王 韡，曹明宇

(1.佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002；2.青海大學(xué) 土木工程學(xué)院，西寧 810016)

某灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算方法及成果

王 韡1，曹明宇2

(1.佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002；2.青海大學(xué) 土木工程學(xué)院，西寧 810016)

通過某灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算與分析，與某灌區(qū)多年平均的首尾法數(shù)據(jù)基本接近。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析上經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果客觀、真實(shí)、有代表性，結(jié)果合理。

渠系水利用系數(shù)；田間水利用系數(shù)；灌溉水利用系數(shù)；計(jì)算方法；成果合理

1 渠系水利用系數(shù)計(jì)算方法

2011年5月2日—7月26日期間，某灌區(qū)渠系水利用系數(shù)測(cè)流作業(yè)共投入21個(gè)工作日，干、支、斗渠渠段上共有14個(gè)選定測(cè)量渠段，布設(shè)了30個(gè)流量測(cè)量斷面，實(shí)測(cè)流量77次，有效測(cè)次為58次，其中干渠施測(cè)22次，有效測(cè)次為15次，支渠施測(cè)25次，有效測(cè)次為21次，斗渠施測(cè)30次，有效測(cè)次為22次[1]。

1.1 渠道水利用系數(shù)計(jì)算

計(jì)算公式為：

η=1-(Q1-Q2)/Q1

(1)

式中：η為某級(jí)渠道水利用系數(shù)；Q1為渠段上游斷面流量，m3/s；Q2為渠段下游斷面流量，m3/s。

通過資料整理、統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行數(shù)理分析，計(jì)算得出干渠水利用系數(shù)為0.95，支渠水利用系數(shù)為0.87，斗渠水利用系數(shù)為0.64。某灌區(qū)干、支、斗渠渠道水利用系數(shù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)情況見表1～表4。

1.2 渠系水利用系數(shù)計(jì)算

計(jì)算公式為：

η渠系=η干渠×η支渠×η斗渠

(2)

式中：η干渠為干渠水利用系數(shù)；η支渠為支渠水利用系數(shù)；η斗渠為斗渠水利用系數(shù)。

將干渠、支渠和斗渠水利用系數(shù)代入公式計(jì)算，某灌區(qū)渠系水利用系數(shù)為0.53。

某灌區(qū)渠系水利用系數(shù)干、支、斗渠流量統(tǒng)計(jì)情況見表1～表3。

表1 某灌區(qū)干渠渠道水利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表2 某灌區(qū)支渠渠道水利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表3 某灌區(qū)斗渠渠道水利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2 田間水利用系數(shù)計(jì)算方法

某灌區(qū)田間水利用系數(shù)計(jì)算采用實(shí)測(cè)法，在灌區(qū)中選擇有代表性的灌溉地塊，通過實(shí)地實(shí)測(cè)灌水前后(1～3d)內(nèi)土壤含水量的變化，計(jì)算凈灌水定額，用下式計(jì)算出田間水利用系數(shù)。

表4 某灌區(qū)渠系水利用系數(shù)成果表

ηt= 102(β2-β1)γHA/W

(1)

式中：β1、β2分別為灌水前后計(jì)劃濕潤層的土壤含水率(以干土重的百分?jǐn)?shù)表示)；γ為土的干容重，t/m3；H為計(jì)劃濕潤深度，m；A為實(shí)灌面積，hm2；W為實(shí)灌水量，m3。

根據(jù)田間水利用系數(shù)計(jì)算公式，分別計(jì)算每天每一土壤層的田間水利用系數(shù)，分析計(jì)算出計(jì)劃濕潤層土壤的田間水利用系數(shù)的平均值為0.83。田間水利用系數(shù)測(cè)算匯總情況見表5。

表5 某灌區(qū)田間水利用系數(shù)測(cè)算匯總表

3 灌溉水利用系數(shù)計(jì)算方法

灌溉水利用系數(shù)，計(jì)算公式為：

η灌溉水=η渠系×ηt

(2)

由灌溉水利用系數(shù)公式計(jì)算得某灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)計(jì)算結(jié)果為0.44，灌溉水利用系數(shù)成果見表6。

表6 某灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)成果表

4 首尾法推求灌溉水利用系數(shù)

首尾測(cè)定法：只測(cè)定灌區(qū)渠首引水總量和凈灌溉定額以及實(shí)灌面積，不必測(cè)定灌溉輸水量、配水灌水過程中的損失，從而求得灌溉水利用系數(shù)。計(jì)算公式為：

η灌溉水=m凈×A實(shí)/Wa

(3)

式中：η灌溉水為灌溉水利用系數(shù)；m凈為凈灌水定額；A實(shí)為實(shí)灌面積；Wa為灌區(qū)渠首總引水量。

依據(jù)《黑龍江省水稻灌溉試驗(yàn)研究與分區(qū)灌溉評(píng)價(jià)》報(bào)告中，某灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站1976—1990年、1996—2000年常規(guī)灌溉資料，計(jì)算灌區(qū)20a平均凈灌溉定額為429.1m3/666.7m2(2001年以后某灌區(qū)沒有灌溉試驗(yàn)資料)，經(jīng)與鄰近湯旺河灌區(qū)1989—1998年(11a)(湯旺河灌區(qū)1999年—2011年灌溉試驗(yàn)是節(jié)水灌溉，因此本次未參與統(tǒng)計(jì)分析)平均常規(guī)凈灌溉定額試驗(yàn)數(shù)據(jù)425.4m3/666.7m2對(duì)比，灌溉定額水平相當(dāng)，因此使用某灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站20a平均凈灌溉定額試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為客觀。某灌區(qū)灌溉定額統(tǒng)計(jì)情況見表7。1998—2010年平均渠首提水總量是6 866.9 萬m3，2007—2010年實(shí)際灌溉面積4 747hm2，按首尾法公式計(jì)算灌溉水利用系數(shù)為0.45。某灌區(qū)首尾法灌溉水利用系數(shù)見表8。

表7 某灌區(qū)常規(guī)灌溉定額統(tǒng)計(jì)表

備注：表中數(shù)據(jù)依據(jù)《黑龍江省水稻灌溉試驗(yàn)研究與分區(qū)灌溉評(píng)價(jià)》報(bào)告。2001年之后灌溉試驗(yàn)站沒有資料。

表8 某灌區(qū)首尾法灌溉水利用系數(shù)推求表

本次水平衡測(cè)試結(jié)果表明，某灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算結(jié)果0.44與首尾法推求灌溉水利用系數(shù)0.45相比，測(cè)算結(jié)果較為接近，反映了灌區(qū)工程老化與渠系工程不配套等多種因素導(dǎo)致灌溉水利用水平較低的現(xiàn)狀，具有客觀合理性。

[1]中華人民共和國水利部.SL13—2004灌溉試驗(yàn)規(guī)范[S].北京：水利電力出版社，2005.

1007-7596(2015)01-0014-02

2014-12-06

王韡(1980-)，男，黑龍江佳木斯人，工程師；曹明宇(1993-)，男，黑龍江北安人，學(xué)生。

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