王石灌區(qū)渠道灌溉水利用系計算及修正

陸 軍

（遼寧省沈陽水文局，沈陽110043）

1 灌區(qū)基本情況

王石灌區(qū)地處遼寧省西部，北依燕山，南臨渤海，西距河北省山海關(guān)，東臨興城市。灌區(qū)東西長36km，南北寬29km。102國道、京哈高速公路京沈鐵路、秦沈電氣化鐵路橫貫東西，交通十分便利。

灌區(qū)內(nèi)地形特征為階梯狀，西北高，東南低，屬丘陵區(qū)與平原區(qū)相結(jié)合地帶，地勢開闊，河流匯集。王石灌區(qū)屬北溫帶季風(fēng)區(qū)的大陸性氣候，降水量多集中在6～9月，多年平均降水量673.8mm，占全年的70%。灌區(qū)內(nèi)有5條河流的流域面積在100km2以上，多年平均徑流量4.6億m3。灌區(qū)建于1974年，采用統(tǒng)一管理，灌溉面積2.07萬hm2。

灌區(qū)受益7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別為前衛(wèi)鎮(zhèn)、王寶鎮(zhèn)、網(wǎng)戶鄉(xiāng)、高甸子鄉(xiāng)、高臺鎮(zhèn)、塔山鎮(zhèn)、荒地鎮(zhèn)。灌區(qū)內(nèi)總耕地面積2.68萬hm2。總?cè)丝?8.3萬人，原設(shè)計灌溉面積2.01萬hm2，實(shí)際灌溉面積1.4萬hm2，其中水田面積0.27萬hm2，麥田0.13萬hm2，菜田0.17萬hm2，玉米0.73萬hm2，其他糧食作物0.1萬hm2。

水源工程有大風(fēng)口、龍屯大（Ⅱ）兩座水庫，有兩條總干渠，長53.9km，17條干渠長113.94km，57條支渠長110.96km。灌區(qū)內(nèi)土壤大多數(shù)為壤土，沙壤土和亞黏土分布在河流兩岸。渠道襯砌形式多種多樣，形式有矩形、梯形、U形，干、支、斗、農(nóng)渠系比較鍵全。

2010年對灌區(qū)進(jìn)行了規(guī)劃，以大風(fēng)口、龍屯兩大水庫調(diào)節(jié)水量為主，使灌區(qū)節(jié)水灌溉面積達(dá)2.08萬hm2，其中經(jīng)濟(jì)田噴灌1萬hm2，果樹管灌0.17萬hm2，旱田小畦灌溉0.65萬hm2，水田控制灌溉0.27萬hm2，使該灌區(qū)灌溉面積達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2 灌區(qū)水文氣象特性

2.1 氣候及降水

王石灌區(qū)屬暖濕帶半濕潤帶季風(fēng)氣候區(qū)。王石灌區(qū)5～9月份降水量440.8mm，同期多年平均值523.6mm，5～9月降水量為同期多年平均降水量的84%。其中6月份降水量202.9mm，同期多年平均降水量83mm，6月份降水量為同期多年平均降水量的2.4倍。

2.2 蒸發(fā)

王石灌區(qū)2010年5～9月份蒸發(fā)量558.18mm，同期多年平均值為581.4mm，2010年5～9月降水量比同期多年平均降水量減少4%。

3 灌區(qū)引水特性

灌區(qū)內(nèi)以大風(fēng)口、龍屯兩大水庫調(diào)節(jié)水量為主，以六股河、長灘河、貓眼河、狗河的9座攔河引水工程為輔，實(shí)行多水源聯(lián)合開發(fā)，統(tǒng)一調(diào)度進(jìn)行灌溉。

灌區(qū)內(nèi)河流的徑流，大部分由天然降雨形成，小河流在干旱情況下就斷流。徑流量在年內(nèi)及年際變化較大。

王石灌區(qū)內(nèi)有流域面積100km2以上河流5條。由東至西依次為：六股河、王寶河、貓眼河、狗河、石河。多年平均過境水量3.2162億m3，區(qū)內(nèi)多年平均徑流量1.3842億m3，多年平均總徑流量4.6億m3。

4 渠道水利用系數(shù)的測定

4.1 代表渠段

4.1.1 干渠

選取大風(fēng)口兩段，梯形襯砌混凝土段長220m，距離渠首13km。

4.1.2 支渠

選取王寶兩段，梯形混凝土襯砌段長250m，距離大風(fēng)口干渠2km。

4.1.3 斗渠

選取三段均為土渠分別是8支斗渠長135m，土質(zhì)為沙壤土。

4.1.4 農(nóng)渠

選取三段均為土渠，距離斗渠10m。王寶兩段沙壤土渠長均為50m；網(wǎng)戶一段亞黏土渠長50m。

4.2 灌溉水利用系數(shù)計算

4.2.1 干渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η總干混凝土段為0.87；η總干土渠段為0.66；干渠渠道水利用系數(shù)η干渠渠道為0.76。

4.2.2 分干渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η網(wǎng)戶分干混凝土段為0.85；η網(wǎng)戶分干土渠段為0.71；分干渠渠道水利用系數(shù)η分干渠渠道為0.77。

4.2.3 支渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η8支土渠段為0.82；η網(wǎng)戶支渠土渠段為0.74。

4.2.4 斗渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η王寶支渠土渠（一）段為0.90；η王寶支渠土渠（一）段為0.89；斗渠渠道水利用系數(shù)η斗渠渠道為0.90。

4.3 渠道水利用系數(shù)修正

灌區(qū)存在越級渠道輸水現(xiàn)象時，應(yīng)進(jìn)行修正，使計算結(jié)果更加符合實(shí)際。本次采取公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］進(jìn)行修正。

其中，n為L/ΔL；η為各級渠道水利用系數(shù)。

4.3.1 干渠渠道水利用系數(shù)修正

干渠混凝土渠道水利用系數(shù)修正由公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η干渠混凝土渠道修正為0.93。

干渠土渠渠道水利用系數(shù)修正由公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η干渠土渠渠道修正為0.82。

干渠渠道水利用系數(shù)修正η干渠渠道為0.87。

4.3.2 分干渠渠道水利用系數(shù)修正

分干渠混凝土渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η分干渠混凝土渠道修正為0.90。

分干渠渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η分干渠土渠渠道修正為0.86。

分干渠渠道水利用系數(shù)修正η分干渠渠道修正為0.88。

4.3.3 支渠渠道水利用系數(shù)修正

8支渠土渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η8支土渠道修正為0.91。

網(wǎng)戶支渠土渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η8支土渠道修正為0.86。

王寶支渠土渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η王寶支渠土渠道修正為0.90。

支渠渠道水利用系數(shù)修正η支渠渠道修正為0.89。

4.3.4 斗渠渠道水利用系數(shù)修正

斗渠土渠（一）渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η王寶斗渠土渠（一）道修正為0.91。

斗渠土渠（二）渠道水利用系數(shù)修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η王寶斗渠土渠（二）道修正為0.93。

斗渠渠道水利用系數(shù)修正η斗渠渠道修正為0.92。

4.4 渠系水利用系數(shù)

η灌區(qū)=η干渠×η分干渠×η支渠×η斗渠=0.63

4.5 田間水利用系數(shù)

田間水利用系數(shù)η田間=m×A/W農(nóng)凈式中 η田間為田間水利用系數(shù)，本次實(shí)驗取0.96；m為設(shè)計凈灌水定額；A為農(nóng)渠控制的實(shí)灌面積；W農(nóng)凈為一次灌溉農(nóng)渠放出的總水量。

4.6 灌溉水利用系數(shù)

灌溉水利用系數(shù)η水=η渠×η田間=0.60

5 結(jié)語

王石灌區(qū)，干渠、支渠、斗渠的利用系數(shù)可以達(dá)到0.80～0.95，部分斗渠和農(nóng)渠利用系數(shù)較小，這與渠道的土壤土質(zhì)有一定關(guān)系，但是分析認(rèn)為，渠道較小或者渠道水較淺，流速儀測量精度不夠，測量誤差大，才是導(dǎo)致系數(shù)較小的主要原因。

［1］李英能.淺論灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)［J］.中國農(nóng)村水利水電，2003（7）.

［2］許建中，趙競成，高峰，等.灌溉水利用系數(shù)綜合測定法［J］.中國水利，2004（7）.

［3］許建中，趙競成，高峰，等.灌溉水利用系數(shù)綜合測定法實(shí)例分析［J］.中國農(nóng)村水利水電，2005（1）.

［4］王洪斌，聞紹珂，郭清.灌溉水利用系數(shù)傳統(tǒng)測定方法的修正［J］.東北水利水電，2008（4）.

［5］張濤，張成利，李楠楠.灌溉水利用系數(shù)的傳統(tǒng)測定方法存在的問題及影響因素分析［J］.地下水，2006（3）.