清河灌区灌溉工程初步设计报告书
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清河灌区灌溉工程初步设计报告书
第一章灌区概况及分布
清河灌区位于大清河流域中游,西、南面临大清河,东至铁路,北以大清河支流马河为界。东西长约18.0km,南北约10.2km,灌区包括清河县的城关、前阳。汶庄、张庄、丰收、大营等六个乡和高家庄试验站的全部耕地和军庄乡的一部分,还包括荣源县河庄乡和登丰县龙华乡的一部分土地,总土地面积为160.1km2,耕地面积为3.1万亩,人口为85604人。
一、地形地貌
清河灌区位于大清河冲积、洪积扇下游的边缘和大平原交界的地区,基本属积、洪积扇地貌单元。地形变化与河流方向基本一致。灌区最高地面高程为51.3m,最低为39.2m,一般在40.0m—48.0m之间。
二、气象条件
据实测资料:灌区多年平均降雨量553mm,多年平均蒸发量824.8mm,将于频率为75%的典型年的降雨量为367.2mm,年蒸发量为1740mm。
灌区平均气温为12.7℃,一般于十一月中旬土壤开始出现不稳定动融现象,一般年份最大冻土层40cm—50cm,时间多在元月下旬到二月上旬,二月下旬开始解冻,到三月中旬全部解冻。
三、土壤特性
灌区有壤土、沙质壤土和重壤土三种土壤,各种土壤的物理性质见下表:
表1 土壤的物理性质表
四、灌区水系及水源条件
灌区主要河流为大清河,发源于太行山区,在端头村流入本灌区,清口村流出本灌区,清口村以上流域面积约2100km2。端头站河底高程为44.0m,可安全通过1500m3/s
的洪水。清口村东大清河河底高程36.8m,下泄能力为1800m3/s,两岸河堤高4.0m。
大清河上游有清源水库,距灌区78km,年蓄水10亿m3。
灌区水源主要为清源水库发电尾水和灌溉放水,此外水库以下到本灌区之间有部分地
表径流和回归水。地表水矿化度小于2g/L,含沙量平均值为1.2kg/ m3,最大值为3.5 kg/ m3。
五、灌区水文地质
灌区浅层地下水对灌区土壤改良影响很大,地下水由西北流向东南,水力平均坡度为
1/3000。三月中旬大营、下坡店以上地区地下水埋深为6-7m,以下地区埋深为3-4,月庄乡、丰收乡东部埋深一般在2-3m。特别是月庄以南洼地,秋后地下水埋深1.2m
左右,在大雨年份,地下水上升到距地表30-50cm,严重影响作物生长。
六、种植情况
灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、春杂粮等,其中以冬小麦、夏玉米、棉花为主。
各种作物的种植比例为:
冬小麦:60% 夏玉米:50%
棉花:30% 春杂粮:10%
夏杂粮:10%
七、交通、电网及建筑材料
灌区内交通方便,公路四通八达;各乡和村庄都有电用。
清河县水泥厂年产水泥6万吨,灌区上游大清河中有丰富的沙、砾石和卵石适用于建筑。管区内有水泥厂、砖厂。
八、灌区自然灾害及处理措施
整个灌区位于半干旱地区,风沙多,雨量少,蒸发量大,多年平均降雨量仅为553mm,且集中在其、八月份,以暴雨出现。多年平均蒸发量为1824.8mm。
灌区旱情连年发生,尤以龙华乡的沙岗地干旱最为突出。灌区下游的月庄乡处于大小
清河汇合处,土壤较粘重,地势低洼,地下水位较高,每当秋季大雨时,总有洪涝产生,每年受涝面积万亩左右,月庄、张庄和丰收乡的东部存在着土壤盐碱化的威胁。
由于该地区的降雨时空分布不均,经常出现干旱年份和干旱季节,为了解决作物的干
旱缺水问题,考虑修建灌溉渠道引水灌溉,且灌区内大部分可以实现自流灌溉,对于
部分不能采用自流灌溉的地区,例如灌区西北的高地,可以考虑采用喷灌。对于灌区
下游的月庄地下水过高及受盐碱化威胁的约庄、张庄和丰收乡的东部考虑采用排水沟
道进行排水,以降低地下水位,防治盐碱化。
第二章灌溉用水量
一、灌区的规划设计标准
1、灌溉设计保证率: P=75%
2、河道建筑物防洪标准:十年一遇
3、灌区其他设计指标:灌区灌水利用系数η水= 0.65;
土地利用系数为:0.9。
二、率及灌溉用水量
1、灌水率图的制定
灌水率是指灌区单位面积上所需灌溉的净流量,某种作物某次灌水率
为:q=(α*m)/(8.64*T)
其中:q—灌水率(m3/万亩)
α—作物种植比例(小数)
T—灌水延续天数(天)
参照《农田水利学》,确定灌水延续天数如下:
小麦:播前灌水10-20昼夜;拔节后灌水10-15昼夜。故播前与越冬水取12天,返青、拔节、灌浆均取10天。
棉花:苗期、花铃期8-12昼夜;吐絮期10-15昼夜。故播前灌水取8天,现蕾、开花、吐絮均取8天。
玉米:拔节抽水10-15昼夜;开花期8-13昼夜。故苗期、拔节抽穗均取10天。
杂粮灌水时间均取10天。
初步灌水率图见附图2-1。
表2 灌水率计算表
作物作物所占
面积
生育阶段
灌水定
额
灌水时间(月-日)
延续时
间(d)
灌水率
(m3/s/万
亩)
始终中间日
冬小麦60% 播前水60 9-14 9-25 9-20 12 0.347 越冬40 11-8 11-19 11-14 12 0.231 返青40 3-15 3-24 3-20 10 0.278 拔节45 4-10 4-19 4-15 10 0.313 灌浆50 5-23 6-1 5-28 10 0.347
棉花30% 播前水50 3-31 4-7 4-4 8 0.217 现蕾45 6-1 6-8 6-5 8 0.195 开花45 7-6 7-13 7-10 8 0.195 吐絮45 8-6 8-13 8-10 8 0.195
夏玉米50% 苗期45 6-15 6-24 6-20 10 0.260 拔节50 6-26 7-5 7-1 10 0.289 抽穗45 7-10 7-19 7-15 10 0.260 灌浆45 7-31 8-9 8-5 10 0.260
春杂粮10% 播前水60 3-31 4-9 4-5 10 0.0694 拔节50 6-5 6-14 6-10 10 0.0579 灌浆50 7-5 7-14 7-10 10 0.0579