清水河县三岔河项目区对九沟小流域综合治理工程初步设计报告.doc

国家水土保持重点建设工程清水河县三岔河项目区对九沟小流域综合治理工程初步设计报告内蒙古豁达水土保持生态环境工程技术咨询有限责任公司二00八年六月项目名称：国家水土保持重点建设工程内蒙古清水河县三岔河项目区对九沟小流域初步设计报告设计单位：内蒙古豁达水土保持生态环境工程技术咨询有限责任公司批 准： 徐海源 审 定： 张庆琼 校 核： 朱智宏 张 钰参加人员： 陆增利 肖庆丰 冯雪峰 路建国目 录前 言11 基本情况41.1自然条件41.1.3.3土地利用现状81.2社会经济状况111.3水土流失状况和治理现状122 建设目标、规模和工程总体布局152.1建设指导思想和建设目标152.2建设规模162.3工程总体布局172.3.1 经济发展方向及土地利用结构调整173 工程设计223.1基本农田设计223.2水土保持造林设计283.3封育措施设计373.4沟道治理工程设计443.5其他工程设计444 施工组织设计和分年度实施计划454.1施工组织设计454.2年度实施计划465 投资概算475.1工程概况475.2编制依据475.3工程总投资505.4资金筹措方案及分年度投资516 效益分析526.1经济效益526.2蓄水保土效益526.3社会效益536.4生态效益547 项目组织管理557.1组织管理机构557.2组织管理措施557.3技术保障措施577.4项目建成后的管理办法593前 言 对九沟小流域是国家水土保持重点建设工程清水河县三岔河项目区小流域之一，设计单位技术人员组成项目设计组，经过外业调查，内业整理，分析论证了该小流域的治理目标与措施规模，编制完成了国家水土保持重点建设工程-清水河县对九沟小流域综合治理初步设计。通过小流域综合治理，控制水土流失，改善生态环境、提高当地农牧民生产和生活水平，使土地资源持续利用。同时为黄土丘陵沟壑区的水土保持生态建设树立了初步，起到示范作用。本次设计本着“农田下川，林草上山”的建设方针，坚持全面规划，统筹安排，因地制宜，因害设防的原则，并结合当地实际情况，在措施布设上，坚持山、水、林、路综合治理，农、林、牧、副协调发展，在生态建设中，注重发挥整体效益，并同本地区经济发展目标相一致，同时以当地受益群众为主体，结合专业队共同完成，力争小流域水土保持生态建设达到既定目标。该流域总面积32.62km2，水土流失面积31.58km2，水土流失面积占96.8%。本设计建设期为2年（20112012年），水保综合治理面积1719hm2，其中：水地40 hm2，饲草料基地50 hm2，营造水土保持乔木林120 hm2，水土保持灌木林拧条600hm2，经济林30 hm2，封育879 hm2；兴建淤地坝1座；新打机井18眼,主要用于水地灌溉。通过2年治理，使流域的治理度由19.63%增加到74.07%；林草覆盖度由15.70%增加到65.63%；年保水达到47.96万m3，年保土达到12.79万t。工程总投资为506.48万元，其中：建安工程费340.88万元，林草工程费91.44万元，设备费33.84万元，独立费用40.32万元。按照项目要求，需国家投资168.83万元；地方配套资金84.41万元，群众投劳折资253.24万元，国家投资、地方投资、群众投劳折资的投入比例为1：0.5：1.5。 根据进度安排，项目建设分2年实施，即2011年2012年。其中2011年投资320.53万元，2012年投资185.95万元。主要工程量：土方13.78万m3,石方329m3；主要材料用量：苗木41.52万株，柠条籽22.4 t；水泥26.94 t，投工24.17万工时。设计依据的有关规范和文件： 1、水利部颁发的水土保持工程初步设计报告编制暂行规定；2、国家标准：水土保持综合治理 技术规范（GB/T16453.116453.61996）；3、水土保持综合治理 规划通则（GB/T157721995）；4、国家标准：水土保持综合治理 效益计算方法（GB/T157741995）；5、国家标准：水土保持综合治理 验收规范（GB/T157751995）；6、国家水土保持重点建设工程内蒙古自治区2008-2012年建设规划。本次初步设计成果有：1、国家水土保持重点建设工程内蒙古呼和浩特市清水河县对九沟小流域综合治理初步设计；2、对九沟小流域位置图；3、清水河县土壤侵蚀图；4、对九沟小流域水土保持综合治理措施现状图；5、对九沟小流域水土保持综合治理措施规划图。1 基本情况1.1自然条件1.1.1流域概况对九沟小流域地处呼和浩特市清水河县韭菜庄乡东部，位于黄河二级支流清水河上游南岸。地理座标为东经 11159031120420 ，北纬395607400032， 海拔在14451735m，相对高差290m。属黄土丘陵沟壑区第一副区，流域总面积32.62km2，水土流失面积31.58km2，水土流失面积占总面积的96.8%。1.1.2 地形地貌小流域呈西低东高地形，东西长6.9 km，南北宽8.2 km，主沟长7.73km，沟底平均比降1/72，沟壑密度3.16 km/ km2。（1）坡度：地面坡度组成分别为：5的面积为303.37 hm2，占总面积的9.3%；515的面积为991.65 hm2，占总面积的30.4%；1525的面积为805.71hm2，占总面积的24.7%；2535的面积为920.90hm2，占总面积的22.1%；大于35的面积为440.37hm2，占总面积的13.5%。坡耕地坡度组成：35面积（hm2）440.37占总面积（%）13.5合 计（hm2）3262649表1-1-2沟 道 情 况 统 计 表 项 目数量流域面积（km2）32.62沟道情况沟壑面积（km2）4.76占总面积（%）14.6沟道长度（km）大于3 km沟 道2主要支沟26平均比降大于3 km沟 道1/76主要支沟1/401/60沟底平均宽度（m）大于3 km沟 道78主要支沟16沟谷坡度(0)大于3 km沟 道25-70支沟40-80 1.1.3 土地、土壤1.1.3.1 土壤类型及理化指标小流域内主要土壤有栗钙土、栗褐土、灰褐土类，梁峁顶及梁峁坡分布着栗褐土，该土类腐殖层较薄。坡麓地带及中低山带分布着灰褐土。小流域土层厚度10m的占6%，分布于流域东部梁峁坡顶，10m的占94%，总体上土壤属沙壤土。在山地阴坡，有机质含量一般在1.32%，据清水河县农业区划提供的土壤普查资料，土壤全氮含量在0.180.15%，全磷含量0.10.3%，全钾含量2.53.7%，PH值为78。详见表1-1-3。 表1-1-3 小流域土壤分布及部分理化特性 类型特性对 九 沟 小 流 域水土流失类型区黄土丘陵沟壑区0.210.05mm细砂含量（%）70%0.005mm粘粒含量（%）30%中粒粒径0.30土壤质地砂壤土容重（g/cm3）1.4土壤结构微团粒结构直径0.25mm有机质含量（%）1.32.0K含量（ppm）2.5-3.7P含量（ppm）0.10.3N含量（%）0.20.1孔隙度45-55%PH值78 1.1.3.2 土地资源评价（1）土地适宜性评价：经实地调查,对地形、地貌、土壤特征、侵蚀程度等指标分析，按照水土保持规划通则(GB/T15772-1995)，根据各类土地的可利用程度，土壤养分分级标准，结合流域内各土地类型的生产能力，本着充分发挥土地的生产潜力，地尽其用，确定土地等级和对各业用地的适宜性，因地制宜地制定合理的利用途径，提高经济效益，土地适宜性评价详见表1-1-4。表1-1-4 土地资源评价等级表评价指标评 价 等 级一二三四五六地貌35土壤侵蚀程度微度微度轻度中度强度极强度土壤质地轻壤-中壤轻壤-中壤轻壤-中壤中壤-重壤重壤、粗沙重粘土、粗沙风化母质有机质含量，%0.10.8-1.00.5-0.80.3-0.50.1-0.30.1砾石含量，%50PH值6.5 - 7.56.5 - 7.56.5 - 7.5 7.5 7.5 7.5 15000合 计31.5880001.3.2水土流失的危害由于小流域自身的地形、降雨、地面物质组成及其结构、植被状况等自然因素和人类活动的影响，造成小流域水土流失加剧，坡耕地未能及时退耕还林还草，草场超载现象严重，形成恶性循环，植被覆盖度低，致使地面表土大量流失。水土流失的危害主要表现为以下几个方面：其一是破坏土地资源。水土流失使耕地土层变薄，水分、养分及有机质大量流失，土壤肥力下降，土地生产力降低，直接影响到人民生活水平的提高；其二是河流含沙量增加，造成黄河下游泥沙淤积，给人民生产生活以及工程建设带来严重危害；其三，水土流失导致植被的破坏，生态环境恶化，植被覆盖率较低，灾害性天气频繁。因此，搞好水土保持，减少水土流失危害，对改善生态环境，提高人民的生产生活和经济发展水平均具有十分重要的意义。1.3.3水土保持现状（1）现状：该流域总面积32.62km2，水土流失面积31.58km2，近几年，当地政府非常重视水土保持生态建设。治山治水，改善环境的观念已深入人心，截止目前，已完成水土保持治理面积1320hm2，其中基本农田108 hm2，人工乔木林440 hm2，人工灌木林32 hm2，人工种草40 hm2，治理面积占总土地面积的19.01%，占流失面积的19.63%，为今后小流域的治理奠定了基础。水土保持治理现状详见表1-3-2。（2）存在的主要问题及建议：虽然近几年对水土流失进行了治理，也取得了一些成效，但水土保持生态建设力度缓慢，为了搞好今后的治理，必须总结经验，正视存在的问题。荒坡地现在多数未利用，土地利用率低，需大面积实施林草措施。现有林地多为疏林地，须进一步改造，对其采取封育措施。侵蚀沟坡多数难以利用，只有少数较缓的沟坡、沟底可以造林，修筑谷坊。表1-3-2 小流域水土保持治理措施及蓄排水工程现状表 项 目对九沟面 积总面积（km2）32.62流失面积（km2）31.58基本农田（hm2）108乔木林（hm2）440灌木林（hm2）32经济林（hm2）0人工种草（hm2）40封禁治理（hm2）0治理面积合计hm2620Km26.2治理程度（%）占总面积19.01占流失面积19.632 建设目标、规模和工程总体布局2.1建设指导思想和建设目标2.1.1 建设指导思想水土保持小流域综合治理以改善生态环境，减少水土流失，减少入黄泥沙为目标，坚持治理与开发结合，进行综合治理，提高水土资源的利用率，为改善生态环境和实现粮食安全创造条件。充分发挥自然修复能力注重坡面措施，推动以人为本及人与自然和谐相处的治山治水新思路，认真落实维护黄河健康生命的治黄新理念，逐步实现区内社会经济可持续发展。2.1.2 建设目标（1）治理水土流失目标在项目实施期内，新增水土保持治理面积1719hm2，使水土流失治理程度由19.63%提高到74.07%，年均拦截径流达到47.96万m3，年均达到减沙量12.79万t，基本遏制流域内水土流失。 （2）改善生态环境目标通过营造水土保持林750hm2，生态修复879 hm2，林草面积累计达到2141hm2，林草覆盖率达到65.63%。地表植被的增加，将提高防风固沙、蓄水保土、涵养水源等生态功能，减轻水土流失和风蚀沙化危害，生态环境明显改善。（3）发展农村经济目标通过水土保持综合治理，在保护生态环境，注重生态效益的同时，也将改善当地人民的生产、生活条件；依据土地适宜性评价结果，使产业结构趋于合理，土地生产力得到提高，粮食单产增加，年均总产值将由5327万元提高到 6983万元，人均年收入由2438元提高到4126元。 （4）支持服务体系建设目标为保证项目建设的顺利实施，需要配套强有力的支持服务体系， 一方面，推广农、林、牧、水利、水土保持等行业取得的科技成果、适用技术。另一方面，在项目实施过程中，根据实际需要，适时组织项目区人员进行技术培训，以保证建设项目的顺利进行。2.2建设规模根据小流域水土流失现状、土地资源、水资源、地形地貌等自然生态条件，按照因地制宜、因害设防、科学合理的保护开发和有效利用水土资源的原则，对小流域综合治理措施及其建设规模进行分析论证，合理布局，建立山、水、田、林、路及拦蓄工程相配套的综合防治体系；同时按适地适树、适地适草的原则，林草措施选择耐干旱、耐瘠薄的草种树种，如：柠条、油松、山杏、沙棘等树种，以提高林草措施的成活率和保存率。 项目建设期为2年，新增水土保持综合治理措施面积1719 hm2，综合治理度由治理前的19.63%提高到74.07%，其中：发展水地40 hm2，营造水土保持乔木林120hm2、灌木林600 hm2，经济林30 hm2，生态修复面积879 hm2，饲草料基地建设50 hm2，新建淤地坝1座，机电井18眼。详见表 2-2-1。表2-2-1 对九沟小流域新增治理措施汇总表 单位：hm2项目区总土地面积（km2）水土流失面积（km2）治理措施合计（hm2）基本农田（hm2）饲草料基地林草措施（hm2）小片水地455小计乔木林灌木林（沙棘）灌木林（柠条）经济林小计32.6231.5817194004050120060030720三岔河生态修复治理度（%）工程措施封禁面积（hm2）围栏（km）标志碑（块）标志牌（块）累计淤地坝（座）机井（眼）引水工程（处）土谷坊（座）水窖（眼）作业路（km）沟头防护（km）8791011074.07118000002.3工程总体布局2.3.1 经济发展方向及土地利用结构调整（1）经济发展方向根据对项目区土地适宜性评价结果，结合当地实际情况，在保证粮食自给的情况下，大于25陡坡发展人工造林；宜林荒地大力发展水保林和经济林，以增加地面植被覆盖，控制水土流失，改善生态环境条件，根据项目区现状，确定经济发展以农业为主，增加基本农田面积，改善农业种植条件，提高粮食产量，以牧为辅，大力发展养殖业，增加饲草料基地建设力度，为养殖业提供饲料保障。通过以上措施，增加人民的经济收入，提高山区人民的生产生活水平。（2）土地利用结构调整为改变小流域农牧业生产存在的广种薄收，粗放经营，草场超载，土地退化日趋严重的现实，必须首先调整流域的土地利用结构。合理的利用土地是充分保护、科学利用水土资源、调整产业结构的基础。根据流域土地适宜性评价结果和土地利用及生产力现状，结合流域农牧业经济发展方向，作到宜农则农、宜林则林、宜牧则牧，确定农、林、牧等各业的土地使用量和布局，充分发挥土地生产潜力。土地利用结构调整方案如下：（1）现状农耕地面积已超出流域宜农地面积，并且主要以坡耕地为主，坡耕地占总农耕地面积的83.54，产量低而不稳，农业生产尚未摆脱广种薄收、靠天吃饭的局面。所以根据流域人均耕地面积、土地生产力以及粮食需求等情况，通过项目实施，减少小流域坡耕地面积面积，在适宜地块发展基本农田，从而提高了粮食单产，保障粮食的生产安全。 （2）现状林地面积为472hm2，占流域宜林地面积的26.09，占总土地面积的14.47。林地面积偏少，且分散，未能起到生态防护效益。所以根据项目区生态环境条件、地力分级以及土地生产能力等，通过项目实施，林地面积增加到2101hm2，从而有效防止水土流失，改善生态环境。总之，流域土地利用结构农、林、牧和其他各业用地比例得到合理的调整，有效提高了土地资源利用率，使农、林、牧、副各业协调发展。土地利用情况调整见表2-3-1。表2-3-1 土地利用情况调整表 单位：hm2项 目对九沟小流域初步设计现状规划规划后达到农 地坡耕地548.0 -121.0 427.0基本农田108.0 40.0 148.0饲草料基地 50.0 50.0小 计656.0 -31.0 625.01林 地人工乔木林440.0 120.0 560.0 人工灌木林32.0 600.0 632.0 经济林0.0 30.0 30.0 小 计472.0 750.0 1222.0 封育879.0 879.0 人工种草40.0 40.0 荒 地1866.6 283.8 其他用地74.0 74.0 未利用地104.4 89.2 水域49.0 49.0 合 计3262.0 3262.0 2.3.2 治理措施总体布局和配置（1）治理原则坚持从实际出发，因地制宜、集中连片，突出重点，全面治理、治满治严、不留死角的原则，实现建一片、成一片、保一片。采取生物措施和工程措施相互配套，治坡与治沟相结合，实施山、水、田、林、路综合治理、科学配置，逐步调整土地利用结构和产业结构，使农、林、牧、副协调发展。以预防为主、保护治理与开发利用相结合，在保护并改善生态环境的前提下进行开发，寻求水土保持生态建设与经济发展的最佳结合点，使广大群众能够真正得到实惠，调动群众参与水土保持生态建设的积极性。依法保护和治理生态环境，依靠科学技术，大力推广应用已有的水土保持科研成果和适用技术，增加科技含量，积极采用新技术、新经验，以提高治理开发速度和质量。坚持集中、连续治理的原则。国家、集体、个人一起上，建立多层次、多渠道的投资体系。（2）治理措施总体布局跟据小流域地形地貌、土地利用方式和水土流失特点，因地制宜、因害设防，全面统筹、科学地配置各项水土保持措施，采取工程措施和林草措施相结合，治坡和治沟相结合的措施布局和治理策略。并根据当地实际，对于自然植被条件相对比较好的水土流失区域，均采取适当的封禁保护及补植补播等生态修复措施，充分发挥大自然的自我修复能力，生物措施采用乔灌草相结合，工程措施采用沟道拦蓄工程、水源灌溉工程相配套，立体配置、层层设防，形成多层次、多功能综合防护体系。耕地治理措施 流域滩地地下水丰富，利用机电井提水灌溉并实施低压管灌节水技术措施，发展小片水地。 荒地治理措施对于小流域坡度大于25的破碎地形，实施鱼鳞坑整地营造灌木护坡林，树种选沙棘和柠条；对于1525的荒坡地，通过鱼鳞坑整地，营造水保经济林和乔木林，拦蓄坡面降水、涵养水源，树种选油松、山杏等。同时对于自然植被条件相对比较好的水土流失区域，均采取适当的封禁保护及补植补播等生态修复措施，恢复林草植被。沟道治理措施在治坡的同时，结合沟道治理措施达到沟坡兼治，根据小流域水文及地形条件在主沟和大的支沟内修建淤地坝和谷坊工程，通过以上措施抬高侵蚀基准面，变荒沟为基本农田。为防止沟头向前侵蚀发展，在沟头布设沟头防护工程，营造沟头沟岸防护林。3 工程设计3.1基本农田设计3.1.1小片水地设计 3.1.1.1建设目的由于项目区基本农田较少，且大多为旱田，易受降雨气候的影响，产量低而不稳，为了改善农业基础条件，达到高产稳产的目的， 在水源条件满足的前提下，将项目区的部分滩川台地，改造配套成为水浇地。引导农民种植高产高效的经济作物，改善农村生产条件，提高农民收入。由于耕作水浇地效益提高，农民将主动放弃坡耕地的种植，更有利于小流域综合治理项目的实施。 经营水浇地，减少了劳动强度，农民有时间可以从事其他事务获得收入。按照项目区总体设计，该项目区发展水浇地40hm2。3.1.1.2工程设计1. 基本情况小流域拟发展管灌的地块均位于黄河二级支流清水河沿岸，小流域盆地青至碓臼沟段，分布大量的川台地，由于有清水河径流经过，地下水以浅层潜水为主，地下水补给充足，发展灌溉农业条件较好。交通较为便利，有乡村公路通过，管灌地块附近有高压输电线路通过，可满足电力供应。2.项目建设总体设计（1）项目区现状拟发展灌溉的地块分布于清水河右侧，面积比较分散，虽然项目区地处水源丰富地区，但由于资金、技术等原因，一直为旱作地区，由于小流域土质以壤土或砂壤土为主，土壤的抗旱性极差，遭遇旱年往往欠收甚至绝收。农民不习惯于精耕细作，土地利用不合理，种植结构简单，品种单一，造成土地质量下降，产量逐年减少。 （2）项目建设内容 管灌工程项目包括：新打水源井18眼，建设泵房18座，配套抽水机组18套，铺设输水管网7.20km。（3）工程建设规模与方案工程设计总面积40.0 hm2。根据项目区地形、地质、水源、土壤、土地分布等条件，科学合理的布设机井位置，干支输水管路的走向。设计方案通过在小流域灌溉区新打水源井，利用水泵抽水通过管路将水输送至田间，田间安装给水栓控制浇灌。灌溉地块位于沟道沿岸，井深较小，扬水高度相对较低，运行成本较低。 3 工程设计（1）设计原则因地制宜，统筹安排，综合考虑项目区内的影响因素，进行水、电、田、路、管的配套。保证工程运行的可靠性和持久性。为使项目区的土地充分发挥效益，其可靠性、持久性首先考虑并贯彻于设计中。要求对项目区现有的水源条件，耕地、荒地进行认真的勘测、调查，对工程的实施方案布局进行优选，做到对每一个环节严格把关，认真设计，确保整个项目区工程质量。方便运行管理，设计充分考虑工程投入运行后的科学合理的运行管理问题。力求投资省、效益高、设计系统考虑工程部分与部分之间的联系，取得整体和局部的最优设计方案，达到节省工程量、减少投资和最大限度的发挥土地效益的目的。（2）水源及泵房工程设计水源设计该流域地表水丰富，地下水以浅层潜水为主，地下水补给充足，水量水质均满足灌溉要求，设计在靠近河槽的地方新打水源井18眼，单井涌水量35-50T/h。机井设计图见附图。泵房设计为使水源不受污染，防止机泵及配电设备设施被盗、破坏、风雨蚀等影响，在水源井上方新建砖砼结构潜水泵房一座，建筑面积9 m2。泵房结构见附图。（3） 灌溉系统设计 总体说明根据设计方案，采用低压管道输水的灌溉方式，管溉由于具有省水、省工、省地的优势，项目区总面积40.0 hm2,按照项目区地形及地块和机井的分布,合理布设输水管网。 抽水系统设计根据设计确定的机井数量和浇灌面积，最大单井控制面积4.0 hm2，灌区控制区最大高差12m，根据项目区种植面积、作物种类、土壤性质确定灌水定额和轮灌周期，并进行水泵型号的选取。a.灌水定额采用公式m=1000sh(1-2)/m灌水定额，m3/hm2；s土壤干容重，13.58kN/m3；h土壤计划湿润层深，m，h=0.64m；1，2土壤适宜含水量上下限，1=20.9%，2=14.3%；田间水利用系数，=85%；m=675m3/hm2=45m3/亩，折算田面水层深68mm。b.设计灌水周期根据当地土质，种植大田作物种类，当地灌水保收经验取灌水周期T=8天。c.系统设计流量确定