淺談支斗渠渠系布置及引水流量的確定

寧建輝

（陜西省涇惠渠管理局 陜西 三原 713800）

1 前言

涇惠渠灌區(qū)是省直關(guān)中五大灌區(qū)之一。涇惠渠從涇陽縣張家山自流引水，灌溉涇陽、三原、高陵、臨潼、閻良和富平六個(gè)縣（區(qū)）的145萬畝農(nóng)田，現(xiàn)有干支渠25條，全長380km。多年來灌區(qū)把管理工作作為中心工作來抓，通過精細(xì)化管理，有力促進(jìn)了糧食產(chǎn)量的大幅提高，由1949年的130kg提高到近800kg，確保了糧食的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，服務(wù)和保障了灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。但水資源短缺是制約灌區(qū)發(fā)展的主要瓶頸，搞好用水管理，提高灌溉效益是灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

2 支斗渠的布置

涇惠渠北干分支渠西起三原縣西關(guān)分水閘，渠線基本沿咸銅鐵路向東穿過三原縣城至獨(dú)立鎮(zhèn)西，與涇惠渠四支渠灌溉面積相接。北干分支渠全長16.8km，設(shè)有斗渠18條，灌溉著三原縣的城關(guān)、高渠、安樂、獨(dú)立等4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田，設(shè)施灌溉面積5.5萬余畝。

2.1 北干分支渠的總體布置

支渠的布置原則為在既定水源水位的情況下，盡可能全部自流灌溉，支渠布置在灌區(qū)的最高地帶，以便控制最大的自流灌溉面積。北干分支渠布置遵循垂直于等高線的方向布置，從北干渠末端西關(guān)分水閘設(shè)閘引水，向東穿越三原縣城區(qū)，在16斗處設(shè)置泄水閘，直接退水入涇惠渠四支渠。

2.2 斗、分渠的布置及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 斗分渠的規(guī)劃原則與要求

斗渠布置充分考慮斗與斗、村與村、上游與下游的統(tǒng)一關(guān)系，依據(jù)自然條件，適當(dāng)照顧行政區(qū)劃，力求田塊方正、便于灌溉、有利耕種，同時(shí)力爭做到占地少、渠道流程短、縱橫斷面穩(wěn)定，不沖不淤，達(dá)到既提高土地利用率，又提高灌溉水利用率的目標(biāo)。

2.2.2 斗分渠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

斗渠是從干渠或支渠直接引水，配水到分引渠的渠道工程。為了便于管理，提高灌溉效率，斗渠渠線不宜過長，面積不宜過大，各斗的控制面積應(yīng)基本平衡。自流灌區(qū)斗渠長度一般為1000m～3000m，斗渠間距一般為500m～1000m左右，控制灌溉面積一般為3000畝左右。像北干分支渠18條斗渠中，斗渠長度最短的為15斗，長度超過1100m，最長的為14斗，長度約為2800m。北干分支渠18條斗渠的間距均為900 m～1100m，沒有過大或過小的間距，便于灌溉管理。而斗渠的控制灌溉面積，大部分在2000余畝左右，有利于科學(xué)灌溉和管理。

分渠是斗渠的輔助渠道，從斗渠引水至引渠，每條分渠控制灌溉面積約為300畝～700畝左右，一般以500畝左右為宜，分渠間距300m～600m，在斗渠單面布置分渠時(shí)，長度為500m～1000m。

2.2.3 斗分渠斷面尺寸

斗分渠的斷面尺寸，應(yīng)根據(jù)空置面積、各類作物種植比例及灌溉制度、渠道利用率、地形和土質(zhì)等因素確定。根據(jù)灌區(qū)一般情況，在粘土和壤土地區(qū)，不同面積的斗分渠的經(jīng)驗(yàn)斷面尺寸及過渠流量可參考表1選用。

2.2.4 各級渠道引水口底部高程的確定

表1 斗分渠標(biāo)準(zhǔn)表

表2 關(guān)中地區(qū)灌溉制度

圖1 涇惠渠北干分支渠斗分渠布置圖

根據(jù)北干分支渠渠道實(shí)際情況，在保證灌溉引水方便的原則下，在支渠上引水的斗渠，其底部高程均高于支渠渠底0.21m左右或與支渠底部取平。各斗渠都是半挖半墊，分渠底部高程不低于地面0.2m或與地面取平，引渠渠底高程不低于地面0.15m。

2.2.5 斗分引渠布置范例

北干分支渠斗分引渠的布置以北干分支渠為基礎(chǔ)，根據(jù)地形、耕作及斗分引渠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并適當(dāng)照顧行政區(qū)劃進(jìn)行操作。北干分支渠屬于平原地區(qū)，地面坡度在1∶200～1∶500之間，地形相對比較平坦，變化不大，主要有兩種形式：

北干分支渠與灌區(qū)其他支渠間距在1500m左右，因此斗渠與支渠垂直布置，斗分引渠互相垂直。

3 渠道引水量的確定

3.1 作物的灌溉制度

渠道引水量是灌區(qū)農(nóng)作物的灌溉凈流量和渠道損失流量的總和，與河源水量大小、灌區(qū)作物種類、種植面積、灌水定額、灌區(qū)氣候、渠道長短、土質(zhì)等因素有關(guān)。根據(jù)陜西省各地多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，關(guān)中地區(qū)的灌溉制度可以參考表2采用。

由于作物的灌溉用水量（灌溉定額）與灌區(qū)土壤、氣候、雨量等因素有關(guān)，因此在確定各種作物灌水量時(shí)，不僅要考慮“旱澇保豐收”的標(biāo)準(zhǔn)，還要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況具體對待，對附近灌區(qū)和當(dāng)?shù)厝罕姷墓喔葘?shí)踐經(jīng)驗(yàn)應(yīng)做深入細(xì)致的調(diào)查研究，綜合分析，以確定符合實(shí)際的灌溉制度。

3.2 渠道引水量計(jì)算

渠道引水量應(yīng)根據(jù)作物的灌溉制度及所控制的灌溉面積，按照同一時(shí)期不同作物同時(shí)用水量最多的情況計(jì)算，計(jì)算公式如下：

Q=（灌水定額×畝數(shù)）／（灌水天數(shù)×一晝夜的秒數(shù)×渠系有效利用系數(shù)）

北干分支渠現(xiàn)在的利用系數(shù)為0.87，支渠全長16.8km，設(shè)18條斗渠，灌溉面積為55000畝左右，支渠引水量計(jì)算如下：

依據(jù)關(guān)中地區(qū)灌水定額確定出用水定額和灌水天數(shù)：小麥：

冬灌50m3/畝，灌水天數(shù)45天；

春灌45m3/畝，灌水天數(shù)20天。玉米：

夏灌40m3/畝，灌水天數(shù)12天。

北干分支渠引水量的計(jì)算：

小麥冬灌：Q=50×55000/45×86400×0.87=0.81 m3/s

小麥春灌：Q=45×55000/20×86400×0.87=1.65 m3/s

玉米夏灌：Q=40×55000/12×86400×0.87=2.44 m3/s

采用最大值Q設(shè)計(jì)=2.5 m3/s。

根據(jù)涇惠渠灌區(qū)多年來灌溉實(shí)踐，1 m3/s可以控制2萬畝～2.5萬畝的灌溉面積，亦可據(jù)此按照灌區(qū)面積估算渠道的引水量。

4 結(jié)語

合理布置渠系位置和正確確定渠道流量是關(guān)系到工程造價(jià)、灌溉效益、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中藥舉措，流量偏大會增加工程造價(jià)，降低渠道利用率；流量偏小，又會使灌溉水量不足，不能適時(shí)適量保證灌溉，降低效益。因此，應(yīng)當(dāng)在深入調(diào)查研究、分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際確定科學(xué)合理的渠道引水量，以實(shí)現(xiàn)水資源效益的最大化。陜西水利