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        灌溉水的利用系數(shù)推求方法及要求

        2012-10-24 02:03:36張忠萍
        黑龍江水利科技 2012年2期

        張忠萍

        ( 齊齊哈爾市橡膠壩水利樞紐工程管理站,黑龍江 齊齊哈爾161006)

        灌溉水的利用系數(shù)包括渠系水利用系數(shù)、田間水利用系數(shù)和灌溉水利用系數(shù)。

        1 灌溉水利用系數(shù)的推求

        所謂灌溉水利用系數(shù)系指末級固定渠道放出的總水量與渠首引進的總水量的比值。

        根據(jù)渠道沿線的土壤類型和地下水埋深等具體情況,選擇比較順直渠段,并在這一渠段內(nèi)無水量加入和流出時,在同一時間觀測上、下游兩個斷面的流量,可求得該段渠道水的利用系數(shù)η 值:

        式中: η 為某級渠道水的利用系數(shù); Q1為上游斷面實測流量,以m3/s 計;Q2為下游斷面實測流量,以m3/s 計。

        選擇測驗渠段長度L 值,應視該渠段流量的大小而定,應按表1 進行:按照水平衡原理:

        表1 渠邊測驗段L 值的確定

        ΔQ滲、ΔQ蒸與測驗渠段長度L 有關(guān),L 值越大,ΔQ滲、ΔQ蒸也越大,反之越小。因此,在選擇測驗渠段時,盡可能選擇較大L 值,提高渠系水利用系數(shù)推算精度,但是,在條件所限的情況下,可根據(jù)實際情況選擇L 值。

        對于每個灌區(qū)分別采用精測法施測干、支、斗、農(nóng)渠4級渠道水利用系數(shù),其連乘積即為該灌區(qū)的渠系水利用系數(shù),按式(3) 計算:

        2 田間水利用系數(shù)推求

        所謂田間水利用系數(shù)系指凈灌水定額與末級固定渠道放出的單位面積灌水量的比值。

        田間水利用系數(shù)按式(4) 計算:

        式中:ηt為田間水利用系數(shù); m 為設計灌水定額,m3/hm2; A為末級固定渠道控制的實灌面積,hm2;W 為末級固定渠道放出的總水量,m3。

        2.1 實測方法

        在灌區(qū)中應選擇具有代表性的田間地塊( 土地平坦,地下水適中等) ,通過實測灌水前后3 d內(nèi)土壤含水量的變化,計算凈灌水定額,求得田間水利用系數(shù):

        式中:β2、β1分別為灌水前后計劃濕潤層的土壤含水率( 以干土重的百分數(shù)表示) ;γ 為土的干容重,t/m3;H 為計劃濕潤深度,m。

        2.2 土壤含水率測定步驟

        1) 將盛土的鉛盒( 直徑60 mm,高30 mm) 洗凈烘干,放入干燥器中冷卻至室溫,迅速用感量為1/100 g的普通天平準確稱重( W1) 。

        2) 按采樣要求采用,取新鮮潮濕土樣約25 g放入鉛盒中,平鋪后蓋好,迅速稱重( 要有3個重復) ,濕土加鉛盒重為W2。

        3) 將裝入濕土的鉛盒蓋子打開,鉛盒的蓋子平放在盒下,一同放入烘箱內(nèi)保持105℃~110℃烘烤8 h,取出加蓋,放在干燥器中冷卻至室溫,迅速稱重( W3) 。

        2.3 分析計算

        式中:W 為土壤含水量,即單位重量干土中含有的水分重量,%;W1為鉛盒重量,g; W2為濕土加鉛盒重量,g; W3為干土加鉛盒重量,g。

        將計算的W 值代入式(4) ,求得田間水利用系數(shù),再以渠系水利用系數(shù)與田間水的利用系數(shù)乘積求得灌溉水利用系數(shù)。

        3 流量測驗精度要求及合理性分析

        3.1 流量測驗精度要求

        短距離渠段小流量狀態(tài)下,推求渠系水利用系數(shù)可能產(chǎn)生的最大誤差是流量測驗誤差,整個流量測驗工作做不好,計算的渠系水利用系數(shù)不合理,整個工作是徒勞的,勞民傷財?shù)?,因此,對流量測驗精度必須引起足夠的重視,引起流量測驗的誤差,包括控制斷面選擇的誤差、流速儀本身的誤差,測寬、測深、測速等誤差。為了減少誤差,提高流速測驗計算精度,特作以下規(guī)定:

        1) 盡可能選擇順直、斷面穩(wěn)定、流態(tài)較好、脈動較小的測驗斷面。

        2) 流速儀選擇新的或使用時間短的,若兩臺流速儀使用,要同時進行比測,以精度較高的1 臺流速儀為基準,作一致性改正。

        3) 測寬最好用鋼尺量測,重復量測3 次,取平均值。

        4) 測深線按精密水道斷面要求布設,控制斷面地形轉(zhuǎn)折變化,測深要讀到毫米。

        5) 測速線按精測法布設,測點按三點法和五點法,測流歷時≥100 s,測量的流速計到小數(shù)后3 位,特別小流速可計到小數(shù)后4 位。

        6) 流量成果計算到小數(shù)后4 位。

        3.2 合理性分析

        1) 由于渠段內(nèi)滲漏和蒸發(fā)損失,應Q1>Q2,且隨L 值的增大Q1與Q2的差值越來越大。

        2) 土渠渠系水利用系數(shù),即η渠系= η干× η支× η斗×η農(nóng),一般情況下,≤0.6。若>0.6,要作進一步測量分析。

        [1]李龍輝. 水稻灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測定方法[J]. 黑龍江水利科技,2006,34(2) :72-75.

        [2]任友山. 灌溉水利用系數(shù)實驗分析[J]. 黑龍江水利科技,2009,37(2) :40.

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