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        夾馬口灌區(qū)干支渠道輸水損失考核方法探索

        2012-10-20 06:40:28謝自立
        山西水利 2012年12期
        關(guān)鍵詞:馬口支渠利用系數(shù)

        孫 璐,謝自立

        (運(yùn)城市夾馬口引黃管理局,山西 運(yùn)城 044000)

        1 問題的提出與解決

        夾馬口引黃工程是運(yùn)城市的一個大型高揚(yáng)程電力提黃灌溉工程。1960年上水受益,灌區(qū)設(shè)計灌溉面積6.06萬hm2。泵站水源受黃河主流的擺動影響,1986年9月,黃河主流發(fā)生倒岸,遠(yuǎn)離進(jìn)水口1 800 m,水源失去了保障,加之當(dāng)時電力供應(yīng)緊張,經(jīng)常限電,形成了有水無電、有電無水的局面,再加上農(nóng)戶只澆適時、合算的抗旱水,不澆防旱水,更加劇了水的供需矛盾。由于當(dāng)時只實(shí)行渠道水利用系數(shù)考核,一些干支渠管理單位因下游供水滲漏損失大,不愿供水,嚴(yán)重影響灌區(qū)均衡受益和整體效益的發(fā)揮。1997年,為了使上下游受益均衡,管理局積極解決黃河脫流、爭取電力,著力從管理體制、運(yùn)行機(jī)制上調(diào)動渠道管理人員管水積極性。采取對干、支渠道進(jìn)行分條經(jīng)營,水的利用率分條考核,變單一按渠道水利用系數(shù)考核,再增加按渠道輸送水的數(shù)量和距離進(jìn)行考核和損失水方補(bǔ)貼。即按支口(干斗口)或斗口每引1 000 m3水在干渠或支渠流經(jīng)的距離進(jìn)行損失水量考核和補(bǔ)貼。根據(jù)當(dāng)時的渠道狀況和對輸水資料的總結(jié)分析,1998年規(guī)定,凡在支渠上斗口每引1 000 m3水,在支渠流動1 km,給支渠管理單位補(bǔ)貼水方22.7 m3;凡在干渠上支口、干斗口每引1 000 m3水,在干渠流動1 km,給干渠管理單位補(bǔ)貼水方16 m3。

        2 千方·公里輸水損失指標(biāo)與渠道水利用系數(shù)關(guān)系

        第一,千方·公里輸水損失指標(biāo)和渠道水利用系數(shù)是相通的,可以互相轉(zhuǎn)換。從下式可以看出:

        根據(jù)其定義,若以η渠代表渠道水利用系數(shù),W毛代表渠道引進(jìn)水量總和(m3),W凈代表渠道配出水量總和(m3),其公式為:

        若以q代表千方·公里損失(m3),W損代表總損失水量(m3),以LJ代表加權(quán)平均水在渠道流經(jīng)距離(km),其公式為:

        根據(jù)式(1)可得出:

        根據(jù)式(2)和 W毛=W凈+W損,可得出:

        根據(jù)式(3)和式(4),可得出:

        以2011年春澆為例,夾馬口干渠總引進(jìn)水量4 544.86萬m3,總配出水量4 036.8萬m3,損失水量508.06萬m3,總輸水千方·公里數(shù)78.041 4萬m3·km,可以算出加權(quán)平均每立方米水輸送距離(總方公里/總分水量)為19.33 km,千方·公里損失6.51 m3。分別以式(1)和式(5)計算,得出的渠道水利用系數(shù)均為0.888。

        第二,渠道水利用系數(shù)是大概意義上的、未能全面考核渠道所做的功和所消耗的水量。千方·公里損失指標(biāo)具體、全面地反映了這一情況,因而便于使用,計算結(jié)果也較接近實(shí)際。

        例如,夾馬口干渠二支渠和十支渠各需0.5 m3/s的水。二支渠口距干渠首5km,十支渠口距干渠首35km,千方·公里損失是7.654 m3,干渠水利用系數(shù)0.865。

        按式(3)計算,為二支渠、十支渠各放水0.578 m3/s;按式(4)計算,為二支渠放水0.519 1 m3/s,十支渠放水0.634 m3/s。通過比較,用式(4)計算的結(jié)果更為準(zhǔn)確。

        3 千方·公里輸水損失考核的實(shí)施

        按千方·公里輸水損失考核可以增加用水透明度,夾馬口引黃灌區(qū)除對各條干、支、斗渠道進(jìn)水閘和其渠首量水設(shè)施進(jìn)行完善外,還對各渠道進(jìn)行了灌區(qū)統(tǒng)一編碼,將代碼印刷在其進(jìn)水閘閘墩上。1條渠只有1個代碼,避免了各渠道發(fā)生混淆。例如,夾馬口灌區(qū)四支渠臨晉一斗,其代碼是080RL03024,代碼由10位數(shù)字組成,由左向右前3位代表干支(分支)渠道;第4位代表自流或高灌(R表示自流、P表示高灌);第5位代表左岸或右岸(L表示左岸,R表示右岸);6~10位表示此進(jìn)水口距上級渠道進(jìn)水口的距離。

        為做好按千方·公里輸水損失對各支渠進(jìn)行水方補(bǔ)貼的工作,管理局堅持每天統(tǒng)計上一日和本季累計各渠道實(shí)際引水量、配水量和在各上級渠道流經(jīng)距離,并求出實(shí)際水利用系數(shù)、千方·公里損失及盈虧情況。

        4 實(shí)施千方·公里輸水損失考核的意義

        4.1 有利于灌區(qū)上下游均衡供水,擴(kuò)大灌溉面積

        按千方·公里輸水損失考核和補(bǔ)貼公平合理,渠道管理人員的合法權(quán)益不受損害,均衡供水得到了保障,使夾馬口臨猗灌區(qū)實(shí)灌面積由原來的1萬hm2恢復(fù)擴(kuò)大到2萬hm2。

        4.2 有利于用水計劃的制定,優(yōu)化水量調(diào)配

        制定用水計劃及日常水量調(diào)配,主要是為實(shí)現(xiàn)供需水平衡。在此過程中最為關(guān)鍵的是確定渠道水利用系數(shù)。因?yàn)榍浪孟禂?shù)經(jīng)常隨用水渠道在其供水渠道的位置和流量大小而變化。按照公式(4)可以方便地求出本渠道的毛水量。綜合對各條下級渠道供水便可知總配水量和其加權(quán)平均公里數(shù)。由于夾馬口灌區(qū)實(shí)行了千方·公里損失考核,保證了各渠道及時、足額、平穩(wěn)用水。

        4.3 有利于進(jìn)一步提高管理水平,節(jié)約水資源

        通過考核,不斷提高各渠道供水管理水平,大大節(jié)約了水資源。這種考核辦法實(shí)施多年來,干、支渠千方·公里損失承包指標(biāo)進(jìn)行了3次大的調(diào)整,干渠每千方·公里損失指標(biāo)由原來的16 m3調(diào)整為7 m3,損失減少了56.25%;支渠每千方·公里損失指標(biāo)由原來的22.7 m3調(diào)整為11 m3,損失減少了51.54%。

        5 結(jié)語

        渠道輸水按千方·公里損失考核為科學(xué)合理,細(xì)致便捷。它是對灌區(qū)水利用系數(shù)考核的補(bǔ)充和發(fā)展,也是夾馬口灌區(qū)在實(shí)踐中的一個創(chuàng)新。建議在灌區(qū)管理技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中增設(shè)這一指標(biāo),可定名為“渠道水資源單耗”,并進(jìn)行渠道水資源單耗考核,從而大大促進(jìn)水管單位對水資源的節(jié)約保護(hù)。

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