灌區(qū)配水計劃編制的方法

徐忠民，關(guān)傳弢

(中水東北勘測設(shè)計研究有限責任公司，吉林 長春 130021)

編制好灌區(qū)配水計劃是灌區(qū)科學(xué)灌水、節(jié)約用水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平低下，先進的灌溉技術(shù)，長期以來未能在大面積上推廣應(yīng)用。一些水利主管部門和灌區(qū)管理單位，忙于“要錢搞建設(shè)”，把著眼點放在渠道對付通水就行，不僅渠系未能形成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造物也很簡陋，灌溉管理和灌水技術(shù)的改革，無法擺到應(yīng)有的位置上。有些老灌區(qū)仍然沒有擺脫過去那種陳舊的供水習(xí)慣，灌水無序，用量無控。有的水管所和鄉(xiāng)(鎮(zhèn))水管站，管水人員不會編制配水計劃，在灌溉期內(nèi)憑感覺和經(jīng)驗判斷各級渠道或渠段的過水流量，靠估計數(shù)字進行田間配水，因而渠道跑冒滴漏時有發(fā)生，灌溉水量大量流失，水的利用系數(shù)很低。

為了滿足當前計劃用水、節(jié)約用水，增強水管員科學(xué)配水觀念的需要，現(xiàn)推介一種簡便的配水計劃編制方法，供灌溉管理技術(shù)人員參考[1]。

1 編制配水計劃主要立足于節(jié)水增效

科學(xué)配水計劃編制的基礎(chǔ)是真實的基本資料。從當?shù)貙嶋H情況出發(fā)，因地制宜的配水，才能順利執(zhí)行配水計劃，做到節(jié)水增效。在編制配水計劃前，要充分搜集以下各項基本資料。

1.1 用水單位基本情況

包括各用水單位的耕地面積，需提供用水保證的灌溉面積、作物品種、種植計劃及地塊分布情況，灌溉制度和栽培技術(shù)，灌水習(xí)慣，有無井渠結(jié)合，土壤質(zhì)地，了解用水單位的要求，如：供水次數(shù)和供水時限等。

1.2 主要作物灌溉制度

搜集灌溉管理所或試驗站長期積累或測試的各種作物灌水方式、灌水定額、灌溉定額等資料，通過資料分析、匯總，總結(jié)各種農(nóng)作物的需水規(guī)律和最佳灌水時間。據(jù)此制定符合當?shù)貙嶋H情況的灌溉制度，并要對灌區(qū)內(nèi)各類土壤進行物理性能的觀測分析，掌握不同土壤田間最大持水量的實際資料[2]。

1.3 調(diào)查可為灌區(qū)供水的水源情況

從水庫或江河自流引水與提水的灌區(qū)，其主要水源大都受降雨徑流影響較大，在編制配水計劃前，必須了解不同時期水源地可為灌區(qū)供水的能力，在編制計劃中做到水量平衡。

1.4 渠系工程情況

可從竣工測量或運行實測資料取得。必須測算渠系水的利用系數(shù)，有的灌區(qū)也可采取重點渠段實測與多年運行積累的資料相結(jié)合的辦法，用實測出的典型渠道及渠系水的利用系數(shù)，分析推算其他渠道或渠段，并在實用中觀測對照，加以修正，使其較為接近實際情況，按照這種方法，誤差必須符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。

2 編制配水計劃應(yīng)遵循以下法則

2.1 按年度用水計劃分期分次配水

根據(jù)各用水戶提出的需水申請，首先由灌溉管理單位按水源條件、水文和氣象預(yù)報等資料，編制灌區(qū)年度用水計劃。然后按農(nóng)作物實際需要供水出發(fā)，區(qū)分水、旱田各種農(nóng)作物不同生長期的需水情況，編制出某一時期(時段)或某一輪次配水計劃，并經(jīng)相應(yīng)的各級水管委員會民主討論，以確保需要灌水的作物，按時按量得到灌溉。

2.2 統(tǒng)一調(diào)配水量、分級配水

在編制配水計劃時，要充分考慮灌區(qū)內(nèi)的各種水源，施行全灌區(qū)統(tǒng)一調(diào)配水量，從全局著眼，分級行使水權(quán)。供水的原則是：先下游后上游，上下兼顧，及時準確，留有余地。

2.3 自下而上匯總灌溉面積，從下游向上游逐段推算灌溉需水量

灌水前，先由村屯提出用水申請書，由支渠管理所(或鄉(xiāng)水管站)匯總，制定支渠用水計劃，報灌區(qū)管理處。由灌區(qū)管理處匯總所轄各支渠的用水計劃，進行綜合平衡，并從末級固定渠道下游進水口，向上游逐段推算各進水口所屬的流量，一級一級進行計算，直到干渠，提出應(yīng)從干渠渠首引入的流量和本次配水計劃，報主管部門批準。

2.4 自下而上，分段下達配水計劃

灌區(qū)管理處按批準核定的機會引水流量(或總水量)，依據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在位置和灌溉需水情況，將水量分配到各支渠，實行干渠續(xù)灌，流量包段，支渠管理所再將配得的水量，分配到各村，實行支渠輪灌，定時包灌，如此逐級分配下達直至屯、戶，再實行定地塊、定水量、定時間，“三定”輪灌。

3 渠道引水流量的計算方法

由于灌區(qū)大小和地形不同，在渠系布置上存在著：一是級別不一致，有的灌區(qū)設(shè)干、支、斗、農(nóng)四級固定渠道，有的設(shè)干、支、斗三級固定渠道，也有的只有二級固定渠道；二是同一級渠道，控制的耕地面積和灌溉面積不同，有時甚至相差很大。編制配水計劃時，需要根據(jù)渠系布置的具體情況，從下級到上級，從渠尾到渠首逐段演進推算。

各級渠道引水流量可按下列公式計算[3]：

Q=MF/86 400Tη

(1)

式中：Q為渠道引水流量，m3/s；F為灌溉面積，畝；M為灌水定額，m3/畝；T為放水天數(shù)，d；η為支渠以下渠系水的利用系數(shù)。

以某灌區(qū)一支渠的引水流量計算為例：

某支渠共有7條斗渠，各斗渠的樁號位置及凈灌溉面積如表1。

表1 各渠道樁號位置及凈灌溉面積

萬畝綜合灌溉定額為0.55～0.58 m3/s，各級渠道水利用系數(shù)為：η斗渠0.92，η農(nóng)渠0.85，η田間0.92，經(jīng)推算，此支渠的設(shè)計流量見表2。

表2 渠道設(shè)計流量

假如某灌區(qū)只有一條干渠從渠首引水，供甲乙丙三個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的灌溉用水，每鄉(xiāng)(鎮(zhèn))各有一條支渠供本鄉(xiāng)控制使用，推求需由干渠引入本支渠的供水凈水量。甲鄉(xiāng)處于干渠上游，由一引支供水，乙鄉(xiāng)處于中游，由二引支供水，丙鄉(xiāng)處于下游，由三引支供水。

則一引支流量：

Q1=M1F1/86 400Tη1

(2)

二引支流量：

Q2=M2F2/86 400Tη2

(3)

三引支流量：

Q3=M3F3/86 400Tη3

(4)

式中：Q1、Q2、Q3為由干渠向支渠供水的凈流量，m3/s；F1、F2、F3為各支渠的計劃灌溉面積，畝；T為干渠計劃放水天數(shù)，d；η1、η2、η3為各支渠的支渠以下渠系水利用系數(shù)。

從干渠配水進入各渠段支渠進水口處的毛流量依次由下游向上游推算。

三引支引水口：

Q三毛=Q3/ηc

(5)

二引支引水口：

Q二毛=(Q三毛+Q2)/ηb

(6)

一引支引水口：

Q一毛=(Q二毛+Q1)/ηa

(7)

式中：ηc、ηb、ηa為干渠各段水的利用系數(shù)，其他符號同前。

為了使各用水單位同時放水灌田，同時完成灌溉任務(wù)，在編制配水計劃時，可根據(jù)灌區(qū)的不同特點，劃分若干配水組，使每個配水組的灌溉面積與配水流量大致相等，在同一配水組內(nèi)，配水組引水天數(shù)，即為干渠續(xù)灌放水天數(shù)。村(屯)用水時數(shù)可用村(屯)灌溉面積×農(nóng)渠灌水時數(shù)/農(nóng)渠灌溉面積進行計算。

4 結(jié) 語

我國的灌區(qū)普遍存在“建重于管”的問題，尤其是運行多年的老灌區(qū)，灌溉水利用系數(shù)偏低、建筑物老化失修、跑冒滴漏現(xiàn)象嚴重，灌區(qū)的實灌面積達不到設(shè)計灌溉面積，既浪費水資源，又不能充分發(fā)揮灌溉效益，如果基礎(chǔ)管理人員能夠編制恰當?shù)墓鄥^(qū)配水計劃，則可有效的解決上述問題。

[1] 中華人民共和國建設(shè)部.節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范:GB/T 50363—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[2] 中華人民共和國建設(shè)部.灌區(qū)規(guī)劃規(guī)范：GB/T 50509—2009[S].北京：中國計劃出版社，2009.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國建設(shè)部.灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范：GB 50288—1999[S]. 北京：中國計劃出版社，1999.