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【摘 要】在我国人口不断增长耕地逐渐减少，土地后备资源不足的前提下，如何稳定和提高粮食综合生产能力，已经成为一个迫不及待的问题，本文以兴平市2011年新增粮食生产能力田间工程项目实施进行了研究，谨供大家作参考之用。
【关键词】新增粮食生产能力；实施方案；工程设计；效益分析 1.工程概况
兴平市位于关中平原中部,渭河北岸。兴平市地理位置优越，交通十分便利。陇海铁路横穿中部，西宝高速、西宝中线、北线、西兰公路穿境而过，县乡道路纵横交错，构成了境内方便快捷的交通网。水源类型：灌区引水，原有机井。
建设地点：①渠系配套工程：选定在宝鸡峡灌区兴一支1斗、2斗；兴二支1斗、2斗、3斗；兴二支付1斗；总干八支1斗、2斗、3斗；兴三支20斗等涉及兴平市南市镇的张家东村、张家西村、北张村、西王村、费家庄村的渠道进行衬砌。
②低压输水管道灌溉工程选定在兴平市南市镇的张家东村、张家西村、北张村、西王村、费家庄村、坡头村。
③田间生产道路工程选在费家庄村。
工程规模：共需衬砌渠道37.39km，其中斗渠14.50km，分渠改造22.89km，整修建筑物295座，改善恢复灌溉面积8800亩。低压输水管道灌溉工程铺设UPVCΦ110聚氯乙烯管道27.61km，新增改善灌溉5000亩。
主要工程量：土方开挖28060.27m3，土方回填38125.18m3，混凝土3014.90m3，管道安装27.61km，衬砌渠道37.39km，其中斗渠14.50km，分渠22.89km。
主要材料量有：水泥928.59t、砂子1417.0m3、碎石2442.07m3、劳力24704工日、UPVC管道27614m。
2.典型工程实施方案设计
2.1设计主要参数
（1）低压管道输水灌溉工程设计灌溉保证率75%。
（2）管道水利用系数0.95，田间水利用系数0.85,灌溉水利用系数0.807。
（3）灌水定额大田作物取50m3/亩。
2.2总体布局
根据国家相关要求，项目区规模为13800亩，结合农业种植结构的调整，大田作物10000亩，蔬菜经济作物500亩，果林3300亩。实施末级渠系37.39km,改造8800亩，铺设低压管道输水27.61km，新增改善节水灌溉面积5000亩。
2.3节水项目制度的制定
在项目区内的作物灌溉用水量，按生态要求可供给的地下水开采量来确定。对作物灌溉采取非充分灌溉方法，即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水，而在其他时期实行少供水甚至不供水，不追求作物单产最高，而追求总产最高。
2.4典型工程设计
2.4.1斗分渠衬砌改造工程
共需衬砌斗渠14.50km，分渠22.89km。
末级渠系改造是在原渠道基础上进行的，改造段渠道纵向设计比降应与上、下游渠道合理连接，并要求水面衔接平顺，同时应保证斗口正常引水。根据宝鸡峡兴平境内支渠多年多年实际运行情况，渠道原设计比降基本合理。因此，本次衬砌改造仍然维持原渠道平面位置，比降不变，斗渠比降为1/600～1/1100，分渠比降为1/300～1/500。田间灌水方式主要采用小畦灌，畦长80～100m，畦宽3m左右。
（1）渠道横断面设计：本次改造根据《灌溉排水工程设计规范》（GB50288-99）第6.2.4建议，结合灌区经验及流量规模，改造衬砌形式拟采用全断面现浇砼板膜复合结构，共提出梯形断面、“U”形断面、弧形坡脚梯形断面、弧底梯形断面四种横断面形式进行比选，最后结合投资、施工及现状等比较后，推荐采用“U”形断面方案。具体本次改造渠段断面设计如下：
根据各斗、分渠控制的灌溉面积，按1m3/s控制0.8万亩～1万亩确定其设计流量，最终根据各斗、分渠的设计流量及比降确定其断面尺寸。经分析计算，斗渠主要采用D60；分渠主要采用D40。
（2）渠道衬砌设计：衬砌渠道全部采用C15砼预制，衬砌厚度斗渠5cm、分渠4cm。每5m设一道横向伸缩缝，缝内填塞聚氯乙烯胶泥，表面用M10水泥砂浆封堵。
（3）渠系建筑物设计：斗分渠配套建筑物包括分门、引门、生产桥、跌水、倒虹等，本次规划改造配套斗渠建筑物295座。具体设计执行宝鸡峡标准图集（陕西省宝鸡峡管理局一九八八年五月制定），其中分门采用BT-10现浇分水闸设计图，引门采用BT-13U型渠道引水口，生产桥采用设计荷载为汽-20设计，挂-100校核，桥面宽为4m，BT-29汽-6板式桥设计图，跌水采用BT-19陡坡式跌水，倒虹采用BT-26缓坡式倒虹设计图。
（4）量水设施：量水设施结构形式主要采用平底抛物线无喉道量水堰。设计流量大于0.6m3/s时，选用巴歇尔量水堰。具体设计执行宝鸡峡标准图集（陕西省宝鸡峡管理局一九八八年五月制定），平底抛物线无喉道量水堰采用BT-16装配式平底抛物线无喉道量水堰，装配图、构件图，巴歇尔量水堰采用BT-14现浇巴歇尔量水堰设计图。
2.4.2低压管道输水灌溉工程
本项目设计计算主要依据《低压管道输水灌溉工程技术规范》和《兴平市水资源开发利用现状分析》，设计中主要技术参数参考规范要求及经验数据，按费家庄1#井管道铺设做典型设计。
单井最大控制灌溉面积190亩，管径选取Φ110PVC管材，根据规范要求，正常运行情况下，管道的工作压力不得为负值。设计工作压力应为正常运行情况下最大工作压力（不含冲击压力）的1.4倍，管道布设采用树状管网，单井管道系统，出水口间距40-50m，亩均布设管道6m左右。
管道级数采用干管（输水）支管（配水）两级固定管道，支管走向宜平行于作物种植行，支管间距100～150m，并考虑田坎等因素影响。
a）管道连接采用承插涂粘合剂法，在井口的泵管处设进排气阀，各级管道进口设置安全控制阀。 b）管路附件：管道中的三通、弯头等附件应选用与管材相配套的管件，出水口安全阀为标准铸钢定型件。
c）出水口保证设施：出水口护桩为现浇砼件，配套消力池为预制混疑土构件，护桩占地面积0.16m2。
d）管沟开挖：以不影响地面耕作，根据冻土层厚度为依据结合机耕，管沟深80厘米以上，断面上宽为60厘米、底宽为50厘米的梯形。
3.项目竣工后效益分析
兴平市2011年新增粮食生产能力田间工程项目实施后，将使区内的13800亩耕地水利基础设施进一步完善，预计可改善灌溉面积13800亩，将灌溉保证率由过去的50%提高到75%，预计年可增加粮食产量300万kg。并大幅度提高当地农业综合生产能力和水的利用率，推动区内作物种植结构的优化，调整，实现节水、节地、省工、增产、增收等一系列经济效益，必将大力促进农业产业化和农村经济的快速发展，为全面实现小康社会打下基础。
3.1节水
暗管工程以暗管代渠，有效防止了水渗漏和蒸发损失，提高了水利用率，使水利系数由0.58提高到0.95以上，再者采用传统大水漫灌改为小畦灌，灌水质量高，灌水利用系数提高到0.8以上，管灌工程实施5000亩，累计节水量80万m3，每立方按0.3元/ m3计，节水效益24万元。渠道衬砌工程实施8800亩, 累计节水量105.6万m3，每立方按0.3元/m3计，节水效益31.68万元。则此项共节水量185.6万m3，节水效益55.68万元。
3.2节地
以暗管代渠，可减少占地1%左右，即可节地138亩，按每亩年产粮食效益1200元/亩年计，则年节地效益可达16.56万元。
3.3节时
管道输水工程运行后，省去了明渠清淤、除草维修、养护费用工，加之管道输水灌溉是在一定压力下运行的，水流速度要比明渠水流速快，供水及时，有利于提高灌水效率，灌水周期短，适时、省时，节约劳动力。则年可节省工日3100个。
3.4增产增收
项目区实施节水灌溉后，可切实改善田间灌溉条件，有利于适时适量地灌水，从而满足作物各生长期限的需求，增产增收效果明显。水利设施的进一步完善可充分调动区内群众的生产极积性。项目区未实施节水灌溉前粮食亩产600kg，项目实施后将提高到900kg，亩均增产300kg，果业等经济作物亩增效益1000元左右。
2011年实施工程中各业比例为:粮食作物占10000亩，蔬菜500亩，果林3300亩。则项目建成后可新增商品粮300万kg，按每kg2.2元计算，可新增660万元；果业等经济作物可新增效益380万元。项目总效益为1143.24万元，水利分摊系数取0.4，项目建成后水利年设施效益457.29万元。
【关键词】新增粮食生产能力；实施方案；工程设计；效益分析 1.工程概况
兴平市位于关中平原中部,渭河北岸。兴平市地理位置优越，交通十分便利。陇海铁路横穿中部，西宝高速、西宝中线、北线、西兰公路穿境而过，县乡道路纵横交错，构成了境内方便快捷的交通网。水源类型：灌区引水，原有机井。
建设地点：①渠系配套工程：选定在宝鸡峡灌区兴一支1斗、2斗；兴二支1斗、2斗、3斗；兴二支付1斗；总干八支1斗、2斗、3斗；兴三支20斗等涉及兴平市南市镇的张家东村、张家西村、北张村、西王村、费家庄村的渠道进行衬砌。
②低压输水管道灌溉工程选定在兴平市南市镇的张家东村、张家西村、北张村、西王村、费家庄村、坡头村。
③田间生产道路工程选在费家庄村。
工程规模：共需衬砌渠道37.39km，其中斗渠14.50km，分渠改造22.89km，整修建筑物295座，改善恢复灌溉面积8800亩。低压输水管道灌溉工程铺设UPVCΦ110聚氯乙烯管道27.61km，新增改善灌溉5000亩。
主要工程量：土方开挖28060.27m3，土方回填38125.18m3，混凝土3014.90m3，管道安装27.61km，衬砌渠道37.39km，其中斗渠14.50km，分渠22.89km。
主要材料量有：水泥928.59t、砂子1417.0m3、碎石2442.07m3、劳力24704工日、UPVC管道27614m。
2.典型工程实施方案设计
2.1设计主要参数
（1）低压管道输水灌溉工程设计灌溉保证率75%。
（2）管道水利用系数0.95，田间水利用系数0.85,灌溉水利用系数0.807。
（3）灌水定额大田作物取50m3/亩。
2.2总体布局
根据国家相关要求，项目区规模为13800亩，结合农业种植结构的调整，大田作物10000亩，蔬菜经济作物500亩，果林3300亩。实施末级渠系37.39km,改造8800亩，铺设低压管道输水27.61km，新增改善节水灌溉面积5000亩。
2.3节水项目制度的制定
在项目区内的作物灌溉用水量，按生态要求可供给的地下水开采量来确定。对作物灌溉采取非充分灌溉方法，即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水，而在其他时期实行少供水甚至不供水，不追求作物单产最高，而追求总产最高。
2.4典型工程设计
2.4.1斗分渠衬砌改造工程
共需衬砌斗渠14.50km，分渠22.89km。
末级渠系改造是在原渠道基础上进行的，改造段渠道纵向设计比降应与上、下游渠道合理连接，并要求水面衔接平顺，同时应保证斗口正常引水。根据宝鸡峡兴平境内支渠多年多年实际运行情况，渠道原设计比降基本合理。因此，本次衬砌改造仍然维持原渠道平面位置，比降不变，斗渠比降为1/600～1/1100，分渠比降为1/300～1/500。田间灌水方式主要采用小畦灌，畦长80～100m，畦宽3m左右。
（1）渠道横断面设计：本次改造根据《灌溉排水工程设计规范》（GB50288-99）第6.2.4建议，结合灌区经验及流量规模，改造衬砌形式拟采用全断面现浇砼板膜复合结构，共提出梯形断面、“U”形断面、弧形坡脚梯形断面、弧底梯形断面四种横断面形式进行比选，最后结合投资、施工及现状等比较后，推荐采用“U”形断面方案。具体本次改造渠段断面设计如下：
根据各斗、分渠控制的灌溉面积，按1m3/s控制0.8万亩～1万亩确定其设计流量，最终根据各斗、分渠的设计流量及比降确定其断面尺寸。经分析计算，斗渠主要采用D60；分渠主要采用D40。
（2）渠道衬砌设计：衬砌渠道全部采用C15砼预制，衬砌厚度斗渠5cm、分渠4cm。每5m设一道横向伸缩缝，缝内填塞聚氯乙烯胶泥，表面用M10水泥砂浆封堵。
（3）渠系建筑物设计：斗分渠配套建筑物包括分门、引门、生产桥、跌水、倒虹等，本次规划改造配套斗渠建筑物295座。具体设计执行宝鸡峡标准图集（陕西省宝鸡峡管理局一九八八年五月制定），其中分门采用BT-10现浇分水闸设计图，引门采用BT-13U型渠道引水口，生产桥采用设计荷载为汽-20设计，挂-100校核，桥面宽为4m，BT-29汽-6板式桥设计图，跌水采用BT-19陡坡式跌水，倒虹采用BT-26缓坡式倒虹设计图。
（4）量水设施：量水设施结构形式主要采用平底抛物线无喉道量水堰。设计流量大于0.6m3/s时，选用巴歇尔量水堰。具体设计执行宝鸡峡标准图集（陕西省宝鸡峡管理局一九八八年五月制定），平底抛物线无喉道量水堰采用BT-16装配式平底抛物线无喉道量水堰，装配图、构件图，巴歇尔量水堰采用BT-14现浇巴歇尔量水堰设计图。
2.4.2低压管道输水灌溉工程
本项目设计计算主要依据《低压管道输水灌溉工程技术规范》和《兴平市水资源开发利用现状分析》，设计中主要技术参数参考规范要求及经验数据，按费家庄1#井管道铺设做典型设计。
单井最大控制灌溉面积190亩，管径选取Φ110PVC管材，根据规范要求，正常运行情况下，管道的工作压力不得为负值。设计工作压力应为正常运行情况下最大工作压力（不含冲击压力）的1.4倍，管道布设采用树状管网，单井管道系统，出水口间距40-50m，亩均布设管道6m左右。
管道级数采用干管（输水）支管（配水）两级固定管道，支管走向宜平行于作物种植行，支管间距100～150m，并考虑田坎等因素影响。
a）管道连接采用承插涂粘合剂法，在井口的泵管处设进排气阀，各级管道进口设置安全控制阀。 b）管路附件：管道中的三通、弯头等附件应选用与管材相配套的管件，出水口安全阀为标准铸钢定型件。
c）出水口保证设施：出水口护桩为现浇砼件，配套消力池为预制混疑土构件，护桩占地面积0.16m2。
d）管沟开挖：以不影响地面耕作，根据冻土层厚度为依据结合机耕，管沟深80厘米以上，断面上宽为60厘米、底宽为50厘米的梯形。
3.项目竣工后效益分析
兴平市2011年新增粮食生产能力田间工程项目实施后，将使区内的13800亩耕地水利基础设施进一步完善，预计可改善灌溉面积13800亩，将灌溉保证率由过去的50%提高到75%，预计年可增加粮食产量300万kg。并大幅度提高当地农业综合生产能力和水的利用率，推动区内作物种植结构的优化，调整，实现节水、节地、省工、增产、增收等一系列经济效益，必将大力促进农业产业化和农村经济的快速发展，为全面实现小康社会打下基础。
3.1节水
暗管工程以暗管代渠，有效防止了水渗漏和蒸发损失，提高了水利用率，使水利系数由0.58提高到0.95以上，再者采用传统大水漫灌改为小畦灌，灌水质量高，灌水利用系数提高到0.8以上，管灌工程实施5000亩，累计节水量80万m3，每立方按0.3元/ m3计，节水效益24万元。渠道衬砌工程实施8800亩, 累计节水量105.6万m3，每立方按0.3元/m3计，节水效益31.68万元。则此项共节水量185.6万m3，节水效益55.68万元。
3.2节地
以暗管代渠，可减少占地1%左右，即可节地138亩，按每亩年产粮食效益1200元/亩年计，则年节地效益可达16.56万元。
3.3节时
管道输水工程运行后，省去了明渠清淤、除草维修、养护费用工，加之管道输水灌溉是在一定压力下运行的，水流速度要比明渠水流速快，供水及时，有利于提高灌水效率，灌水周期短，适时、省时，节约劳动力。则年可节省工日3100个。
3.4增产增收
项目区实施节水灌溉后，可切实改善田间灌溉条件，有利于适时适量地灌水，从而满足作物各生长期限的需求，增产增收效果明显。水利设施的进一步完善可充分调动区内群众的生产极积性。项目区未实施节水灌溉前粮食亩产600kg，项目实施后将提高到900kg，亩均增产300kg，果业等经济作物亩增效益1000元左右。
2011年实施工程中各业比例为:粮食作物占10000亩，蔬菜500亩，果林3300亩。则项目建成后可新增商品粮300万kg，按每kg2.2元计算，可新增660万元；果业等经济作物可新增效益380万元。项目总效益为1143.24万元，水利分摊系数取0.4，项目建成后水利年设施效益457.29万元。