時(shí)兆中

（安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局，237005，六安）

一、項(xiàng)目概況

淠河總干渠是安徽省淠史杭灌區(qū)兩條總干渠之一，也是淠河灌區(qū)最重要的引水渠道，位于安徽省中西部，南起于六安市裕安區(qū)橫排頭引水樞紐，東止于合肥市肥西縣新民壩，渠道總長(zhǎng)104.5 km，渠首設(shè)計(jì)流量300 m3/s。從淠河總干渠直接引水的有淠東、淠杭、瓦西、潛南、瓦東、滁河等6條干渠和小蜀山分干渠；金杯、四望山等11條支渠、分支渠及116條斗渠?？偢汕崴谜竟灿?9座，裝機(jī)13 800 kW。在總干渠分水的水閘共有134座，其中支渠及以上分水閘18座，支渠以下分水閘116座。

淠河總干渠承擔(dān)著農(nóng)業(yè)用水、生活用水、工業(yè)用水和生態(tài)補(bǔ)水的供水重任，服務(wù)于660萬畝（1畝=1/15 hm2，下同）農(nóng)田灌溉和約500萬人飲水，范圍涉及六安市裕安區(qū)、金安區(qū)，合肥市肥西縣、肥東縣、蜀山區(qū)、長(zhǎng)豐縣和淮南市壽縣。區(qū)域人均水資源量860 m3，遠(yuǎn)低于全國(guó)人均水資源量2 100 m3水平。遇到干旱年份，受水資源時(shí)空分布不均影響，淠河灌區(qū)可利用水資源十分緊張，調(diào)水配水任務(wù)繁重，進(jìn)行淠河總干渠全渠段量測(cè)水設(shè)施建設(shè)對(duì)科學(xué)調(diào)水配水具有重要意義。

二、開展全渠段量測(cè)水能力建設(shè)的必要性

進(jìn)行淠河總干渠全渠段量測(cè)水能力建設(shè)，是促進(jìn)淠史杭灌區(qū)工程管理現(xiàn)代化試點(diǎn)工作和灌區(qū)現(xiàn)代化發(fā)展的需要，是進(jìn)一步提升灌區(qū)服務(wù)能力的需要，是踐行“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”水利改革發(fā)展總基調(diào)的重要措施。

1.灌區(qū)量測(cè)水設(shè)施現(xiàn)狀

淠河總干渠本級(jí)渠道是利用手動(dòng)纜道流速儀法測(cè)流，精度較高，供、用水雙方對(duì)計(jì)量成果都很認(rèn)可，但造價(jià)和管理費(fèi)用較高；工業(yè)用水和六安市城市居民生活用水是利用計(jì)量?jī)x表量測(cè)，精度高但儀表價(jià)格昂貴，維修和管理費(fèi)用高；泵站是利用電機(jī)功率和水頭差進(jìn)行量水，精度較高，運(yùn)行管理費(fèi)用也較高；農(nóng)業(yè)用水干渠本級(jí)是利用纜道流速儀法測(cè)流，其他分水、引水、泄水建筑物中的涵閘是利用水尺結(jié)合建筑物量水，精度相對(duì)較低，但操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.存在的問題

淠河總干渠量測(cè)水設(shè)施設(shè)備陳舊，監(jiān)測(cè)控制能力差，量測(cè)水設(shè)施不配套，大多數(shù)支渠及以下渠系的量測(cè)精度都較低；引水計(jì)量采用常規(guī)的人工方式測(cè)報(bào)，信息采集傳輸途徑單一，汛情、水情、雨情、旱情等信息尚以電話傳遞為主。調(diào)度管理和決策指揮手段落后，資料統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析及預(yù)測(cè)方法以手工和經(jīng)驗(yàn)為主。在量測(cè)設(shè)備、信息化水平等方面，淠河總干渠與國(guó)內(nèi)先進(jìn)地區(qū)相比還有一定差距。

3.加強(qiáng)全渠段量測(cè)水能力建設(shè)

淠河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水量占總用水量的70%以上，平均渠系水利用系數(shù)為0.55，灌溉水利用系數(shù)為0.52，距2020年規(guī)劃目標(biāo)的渠系水利用系數(shù)0.60和灌溉水利用系數(shù)0.56仍有較大差距，且水資源的單方產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益較低。近年隨著合肥、六安兩市人口增長(zhǎng)和工業(yè)快速發(fā)展，對(duì)優(yōu)質(zhì)源水和維持基本生態(tài)基流用水的需求量大幅度增加，水資源短缺問題突出，因此必須要加大農(nóng)業(yè)節(jié)水力度，把節(jié)約出來的農(nóng)業(yè)水量置換為生活用水、生態(tài)用水和工業(yè)用水。加強(qiáng)淠河總干渠全渠段用水監(jiān)測(cè)計(jì)量設(shè)施建設(shè)，提高淠史杭灌區(qū)量測(cè)水水平和量測(cè)能力，是灌區(qū)深入開展節(jié)水工作的基礎(chǔ)條件，并將有助于實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源高效利用，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

三、量測(cè)水設(shè)施設(shè)置安排及提升管理能力建議

按照國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)的有關(guān)要求，在淠河總干渠本級(jí)渠道上的重要引水口、分水口、用水管理分界斷面、用水計(jì)量斷面布設(shè)量測(cè)水設(shè)施，對(duì)主要的泄水、退水、排水口的量測(cè)水設(shè)施進(jìn)行配套，通過配套完善各干渠、分干渠、支渠及其以下渠系的分水閘和其他取水、退水量測(cè)設(shè)施，精準(zhǔn)掌握渠段水資源取用情況，從而為淠河灌區(qū)水資源的統(tǒng)一管理、分配、調(diào)度、使用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.量測(cè)水方式方法選擇

淠河灌區(qū)流量監(jiān)測(cè)方式包括人工測(cè)流和自動(dòng)測(cè)流，常用的監(jiān)測(cè)方法有水力學(xué)法（水位流量關(guān)系法）和流速面積法。水力學(xué)法測(cè)流量是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，測(cè)出相關(guān)參數(shù)，利用水位流量關(guān)系公式計(jì)算流量；流速面積法是根據(jù)測(cè)出的流速分布數(shù)值和面積關(guān)系計(jì)算流量。淠河總干渠量測(cè)方式方法的選擇主要根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置、重要性以及客觀條件選擇，同時(shí)對(duì)重要斷面及易引起爭(zhēng)議的斷面采用人工測(cè)流和自動(dòng)測(cè)流方式相互印證校核。

2.干渠進(jìn)水閘量測(cè)水設(shè)施布置

從淠河總干渠引水的6條干渠，其中，設(shè)計(jì)流量最大的是瓦東干渠進(jìn)水閘（64.5 m3/s），設(shè)計(jì)流量最小的是淠杭干渠進(jìn)水閘（16.6 m3/s）；設(shè)計(jì)灌溉面積最大的干渠灌區(qū)是瓦東干渠灌區(qū)（150萬畝），設(shè)計(jì)灌溉面積最小的是淠杭干渠灌區(qū)（40萬畝）。淠河總干渠本級(jí)渠道、各干渠渠道均是梯形標(biāo)準(zhǔn)斷面，渠道的水深一般在4 m左右，渠堤內(nèi)邊坡比一般在1∶2.5，渠底寬15 m以上，在進(jìn)水閘出口處300～800 m范圍內(nèi)有相應(yīng)的順直段，順直段長(zhǎng)的可達(dá)100～200 m，渠道平均流速處于不沖不淤的平衡狀態(tài)，這種大斷面適合建設(shè)纜道測(cè)流站，所以在干渠及總干渠市級(jí)用水管理分界斷面采用纜道測(cè)流方式。

3.小蜀山分干渠、支渠及支渠以下分水閘的量水設(shè)施設(shè)置

支渠及支渠以下渠道為梯形斷面，設(shè)計(jì)底寬為 2～5 m，水深為1～2 m，渠道坡降為 1∶10 000～1∶2 000，渠道邊坡比為 1∶1～1∶1.5，平均流速為 0.3～0.8 m/s，流量為 0.03～5 m3/s，灌溉面積為0.015萬～10萬畝。小蜀山分干渠分水閘（灌溉面積15萬畝），大部分是圓形管涵結(jié)構(gòu)，對(duì)這種典型的小斷面、小流量，其水量量測(cè)是通過實(shí)測(cè)水頭差、閘門開啟高度等水力因素，經(jīng)分析或利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定流量系數(shù)或效率系數(shù)，再利用水力學(xué)公式計(jì)算得到流量。為減少工作人員的工作量和提高量測(cè)精度，可在分水閘出口側(cè)適當(dāng)配置相應(yīng)的管道流量計(jì)或者安裝量測(cè)一體化水閘，通過聲學(xué)測(cè)流的量測(cè)水設(shè)施設(shè)備與建筑物量測(cè)水進(jìn)行比對(duì)校核，逐步實(shí)現(xiàn)支渠及以下量測(cè)水的實(shí)時(shí)在線精確計(jì)量。

4.提水泵站的量水設(shè)施設(shè)置

直接從總干渠提水的59處提水泵站，設(shè)計(jì)提水能力為28m3/s，均是小型泵站。對(duì)小型泵站根據(jù)其不同用途和不同精度要求，一般采用電機(jī)單機(jī)功率、實(shí)測(cè)水頭或揚(yáng)程，利用流量水位功率關(guān)系曲線圖測(cè)出總流量。但這種方式受泵站分布范圍廣、裝機(jī)臺(tái)數(shù)多、單臺(tái)泵站管徑小等因素影響，單次量測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，應(yīng)結(jié)合泵站更新改造，實(shí)行超聲波流量計(jì)在線量測(cè)。

5.量測(cè)數(shù)據(jù)采集傳輸

對(duì)通過在線和非在線采集的量測(cè)水水量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，均實(shí)行專線傳輸，集中到灌區(qū)已建立的數(shù)據(jù)信息平臺(tái)。數(shù)據(jù)信息平臺(tái)統(tǒng)籌信息采集點(diǎn)、信息分中心、信息中心，在此基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)顯示水量水質(zhì)信息，從而促進(jìn)灌區(qū)信息化體系綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息資源的互聯(lián)互動(dòng)，為淠河灌區(qū)抗旱、防汛及工程運(yùn)行管理提供及時(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)信息。

6.量測(cè)管理能力提升

一是編制完成淠河總干渠量測(cè)水設(shè)施建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃，以規(guī)劃引領(lǐng)指導(dǎo)淠河總干渠量測(cè)水設(shè)施建設(shè)。二是制定淠河總干渠量測(cè)水信息采集、傳輸、使用制度，以制度規(guī)范量測(cè)水的數(shù)據(jù)采集、分析、應(yīng)用。三是要求灌區(qū)管理局、管理分局、管理段明確專人負(fù)責(zé)量測(cè)水日常工作，加強(qiáng)工作人員的業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，使其充分掌握現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用方法。四是建立量測(cè)水考核應(yīng)用體系，實(shí)行節(jié)約用水獎(jiǎng)勵(lì)、超定額用水加價(jià)的水費(fèi)計(jì)收模式。五是加強(qiáng)量測(cè)水成果應(yīng)用，統(tǒng)籌謀劃區(qū)域水資源總量平衡和生活、農(nóng)業(yè)、生態(tài)、工業(yè)各類用水量合理配置，達(dá)到科學(xué)用水、和諧用水。

四、結(jié) 論

隨著對(duì)水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污水資源管理“三條紅線”指標(biāo)的嚴(yán)格考核，灌區(qū)節(jié)水管理工作需要進(jìn)一步加強(qiáng)，提高量測(cè)水能力成為當(dāng)務(wù)之急。對(duì)淠河總干渠水資源的引進(jìn)、利用、消耗、輸出進(jìn)行精準(zhǔn)量測(cè)是灌區(qū)水資源統(tǒng)一調(diào)度和分配的基礎(chǔ)，也是利用經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)灌區(qū)上游加強(qiáng)用水管理、節(jié)約用水的有效手段。通過加強(qiáng)量測(cè)水能力建設(shè)，提高工程計(jì)量率和水資源監(jiān)督管理能力，從而達(dá)到水資源的優(yōu)化配置，為灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)提供必要的基礎(chǔ)支撐。 ■