東雷抽黃高揚(yáng)程多級(jí)抽水灌區(qū)水量調(diào)配探析

譚衛(wèi)青 李 峰

（渭南市東雷抽黃建設(shè)工程管理局 陜西 合陽 715300）

1 灌區(qū)概況

東雷抽黃工程是以黃河水為水源建設(shè)的高揚(yáng)程大型電力提灌工程，屬大（2）型灌區(qū)，1975年8月開工修建，1979年灌溉受益。建有抽水站28座，抽水機(jī)組133臺(tái),總裝機(jī)容量11.86kW，最高九級(jí)提水，累計(jì)揚(yáng)程331.7 m，加權(quán)平均揚(yáng)程214.7m。渠首設(shè)計(jì)引水流量40m3/s，加大引水流量60m3/s。灌溉保證率為75%。樞紐取水采用無壩引水方式，在總干渠西側(cè)，根據(jù)塬上溝槽天然切割形成的耕作區(qū)分布情況，依次在東雷、新民、烏牛、加西分設(shè)四個(gè)分級(jí)抽水灌溉系統(tǒng),加上新民、朝邑兩處灘地的淤灌工程共構(gòu)成六個(gè)灌溉系統(tǒng)。配套干支渠51條，總長351km，襯砌長度307km，斗農(nóng)渠2750條，總長2375km，襯砌長度765km，各類渠系建筑物15210座?？偢汕浪孟禂?shù)0.85，各級(jí)干渠渠道水利用系數(shù)平均為0.92，支渠渠道水利用系數(shù)平均為0.93，斗農(nóng)渠渠道水利用系數(shù)平均為0.88。灌區(qū)總土地面積146.1萬畝，耕地面積126萬畝，規(guī)劃灌溉面積102萬畝，有效面積83.7萬畝?；轁珊详枴⒋罄蟆⒊纬?、蒲城四縣13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)262個(gè)村莊41.5萬農(nóng)村人口，是陜西省主要的糧、棉、果生產(chǎn)基地。運(yùn)行三十年來，累計(jì)渠首引水27.57億m3，斗口水量12.76億m3，灌溉農(nóng)田1725萬畝次，累計(jì)創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益近60億元，為促進(jìn)轄區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2 水量調(diào)配中的問題及分析對(duì)策

2.1 水量調(diào)配與渠系水位的穩(wěn)定

多級(jí)抽水灌區(qū)與自流灌區(qū)的最大區(qū)別除了運(yùn)行成本大以外，就是渠系水位不穩(wěn)定，它對(duì)灌溉的影響主要表現(xiàn)在：①抽水站不停地開停機(jī)。②斗口水量忽大忽小計(jì)量難。③打亂了正常的灌溉秩序。④造成資源、水量的浪費(fèi)，使水量對(duì)口率下降，就東雷抽黃管理局來說年斗口水量按7000萬m3算，對(duì)口率下降一個(gè)百分點(diǎn)將損失7000*0.425*1%=29.7萬元。⑤灌農(nóng)意見大。⑥極易造成不安全事故的發(fā)生。因此，灌溉運(yùn)行中水量調(diào)配的中心工作之一，就是通過合理科學(xué)的調(diào)配保持水位的穩(wěn)定。

根據(jù)多級(jí)抽水灌區(qū)的特點(diǎn)，實(shí)踐中應(yīng)做好這幾方面的工作：①在執(zhí)行階段性配水計(jì)劃前，應(yīng)充分了解和掌握各抽水站每臺(tái)機(jī)組的性能。雖然每臺(tái)機(jī)組都有它的額定功率和額定出水量，但由于它的安裝水平、運(yùn)行時(shí)間長短、檢修質(zhì)量的差別以及磨損程度等的不同，造成額定出水量與實(shí)際出水量的差別，即使是同型號(hào)的機(jī)組，它的實(shí)際出水量都有明顯的差別，因此調(diào)度室有必要建立每臺(tái)機(jī)組性能檔案，包括每臺(tái)機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間長短、每個(gè)灌季的出水量、大修小修情況。大修的機(jī)組出水量一般增加，小修的對(duì)出水量影響不大，每個(gè)灌季應(yīng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行單臺(tái)出水流量測(cè)試并記入檔案。每個(gè)調(diào)度工作人員只有掌握了機(jī)組的性能才能調(diào)配自如。②應(yīng)掌握各級(jí)渠道的運(yùn)行能力。包括各級(jí)渠道的設(shè)計(jì)流量、實(shí)際流量、襯砌淤積狀況以及常出現(xiàn)的問題等。由于抽黃灌區(qū)處在黃土高原邊緣地帶，土質(zhì)屬于濕陷性黃土，再加之總干渠渠首處于黃河多泥沙地段，渠道的沉陷和淤積是影響行水能力的兩大原因，因此，灌溉前應(yīng)對(duì)渠道進(jìn)行全面的檢查，對(duì)嚴(yán)重影響行水的要進(jìn)行處理，對(duì)影響較小的做到心中有數(shù)。③要做好配水調(diào)度、水工管理員和機(jī)組運(yùn)行值班員的工作配合。實(shí)踐中由于多機(jī)抽水是一個(gè)系統(tǒng)性的連續(xù)工作，上游一個(gè)取水口、一個(gè)站的問題往往會(huì)影響到下游所有渠道和抽水站，對(duì)于七級(jí)、八級(jí)抽水來說要恢復(fù)系統(tǒng)的穩(wěn)定至少10到20個(gè)小時(shí)。所以水工管理員、機(jī)組運(yùn)行值班員應(yīng)嚴(yán)格遵守調(diào)度的指令，對(duì)執(zhí)行中存在的問題要及時(shí)反映，對(duì)運(yùn)行中預(yù)期可能出現(xiàn)的事件或故障各方要相互溝通，以便制定預(yù)案，防止突然開停機(jī)、關(guān)閘等造成渠道水位大幅波動(dòng)的發(fā)生。

同時(shí)，水工管理員應(yīng)做到：①做好所管轄段渠道、啟閉機(jī)、閘門的日常維護(hù)管理管理工作。②掌握所管渠道運(yùn)行能力，比如像設(shè)計(jì)流量、最大流量、流速、比降、上級(jí)站開一臺(tái)或多臺(tái)時(shí)水頭到達(dá)下級(jí)站時(shí)需多長時(shí)間、閘門開啟高度與流量的關(guān)系以及水頭進(jìn)入前池流道需多長時(shí)間才能達(dá)到開機(jī)水位等等。③掌握所轄段內(nèi)上一級(jí)、下一級(jí)抽水站每臺(tái)泵的運(yùn)行能力和出水量。④按時(shí)觀測(cè)，做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。只有這樣才能執(zhí)行好調(diào)度的指令，縮短調(diào)配的時(shí)間。機(jī)電運(yùn)行人員應(yīng)做到：①做好水泵、電氣設(shè)備的大修和小修以及日常維護(hù)工作，確保能達(dá)到規(guī)定的運(yùn)行臺(tái)時(shí)。②運(yùn)行時(shí)按時(shí)巡護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，按時(shí)觀察前池水位，遇到水位升降變化時(shí)及時(shí)通知調(diào)度或水工管理員。

2.2 水量調(diào)配與渠道安全

渠道的運(yùn)行安全大體可分為三類，第一類是運(yùn)行人員（包括調(diào)度員、水工管理員和機(jī)電運(yùn)行員）的過失造成的，比如某渠道設(shè)計(jì)流量為5m3/s，而實(shí)際只能過4m3/s，調(diào)度員按5m3/s指令就會(huì)造成渠道決口的危險(xiǎn)；再像機(jī)電值班人員違反了操作規(guī)程造成失電，就可能造成前池水位猛漲涌進(jìn)機(jī)房等。第二類是因工程設(shè)計(jì)缺陷，如抽黃工程塬上四個(gè)大系統(tǒng)中只在三級(jí)站或四級(jí)站前設(shè)計(jì)有退水閘，五到九級(jí)站都沒有退水設(shè)施。第三類是自然原因造成，它具有偶然性和突然性，像雷雨天氣的失電、渠道決口等。水量調(diào)配方案除最大滿足各級(jí)渠道用水需求外，應(yīng)確保渠道的安全。

對(duì)于第一類安全，要不斷加強(qiáng)調(diào)度員、管理員、機(jī)電運(yùn)行員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高安全責(zé)任意識(shí)，要嚴(yán)格依照工作程序和規(guī)程進(jìn)行操作，以避免因人的過失造成的渠道安全事故。對(duì)于第二類工程的缺陷，還要用工程的辦法進(jìn)行補(bǔ)救，像前面提到的五到八級(jí)站沒有退水設(shè)施，設(shè)計(jì)的想法是用站前支渠退水，但是發(fā)生事故往往是在惡劣天氣的情況下，想要及時(shí)退水不容易達(dá)到；實(shí)踐中，由于多機(jī)抽水站前一般都是挖方渠道，且站前支渠一般帶水運(yùn)行，因失電引起的突然停機(jī)，對(duì)站前渠道威脅不大，最有可能是前池水位高出地平面，水進(jìn)入機(jī)房，因此，最簡(jiǎn)單的工程補(bǔ)救辦法是加高前池四周擋水墻，使其高程應(yīng)等于或大于支口渠道襯砌高程。對(duì)于第三類安全應(yīng)按事故的種類事先分別制定預(yù)案，待事故發(fā)生時(shí)，水量調(diào)度應(yīng)按預(yù)案執(zhí)行。比如像總干渠決口預(yù)案、干渠決口預(yù)案、支渠決口預(yù)案、系統(tǒng)全部失電預(yù)案、單個(gè)站失電預(yù)案等等。

2.3 水量調(diào)配與渠道淤積

東雷抽黃灌區(qū)取水口位于黃河龍門下游120km，屬于黃河多泥沙地段，運(yùn)行30多年來深受泥沙的危害，大小渠道不同程度都存在淤積。關(guān)于泥沙的防治思路分兩大塊：①塬下的“攔、沉、排、沖”；②塬上的“送”。在塬下一級(jí)站進(jìn)水口前利用疊梁閘攔沙于黃河，在總干渠上修建了沉砂池、排沙廊道、排沙漏斗、攔沙坎等工程。由于在水量調(diào)配中注重對(duì)這些工程的利用，使這些排沙工程發(fā)揮了重要作用，根據(jù)多年測(cè)試結(jié)果有60%有害沙被攔于塬下。關(guān)于塬上的治沙思路就是“送”，即將抽到塬上的懸移質(zhì)和部分有害沙送到田間，雖說目前沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的看法，但在實(shí)踐中應(yīng)充分利用水流的能量。下面的做法值得嘗試：

(1)在水量調(diào)配中，要改變過去那種只注重續(xù)灌不注重輪灌的配水方法。輪灌可以使部分渠道集中用水，它很多優(yōu)點(diǎn)：①可以降低灌溉費(fèi)用；②可減少水量損失；③常使渠道達(dá)到或接近設(shè)計(jì)流量運(yùn)行，能增強(qiáng)渠道運(yùn)行能力和挾沙能力，以減少渠道淤積。多級(jí)抽水在水量調(diào)配中輪灌和續(xù)灌應(yīng)結(jié)合使用，在灌溉啟動(dòng)初期可用續(xù)灌，待用水量加大或緊張時(shí)可用輪灌。在多泥沙灌區(qū)，各級(jí)渠道不能小水長流，那樣會(huì)加大淤積。

(2)在水量調(diào)配中嚴(yán)禁渠道高水位運(yùn)行。所謂高水位就是高于渠道設(shè)計(jì)水位，高水位運(yùn)行帶來的害處是：①加大滲漏損失；②易造成渠道沉陷；③加大渠道凍脹破壞；④降低了流速，加大渠道淤積。因此低水位運(yùn)行是減少渠道淤積的有效辦法。2.4水量調(diào)配與灌溉市場(chǎng)的培育

東雷抽黃灌區(qū)灌溉面積102萬畝，有效面積83.7萬畝，惠澤合陽、大荔、澄城、蒲城四縣13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)262個(gè)村莊。由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、在灌區(qū)所處的位置以及作物種植結(jié)構(gòu)的不同，造成了對(duì)灌溉的認(rèn)識(shí)各不相同，尤其在各級(jí)渠道的下游和末端，群眾對(duì)灌溉的認(rèn)識(shí)淡薄，用水市場(chǎng)較為脆弱。為加快全區(qū)發(fā)展，提升灌區(qū)實(shí)力，就必須開發(fā)灌溉市場(chǎng)的潛力，對(duì)灌溉效益差的地區(qū)，除進(jìn)行修建工程、感情聯(lián)絡(luò)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和用水指導(dǎo)外，在大的調(diào)配計(jì)劃下，靈活的水量調(diào)配支持也是取得顯著成果的有效辦法。比如像東雷抽黃灌區(qū)新民系統(tǒng)末端的九、十支，東雷系統(tǒng)下游的三、四支，由于處于灌區(qū)下游，群眾沒有用水意識(shí)，年實(shí)灌面積達(dá)不到設(shè)計(jì)面積的四分之一，往往是人家灌他們看。后來轉(zhuǎn)變了工作思路，在灌溉初期和用水困難的時(shí)候，水量調(diào)配時(shí)注意用小水啟動(dòng)，群眾要多少供多少；在天旱用水最緊張的時(shí)候，水量調(diào)配時(shí)優(yōu)先供水。通過幾年的不斷努力，這兩個(gè)管理段的灌溉形勢(shì)逐年好轉(zhuǎn)，用水量大幅提升，連續(xù)幾年都是這兩個(gè)系統(tǒng)中用水量增長最高的管理段。

3 結(jié)語

高揚(yáng)程多級(jí)提水灌區(qū)，水量調(diào)配不只是簡(jiǎn)單的執(zhí)行配水計(jì)劃而進(jìn)行水量分配的過程，它關(guān)系到機(jī)組、渠系的運(yùn)行穩(wěn)定，關(guān)系到水量對(duì)口率的高低、工程的安全以及泥沙的防治等諸多問題。因此，在制定水量調(diào)配計(jì)劃和進(jìn)行調(diào)配操作時(shí)，一定要站在全局的高度綜合考慮，不僅要使工程時(shí)刻處在良好的狀態(tài)下運(yùn)行，更重要的是要降低運(yùn)行成本、提高灌溉效益。陜西水利