灌區(qū)節(jié)水改造工程灌溉水利用系數的確定

阿扎提古麗·扎克

（新疆和田市水利局，新疆和田848000）

灌區(qū)節(jié)水改造工程灌溉水利用系數的確定

阿扎提古麗·扎克

（新疆和田市水利局，新疆和田848000）

灌溉水有效利用系數是灌溉工程規(guī)劃設計中一個重要指標，工程設計規(guī)范對其計算方法有明確規(guī)定，從灌溉用水有效利用系數獲取的方式方法來看，綜合反映了設計水平年一個灌區(qū)“標準狀態(tài)”渠道系統(tǒng)工程狀況、能力和田間灌溉水平下的灌溉用水效率。本文從和田河大型灌區(qū)和田市灌區(qū)節(jié)水改造工程概況出發(fā)，介紹了本灌區(qū)灌溉制度及設計灌水率的確定依據，并計算了渠系水利用系數。

灌溉水利用系數；確定

1工程概況

本次和田河大型灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造一期項目在可行性研究階段由和田市以上三鄉(xiāng)灌區(qū)境內的3條干渠即：吉亞干渠、阿克恰勒干渠、卡其干渠等的節(jié)水改造工程組成，防滲改造渠道總長度為包括灌區(qū)境內的3條渠道防滲工程及其渠系建筑物配套工程。3條干渠現狀年總灌溉面積為12333hm2。

本項目工程建設規(guī)模根據渠道工程確定。為保證灌區(qū)下游生態(tài)用水的要求，至設計水平年灌溉面積仍保持現狀年不變。本著滿足現狀、保證近期、控制長期的原則，根據設計水平年的灌溉面積、灌水率和灌溉水利用系數，確定工程規(guī)模。

2和田市灌區(qū)地下水開發(fā)利用現狀與規(guī)劃

20世紀90年代初，為解決和田市的春旱秋播問題，和田市人民政府決定開井提水，但由于當時的經費所限，鑿井工程一直停滯不前，直至1995年以后，和田市開井提水才真正進入了高潮，并逐步解決灌溉引水問題。為了科學利用地下水資源，解決和田市灌區(qū)春旱秋播缺乏灌溉用水問題，和田市水利局在和田地區(qū)行署及和田市人民政府的安排和指導下，委托西北勘測設計研究院，編制《新疆和田地區(qū)和田市水資源綜合利用規(guī)劃報告》。

根據《新疆和田地區(qū)和田市水資源綜合利用規(guī)劃報告》（西北勘測設計研究院2014.7），和田市2010年現有機井319眼，其中農業(yè)灌溉井263眼，生活、工業(yè)井56眼，機井出水量平均160m3/h。2010年地下水開采量4014萬m3，其中農業(yè)灌溉用水2413萬m3，生活、工業(yè)用水1601萬m3，見表1。

表12010年和田市機電井工程現狀一覽

3灌溉水利用系數的確定

3.1灌溉制度及設計灌水率的確定

本灌區(qū)以旱作物為主，根據中華人民共和國國

式中：qi—第i次灌水的灌水率，m3/（s·hm2）；α—作物種植比例，%；mi—第i次灌水定額，m3/hm2；Ti—第i次灌水持續(xù)時間，d。

根據《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288-99），以累計30d以上的最大灌水率為設計灌水率，短期峰值應不大于設計灌水率的120%。確定設計灌水率時考慮到和田市灌區(qū)搶灌較突出的特點，并將灌水率修正后，得到灌區(qū)現狀年灌水率0.0005925m3/（s·hm2），設計水平年灌水率0.0005745m3/（s·hm2）。

3.2田間水利用系數

和田市吉亞鄉(xiāng)灌區(qū)自然地勢前段較陡，土層薄，保水、保肥一般。根據自治區(qū)水科院對本地區(qū)田間水利用系數的實地考察，田間水利用系數在0.85～0.86之間，本灌區(qū)田間水利用系數取0.855。

3.3渠系水利用系數

根據中華人民共和國國家標準《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288-99），采用公式：

式中：σ—渠道單位長度水量損失率，%/km；L—渠道長度，km；η0—渠道水利用系數。

（1）土渠滲水不受地下水頂托影響時，σ可按以下公式計算：家標準《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288-99），確定灌溉設計保證率為P=75%。

灌區(qū)灌溉制度主要依據《和田河大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程總體可研報告》，并結合和田市水利局對吉亞干渠灌區(qū)的調查統(tǒng)計資料，充分考慮當地氣候、土壤條件，水資源及作物種類、農業(yè)耕作水平等因素后，制定灌區(qū)作物灌溉制度。

根據灌區(qū)作物灌溉制度及種植比例，可按下式計算灌區(qū)灌水率。

式中：K—土壤透水性系數，根據本工程區(qū)域的土壤特性，取K=3.4；m—土壤透水性指數，取0.5；Qdj—渠道凈流量，m3/s。

（2）土渠滲水受地下水頂托影響時，σ可按以下公式進行修正：

式中：σ′—受地下水頂托的渠道單位長度水量損失率，%/km；ζ′—受地下水頂托的滲水損失修正系數。

（3）襯砌渠道時，σ可用以下公式進行修正：

式中：σ0—襯砌渠道單位長度水量損失率，%/km；—襯砌渠道滲水損失修正系數。

3.4現狀年渠系水利用系數

根據調查，和田市吉亞干渠灌區(qū)灌溉渠道的上段4.96km長渠段已在塔河項目內實施完畢，其下段8.62km長的渠段均未做過防滲。灌區(qū)土質是滲透性較強的低液限粉土、壤土及粉細砂為主，滲漏量較大。

由工程地質條件評價可知，本干渠工程區(qū)地下水位埋深均大于3.0m，因此現狀土渠和設計水平年渠道襯砌防滲后的土渠滲水不受地下水頂托影響。

本灌區(qū)的渠系水利用系數為干渠、支渠、斗渠和農渠4級渠道的渠道水利用系數的乘積，各級渠道的水利用系數的計算原則上采用以下方法確定。

（1）首先將灌區(qū)干渠、分干渠、支渠、斗渠和農渠對應的所有渠道的數量、長度、凈流量統(tǒng)計出來。

（2）對每級每條渠道進行渠道水利用系數計算，并進行在地下水頂托條件下的修正，最后再將每級渠道修正后的渠道水利用系數按長度進行加權平均計算，得出各級渠道的綜合渠道水利用系數。

（3）在凈流量計算過程中，下一級渠道的毛流量是上一級渠道的凈流量，同時還需考慮續(xù)灌、輪灌等因素。

和田市吉亞干渠灌區(qū)控制灌溉面積4333.33hm2，灌區(qū)渠道眾多，渠道長度、流量大小和渠線巖性特征、供水渠長度均不一。因此，計算現狀年渠系水利用系數時需要結合渠線地質勘察，并考慮地下水頂托和渠道滲水影響等特征。

3.5設計水平年渠系水利用系數

依據《和田河大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程總體可研報告》的安排，2014年灌區(qū)內干渠進行防滲處理，支渠、斗渠、農渠不做防滲處理。

根據《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288-99）進行計算。考慮到襯砌渠道的影響，對渠道單位長度水量損失率σ0進行修正，根據襯砌型式，襯砌渠道滲水損失修正系數σ0取0.15。其中K取3.4，m取0.5。

4結語

和田市灌區(qū)自然地勢前段較陡，土層薄，保水、保肥一般。雖然隨著和田市灌區(qū)農牧民國民經濟指標和地方對水利設施投入的逐年增長、完善，和田市灌區(qū)灌溉水利用系數已有所提高，但由于灌區(qū)灌溉方式還是以地面灌溉為主，加上水利工程設施不配套、工程老化等各種客觀因素，和田市灌區(qū)灌溉水利用率總體上還是偏低，管理薄弱，灌溉技術比較落后。和田市灌區(qū)灌溉水利用系數可直接依據《和田河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程總體可研報告》取為：現狀年渠系水利用系數0.504，設計水平年渠系水利用系數0.533；現狀年灌溉水利用系數0.443，設計水平年灌溉水利用系數0.469。

［1］張艷紅.論提高井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉用水效率［J］.水利規(guī)劃與設計.2005（S1）.

［2］任創(chuàng)社，李貞，嚴興起.節(jié)水灌溉工程灌溉水利用系數的計算［J］.水利科技與經濟.2011（10）.

［3］史曉崑.石羊河流域水資源及開發(fā)利用分析［J］.水利技術監(jiān)督.2007（02）.

S274.2

B

1008-1305（2016）03-0092-02

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.035

2016-04-02

阿扎提古麗·扎克（1970年—），女，高級工程師。