时间：2022-11-15 10:15:35
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[论文摘要]：从我国西北地区的水资源量着手，分析了当前该地区水资源特点。总结西北地区工程节水技术主要措施。
我国西北地区包括新疆、青海、宁夏、甘肃、陕西五省(区)的全部和的西部等地区，面积360万km2，约占全国土地面积的37.5%。西北地区特定的自然环境和水资源条件，决定了水在其经济社会发展、生态环境建设中的极端重要性。发展节水农业是西北地区农业和经济社会可持续性发展的重要保证。
西北地区降水稀少，蒸发强烈，水土资源分布不平衡，水资源供需矛后突出；另一方面，水资源开发利用不合理，农业用水效率低，农田灌溉水利用率仅为0.3～0.4左右，浪费极其严重。在发展节水农业方面，问题表现在:节水认识上存在误区；节水灌溉技术水平低；灌区工程不配套，老化失修严重；节水资金投入不足；农业灌溉水价偏低，水费到位差；节水管理体制不健全；节水农业政策有待完善；农业生产结构不够合理；节水设备质量不高，产业化程度低。
1.工程节水技术
工程节水主要从渠系输水到田间灌水过程来考虑节水。渠系输水过程的主要措施有节水渠道防渗和改渠道输水为管道输水节水等；田间灌水过程节水主要是改进地面灌水技术，如大畦改小畦、长畦改短畦、平整土地，在缺水地区推广膜上灌或膜下灌，有条件的地方推广喷灌、微灌等灌溉新技术。
2.修建水利工程，对现有灌区工程进行技术改造和配套建设
在西北内陆河源流区，兴建必要的山区水库，拦蓄调控水资源，因地制宜的合并、改造、废弃平原水库，可减少蒸发造成的水资源浪费。同时，在有条件的支流兴建控制性水利枢纽工程和局部调水工程，科学配置水资源，解决局部地区缺水问题。对现有的大、中、小型灌区工程进行以高效节水为中心的更新改造，这是压缩农业用水的重要措施。
3.加强渠道防渗衬砌
渠道防渗工程节水效益明显，成本低廉，是诸多农田灌溉节水措施中经济合理、技术可行的主要节水措施之一，同时又是当前农田灌溉节水工程改造中的关键环节。渠道采用防渗技术，一是能加快输水速度，缩短灌溉时间，能充分利用渠水，扩大灌溉面积，减少地下深层淡水的开采；二是与土垄沟相比，渠道防渗可节水40%～45%；二是灌区大部分为自流灌溉，节能效益显著。四是省去土渠每年维修费用、缩短浇地时间，可省工30%～50%。陕西、甘肃等地试验资料表明:渠道防渗可使渠系水利用率提高20%～40%，减少渠道渗漏损失50%～90%，此外，渠道防渗还具有加大过水能力、减小过水断面、加快输配水的速度、节省土地等优点。
4.铺设低压管道输水
管道输水具有节水、输水迅速、省地、增产和有利于抢季节等优点，与土渠相比较，利用管道输水水的利用系数可提高到0.95，节电20%～30%，省地5%～增产幅度10%左右。管道输水灌溉技术被认为是投资最省、节水最有效、管理最方便的一种输水灌溉技术[1]，目前管道输水技术主要在井灌区推广应用，自流灌区也开始采用管道输水技术。低压管道输水已有于几年的发展历史，适用于各种地块、作物及种植方式，为群众所熟悉和接受，工程使用率高，是目前非常成熟的工程节水技术。
5.平整土地，沟畦改造，改进地面灌水技术
地面灌溉方法是目前应用最广泛、最主要的灌水技术[2]。据有关研究结果表明，畦田、沟的规格适宜，操作合理得当，田间水利用系数可达到0.8以上，灌溉定额可大幅度下降。膜上灌较一般地面灌溉可节水30%以上，高者可达50%以上，波涌灌(包括畦灌、沟灌)可节水10%～30%灌水均匀度及储水效率均明显提高，分根交替灌溉可节水15%～30%，这足以表明地面灌水改进提高应用后的节水潜力[3]。
平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。一般而言，渠灌区若不采取任何节水措施，采用田间大块划小和土地平整工程，可是灌溉水利用系数提高0.05～0.10。畦灌是耕地经平整后，利用畦埂将田块划分成小块进行灌溉；沟灌是在作物行间开挖灌水沟，灌溉水从输水沟进入灌水沟后，在水流动的过程中由沟底和沟壁向周围入渗湿润土壤的方式进行灌溉。畦灌要求的地面坡度以0.001～0.003为宜，最大不要超过0.01；沟灌要求地面坡度以0.003～0008为宜，最大不要超过0.02。
结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦(沟)为短畦(沟)，改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。陕西洛惠渠的研究表明，在入畦单宽流量为3～5L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100m改为30m时，灌水定额减少150～204m3/hm2；当畦长30～100m时，畦单宽流量从2L/s增加到5L/s灌水定额可降低150～225m3/hm2。6.推广应用喷灌、滴灌、微灌、膜上灌、膜下灌节水新技术
喷灌可将水均匀地喷洒在作物上，它可以根据作物的不同生育期、不同需水量科学控制灌水定额，平均灌水定额30m3。喷灌工程不需平整耕地、修建田间毛渠和打埂，一般可以节省土地10%～20%。喷灌灌水均匀，节约用水，对地形的适应性强，与地面灌溉相比，大田喷灌一般可省水30～50%，增产10～30%。喷灌的主要缺点是一次性投资较高，受风的影响大，在多风的季节，会出现喷洒不均匀，蒸发损失增大。
滴灌工程是目前科技含量最高、起点最高的节水形式，是高效农业的首选。滴灌与一般的畦灌相比有很多优点，具体主要体现在以下四个方面:一是省水，滴灌属局部灌溉，仅湿润作物根区附近的土壤，避免了输水损失和深层渗漏损失，地表湿润，减少了地面蒸发，节水率可达80%，能最大限度利用水源。二是省肥，在滴灌过程中，用施肥罐将可溶性肥料随水滴入作物根部发育区，可有效地使肥料利用率由30%～40%提高到50%～60%。二是省工，无须平地、筑埂、打畦。滴灌土壤不板结，垄间于燥，可减少中耕和除草等投工，省工50%～80%。四是适应性强，它对地形适应能力强，在坡度为50°～60°的陡坡上，也可以采用滴灌系统，由于滴灌是小水勤滴，适时适量，土壤理化性能好，一般可增产20%～30%以上[3]，并可有效地改善蔬菜的品质。不过，滴灌投资大，因此，更适于经济作物，是温室大棚中最理想的灌水技术，随着农业结构调整的不断深人和高产值、高效农业的推广，滴灌将得到更多的应用。
微灌将水和肥料浇在作物的根部，它比喷灌更省水、省肥。当前推广的主要型式有微喷灌、滴灌、膜下滴灌和渗灌等。膜下滴灌具有增加地温、防止蒸发和滴灌节水的双重优点，节水效果最好，近几年，随着产品国产化和价格的降低，在我国西北地区得到迅速推广。
1996年新疆石河子垦区在大田(棉花)应用膜下滴灌技术取得成功，1999年开始大面积推广应用，力荐在全国范围内进行推广。据统计膜下滴灌单位面积平均用水量是传统灌溉方式的12.5%，是喷灌的50%，是普通滴灌方式的70%。采用膜下滴灌技术后，不需要修农渠，也不需要筑硬打畦。操作简便，节省机力费和人工作业费，并节省抽水电费和肥料费，有效降低了生产成本。膜下滴灌
可使作物根系经常维持适宜{水分、通气和养分状态，因此，作物增产显著。
参考文献
【关键词】肥城市；山区水利；工程建设
肥城市地处山东中部，总面积1277.3km2，由于地形复杂，水资源时空、季节分布不均，十年九旱是基本市情。全市人均水资源占有量271m3，仅为全国的12.9%，属于极度贫水区。山区面积占总面积的三分之一，共涉及13个街镇，221个村，山区人口23.65万人。因此，充分利用山区地形、地貌的特点，加大山区水利基础设施的建设，特别是与水资源的综合利用工程建设相结合，新建以地形为主易积蓄的蓄水天池，利用管道的联通达到池池相连、池池相通，对接好现有的主管道达到保水利用、节约灌溉成本的目标。
1工程建设主要目标
通过建设山区水利工程，一是能够为农村人畜饮水提供饮水水源，有效缓解农村饮水困难，改善农村卫生条件；二是能够改善生产条件，提高农业抵御自然灾害的能力，保证农业生产用水的需要，保障国家粮食安全；三是能够为农村蔬菜、果园、养鱼等高附加值产业服务，调整农村产业结构，增加农民经济收入，促进农村经济发展；四是能够防止水土流失，改善生态环境；五是能够发挥防洪、除涝、保障安全等除害减灾功能。
2工程规划基本思路
以发展水源为先导，坚持开源和节流相结合，挖掘可用水源，按照“天上水蓄起来，地表水拦起来，外来水引进来，地下水保起来，全民节水动起来”的节水原则，肥城市确立了“优先利用客水、合理利用地表水、控制开采地下水、积极利用雨洪水、大力开展节约用水”的总体方略。实施水库除险加固，在增强水库防洪能力的同时，增加水库蓄水量；新建“五小水利工程”，尽最大限度积蓄“天上水”；实施河道综合整治，通过河道清淤、险工护砌、修建拦河坝等工程措施，既要提高河道的行洪能力，又要使河道拦蓄雨洪资源功能得到充分发挥；充分利用汶河水、黄河水等客水资源，积极做好引水调水工作，在满足农田灌溉用水的同时，节约保护地下水资源；实施引汶调水工程；以科学发展观为指导，逐步建立起最严格的水资源管理制度，多措并举保护地下水资源，有力促进全市经济社会的可持续发展，建成了“天蓝、地绿、水清、人和”的生态城市；利用“世界水日、中国水周”的有利时机，进农村、社区、党政事业单位、企业、学校组织开展节水活动，加强对水法律法规的宣传，增强广大群众的节水意识，在全社会形成了“从我做起、厉行节约”的节水氛围。
3主要建设经验及做法
3.1高度重视山区水利工程建设
通过专题调研，摸清全市607个行政村中221个山区村的用水现状，组织编制《肥城市山区水利工程规划》。该规划全面考虑了农田灌溉和人畜饮水的实际情况，符合小型水利设施的发展方向，计划利用2015—2020年6年的时间，对221个山区村进行农田水利设施综合治理。实现新增灌溉面积5187hm2，改善灌溉面积5320hm2，恢复灌溉面积2200hm2。目前，肥城市正紧密围绕这一规划，逐步推进工程实施。
3.2建立“三条线一大片，水利设施围山转”
沿北部旅游环山路一条线，充分做好雨洪资源利用文章。建设适应山区实际的小水窖、小水池、小塘坝、小泵站、小水渠“五小水利”工程，扩大农田灌溉面积，提升山区农业综合生产能力；沿中部康汇河一条线，做好地表水利用文章。充分用好矿坑水、雨洪水等地表水资源，扩大康汇河区域的灌溉面积，满足农业生产用水需求；沿南部漕浊河和安孙灌区一条线，做好客水利用文章。加大资金投入，调引汶河水，充分发挥漕浊河和安孙灌区的作用，为边院、汶阳、安庄、孙伯四镇山区农田灌溉提供充足水源；围绕尚庄炉水库周边区域一大片，做好农业水源载体打造文章。将尚庄炉水库作为中心水源，向周边辐射延伸，增加周边山区农田灌溉面积。
3.3积极争取并实施项目
2013—2014年实施完成的总投资7600多万元的高效节水灌溉试点县项目，以及正在实施的2015年投资1200万元的新增省级农田水利项目县项目，都把山区村作为重点建设对象。近两年来，针对规划确定的221个山区村，逐步采取挂账销号的方式，先后完成了43个山区村的水利建设，改善了灌溉条件，提高了灌溉水平。
3.4加大山区水利投资力度，提升灌溉水平
肥城市紧紧抓住中央和省加大抗旱工程投入的机遇，提前编制项目规划方案，通过积极对上争取，促成抗旱应急调水、新建水库等一批项目的落地。上半年组织实施总投资560万元的湖屯抗旱应急调水工程，将汇河湖屯镇驻地段的矿坑水经7.6km管道，调至北部山区，6月30日完成了试调水。投资554万元建设了孙伯镇抗旱应急提水工程，通过9.6km的管道，将大汶河水提至孙东、西坞、东坞水库；投资550万元建设了石横镇抗旱应急提水工程，通过2.7km的管道，将赵庄水库内的黄河水，调至北部山区保安、对福山等山区村，满足抗旱应急灌溉需求。2016年度老城抗旱应急调水工程，已通过泰安市专家评审，该项目提取杨庄矿矿坑水，通过8.6km的管道，向老城街道办事处北部月庄、乔庄、大石关等村供水，确保120hm2农田的灌溉需求。
3.5积极策划项目，推进山区水利建设
一是农村饮水安全提质增效项目，涉及15个镇街区、140个村，其中山区村110个。计划总投资2.3亿元，通过饮水安全工程建设，实现全市607个行政村饮水主管网村村通，解决20万人的饮水安全问题。二是大汶河2号坝至漕河引水项目，项目总投资5200万元，自汶口2号坝上游北岸取水口由东向西，跨越岱岳区大汶口镇、马庄镇、肥城市汶阳镇，至引汶济漕干渠与漕河交汇处。年可引水3000万m3，能保证边院、汶阳、安庄、孙伯4个镇17万亩农田的灌溉需求。同时，还能够有效补给当地地下水源。三是中部山区河库联通调水项目，计划投资5000万元，在康王河南军寨段新建拦河坝1处，建设引水流量1m3/s的提水泵站，铺设调水管道，利用群力放水洞，将康王河水调至白云山南灌溉中央桃行，并调水至桃园杨顾李水库及其周边东里、长山、罗汉等水库，解决桃园镇中部山区缺水问题。项目建成后，可实现年供水量500万m3/s，新增农业灌溉面积1334hm2。四是山区农田水利建设项目，总投资1.3亿元，涉及8个镇街、165个山区村。项目建成后，可新增灌溉面积3800hm2，改善灌溉面积3933hm2，恢复灌溉面积1667hm2。五是肥城市山区水土保持综合治理项目，总投资1.21亿元，涉及13个镇街、217个村，计划治理水土流失面积60km2。六是尚庄炉水库与周边水库连通项目，投资2300万元，通过建设连通工程，使尚庄炉水库与西张、东陆房、胡桥、张安东、陈楼等水库互通，增加尚庄炉水库的进水量，确保库区周围山区村农田及时得到灌溉。
4结语
中线工程受水区指规划由中线工程补水，进行水资源供需分析的计算范围。根据自然条件、行政区划并考虑与南水北调东线和安徽省引江济淮线规划的补水范围衔接。规划的中线工程受水区为唐白河平原及黄淮海平原的西中部，构成南北向逾1000km、东西向局部超过300km的条带状范围，包括北京市和天津市的全部，以及河北省、河南省的部分地区，总面积15.1万km2。
此次修订规划，将已建并自成体系的湖北省清泉沟灌区，作为水源区现有设施不再列入中线工程受水区。河南省刁河灌区也属于水源地区已建工程，在供水和投资政策上应与清泉沟灌区相同，但该灌区属引汉总干渠供水的组成部分，规划中仍列入中线工程受水区。
中线工程受水区位居全国中心地带，其范围内的首都北京，既是全国政治、经济和科学文化中心，又是全国交通的总枢纽；直辖市天津是北方海陆交通枢纽、重要工业基地和首都的出海门户；此外，还有河北省石家庄、邯郸、邢台、保定、沧州、衡水、廊坊7个省辖市及其范围内的92个县(市)，河南省郑州、南阳、平顶山、漯河、驻马店、周口、许昌、开封、商丘、焦作、新乡、鹤壁、安阳、濮阳14个大中城市和60个县(市)，是河北、河南两省的主要经济区。
受水区资源丰富，经济发达，是我国重要的工业基地和粮棉油的重要产区；城市化进程快，交通发达，重要的铁路干线纵横区内：南北向有京广、京九、焦枝等铁路线，东西向有京津、石德、陇海等铁路线；以城市为中心的公路网四通八达。
中线工程受水区是我国人口、耕地、工农业生产较集中、经济基础较好的地区，已成为北方重要的经济区，在全国经济发展中占有重要地位。据1997年资料统计，受水区总人口约10759万人，占全国总人口的8.7%，其中城镇人口3066万人，城市化率为28.5%；国内生产总值8029亿元(黄河以北占77%)，工业总产值10936亿元(黄河以北占81%)分别占全国的10.7%和9.6%；耕地面积12189万亩(黄河以北占64%)，有效灌溉面积9003万亩，粮食产量5013万t，分别占全国的8.6%、11.7%、10.1%。受水区主要经济社会指标见表2－1。
第二节受水区水资源
一、水文气象特性
受水区位于北纬320～400，东经1110～1180之间，地跨长江唐白河流域及淮河流域上中游地区，海河流域的漳卫南、大清河、子牙河、永定河等支流水系横贯其中。
受水区从南到北为湿润、半湿润的亚热带和半湿润、半干旱的暖温带两个气候带，总的属大陆性季风气候，四季分明。夏季受太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨；冬春受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，气候干燥少雨。
受水区多年平均降水总量959亿m3，相应降水深624mm。降水量主要集中在汛期，约占全年降水量的70％左右。降水的年际变化较大，年降水量最丰值与最枯值之比为2.3～3.5；年降水量Cv值0.2～0.4；1月月平均降水在13mm以下；7月月平均降水在130mm以上。年平均气温11.5～14.9℃，1月平均气温不到1℃，7月平均气温25.8～27.6℃。极端最高气温一般在40℃以上，极端最低气温-27.4℃。区内春季升温快，4月月平均气温均在13℃以上；10月气温明显下降。水面蒸发能力平均为1150.6mm。
受水区多年平均降水量自南向北递减，南部唐白河区785mm，淮河区760mm，海河区550mm。降水量在汛期6～9月的集中程度自南向北递增，唐白河区约占年降水量的60%，淮河区60～70%，海河区70～85%。年降水量极值比，河南最小为2.3，北京最大为3.5，单站甚至可达5～7倍，并经常出现连续枯水年。
受水区年均陆面蒸发深度：唐白河区622.6mm；淮河区645.0mm；海河区503.4mm。水面蒸发能力呈现由南向北递增趋势：唐白河区1073.0mm，淮河区1106.4mm，海河区1190.1mm。
二、水资源
(一)径流
受水区多年平均天然径流量112亿m3，相应径流深72.9mm，其中海河区最小，仅50.7mm；唐白河区最大，为167.8mm；淮河区为96.0mm。径流年际变化较降水年际变化更大，如河北省的最大与最小值之比达5.3。径流的年内分配很不均匀，6～7月径流量占全年的60～90％，海河流域大部分地区高达90％以上。
(二)地下水资源
受水区多年平均地下水资源量182.1亿m3，相应模数11.8万m3/km2。
(三)当地水资源总量
受水区地表水资源量l12亿m3，地下水资源量l82.1亿m3，扣去二者的重复量42.8亿m3，水资源总量为251.3亿m3，现状人均水资源量仅为234m3。
(四)入境水量
自受水区外部入境的水量年均约153.5亿m3，相应径流深100mm。随着各河流上游工农业的发展，用水量增加，入境水量呈逐渐减少趋势。
(五)水资源总量
加上入境水量，受水区水资源总量为404.8亿m3，现状人均水资源量为376m3，表明受水区范围水资源贫乏，属于资源性缺水地区。
第三节受水区水资源供需分析
按照“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”的原则，根据各省市国民经济和社会发展“十五”计划及远景规划，以1997年为现状水平年，在各省市规划成果基础上，参照《海河流域水资源规划(2001年)》，预测规划水平年(2010年和2030年)经济社会主要发展指标，进行水资源供需分析。
一、原则与依据
贯彻水资源优化配置方针，遵循水资源可持续利用原则，既要考虑对水量与水质的需求，也要考虑水资源条件的约束；充分考虑污水处理回用；坚持开源节流并举，节水优先的原则，保障经济社会的可持续发展。
二、社会经济发展指标预测
(一)人口增长
预计中线工程受水区范围，1997～2010年人口年均增长率为8.5‰，北京、天津两大都市年均增长率分别为11.7‰和16.4‰，黄河以北年均增长率为9.4‰。2010～2030年，人口年均增长率为5.7‰，其中天津为8.4‰，北京为3.3‰，黄河以北为5.3‰。
据此测算，2010年中线工程受水区内总人口将达到12015万人，其中黄河以北达7766万人；2030年总人口将达到13460万人，其中黄河以北达到8639万人。受水区城镇人口将由现状的3066万增长到2010水平年的5587万，城市化率由现状的29%提高到47%，其中黄河以北的城市化率达到53%。2030水平年城镇人口增加到7885万，城市化率为59%，黄河以北的城市化率达到63%。
(二)国内生产总值(GDP)
预测2010水平年受水区GDP将达到21142亿元，年均增长率7.7%，其中黄河以北为16622亿元；2030水平年GDP进一步增加到59757亿元，年均增长率5.3%，其中黄河以北为45056亿元。
(三)工业总产值
预测到2010水平年，工业总产值为31232亿元，年均增长率8.4%，其中黄河以北为25937亿元。2030水平年，工业总产值将上升到96047亿元，年均增长率5.8%，其中黄河以北为83267亿元。
(四)有效灌溉面积
中线受水区现状耕地面积12189万亩(黄河以南4364万亩，黄河以北7825万亩)，有效灌溉面积为9003万亩，占总耕地面积的74%。2010水平年，有效灌溉面积达到9709万亩，年增长率0.58%；2030水平年达到9820万亩，年均增长率0.06%。
各省市不同水平年社会经济发展状况见表2－1和图2－1。
表2－1
三、用水定额分析
现状水平年，受水区城镇生活用水定额为226升/人?日，农村生活用水定额74升/人?日；工业用水重复利用率65%～85%，基本接近发达国家水平(75%～85%)，用水定额54m3/万元；农业灌溉毛定额为265m3/亩。
中线工程受水区属资源性缺水地区，在水资源供需规划中节约用水应放在首要地位。
北京市规划到2010年，电力工业和一般工业的用水重复利用率分别达到94%和88%，居民节水器具普及率达到80%，灌溉实现高标准节水化；到2030年，电力工业和一般工业用水重复利用率均达到95%，城市空调冷却水循环率达到96%以上，农业节水达到节水先进国家的水平。
天津市规划到2010年，将城市供水损失率由现状的19%降低到15%，城市居民节水器具普及率为70%；到2030年，节水器具普及率达到80%。
河北省规划到2010年，城市管网漏失率力争减低到8～10%，城市生活节水器具普及率达到70%～80%，工业用水重复利用率达到70%～80%；到2030年，城市管网漏失率减小到8%，生活节水器具普及率达到100%，工业用水重复利用率大于80%。
河南省规划2010年节水型卫生器具普及率达到70%，用水器具改造率达到80%，公共生活冷却水循环利用率96%，电力工业和一般工业用水重复利用率分别为97%和76%；2030年节水型卫生器具普及率达到80%，用水器具改造率达到90%，公共生活冷却水循环利用率96%以上，电力工业和一般工业用水重复利用率分别达到98%和81%。
按上述规划测算2010与2030水平年用水定额如下：
(一)城镇生活用水定额
随着人民生活质量的提高，城镇生活用水定额将有所提高，2010水平年受水区生活用水定额平均为248升/人?日；2030水平年生活用水定额平均为287升/人?日。
(二)工业用水定额
随着工艺水平提高和节水措施的增加，工业用水定额将大幅下降，2010水平年平均为26m3/万元，2030水平年进一步降低到12m3/万元。
(三)农业灌溉毛定额
随着节水灌溉面积的增多，农业灌溉定额呈下降趋势，年均综合灌溉毛定额(不包括菜田灌溉)P=50%：现状为260m3/亩，2010水平年为232m3/亩，2030水平年为210m3/亩。
受水区不同水平年主要用水定额见表2－2。
四、规划水平年需水
按上述指标预测，2010水平年受水区总需水量为460亿m3(P=50%)，其中黄河以北为322亿m3。城镇生活需水占11%，工业占17%，环境占11%，农业灌溉占47%，农村生活、林牧副渔等占14%。
表2－2南水北调中线工程受水区不同水平年用水定额表
省市
水平年
生活用水定额
工业用水定额
农业灌溉毛定额
城镇
农村
P=50%
P=75%
(升/人•日)
(m3/万元)
(m3/亩)
河南
现状
175
55
80
285
332
2010
217
80
47
241
274
2030
263
100
28
209
242
河北
现状
177
45
46
229
294
2010
193
55
27
218
266
2030
249
70
13
202
244
北京
现状
347
128
59
296
312
2010
360
148
16
251
280
2030
401
152
6
245
276
天津
现状
231
91
30
326
392
2010
311
130
11
275
300
2030
334
150
4
260
280
受水区
现状
226
74
54
260
315
2010
248
106
26
232
272
2030
287
143
12
210
246
2030水平年需水量为520亿m3(P=50%)，其中黄河以北为360亿m3。城镇生活需水占16%，工业占22%，环境占10%，农业灌溉占37%，农村生活、林牧副渔等占15%。
各水平年各省市需水量详见表2－3。
不同水平年人均需水量见图2－2。
五、可供水量预测
受水区可供水主要来自水库供水、河道引提水、地下水、外流域引水(不含规划的南水北调)、污水处理回用、海水利用等。另外，参照国家环保局有关全国100多座城市用水回归的分析，将河南、河北两省城镇生活60%的需水作为回归水，可用于农业灌溉。
表2－3南水北调中线工程受水区不同水平年需水量表单位：亿m3
省市
水平年
城镇生活
工业
环境
农村生活
农业灌溉
林牧渔副或其它
合计
P=50%
P=75%
P=50%
P=75%
P=50%
P=75%
河南
现状
6.78
23.93
0.22
11.03
98.66
115.03
8.00
10.16
148.63
167.16
2010
15.07
35.42
7.97
14.51
96.99
110.30
12.30
15.16
182.26
198.44
2030
30.46
53.05
11.87
16.47
84.80
98.37
17.42
21.77
214.08
231.99
河北
现状
4.90
17.10
0.00
6.83
98.56
126.54
14.25
14.25
141.65
169.63
2010
13.19
27.30
28.36
7.50
94.95
115.86
14.25
14.25
185.55
206.46
2030
23.55
42.16
28.36
9.63
87.43
105.61
13.69
13.69
204.82
222.99
北京
现状
9.17
9.87
1.01
1.69
13.40
14.10
4.05
4.35
39.19
40.19
2010
12.79
8.41
10.6～9
1.62
10.12
11.28
5.65
6.15
49.18
49.25
2030
16.10
8.35
12.25～11.6
1.39
9.31
10.49
7.18
7.72
54.59
55.65
天津
现状
4.40
7.69
0.50
1.27
14.88
17.90
3.12
3.12
31.86
34.88
2010
9.54
9.24
2.10
1.23
13.75
15.00
7.27
7.27
43.13
44.38
2030
12.43
12.20
1.53
13.00
14.00
7.85
7.86
47.01
48.02
合计
现状
25.25
58.59
1.73
20.82
225.50
273.57
29.43
31.89
361.32
411.85
2010
50.58
80.37
49.03～47.43
24.87
215.80
252.44
39.47
42.83
460.12
498.52
2030
82.55
115.75
52.48～51.83
29.02
194.55
228.47
46.14
51.04
520.50
558.66
备注：1.天津现状为1998年，其它省市为1997年；
2.菜田用水计入“其它”项。
根据预测，2010水平年P=50%的可供水量为332亿m3(含回归水，下同)，P=75%的可供水量为309亿m3。2030水平年P=50%可供水量为358亿m3，P=75%的可供水量为333亿m3。
不同水平年各省市可供水量分类见表2－4。
备注：1.天津地表水中含引滦水；
2.回归水为城镇生活用水乘以0.6而得，可用于农业。
六、水资源供需平衡
受水区水资源供需平衡见表2－5。由表可见，2010水平年，P=50%的缺水量为128亿m3，与现状比，缺水量年增长率为3.1%，黄河以北缺水量占全区的74%。2030水平年，P=50%的缺水量为163亿m3，与2010水平年比，缺水量年增长率为1.2%，黄河以北缺水量占总缺水量的74%。
表2－5受水区不同水平年供需平衡表单位：亿m3
省市
水平年
需水量
可供水量
缺水量
P=50%
P=75%
P=50%
P=75%
P=50%
P=75%
河南
现状
148.63
167.16
112.85
106.04
35.78
61.12
2010
182.26
198.44
137.11
131.64
45.15
66.8
2030
214.08
231.99
158.45
151.05
55.63
80.95
河北
现状
141.65
169.63
91.6
82.42
50.05
87.21
2010
185.55
206.46
115.39
104.77
70.16
101.68
2030
204.82
222.99
121.36
111.75
83.46
111.25
北京
现状
39.19
40.19
42.09
38.35
1.84
2010
49.18
49.25
48.8
44.94
0.38
4.31
2030
54.59
55.65
46.52
41.66
8.07
13.99
天津
现状
31.86
34.88
31.71
0.15
2010
43.13
44.38
30.69
27.38
12.44
17
2030
47.01
48.02
31.55
28.12
15.46
19.9
合计
现状
361.32
411.85
278.25
234.94
83.07
2010
460.12
498.52
331.99
308.73
128.13
189.79
2030
520.50
558.66
357.88
332.58
162.62
226.08
七、缺水量分析
本次规划修订，各省市在进一步加强节水、治污和生态环境保护的基础上，制订了详尽的节水规划、治污及污水处理回用规划，采用的各部门用水定额一般为节水定额，同时还考虑了生活用水的部分回归利用。
另外，中线工程受水区水资源总量(不含入境水量)251.3亿m3，2010水平年总人口1.2亿人，人均水资源量209m3；加上入境水量153.5亿m3后，人均水资源量为337m3，远远低于2010年全国人均供水450m3的标准。总体上反映了受水区缺水的严重程度。
第四节受水区城市需调水量
中线工程以城市生活、工业供水为主要目标，兼顾生态和农业用水，受水区需调水量根据中线工程供水范围内城市水资源规划成果确定。中线工程沿线的河南、河北、北京、天津按照“三先三后”的原则，分别编制完成了城市水资源规划报告，并已通过了由国家计委、水利部会同建设部、国家环保总局、中国国际工程咨询公司成立的专家组的审查。本报告以此为依据，分析计算中线工程的需调水量。
一、受水城市
北京全市；天津的中心城区、滨海区、新四区、武清区及蓟县、宝坻县、宁河县、静海县四县城及建制镇；河北省的邯郸、邢台、石家庄、保定、衡水、廊坊6个省辖市及其范围内的18个县级市和70个县城；河南省的南阳、平顶山、漯河、周口、许昌、郑州、焦作、新乡、鹤壁、安阳、濮阳11个大中城市及30个县级市和县城。
二、中线工程城市水资源供需平衡
中线工程受水区城市现状人均生活用水量比全国同类城市约少12.8%～29.4%，工业用水重复利用率比全国平均水平高16%。
城市水资源规划是在城市节水规划、治污及污水处理回用规划、地下水控制开采规划的基础上，通过进一步增加节水措施，到2010年，可节水24亿m3，单方节水投资为4.3～11.4元/m3，污水处理率达到77%；2030水平年城市节水达到50.4亿m3，单方节水投资为11.0～15.3元/m3，污水处理率上升到84%。在考虑节水、污水处理回用等条件下，通过供需分析，提出各规划水平年的缺水量。
经预测，中线工程受水区城市2010水平年总需水量为148.8亿m3，其中生活49.04亿m3，工业56.06亿m3，环境22.37亿m3，其它21.33亿m3；2030水平年总需水量202.33亿m3，其中生活79.39亿m3，工业73.06亿m3，环境27.87亿m3，其它22.01亿m3。
2010水平年可供水(P=95%)约71亿m3，2030水平年可供水(P=95%)约74亿m3。
受水区城市水资源供需平衡见表2－6。由于中线工程受水区南北长1000多公里跨四大流域，具有水文情势丰枯互补的客观条件，出现同为保证率95%枯水年的机遇较少，按照P=95%同频率相加，考虑调水规模可偏于安全。据此测算：2010水平年，P=95%缺水78亿m3，缺水率为52%；2030水平年P=95%缺水128亿m3，缺水率为63%。
表2－6各水平年城市水资源供需平衡表(P=95%)单位：亿m3
省市
水平年
需水量
可供水
净缺水量
河南
2010
41.23
11.49
29.73
2030
64.97
15.25
49.72
河北
2010
35.18
6.51
28.67
2030
52.13
9.09
43.04
北京
2010
49.25
42.13
7.12
2030
55.65
38.65
17.00
天津
2010
23.14
10.68
12.46
2030
29.58
11.21
18.37
合计
2010
148.80
70.81
77.98
2030
202.33
74.20
128.12
三、中线工程城市水量配置
根据上述城市净缺水量并经有关部门考虑南水北调各线路间协调，中线工程受水区各省市水量配置(算至陶岔毛水量)见表2－7。
表2－7中线工程调水量配置表单位：亿m3
省市
水平年
毛调水量(陶岔)
备注
北京
2010
12
2030
17
天津
2010
10
2030
10
河北
2010
35
2030
48
河南
2010
38
含现状刁河灌区引水量
2030
55
受水区合计
2010
95
2030
混凝土面板堆石坝是由振动碾与装运工具结合发展的产物，它最早出现在上世纪60年代，不仅技术较为成熟，还具有良好的经济性，因此，在我国的水利水电建设中应用较为广泛。为了使寒冷地区的水利水电工程建设更为成熟，经过长时间的应用实践研究，推出了一种新型的寒冷地区的面板堆石坝技术，包括防冻止水技术、防裂混凝土技术及坝坡垫层施工技术等，这些技术的应用不仅具有良好的经济效益，还对寒冷地区的水利水电工程起着巨大的推动作用。
1.1面板抗冻配套施工技术
由于受冬季气候条件的影响，寒冷地区的面板坝在施工过程中会出现橡胶板与混凝土不能紧密结合的现象，使止水结构不能发挥其作用，其主要表现为两个方面。一是当角钢与橡胶板、橡胶板与混凝土的结合处遇到水后，会产生冷冻膨胀，增大拉拔力，对止水结构发挥作用产生很大的干扰；二是角钢与橡胶板止水盖受冰面沉降的影响，使止水结构的冻部在拉力及剪力的影响下对自身产生破坏。要对止水结构的材料及止水结构进行优选与优化，还要注意对橡胶盖板端头进行处理，同时还要拓展橡胶板的功能使用范围。这些技术的优化，不仅降低了来自寒区冰面的膨胀力与拉拔力，提升止水结构的抗渗性及防冻能力，还能延长止水结构的使用期限，对寒区坝体的长久运行提供了重要保障。
1.2混凝土面板石坝固坡技术
在传统的垫层料坡的施工过程中，通常用超填、削坡及碾压等方式完成对料坡的处理。具体操作为在垫层料坡超出设计线30厘米的时候进行碾压处理。在垫层料坡填土15米左右时进行削坡与碾压处理。但由于采用这样的方式不仅施工工期较长，操作工序繁琐，而且对料坡的坡面也无防护设施处理，在受到雨水冲击的情况下，容易对料坡的垫层密度造成影响，从而不能保证寒区面板的稳定性。因此，为了更好地解决这一问题，可将固坡砂浆与垫层料施工紧密结合，使面板形成一个均匀稳定且高强度的工作面，这种工作基面的形成不仅能缓解汛期压力，发挥挡水的性能，还能提高寒区面板混凝提的抗裂、抗渗性能，增强设备的实用性。通过这项技术的实施，不仅能缩减施工工期、简化施工工序，还能降低施工成本，提高施工过程的灵活性。
1.3可控补偿防裂技术
由于混凝土堆石坝技术不仅具有取材简易、操作方便等特点，还能简化工期，降低施工成本，对寒区面板的稳定性有着重要的保障，因此，在国内外应用较为广泛。但在实际施工过程中，仍存在一些因素对寒区面板的防裂、防渗性能造成影响，这主要是由于堆石坝的面板是一种通过混凝土浇筑形成的薄板，由于在施工期间内受环境的温度、湿度及自身密度不均匀的影响，会使面板的混凝土产生干缩变形，对面板密度较小的部位产生较大的拉力应变，从而导致裂缝的产生，对面板的防渗效果造成严重的影响。通过采用膨胀剂及减缩剂的制配，实现对混凝土收缩的补偿，从而提升混凝土石坝的抗渗与抗裂心性能。
2寒区土石坝防渗心墙施工技术
2.1冬季低温施工技术
新型的冬季低温施工技术主要是指通过对铺布碾压及对金属罩的覆盖利用等措施，实现对冬季施工的保温。碾压式沥青混凝土技术打破了施工规范对环境温度的要求，使其最低施工温度达到-17℃。而沥青混凝土防渗心墙的碾压施工能使芯样的孔隙率小于3%，且满足抗渗试验无渗漏的要求。该项技术通过提模施工工艺的使用，采用土工无纺布对混凝土砌块副墙的代替，不仅能解决寒区冬季低温施工造成的困难，降低施工成本，还对提高防渗心墙整体的防渗性及变形稳定性有很大的帮助作用。
2.2振捣式防渗心墙的施工技术
振捣式防渗心墙技术最早应用在尼尔基水利枢纽工程中。由于传统的防渗心墙技术主要采用沥青混凝土碾压式及浇筑式，虽然具有一定的施工效果，但操作工序较为复杂，且施工成本较高，因此应用并不广泛。但振捣式防渗心墙的出现不仅填补了国内外防渗心墙技术的空白，还具有很好的施工效果。它与其他产品不同，不受沥青材料产品的制约，且具有设备简便，造价低廉的特点，在国内外防渗心墙技术施工中得到了广泛的应用。
3结语
渠道滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果，但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用，我们称它为主控因子，在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度，并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡，对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的，如地下水作用引起者以地下截排水工程为主，因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强支挡工程为主。具体的原因有：
(1)由于渠线经过地段地质、土壤条件较差，如有软弱土层、断层、风化土层，岩层倾向渠内，沿层面容易产生滑坡。
(2)改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素，如地表水下渗、地下水位变化、灌溉用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素。
(3)既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏(如液化)的因素，如地震和爆破震动等。
(4)施工方法不当，加大了边坡的滑动力，容易引起滑坡，或采用不适宜的爆破。
(5)新、老土(石)结合质量不好，引起结合料的滑动。
(6)改变坡体的应力状态，增大坡脚应力和滑带土的剪应力(即下滑力)的因素，如渠道坡脚人为大量挖土或水流冲刷淘空，导致滑坡等等。
2.渠道的滑坡处理
渠道滑坡的处理，首先应通过地质勘查，找出滑坡的原因，判断滑坡的稳定程度。提出滑坡的施工方案，因地制宜，寻找技术可行，经济合理、容易实施的处理方法。整治滑坡处理贵在及时，力求根治，以防后患。
渠道滑坡的处理，常用的方法有排水导渗、削坡减载、支挡、暗涵(或埋管)、渡槽及改线等。
2.1排水导渗。排去地表水，疏干地下水是整治滑坡的首要措施，应根据不同情况采用不同的排水方法。
（1）地表排水：对滑坡体以外的地表水应以拦截旁引为主，即在滑坡围界5米以外修筑环形截水沟。要注意截水沟的深度和质量，力求做到滑坡体外的水不再渗入滑坡体内。对滑坡范围以内的地表水，应以防止下渗和引出为准。首先要把滑坡体内的多种裂缝回填夯实，防止地表水继续下渗，然后利用滑坡范围内的自然排水沟或新建的排水沟，把地表水迅速汇集排出滑坡体外。
（2）地下导渗：为了防止滑坡范围以外的地下水渗入滑坡体内，常用设置截水盲沟，将地下水导出滑坡体外。对滑坡外的排水，可以在坡面砌筑多种形式的导渗沟，或采用干砌石护坡，水泥砂浆勾缝，底层设导滤层或排水管。
（3）防止水下渗：对滑坡体大，又是深层的，无法治理，建筑物无法避开滑坡体，就采用减少地表水及杜绝渠道下渗水入渗，采用滑体上设排水沟，渠道水用钢管过渡。
2.2削坡减载。对推移式浅层滑坡，则采取“削坡减载”的方法。减小引起滑坡的滑动力，是最基本的也是最有效的办法。一般采用削缓边坡，当渠道外滑坡时，还可将上部削下土体反压在坡脚，从而达到稳定的滑坡的目的。当削坡减压后仍不能达到稳定滑坡的同时，常采用减压与支挡相结合的处理措施。
2.3支挡。在渠道已经塌方或将要塌方的地段，如受地形限制，单纯采用削坡方量很大的，则可根据具体条件，因地制宜采用多种支挡护坡措施。如加固坡脚砌挡墙，干砌护坡等，如渠道经过小溪岸坡，坡脚受洪水冲刷，可采用加固坡脚、浆砌石挡土墙，防止冲刷淘空；对渠道上侧滑坡可采用削坡减载重力式挡墙支挡的办法处理。另外当渠床为基岩时，可采用拱式或连拱式挡墙处理滑坡，等等。
2.4暗涵（或埋管）。由地上转为地下。当地质条件差，山坡又陡峻，或渠段穿过覆盖很厚土质层，岸坡难于稳定而出现严重滑坡时，从外面治理难度大的，应尽量避开滑体或转入地下，可考虑将原有明渠段改为暗涵或埋管形式较为安全可靠，同时可减少工程量。
2.5渡槽。山区渠道常在陡峻的山坡上开渠，往往容易产生山岩崩塌。因限于地形条件，要维护渠道稳定十分困难，可采取改建渡槽输水。
2.6改移线路。一般小型渠道工程，在选定渠线时基本上未做地勘工作，致使有的渠道修筑在滑坡体上，建成后渠道极不稳定，一旦雨水入渗，整个渠床都要发生大的位移和沉陷。当采取上述多种处理措施很难奏效时，最后只有采取改线，以避开滑坡地段。
上述是山区渠道滑坡常用处理措施，滑坡处理方法可因地制宜单独或综合采用。做到技术可行，经济合理，施工简单，彻底整治。
3.渠道滑坡防止
(1)渠道滑坡防止应从设计规划入手，摸清渠线地质结构情况，避开地质不良地段，无法避开时应采取切实可行工程措施以予防止。选择合理渠道结构和边坡，确保渠道稳定安全。
(2)施工阶段，应平台开挖后抽沟，开挖坡度根据开挖后地质情况，对设计边坡过陡给予修正，确保边坡稳定。对施工中发现可能滑坡的地段要及时处理，减少损失。
(3)在渠道日常维护管理中，渠道应严格控制在正常水位运行，要加强渠道巡视检查，检查排洪设施是否运行正常，渠道杂草淤积要及时清理，对局部渗漏破坏和集中漏水，应查明原因，堵死通道，做好渠道防渗处理。对于渠道裂缝，应查明裂缝类型并进行处理。对不太深的表层裂缝可采用开挖回填的办法处理，对较深的内部裂缝可采用灌浆法处置。
4.结论
对于渠道滑坡的处理，很可能几种方法同时采用，进行综合治理。尤其是排水措施，无论何种滑坡，都必须进行排水处理，水对滑坡体滑面有软化、加剧滑坡体发生的作用，所以大多数渠道滑坡都发生在雨季，须加强渠道巡视检查，争取做到长治久安。
参考文献
［1］［美］R.L.舒斯特R.J.克利泽克.《滑坡的分析与防治》.1958年.
1.1膜料防渗技术
防水性能好、适应变形性强、施工周期短、运输方便、价格低廉、材料质量小、耐腐蚀等都是膜料防渗的优点。其缺点是易老化、不够坚硬，另外膜料和土之间的摩擦较小，对渠道的边坡稳定有较大影响。膜料防渗技术广泛应用于中小型的低流速渠道。为了确保施工质量合格，在进行膜料防渗施工时，必须要保证土保护层的边坡稳定与膜层的完整。
1.2衬砌石料防渗技术
常用的砌石防渗方法有干砌施工法和浆砌施工法两种。砌石防渗具有材料易得、施工过程简便、耐久、抗冲击、耐磨损等优点，常用的砌筑石料主要有卵石、块石、条石和石板等。以下以卵石为例，介绍一般衬砌石料的方法。卵石衬砌防渗的施工顺序为：先铺渠底、再铺边坡。卵石衬砌技术一般有干砌和浆砌两种。卵石干砌的前期具有防冲击作用，后期因为泥沙的充填效果以及矿物盐类的凝聚作用，干砌卵石会转化为稳定的防渗层。卵石衬砌的范围，需要根据施工地的实际需求以及当地材料供应量来确定。
2渠道防渗施工后期管护
水利工程建筑的使用周期是有限的，管护工作科学能够延长它的使用寿命。下面我们对防渗层被破坏之后的修复技术进行简单的论述。
2.1对冻胀损坏部位进行修复
对于冻胀的部位，需要把预制混凝土板上面冻胀部位的隆起处理平整，在上面覆盖一层塑料薄膜。之后使用聚苯等材料制成的保温板进行铺设，砂浆混合好后要在上面进行现场浇筑，铺设一层混凝土板。
2.2对伸缩缝进行修复
水利工程建筑的伸缩缝与传统沥青砂浆裂缝后所采用的填补方法不一样，它通常使用聚硫密封胶泥进行修补工作。一般的修补程序为，首先把伸缩缝清理干净冲洗后并晾干，然后把聚硫密封胶填充进裂缝里。在进行填充时，一定要注意胶泥的密实度，填充好后压平晾干。
2.3对脱落的勾缝进行修复
水利工程建筑的勾缝出现脱落是一种十分常见的问题，因此，要随时对其进行检查和修复，以保证工程建筑的正常使用。一般的修复方法为：首先把勾缝内的杂物都清理干净，尤其是一些泥沙、杂草和水泥块等；之后利用清水把板后面的空隙冲洗干净，并使用比例为1:2的水泥砂浆把勾缝填补好；最后把裂缝中的砂浆捣实。捣实工作一定要充分，最好能够将其压成凹缝或平缝。
3结语
计标准低山区农田水利工程建设的设计标准。
①灌溉设计保证率
在进行灌溉设计时，要确保灌溉保证率得到控制。以旱地作为为例，若项目区的作物是玉米时，则可以根据《灌溉排水工程设计规范》（GB50288—99）进行技术设计，并结合当地的地方用水额度进行设计，对于低山区地区，灌溉设计保证率可设置为75%。
②灌溉水质标准
按照灌溉水质的基本要求，可以依据农田灌溉水质的标准——《农田灌溉水质标准》（GB5084）进行设计，并控制灌溉水文与农田地水文之差在20℃以下，以保证农田作物得到合理灌溉。
③田间工程建设标准
在田间工程设计过程中，要依照《土地开发整理项目规划设计规范》中的相关要求，并结合该区域的实际情况进行合理设计。通常，灌溉区块采用方形布置的方式，在局部细节部分，尤其是边角地带，可以采取合理的情况进行设置。
2低山区土地整理过程中农田水利工程管井设计的主要内容
1）管井结构设计
农田水利工程的管井结构形式主要包括井头、井身、进水部分以及沉砂管四个主要结构。其中，井头的设计必须有足够的坚固性以及稳定性，以保证电机和水泵不会因为震动而出陷入泥土中；为了保证地面的污水不会倒流进入井中，需要在井口的周围半径大于1m、深度超过1.5m的泥土中分层进行夯实；对于井头进水部分的井柱，该部分不要求进水，因此在设计过程中要使用密实的钢筋混凝土对该处井管进行加固。例如，某管井的井身长度为10m，则在管道的周围应该填上封闭用的粘土；并在井口的进水部分使用透水性更好的钢筋混凝土滤水花管，并保证滤水管的长度为45m，并在井口的周围回填粘土、砂砾。在选择砂砾石的直径时，要根据滤水管的尺寸进行选择，通常要求直径在5～20mm之间，且调料必须压实；沉砂管的主要作用是避免随水进入管道内的沙粒阻塞水泵，以免造成水泵的正常工作受到影响。在设计沉砂管的直径时，通常设置其长度为5m。
2）输水工程设计
低山区土地整理主要采用低压管道节水灌溉的方式作为输水的主要形式，尤其是在相对干旱、缺水的地区，这种灌溉方式得到了更加广泛的应用。在管道的铺设过程中，要遵循铺设简单易行、施工周期短、质量标准易于控制。因此，在低山区中通常使用PVC硬塑管材作为输水管道，并合理选择对应的配套产品。与一般的传统管材相比，该种管材具有重量轻、抗腐蚀能力强、水流阻力小以及安装快捷的特点，从而提高其整体安装效益。在管道流量设计时，要遵循投资费用与运行费用在一定比例的基本原则，保证输水管道的整体尺寸在经济合理的范围内。通常，PVC管道的流速可以控制在1.2m/s范围左右。根据当前的具体情况，该低山区土地整理项目区在进行农田水利工程建设时，其采用的标准直径一般为125mm。另外，在管道的布设形式设计方面，要根据当地的实际地形、水源、道路以及防护林的实际情况进行具体设计，通常可以按照“丰”或者“E”的形式进行布置，这样能够显著减少占地，从而避免农业机械以及农业生产活动受到影响。
3低山区农田水利工程建设的质量控制措施
1）做好地基防护与填土施工
在土地整理的过程中，土地填方以及田间道路的作业是土地填筑的重要工作，在填筑过程中，要及时的使用推土机或者其他的设备进行推平、压实作业，从而使得其具有良好的防渗透能力。在短期作业之后，要及时的使用塑料布进行遮盖，避免风蚀、雨水淋刷而导致土壤出现流失，影响土地资源的可持续利用。对于低山区土地整理工作而言，在土地整理过程中采用了大量的坡改梯工程，因此在工程建设过程中要对该项工程进行合理优化。在工程实施过程中，要依据具体的地形、坡度以及厚度使用包括水平梯田、反坡梯田等多种形式在内的方式进行梯田修筑。对于坡度在25°以下的坡，则可以将之改成林草地进行管理。
2）水土保持策略
灌区节水改造是保证国家粮食安全、促进灌区经济发展的需要。干旱缺水是我国农业面临的最大威胁，是农业发展主要的制约因素。在人口不断增长，耕地逐渐减少，土地后备资源严重不足的前提下，稳定和提高粮食综合生产能力，一个重要方面就是要稳定和适当扩大节水灌溉面积。水利设施年久失修、破损严重，使水量浪费损失极为严重。每年由于渠道引水决口，冲毁、淹没农田时有发生。扶风县各工程设施破损严重，完好率低下，渠道输水能力严重不足，水利用率低，水资源浪费严重。同时小型灌区机井老化比较严重，耕地得不到灌溉,输水工程不配套。基于上述现状，有必要对扶风县小型农田水利工程进行规划建设，灌区节水改造是保证国家粮食安全、促进灌区经济发展的需要。
2工程概况和农田水利工程现状
2.1工程概况
扶风县位于关中盆地西部，西宝高速、西宝北线中段，全县总土地面积745.8km2，耕地面积77.61万亩，农民人均耕地1.59亩，县内农田成方，道路成网，交通比较便利。全县以种植粮食作物为主，主要粮食作物有小麦、玉米，常年播种面积100.6万亩，平均复种指数150%。经济作物主要有辣椒、苹果等，农业产业主要以畜牧业为主。
2.2项目区水利工程现状
目前项目区已有水利工程主要包括小型农田水利工程、大中型灌区骨干工程和小型水库工程。至2009年底，全县共有陂塘9座，小型灌溉泵站343处，农灌机井2843眼，水窖810眼，小型灌区渠系291km，大中型灌区渠系1080km，机井灌区灌溉渠系117.3km，低压输水暗管112.8km。设施灌溉面积52万亩，有效灌溉面积45万亩，节水灌溉面积23.4万亩。全县共有宝鸡峡、冯家山灌区干、支渠道122.8km。2000年以来，该县通过实施农业综合开发水利骨干工程改造、省级财政专项资金灌区改造等项目，投入资金3100万元，共衬砌改造干、支渠38km。县管水库共有11座，均为小型水库。太川水库、官务水库、白家窑水库、五郡沟水库，共灌溉面积5.8万亩。总体而言，灌区水利基础设施薄弱，渠系建筑物损坏严重，抽水站年久失修，机泵老化，农田灌溉以土渠输水、大水漫灌为主，地下水资源浪费严重，单井控制面积小，灌溉保证率低。无法满足灌溉需求，严重阻碍项目区经济的发展。
3灌区节水改造工程设计
为了改善扶风县灌区上述水利工程现状，对整个扶风县分4个项目区分别进行系统的节水改造工程的设计。整个节水改造工程的典型设计如下所述。
3.1机井工程设计
按照当地水文地质条件和用水量要求，设计井孔深度180m。本深度内可有四层水，总厚度为40m，井孔口径为550mm，井管材料采用铸铁井管。滤水管有效工作长度50m，实管长度130m，合计总长度180m。管外填砾厚度为140mm，填砾直径10mm～20mm，砾料采用扶风县沙厂生产的标准砾料。井壁管连接形式采用焊接连接。根据井孔设计的地质条件和含水层岩性来确定计算参数，从井孔柱状图上得知含水层总厚度M=40m，含水层的岩性以粗中砂为主，选择含水层的渗透系数K=15m/d，采用滤水管有效工作长度L=50m，井孔直径D=550mm，滤水管外径ds=0.288m，井管直径d=0.25m。为保证管井的使用寿命，避免过高的渗透流速对滤水管的腐蚀、结垢、堵塞等破坏，在设计中我们采用小于允许入管流速进行计算。计算公式为：Q=Л×dg×L×n×Vg，将相应参数代入式中可得Q=195m3/h。计算的理论出水量，代表了滤水管的进水能力，而设计流量应小于计算的理论值，所以应乘以0.3的安全系数，才能作为设计出水量，即Q=58.6m3/h。
3.2输水渠道设计
以法门镇齐村北十一支一斗渠衬砌工程进行典型工程设计。渠道总长度850m，主要灌溉齐村的部分耕地，控制灌溉面积650亩，亩均控制渠道长度为2.5m~3.1m。渠道设计流量的大小，应根据作物的灌溉制度及所控制的灌溉面积，按照同一时期不同作物同时用水量的情况计算，计算得出渠道设计流量为0.1m3/s。渠道纵坡比降的选择，应由实际地形条件而定，尽可能使渠底比降与地面坡度相一致，在满足灌溉引水的情况下，尽量选择较大的比降，但斗渠一般不大于1/500。因此，根据项目区的地形特点，选渠道比降为1/600。为了提高灌溉效率，节水节能，节约占地，降低供水成本，同时也为了机械化施工，渠道断面设计为“U”型砼断面，渠道设计流量为0.11m3/s，纵比降为1/600，选用渠道断面为D40断面，衬砌厚度为5cm，选用C15砼浇筑。渠道每隔5m设一道伸缩缝，缝型为机械切割半缝，缝宽为2.5cm，缝内用焦油塑料胶泥填塞。
3.3抽水站设计
依据原有抽水站设计灌溉面积、设计流量、配套机泵型号不变的原则，对该项目区的35座抽水站实施改建设计，更换62台（套）新的节能机组，使其发挥原有的效益。确定以扶风县项目区召公镇大槐村抽水站作为典型设计。该工程位于信邑水库以南600m处，引水水源为美水河水，控制灌溉面积380亩。经实际勘测调查，该抽水站地形扬程8.23m,根据控制灌溉面积、灌水定额、轮灌天数、每天灌溉时间及渠系水利用系数计算设计流量，由设计流量和抽水扬程确定水泵型号。确定了水泵的流量与扬程，可利用“水泵性能表”来选择所需水泵。
3.4低压暗管设计
本次工程拟钻凿180m深的钢筋砼管井1眼，根据已成机井水文地质资料，机井出水量为32m3/h，静水位35m，动水位95m，地块长方形，东西长400m，南北宽234m，面积约为140亩，机井位于地块西北角。地块内作物种植以小麦、玉米、辣椒为主。作物种植方向为东西走向，地块北偏东稍高、西部较低。设计灌水定额按式m=1000Hγ(覻1-覻2)/η计算，根据该区实际情况，计算得小麦、玉米的灌水定额40m3/亩，辣椒的灌水定额27m3/亩。本区农作物以小麦、玉米、辣椒为主。玉米、辣椒生长期处在雨季，适当补充灌溉即可满足要求，取灌水周期为12d。管道布设形式为梳齿状，依据管灌技术规范，结合地块形状以及经营管理体制，耕作习惯，机井出水量等实际情况，在地块西边界布设1条主管道，垂直主管道布设3条支管道，管道长度720m，在管道上安装出水口进行灌溉。项目实施后，区内小麦种植面积占耕地面积的90%，日开机时数取16h，灌溉水利用系数取0.8，根据机井控制面积计算，结果表明，设计流量小于单井出水量，故采用单井出水量为设计流量。管径采用经济流速法确定，根据计算得管道管径选择为外径110mm，内径105.6mm的UPVC管。经计算，沿程水头损失为5.77m，局部水头损失按沿程水头的10%计算，取0.57m。水泵设计扬程由管道系统的水头损失（h），机井动水位(h净），机井至供水最不利点的高差（h）等确定，即H=h净+h+h+2.0（出水口要求水头），该机井配套水泵设计扬程为95+5.77+0.33+2.0=103.1m。按照设计流量和设计扬程进行水泵选型。
4工程经济效益分析
扶风县小型农田水利节水改造工程建设项目计划衬砌渠道82.1km，改造渠系建筑物639座；在机井灌区，新打配套机井41眼；铺设低压管道28.16km，出水栓981个；可新增灌溉面积7640亩，改善灌溉面积26222亩。井灌项目区灌溉水利用系数由原来的0.65提高到0.8；抽水灌区灌溉水利用系数由原来的0.5提高到0.65；全县粮食综合生产能力新增379.42万kg。大力发展农民用水合作组织，使其管理的灌溉面积增加1.3万亩。该项目建成后，作物复种指数由150%提高到180%，年可增产粮食379.42万kg，粮价按现行市场价1.8元/kg计算，可增收379.42×1.8＝682.96万元。经济作物每亩增收按100元计算，可增收3.39×180%×0.4×100=244.08万元。该项目建成后，年可节水186.60万m3，按每立方米水0.1元计，可节约186.60×0.1＝18.66万元。整个项目实施后，共可增收945.70万元，取水的分摊系数为0.4，即水利项目净收益为925.54万元×0.4＝378.28万元。依据以上增量效益和增量费用的分析计算，并根据有关评价指标计算规定进行分析计算，成果如表1所示。由经济评价分析计算结果可以看出，本工程的经济内部收益率12.44065%大于经济基准收益率8%；经济净现值844.10万元大于零；经济效益费用比为1.27，大于1.0。故该工程在经济上是合理的。
5结论和建议
(1)主系统:一般情况下，建筑的给水系统都是独立存在的，在对用户进行供水时，多采用蓄水池－水泵－水箱－减压阀－用户的方式，以减少对于城市整体供水网络的负担，同时也可以方便的进行管理。
(2)热水系统:热水系统可以为居民提供热水，方便其日常生活，与普通的给水管道是相互分离的，以避免相互之间的影响。
(3)消防系统:消防系统是给水系统的重要组成部分，直接关系着小区居民的生命财产安全，因此不仅需要与小区的主供水系统相连，还必须设置相应的辅助供水系统，以确保消防栓无论在任何情况下都可以正常供水。排水系统相比于给水系统，内容比较简单，主要是对雨水、居民生活污水等的排放，但是其作用与给水系统相比丝毫不差，不仅关系着居民的正常生活，还关系着小区以及周边环境的清洁，在对排水系统进行设计时，需要结合建筑所在地的污水处理计划进行，避免对于周边环境的污染和破坏。
2建筑小区室外给排水系统的规划设计
以某居民小区为例，对其室外给排水系统的规划设计进行分析和探讨。该小区位于某城市高新开发区，整体占地面积8.78万平方米，小区内共有30幢高程住宅楼，最大建筑高度53m，建筑总面积25.3万平方米，拥有居民约7380人。在建筑的地下设置有地下停车场，防火等级分别为Ⅱ级、Ⅲ级。
2．1给水系统设计
(1)水源选择。
在该小区中，选择市政给水作为水源，同时在小区内部设置独立的蓄水池、水泵等配套设施，以方便进行管理，同时减少对于市政水网的压力和负担。
(2)用水量的统计。
对小区用水量的统计直接关系着给水管网设计的合理性和可靠性，需要设计人员的充分重视。对于居民小区而言，日常用水主要包括几种，其一，居民生活用水，一般情况下，可以按照每人每天300L进行计算，根据该小区的人数，小时变化系数取2.5;其二，公共建筑用水，如公共厕所、水景等，根据现行的《建筑给水排水设计规范》(GB50015－2010)的相关规定确定，也可以根据小区居民的生活用水总量，适当取15－30%;其三，绿化和道路用水，小区中每天道路浇洒的水量按照每平米每天0.5－1L，绿化用水则按照每平方米每天1－2L进行计算;其四，消防用水，根据国家相关规定进行计算;其他用水，按照小区日常用水总量最大值的10－20%计算。
(3)给水管网的设计。
在对小区积水管网进行设计时，需要充分考虑小区的实际情况。在该小区中，由于大部分建筑都属于高层建筑，为了确保高层住户的正常用水，需要考虑加压积水系统，根据建筑的分布情况，设置相应的集中式变频调速加压泵，或者在每一栋建筑中单独设置加压设施。在该小区中，由于高层建筑相对集中，可以采取集中式变频调速加压泵的加压方式，这种方式成本低廉，管理便利，但是相对而言，需要连接大量的外接管线，供水的稳定性较差，需要相关设计人员的重视。同时，在对给水管网进行设计时，需要将生活用水、商业用水以及消防用水进行单独计算，避免相互之间的影响，以保证供水的稳定性和可靠性。
(4)消防系统的设计。
在对消防系统进行设计时，需要根据不同的情况，选择不同的设计思路。对于室外消火栓，可以由市政给水直接供水，在保证给水压力的前提下，使得供水管网可以在室外形成DN150的环形供水管，同时，要确保消火栓与建筑的距离在5－40m之内。对于室内消火栓，可以由消防水池和建筑屋顶消防水箱联合供水，辅以加压泵，确保给水压力，供水管网同样在室外形成DN150的环形供水管。对于自动喷淋灭火系统，可以通过专用的消防管道供水，设置多组水力报警阀，确保在出现火情后，能够第一时间进行报警和应急处理，尽可能减少损失。
2．2排水系统设计
在该小区排水系统中，采用的是雨污分流制。一方面，雨水系统的设计，需要充分考虑小区的地形地势，确保排水管网设计的合理性。管
线的坡向应该与小区整体的地势坡度保持一致，以节约施工成本。在雨水系统设计中，采用了管道与暗沟相互结构的结构，对于地下车库顶部的雨水，由暗沟进行排除，沟宽约300mm，依地势确定暗沟坡度。在车库范围以外，设置相应的雨水检查井，并将暗沟转变为管道，实现对小区雨水的分散排放，从而有效避免了雨水管道与污水管道的交叉，降低了工程的成本造价。另一方面，污水系统的设计，需要充分考虑居民的日常生活用水总量，按照其最大值的80－90%进行估算，同时结合生活用水的小时变化系数进行计算，以确保排污系统的排污能力可以满足小区的实际需求。在小区中，污水管道的数量众多，而且连接十分复杂，因此必须优先进行布置。根据自身的实际情况，如果小区污水管网与市政排水管网相连，可以直接将污水输送到城市污水处理厂，则不需要设计化粪池，反之，则应该设计化粪池，并定期对其进行清理，确保其可以充分发挥污水处理的作用。
3结语
