灌溉水利用系数

灌溉水利用系数综合测定法

□ 许建中赵竞成高峰黄修桥李英能

摘要对任何一种节水措施进行分析、评价都离不开灌溉水利用系数。目前，各地、各灌区给出的灌溉水利用系数不具备可比性，难以作为比较和衡量节水措施的标准。灌溉水利用系数综合测定法选择具有代表性的典型渠道，而不是只测量典型渠段，并在测流断面、测量方法、测定条件、渠道数量、典型渠段长度等方面提出具体要求，既使得测量的灌溉水利用系数比较符合实际，又使得不同灌区的灌溉水利用系数具有可比性。综合测定法测定的灌溉水利用系数需要根据渠道越级输水、渠道布置形式等情况进行修正，并用首尾测定法校核。

关键词灌溉利用系数综合测定法

灌溉水利用系数是衡量农业节水效果的关键指标。对任何一种节水技术措施进行分析、比较和评价时都不能离开灌溉水利用系数。但是，我国目前各地和各灌区所给出的灌溉水利用系数却难以作为比较与衡量的标准。从各地区来讲，目前统计出的灌溉水利用系数差异极大，很多数据明显地存在错误，影响灌溉水利用系数正常测定的主要原因是传统测定方法存在测定工作量巨大、测定条件难以保证等，急需对灌溉水利用系数进行分析研究。综合测定计算方法是在分析研究的基础上提出的，既克服了传统测量方法中工作量大，需要大量人力、物力才能完成的缺点，又弥补了只测量典型渠段而引起较大误差的不足，而且能反映出灌区渠系用水情况、灌溉工程质量及灌溉用水管理水平等。为灌区今后经常性地测量符合实际的灌溉水利用系数及指导灌区节水工程改造等提供了一种切实可行的汁算方法。

一、典型渠道的选择及要求

1．选择具有代表性的典型渠道

典型渠道应包括衬砌渠道和未衬砌渠道，其工程完好率分别接近全灌区该级衬砌和未衬砌渠道的工程完好率，过水流量接近该级渠道的平均值。典型渠段的了程完好率和过水流量应接近典型渠道的平均值。

2．测流断面的选

应选择在渠段平直、水流均匀、无旋涡或回流的地方，断面应与水流方向垂直。测流段应基本具有稳定规则的断面。全面、认真地检查拟测渠道，清除测水断面处及附近淤积物和石块等，保持测流断面的完整和通畅。

3．测量方法的选择

测定时尽量采用流速仪表、量水建筑物测流，采用其他方法时，要用流速仪来率定。

4．测定条件要求

应在实际灌溉运行条件下测定流量及水量。测段内分水口正常分水，测量时段内渠道(渠段)流量应尽可能保持稳定。

5．测量渠道数量的选择

为减少工作量，可采取抽样测量，衬砌与未衬砌渠道分别进行测量，各级渠道按表1确定测渠数量。

对于井灌区，以县域为单位，以井为单元进行抽样测定。每个县域的典型井数为6眼井，其中3眼井为已建节水灌溉工程，3眼井为未建节水灌溉工程。井的选择要有代表性，应接近全县渠道防渗率和工程完好率的平均水平；测定时井的运行状态应为正常灌溉情况下的一般状态。

6．测量典型渠段长度要求

流量小于1m3/s时，渠段长度不小于lkm；流量为1～l0m3/s时，渠段长度不小于3km；流蛆为l0～30m3/s时，渠段长度不小于5km；流量大于30m3/s时，渠段长度不小于l0km。

二、典型渠道单位长度的输水损失率δ典渠道的计算

1．典型渠道(渠段)测量时段内损失水量计算

测量时段内的损失水量W损失为：

W

损失=W

首

-W

尾

-ΣW

i

±△W

渠

(1)

式中：W

首为测量时段内典型渠道(渠段)首部测量断面的累计水量；W

尾

为测

量时段内典型渠道(渠段)尾部测晕断面的累汁水量；ΣW

i

为测量时段内正常运行

的下级渠道测量断面的累计水量；△W

渠

为测量始末典型渠道(渠段)蓄水量的变化，增加的情况取“-”号，减少的情况取“+”号。

要求水位、流量在测量时段内基本恒定，渠段首部、分水口及渠段尾部可同时测量。

2．典型渠段的输水损失δ

典段

。

典型渠段的输水损失率等于典型渠段测量时段内损失水量与渠段上游断面的累汁水量之比，即：

W

典段=W

损失

/W

首

(2)

3．典型渠道单位长度的输水损失率δ

典渠道

实际渠道不论是按续灌方式运行还是按轮灌方式运行，都是在分水情况下运行，流量自渠首至渠尾逐渐减小，单位长度的损失水量也相应减少，故由典型渠段的输水损失率计算实际渠道单位长度输水损失率时，必须进行换算。典型段选定后，影响渠系水利用系数的因素主要有流量变化情况、沿程分水情况及典型段选择的位置情况。因此，根据灌区实际测量验证，引入k1、k2、k3三个修正系数，典型渠道单位长度的输水损失率可由下式计算：

δ典渠道=[k2+k3(k1-1)(1-k2)]·δ典段/L典渠段(3) 其中：

(4)

式中：L

典渠段为典型渠段的长度，若测量段为整条典型渠道时L

典渠段

为整条典

型渠道的长度，km。k

1为输水系数，Q

o

为渠首流量，Q

e

为渠尾出流流量。k

2

为分

水系数，实际渠道的分水情况是很复杂的，为便于应用，简化为线性分水，即假

定换算到单位渠长上的分水量，自渠首至渠尾呈直线变化；如果实际渠道接近均匀分水，即上下游控制面积区别不大，则：k

2

=0.5；B为渠道控制区的平均宽度；

△B为在控制区宽度呈线性变化的假定下，首部与尾部的宽度差。K

3

为位置修正

系数，L

1

为典型渠段中心点到典型渠道渠首的距离，L为典型渠道的长度。