商都县八股地抗旱应急水源工程实施方案(4)

文站实测径流系列目前可代表天然径流系列。 2.4.3 径流系列代表性分析

本次计算实测系列为（1956～2006年）共51年，从年径流差积曲线上可以看出，1956～1964年为丰水段，其中1958年、1961年为平水年，1964～1973年为枯水段，其中1967年、1972年为平水年，1974～1989年为丰、枯交替，1990年为丰水年，1992～2006年为枯水段，其中1999年为丰水年，总的来看，具有完整的丰、枯过程，具有一定的代表性。

表1-2-1 八股地水库年径流成果 流域 特征值 设计值（％） 站名 面积 432均值(10m) Cv Cs/Cv 20 50 75 (km) 八股地水库 771.6 324.1 1.2 2.5 487 170 84.9 多年平均年径流深(mm) 4.2 90 67.4 2.5 现状抗旱能力分析及存在问题

由于项目区降水稀少，蒸发强烈，已建成的八股地水库淤积严重，遇丰水年库区面积可达到近3000亩，但大部分时间的蓄水深度不足1米，大量洪水从溢洪道排泄。再加上蒸发和渗漏，导致水库蓄水量严重不足，遇到干旱年份根本不能满足当地2000多亩农田的灌溉需水要求，所以当地农民强烈要求新建抗旱应急水源工程。

抗旱应急水源工程的建设，选择水源井的类型是应急抗旱的关键，但是根据多年在该区域的打井和水文地质钻探资料分析，该区域在深度为100—150米内地下水资源较贫乏，单井出水量不足5—10立方米/小时，不能满足应急抗旱水源的要求。所以，否定了打深井解决抗旱水源的方案。

3 工程建设任务与规模

3.1 工程建设的必要性与可行性

项目区位于商都县的北端，距离八股地水库大坝约120—320米，距商都县大库伦乡20km处，距商都县城约70km。八股地水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪的中型水库。于2010年完成除险加固工程建设。

项目区气候条件恶劣，降雨量少，水资源十分贫乏。遇旱年当地的人畜饮水

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和灌溉用水均无法保证。已建成的八股地水库淤积严重，遇丰水年库区面积可达到近3000亩，但大部分时间的蓄水深度不足1米，大量洪水从溢洪道排泄。再加上蒸发和渗漏，导致水库蓄水量严重不足，无法满足周围和下游村庄的灌溉和生活用水。

本次在下游开挖水塘，水库下游高程低于库区高程，有充足的水源保证。项目建成后可作为水库周边大库伦乡部分农田抗旱应急备用水源，可灌溉附近村庄耕地2500多亩。

通过八股地抗旱应急配套工程项目的实施，逐步提高该区域的抗旱减灾能力和管理水平，主动应对日益严重的干旱灾害，最大可能的减轻旱灾损失，对促进居民生活水平的提高、保障地区经济社会发展稳定具有重大意义。

3.2 工程建设的任务与规模

3.2.1 工程建设任务

当发生严重干旱时（对应频率90～95%），保障八股地水库枳芨卜子村现状2000亩灌溉地的灌溉水源能保证。计划在八股地水库下游新建2个水源井式蓄水池，蓄水池容积分别为56267m3和94320m3。在应急抗旱时，要加上浅层地下含水层对蓄水池的补给，补给量按60立方米/小时计算，抗旱天数按20天计算，总补给量可达到28800立方米，抗旱应急总水量可达到179387立方米，可以满足抗旱应急水源工程的设计需水要求。 3.2.2 工程建设规模

在抗旱期间，灌溉地块的灌水定额按35m3/亩计算，保证干旱发生时在作物关键需水期能灌水2次。2500亩灌溉地总需水量为17.5万立方米。

3.3 工程建设内容

本次工程设计范围为供水水源地、水源地至灌溉地块的输水管线涉及的各项工程。

（1）水源地水源工程设计

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水源工程位于八股地水库下游，距离八股地水库大坝约120—320米。该水源工程设计成2个水源井式蓄水池，池深为4.6米（其中地面以上0.8米，地面以下3.8米），池底用砂砾碎石护底，厚度为30cm，蓄水池面积分别为22507米2和37728米2，池壁采用400g/㎡的土工布护底（其中下游侧采用防渗土工布），土工布上铺沙垫层并用干砌石砌筑护坡，沙垫层厚度为30cm，干砌石护坡厚度为40cm，边坡坡度为1:3。

为了保证该水源井在严重干旱年份能满足抗旱应急的灌溉需水要求，在每个水源井式的蓄水池旁加设截伏流集水廊道长300米，两个水源井共加600米。

（2）输水工程设计

水源井联络管为Φ160PE管，长度200m，管道压力1.0Mpa，输水管道为Φ250PE管，长度1450m，管道压力0.8Mpa。沿线设排气井2座、阀门井3座。

4 水资源及供需平衡分析

4.1 项目区水资源利用现状

项目区地下水资源比较缺乏，水库经常干涸，在正常年份灌溉期间尚且出现缺水现象，故在严重干旱年，根本无法满足项目区用水需求。在水库下游区域地下水相对较好，即使遇干旱年，依然能够保障用水需求，故本次八股地抗旱应急水源工程建设水源地选择在八股地水库下游，拟新建水源井式的蓄水池2处，其特点是含水层分布面积较大，潜水补给源充足，开采过程中，由于补充资源参加，使开采区的单边补给转为双边或周边补给，甚至补充资源超过天然资源，成为开采资源的主要组成部分。

4.2 水源选择及供需水平衡分析

4.2.1 水源选择原则

1、水源水量充沛可靠，枯水期流量的保证率应不低于90%，应满足其相应设计保证率。

2、技术经济合理可行，优先利用现有水源； 3、水质良好，水质符合灌溉用水要求；

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4、水源选择应考虑安全、经济以及便于水源保护等因素。 4.2. 2 水源分析选定

由于干旱年份八股地水库面临干涸，不能保证抗旱应急用水，而且该区域地下水资源又比较贫乏，所以要解决抗旱应急水源只能考虑水库下游的浅层地下水，但是该水源地的地下含水层较溥，打井根本不能满足抗旱应急的灌溉需水要求。综合分析，只能建蓄水池储存较多的水量才能满足抗旱应急的灌溉需水要求。 4.2. 3 供需水平衡分析

当干旱发生时，为了保证2500亩农田的抗旱应急灌溉要求，需水量约为2000×35×2＝175000立方米。即干旱发生时保证农作物在关键生长期，灌水1—2次。

而该区域地下水主要靠水库的渗漏补给和地下水的侧向径流补给，地下水的补给均按侧向径流补给计算，计算公式如下：

计算公式：Q侧补=365·L·H·I·k·10-4

式中：Q侧补—侧向径流补给量 （万m3/a）

L—补给面断长度 （m） 选用L=400m H—含水层厚度 （m） 选用H=6m I—水力坡度 （无因次）选用I=0.022 k—渗透系数 （m/d） 选用k=8.69m/d

计算结果：Q侧补=365×400×6×0.022×8.69×10-4

=50.24万m3/a

地下水可开采量计算

本区地下水类型为潜水，补给量保证程度一搬，因此地下水可开采系数选用ρ=0.5。

计算公式：Q可采= Q侧补·ρ

式中：式中：Q可采—地下水可开采量 （万m3/a）

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Q侧补—侧向径流补给量 （万m3/a） ρ—地下水可开采系数 （无因次）

计算结果：Q可采=50.24×0.5=25.12万m3/a

经计算本区地下水资源量为50.24×万m3/a，地下水可开采量为25.12×万m3/a，而抗旱应急需水量为17.5万m3/a，占地下水可开采量的63%，区域水资源有保证，可以满足抗旱灌溉需水要求。

5 工程总体布置及建筑物设计

5.1 设计依据

5.1.1 设计基本资料

5.1.1.1 地质及水文地质资料

该区域蓄水池的岩性为细砂及粉细砂和低液限粘土，地下水位埋深0.8～1.0米，从地表向下的地层结构依次为地表种植土厚度为0.3～0.5米，低液限粘土为灰黄色、棕红色,稍湿～湿,厚度0.5～1.00 m，粉细砂、细砂厚度为0.6～1.1米，中粗砂，厚度为1.0～1.5米，粉细砂厚度为4.5～5.5米(含水)，这一层可做为蓄水池主要补给含水层，下部为燕山期侵入岩（δο

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），岩性为石英闪

长岩，石英闪长岩为灰绿色，褐红色，中细粒结构，块状构造，矿物成分为长石、石英、黑云母、角闪石等组成，发育斜节理，厚度大于26.00 m，为强风化～微风化。

5.1.1.2 气象资料 多年平均气温：3.1℃； 多年平均最大冻土深：1.8m； 多年平均降水量：342.8mm； 多年平均蒸发量：2168.3mm； 多年平均无霜期：108d。

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