姜天宇 林世巍

（1.大伙房水庫(kù)輸水工程建設(shè)局 遼寧 沈陽(yáng) 110166；2.營(yíng)口市水利勘測(cè)建筑設(shè)計(jì)院 遼寧 營(yíng)口 115000）

1 概述

渠系水利用系數(shù)是指渠道末端流量與首端流量之比值，或下一級(jí)渠道引入流量之和與渠道首端流量之比值，它是表示渠道在輸水過(guò)程中水量利用效率的指標(biāo)，也是合理調(diào)配水資源的必須資料。在用水計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中，加強(qiáng)管理，建好用好各級(jí)渠道，減少輸水損失，不斷提高渠系水利用系數(shù)，是灌溉管理工作者的一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。

橫水河灌區(qū)是由四座水庫(kù)聯(lián)合供水的中型自流灌區(qū)，承擔(dān)著農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、城鎮(zhèn)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等多項(xiàng)任務(wù)。隨著人民生活水平的日益提高以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，供需矛盾將更加突出，所以我們要未雨繆謀，做好灌區(qū)渠系水利用系數(shù)的測(cè)定，為創(chuàng)建節(jié)水型社會(huì)服好務(wù)。

2 灌區(qū)概況

橫水河灌區(qū)是三大國(guó)營(yíng)灌區(qū)之一，涉及姚家溝、田家莊、糜桿橋、橫水、彪角、郭店、城關(guān)鎮(zhèn)7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)53個(gè)行政村，總?cè)丝?.9萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口6.93萬(wàn)人。灌區(qū)設(shè)施面積9.48萬(wàn)畝，有效灌溉面積8.06萬(wàn)畝，旱澇保收面積2.78萬(wàn)畝，人均耕地1.37畝，復(fù)種指數(shù)1.5。糧食作物以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物有辣椒、蘋果、蔬菜等。灌區(qū)水源工程由白荻溝、姚家溝、桃樹(shù)溝、群力四座水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)行，1958年開(kāi)始興建，1963年建成受益。四座水庫(kù)總控制流域面積313.8km2，總庫(kù)容為2259萬(wàn)m3，有效庫(kù)容1074萬(wàn)m3。輸水干渠五條，即總干、南干、東干、西干、群力輸水渠道，總長(zhǎng)40.36km，渠系建筑物170座?？偢稍O(shè)計(jì)輸水流量4.5m3/s，南干設(shè)計(jì)輸水流量3.2m3/s，東干設(shè)計(jì)輸水流量2.0m3/s，西干設(shè)計(jì)輸水流量1.8m3/s，群力輸水渠道設(shè)計(jì)輸水流量1.0m3/s。

3 灌區(qū)渠系水利用系數(shù)測(cè)定的必要性和重要性

灌區(qū)自建成投入營(yíng)運(yùn)以來(lái)，為縣域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和群眾生產(chǎn)生活發(fā)揮了顯著的作用，特別是2002年以來(lái)白荻溝、群力水庫(kù)、姚家溝、桃樹(shù)溝四座水庫(kù)相繼實(shí)施除險(xiǎn)加固工程，蓄水能力增加，灌區(qū)供水水源有了充分保證。2002年橫水河灌區(qū)水利骨干工程項(xiàng)目及近幾年灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目的實(shí)施，使渠道的輸水能力得以提高，渠道斷面形式大多由原來(lái)的梯形斷面改造為U型或弧底梯形。原量水堰采用的是西北水利科學(xué)研究所的長(zhǎng)喉道和無(wú)喉道巴歇爾量水堰，原梯形渠道為無(wú)喉道量水堰，U型渠道大多為長(zhǎng)喉道量水堰，實(shí)施節(jié)水改造工程后，渠道量水堰改造為：流量小于0.6m3/s時(shí)用平底拋物線型，流量等于或大于0.6m3/s時(shí)用巴歇爾。這樣，部分渠道量水設(shè)施形式的改變，致使原來(lái)測(cè)定的流量表與現(xiàn)有渠道實(shí)際流量不相對(duì)應(yīng)，給調(diào)配水工作帶來(lái)不便，影響正常供水。因此，及時(shí)測(cè)定灌區(qū)渠系水利用系數(shù)很有必要。

4 用流量實(shí)測(cè)法測(cè)定渠系水利用系數(shù)

近年來(lái)，我們?cè)诓粩嘈Ｕ懒克ㄖ锛傲克當(dāng)嗝妗八弧髁筷P(guān)系”的同時(shí)，還組織測(cè)流技術(shù)比較高的人員，對(duì)各級(jí)渠道的渠系水利用系數(shù)進(jìn)行了全面測(cè)定和校正，取得了符合灌區(qū)實(shí)際的一套成果，并且積累了大量技術(shù)資料，初步總結(jié)出測(cè)定的方法步驟及注意事項(xiàng)等。

在一般情況下，水庫(kù)供水量充足穩(wěn)定時(shí)，多采用干支渠續(xù)灌，斗渠按續(xù)灌組輪灌的方式用水，上中下游花插開(kāi)斗。在這種情況下，采用分渠道流量直測(cè)法測(cè)定渠系水利用系數(shù)最為理想；它既適應(yīng)了上下段同時(shí)開(kāi)斗用水的特點(diǎn)，所取得的資料又接近實(shí)際。具體是首先施測(cè)渠首進(jìn)入流量，即為距水庫(kù)放水洞出口50m的1#測(cè)流斷面，渠線過(guò)長(zhǎng)時(shí)可分上下段實(shí)測(cè)。如南干1#跌水即分水閘處可分為上下段；再按流程時(shí)間順序由上而下施測(cè)，中途開(kāi)斗用水或泄水要一個(gè)一個(gè)地實(shí)測(cè)，最后測(cè)定渠尾流量，綜合各斗口、中途泄退及渠尾流量之和為渠之凈流量。由下列關(guān)系式求得該渠道的渠系水利用系數(shù)：

式中，η——渠系水利用系數(shù)；

ΣQ斗口——為該干支渠中途用水斗斗口實(shí)測(cè)流量之和，含中途泄水退水量（m3/s）；

Q下——為該干支渠渠尾引入之毛流量（m3/s）；

Q首——為該干支渠渠首引入之毛流量（m3/s）。

如2010年春灌，精確測(cè)定了其數(shù)值，并將灌區(qū)干支渠量水設(shè)施修補(bǔ)健全，按標(biāo)準(zhǔn)噴劃好水尺，印發(fā)各不同斷面流量關(guān)系表，使管水人員人手一冊(cè)，以便準(zhǔn)確檢查核定水量。

5 用分渠流量實(shí)測(cè)法必須注意的幾個(gè)問(wèn)題

（1）采用這種方法獲得的渠系水利用系數(shù)是各種影響因素綜合作用的結(jié)果，不得僅以一兩次所得資料為依據(jù)，應(yīng)在不同因素（這里主要是指不同流量和不同季節(jié)采用不同花插用水方法）條件下進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，以取得比較可靠的資料。

（2）整個(gè)過(guò)程渠道流量必須穩(wěn)定。中途開(kāi)斗用水和泄水亦應(yīng)保持原狀不變，否則所測(cè)資料就沒(méi)有實(shí)際價(jià)值，且應(yīng)由上而下隨流程搶時(shí)段施測(cè)，抓住渠道流量穩(wěn)定階段的中間流程施測(cè)，質(zhì)量最好。

（3）對(duì)定期工作渠道，還應(yīng)考慮渠道工作時(shí)間等因素，應(yīng)分別對(duì)待。這種方法對(duì)長(zhǎng)期工作不斷放水的渠道所得出的成果其規(guī)律性比較強(qiáng)。渠道初放水1～2天施測(cè)的資料不能作為正常值計(jì)算利用率，不可采用。

（4）施測(cè)過(guò)程中應(yīng)用同一儀器，同一人員，同一方法施測(cè)，水位若有變化，應(yīng)按流程時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

（5）為了確保施測(cè)質(zhì)量，防止渠首及開(kāi)斗流量的變化，必須在流程時(shí)段內(nèi)施測(cè)完畢。在渠道用水開(kāi)斗多的情況下，為了確保施測(cè)時(shí)間，可在施測(cè)前，對(duì)有關(guān)斗渠的量水堰進(jìn)行校正，測(cè)出該量水堰的流量系數(shù)。在正式施測(cè)中只計(jì)該斗的水尺讀數(shù)，查出相應(yīng)的流量，再乘以該斗量水堰的流量系數(shù)，即為該斗之實(shí)測(cè)流量。這樣可節(jié)省一定的測(cè)流時(shí)間，也可滿足測(cè)量的精度要求。

（6）測(cè)流斷面的選擇和流量施測(cè)一定要符合規(guī)范要求。測(cè)流斷面應(yīng)選擇在渠段平直、水流均勻無(wú)漩渦或回流的地方，斷面應(yīng)與水流方向垂直，測(cè)流斷面應(yīng)盡可能的有穩(wěn)定規(guī)則斷面。對(duì)干支渠道，最好做成固定斷面，并用砼襯砌建好測(cè)流橋。測(cè)流斷面的測(cè)線數(shù)目干支渠可設(shè)3～5條。斗分渠可設(shè)3～5條，水深小于1m時(shí)常用一點(diǎn)法，水深1m～3m、流速分布不均時(shí)，可采用二點(diǎn)法或三點(diǎn)法。每一測(cè)點(diǎn)測(cè)速歷時(shí)不宜少于100s，最低不得少于60s。施測(cè)中，各數(shù)據(jù)要記錄齊全，要嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是，不得粗估冒算，更不能弄虛作假。

6 資料的整理與分析

每次施測(cè)完畢后，應(yīng)及時(shí)檢查和校核，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)糾正，出現(xiàn)作廢資料應(yīng)抓住時(shí)機(jī)補(bǔ)測(cè)，以防在不同情況下缺乏資料。在每季渠道停水后，對(duì)所測(cè)資料進(jìn)行整理分析歸檔。方法上采取“全面整理、去粗取精、找出規(guī)律”，把一些因操作不符合歸檔或儀器失靈等原因所測(cè)得的反常資料，經(jīng)過(guò)分析鑒別后，予以舍棄，把所有正確的資料經(jīng)過(guò)整編分析，提出相應(yīng)意見(jiàn)，研究確定得出成果。根據(jù)各個(gè)渠道的施測(cè)情況，初步可以得出以下幾條規(guī)律：①在同一條渠道上，流量愈大，則有效利用系數(shù)愈大，反之則小。②在同一條渠道上，流量變化愈大，則有效利用系數(shù)越小。③我們現(xiàn)在采用的各干支斗渠系水利用系數(shù)，經(jīng)歷年校正，均比實(shí)測(cè)資料偏小1%～2%左右，但對(duì)個(gè)別支渠，如若工程狀況較差，渠系水利用系數(shù)則有所下降。因此，加強(qiáng)管護(hù)，搞好工程管理，做好渠系水利用系數(shù)的測(cè)定，是我們今后工作的重中之重，必須予以高度重視。

7 結(jié)語(yǔ)

準(zhǔn)確掌握渠系水有效利用系數(shù)，對(duì)及時(shí)指導(dǎo)和全面實(shí)施水權(quán)轉(zhuǎn)換，合理配置水資源，科學(xué)指導(dǎo)灌溉，準(zhǔn)確結(jié)算各用水單位斗口引用水量，準(zhǔn)確按量計(jì)征水費(fèi)具有十分重要的意義，同時(shí)也是衡量灌區(qū)灌溉管理工作水平的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。業(yè)精于勤，只要我們多觀察，多實(shí)踐，多總結(jié)，努力探索，就能多出成果，就能更好地服務(wù)于灌區(qū)。陜西水利