的必要性

在麻沟水库灌区范围内,仅有双仙和大厂沟两座小(一)型水库:(1)大厂沟水库在除险后总库容达140万m3,兴利库容104万m3,放水涵洞出口高程932.8m,设计灌溉面积3668亩,灌面高程在930.0m以下;(2)双仙水库经除险后总库容139万m3,兴利库容117.4万m3,放水涵洞出口高程963.1m,设计灌溉面积5100亩,灌面高程在960.00m以下;两水库设计灌面共计8768亩,现在正在承担起泗渡镇片区的灌溉和人蓄饮用的重担,但由于双仙和大厂沟两座小(一)型水库已修建多年(目前已被列为病险库),水库的长年淤积和运行,已导致水库取水保证率低,再加之水库本身的高程比较低,能覆盖的面积相对较小。由于水资源的缺乏,用水无法保障,阻碍了绿色产业和粮食产量的发展。为了更好的造福地方百姓,推动农村经济的健康发展,必须尽快解决缺水的问题。项目区灌溉基础设施薄弱,水利化程度较低,灌溉用水问题突出,急需修建较大的水利亚博88app以解决项目区干旱缺水的现状。

3亚博88app水利计算

麻沟水库灌溉亚博88app的主要任务是灌溉。亚博88app建设后将解决汇川区泗渡镇、高坪镇和董公寺镇3924.5hm2(5.8868万亩)的农田灌溉和灌区内15000人、大牲畜3000头和小牲畜12000头的人畜饮水问题。考虑到社会经济发展和当地水资源条件以及供水对象的特点,灌溉保证率取P=80%、农村人畜饮水供水保证率取P=95%、环境用水保证率取P=90%。
3.1正常水位的确定
根据本亚博88app的实际,综合亚博88app建坝条件、亚博88app投资和水库水量计算等因素,为满足河流规划要求,在本亚博88app可行性研究阶段初步拟定1036m、1038m、1040m三个正常蓄水位方案进行比选。从水量计算来看,麻沟水库正常蓄水位从1036m增加到1038m时,兴利库容增加129万m3,可供水量增加170万m3,单方库容增加1.32m3水;从1038m增加到1040m时,兴利库容增加150万m3,可供水量增加132万m3,单方库容增加0.88m3水。虽然1036m正常蓄水位方案投资最省,比1038m正常蓄水位方案少632.92万元,但1036m正常蓄水位方案可供水量比1038m正常蓄水位方案少170万m3,没有达到充分利用水资源。而正常蓄水位1040m方案亚博88app总投资比正常蓄水位1038m方案多438.24万元。因此,综合坝址地质条件、亚博88app投资和来水用水等因素,本阶段推荐正常蓄水位为1038m,相应库容1040万m3。
3.2水利调节计算
灌溉需水量根据亚博88app的灌溉面积、田土比例及作物组成,采用相应作物相应年份的灌溉定额进行长系列计算。麻沟水库为不完全多年调节,其计算时段5月~8月为旬,其他月份为月。灌区内渠系水利用系数取为0.70,田间水利用系数0.95,灌溉水利用系数0.665。经计算,灌区多年平均灌溉用水量为1860万m3,P=80%,灌溉用水量为2130万m3。麻沟水库在保证设计灌面灌溉前提下,还可以解决灌区范围内1.5万人、0.3万头大牲畜和1.2万头小牲畜的人畜饮用水问题。根据有关规范,农村人均用水定额采用0.075m3/d、大小牲畜用水定额采用0.050m3/d、0.030m3/d,设计拟采用渠道供水。经计算,麻沟灌区农村人畜用水量(毛)为89.7万m3/年。3.3渠道流量计算对麻沟水库水稻、蔬菜历年最大旬定额进行统计,P=80%,水稻、蔬菜、果林最大旬定额为分别为64.8m3/亩、10.1m3/亩和3.87m3/亩。根据其渠系布置及各渠道分布的灌面,自渠末逐渠道向渠首推算,计算得到各渠道设计流量成果,其中渠道输水方案渠系水利用系数为0.70,干、支渠输水损失分别为10.72‰~25‰。根据各干支渠的控制灌面及渠道长度从支渠到干渠,再到总干渠逐条渠道计算灌溉设计流量,即得到总干渠首设计流量为3.84m3/s。由于灌区人畜饮水供水采用渠道供水,人畜饮水供水量按渠长均分。

4亚博88app总体布置及主要建筑物

4.1亚博88app总体布置
本亚博88app规模为中型,亚博88app等别为III等。本亚博88app坝线具有唯一性,从坝线地形地质条件看,该坝线可建刚性坝,也可考虑当地材料柔性坝。麻沟水库灌溉亚博88app枢纽总体布置为:钢筋混凝土面板堆石主坝,钢筋混凝土面板堆石副坝,主坝左岸边溢洪道,左岸导流兼放空隧洞,左岸取水隧洞,南向灌区渠系建筑物,其中钢筋混凝土面板堆石主坝最大坝高54.3m,钢筋混凝土面板堆石副坝最大坝高18.8m,水库正常蓄水位1038m,死水位1017m,正常蓄水位以下库容1040万m3,最大库容1160万m3,取水隧洞布置于大坝左岸,取用流量3.84m3/s,设一岸塔式进水口,取水隧洞全长808.44m,取水隧洞含有压进水口和无压城门隧洞两部分,取水隧洞尺寸为宽×高=2.0m×2.567m;灌区渠系及建筑物平面总长度87.14km。
4.2主要枢纽建筑物
钢筋混凝土面板堆石坝轴线选择重力坝坝轴线下游20.0m处,计算得防浪墙顶高程1041.00m,取防浪墙高1.2m,故坝顶高程为1039.80m,坝轴线长度为159.65m。大坝上、下游坝坡均为1∶1.4。拟定坝顶顶宽7.0m,净宽为6.0m。河床段趾板建基面高程为985.50m,最大坝高54.30m。本亚博88app防渗混凝土面板采用等厚结构设计,厚度为0.45m;面板设垂直缝,在两坝肩附近的面板设张性垂直缝,间距6m左右,其余部分的面板设压性垂直缝,间距为8.0m。本方案趾板采用趾板面等高线垂直于“X”线布置形式,趾板厚0.5m,其宽度按岩石地基容许水力梯度确定,趾板宽度统一取为6.5m,河床及两岸趾板每隔12m~15m设一条伸缩缝。溢流净宽12m,堰顶高程1033.0m,分2孔,分别设6m×5m(宽×高)的平板钢闸门,溢流堰为WES型实用堰,由上游面曲线、下游面曲线、泄槽段、圆弧段和底流消力池段组成,总长225.041m(含消力池、护坦)。取水隧洞进水口布置在离大坝左坝肩约300.0m处。灌区渠道设计考虑每隔10m设置伸缩缝,缝宽0.02m~0.03m,缝间采用适应结构变形,粘结能力强,防渗性能良好的填料填实。总干渠总长6.3km,渠首流量3.84m3/s,渠道断面尺寸为宽×高=2.2m×2.70m。在总干渠末端分出北干渠和南干渠。北干渠总长14.55km,渠首流量0.312m3/s,渠末流量0.128m3/s,渠道断面尺寸为(宽×高=)0.85m×1.10m~0.65m×0.8m。龙午坝支渠平面总长6.50km(含建筑物),渠首流量0.262m3/s,渠末流量0.252m3/s,其中,渠道总长6.05km,渠道断面尺寸为(宽×高=)0.8m×1.10m;倒虹管1座,总长450m,管径Φ450。从以往亚博88app经验可知,在同一流量,同一高程,同一地形地质条件下,渡槽的造价约为倒虹管的2.5倍,渡槽的造价较高,因此,从节约投资的角度出发,尽量少选用渡槽,但从节约水头的角度出发,为了满足末端控制灌面高程,在渠系的适宜位置选择了渡槽输水。麻沟灌区亚博88app共有渡槽9座,总长1187.40m,渡槽断面尺寸为宽×高=1.90×2.56m~1.2m×1.20m。

5亚博88app经济效益分析

亚博88app总投资为58798万元。静态投资为58798万元,其中:①亚博88app部分投资33449.13万元;②环境移民投资25348.87万元;基本预备费率为5%;不计算建设期贷款利息。经计算,本亚博88app经济内部收益率8.13%,大于8%;经济净现值748万元,大于0;效益费用比1.01大于1;投资回收期13.7年。经济分析各主要经济指标均大于基本要求,经济分析可行。据调查,灌区农民2010年人均可支配收入5135元/人,2011年~2014年按年平均增长率5%计算,预测2014年平均可支配收入6241元/人,多年平均年灌溉用水量2130万m3,亩均用水362m3,初步确定按1.2%计算的可承受水价为2014年为0.20元/m3;人畜饮水水价按0.6%计算可承受水价,年平均每人、头供水量为30m3,水价为1.23元/m3。表1所示为亚博88app成本费用表,亚博88app年财务收入合计536万元,略大于年运行成本支出520万元,灌区能够维持正常运行。从财务初步分析可知,项目收入能保证项目正常运行,但项目建设资金需要政府大力扶持,项目具备基本生存能力,财务分析可行。

6结语

本亚博88app的修建,可以解决项目区干旱缺水的现状,克服实际亚博88app的用水问题。麻沟水库灌溉亚博88app技术上是可行的,同时它的经济效益较为显著。笔者认为通过合理的亚博88app枢纽布置,包括水库大坝和渠道,来解决缺水灌溉问题是一个较为可行的方法。水库灌溉亚博88app可以取得合理的经济效益。本亚博88app可为类似亚博88app提供借鉴。

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