东雷抽黄高扬程多级抽水灌区水量调配探析

谭卫青 李 峰

（渭南市东雷抽黄建设工程管理局 陕西 合阳 715300）

1 灌区概况

东雷抽黄工程是以黄河水为水源建设的高扬程大型电力提灌工程，属大（2）型灌区，1975年8月开工修建，1979年灌溉受益。建有抽水站28座，抽水机组133台,总装机容量11.86kW，最高九级提水，累计扬程331.7 m，加权平均扬程214.7m。渠首设计引水流量40m3/s，加大引水流量60m3/s。灌溉保证率为75%。枢纽取水采用无坝引水方式，在总干渠西侧，根据塬上沟槽天然切割形成的耕作区分布情况，依次在东雷、新民、乌牛、加西分设四个分级抽水灌溉系统,加上新民、朝邑两处滩地的淤灌工程共构成六个灌溉系统。配套干支渠51条，总长351km，衬砌长度307km，斗农渠2750条，总长2375km，衬砌长度765km，各类渠系建筑物15210座。总干渠道水利用系数0.85，各级干渠渠道水利用系数平均为0.92，支渠渠道水利用系数平均为0.93，斗农渠渠道水利用系数平均为0.88。灌区总土地面积146.1万亩，耕地面积126万亩，规划灌溉面积102万亩，有效面积83.7万亩。惠泽合阳、大荔、澄城、蒲城四县13个乡镇262个村庄41.5万农村人口，是陕西省主要的粮、棉、果生产基地。运行三十年来，累计渠首引水27.57亿m3，斗口水量12.76亿m3，灌溉农田1725万亩次，累计创造社会经济效益近60亿元，为促进辖区农业生产、农民增收和农村经济发展做出了巨大的贡献。

2 水量调配中的问题及分析对策

2.1 水量调配与渠系水位的稳定

多级抽水灌区与自流灌区的最大区别除了运行成本大以外，就是渠系水位不稳定，它对灌溉的影响主要表现在：①抽水站不停地开停机。②斗口水量忽大忽小计量难。③打乱了正常的灌溉秩序。④造成资源、水量的浪费，使水量对口率下降，就东雷抽黄管理局来说年斗口水量按7000万m3算，对口率下降一个百分点将损失7000*0.425*1%=29.7万元。⑤灌农意见大。⑥极易造成不安全事故的发生。因此，灌溉运行中水量调配的中心工作之一，就是通过合理科学的调配保持水位的稳定。

根据多级抽水灌区的特点，实践中应做好这几方面的工作：①在执行阶段性配水计划前，应充分了解和掌握各抽水站每台机组的性能。虽然每台机组都有它的额定功率和额定出水量，但由于它的安装水平、运行时间长短、检修质量的差别以及磨损程度等的不同，造成额定出水量与实际出水量的差别，即使是同型号的机组，它的实际出水量都有明显的差别，因此调度室有必要建立每台机组性能档案，包括每台机组的启动时间长短、每个灌季的出水量、大修小修情况。大修的机组出水量一般增加，小修的对出水量影响不大，每个灌季应对机组进行单台出水流量测试并记入档案。每个调度工作人员只有掌握了机组的性能才能调配自如。②应掌握各级渠道的运行能力。包括各级渠道的设计流量、实际流量、衬砌淤积状况以及常出现的问题等。由于抽黄灌区处在黄土高原边缘地带，土质属于湿陷性黄土，再加之总干渠渠首处于黄河多泥沙地段，渠道的沉陷和淤积是影响行水能力的两大原因，因此，灌溉前应对渠道进行全面的检查，对严重影响行水的要进行处理，对影响较小的做到心中有数。③要做好配水调度、水工管理员和机组运行值班员的工作配合。实践中由于多机抽水是一个系统性的连续工作，上游一个取水口、一个站的问题往往会影响到下游所有渠道和抽水站，对于七级、八级抽水来说要恢复系统的稳定至少10到20个小时。所以水工管理员、机组运行值班员应严格遵守调度的指令，对执行中存在的问题要及时反映，对运行中预期可能出现的事件或故障各方要相互沟通，以便制定预案，防止突然开停机、关闸等造成渠道水位大幅波动的发生。

同时，水工管理员应做到：①做好所管辖段渠道、启闭机、闸门的日常维护管理管理工作。②掌握所管渠道运行能力，比如像设计流量、最大流量、流速、比降、上级站开一台或多台时水头到达下级站时需多长时间、闸门开启高度与流量的关系以及水头进入前池流道需多长时间才能达到开机水位等等。③掌握所辖段内上一级、下一级抽水站每台泵的运行能力和出水量。④按时观测，做好记录，发现问题及时处理。只有这样才能执行好调度的指令，缩短调配的时间。机电运行人员应做到：①做好水泵、电气设备的大修和小修以及日常维护工作，确保能达到规定的运行台时。②运行时按时巡护，发现问题及时处理，按时观察前池水位，遇到水位升降变化时及时通知调度或水工管理员。

2.2 水量调配与渠道安全

渠道的运行安全大体可分为三类，第一类是运行人员（包括调度员、水工管理员和机电运行员）的过失造成的，比如某渠道设计流量为5m3/s，而实际只能过4m3/s，调度员按5m3/s指令就会造成渠道决口的危险；再像机电值班人员违反了操作规程造成失电，就可能造成前池水位猛涨涌进机房等。第二类是因工程设计缺陷，如抽黄工程塬上四个大系统中只在三级站或四级站前设计有退水闸，五到九级站都没有退水设施。第三类是自然原因造成，它具有偶然性和突然性，像雷雨天气的失电、渠道决口等。水量调配方案除最大满足各级渠道用水需求外，应确保渠道的安全。

对于第一类安全，要不断加强调度员、管理员、机电运行员的业务培训，提高安全责任意识，要严格依照工作程序和规程进行操作，以避免因人的过失造成的渠道安全事故。对于第二类工程的缺陷，还要用工程的办法进行补救，像前面提到的五到八级站没有退水设施，设计的想法是用站前支渠退水，但是发生事故往往是在恶劣天气的情况下，想要及时退水不容易达到；实践中，由于多机抽水站前一般都是挖方渠道，且站前支渠一般带水运行，因失电引起的突然停机，对站前渠道威胁不大，最有可能是前池水位高出地平面，水进入机房，因此，最简单的工程补救办法是加高前池四周挡水墙，使其高程应等于或大于支口渠道衬砌高程。对于第三类安全应按事故的种类事先分别制定预案，待事故发生时，水量调度应按预案执行。比如像总干渠决口预案、干渠决口预案、支渠决口预案、系统全部失电预案、单个站失电预案等等。

2.3 水量调配与渠道淤积

东雷抽黄灌区取水口位于黄河龙门下游120km，属于黄河多泥沙地段，运行30多年来深受泥沙的危害，大小渠道不同程度都存在淤积。关于泥沙的防治思路分两大块：①塬下的“拦、沉、排、冲”；②塬上的“送”。在塬下一级站进水口前利用叠梁闸拦沙于黄河，在总干渠上修建了沉砂池、排沙廊道、排沙漏斗、拦沙坎等工程。由于在水量调配中注重对这些工程的利用，使这些排沙工程发挥了重要作用，根据多年测试结果有60%有害沙被拦于塬下。关于塬上的治沙思路就是“送”，即将抽到塬上的悬移质和部分有害沙送到田间，虽说目前没有形成一个统一的看法，但在实践中应充分利用水流的能量。下面的做法值得尝试：

(1)在水量调配中，要改变过去那种只注重续灌不注重轮灌的配水方法。轮灌可以使部分渠道集中用水，它很多优点：①可以降低灌溉费用；②可减少水量损失；③常使渠道达到或接近设计流量运行，能增强渠道运行能力和挟沙能力，以减少渠道淤积。多级抽水在水量调配中轮灌和续灌应结合使用，在灌溉启动初期可用续灌，待用水量加大或紧张时可用轮灌。在多泥沙灌区，各级渠道不能小水长流，那样会加大淤积。

(2)在水量调配中严禁渠道高水位运行。所谓高水位就是高于渠道设计水位，高水位运行带来的害处是：①加大渗漏损失；②易造成渠道沉陷；③加大渠道冻胀破坏；④降低了流速，加大渠道淤积。因此低水位运行是减少渠道淤积的有效办法。2.4水量调配与灌溉市场的培育

东雷抽黄灌区灌溉面积102万亩，有效面积83.7万亩，惠泽合阳、大荔、澄城、蒲城四县13个乡镇262个村庄。由于各地经济发展水平、在灌区所处的位置以及作物种植结构的不同，造成了对灌溉的认识各不相同，尤其在各级渠道的下游和末端，群众对灌溉的认识淡薄，用水市场较为脆弱。为加快全区发展，提升灌区实力，就必须开发灌溉市场的潜力，对灌溉效益差的地区，除进行修建工程、感情联络、产业结构调整和用水指导外，在大的调配计划下，灵活的水量调配支持也是取得显著成果的有效办法。比如像东雷抽黄灌区新民系统末端的九、十支，东雷系统下游的三、四支，由于处于灌区下游，群众没有用水意识，年实灌面积达不到设计面积的四分之一，往往是人家灌他们看。后来转变了工作思路，在灌溉初期和用水困难的时候，水量调配时注意用小水启动，群众要多少供多少；在天旱用水最紧张的时候，水量调配时优先供水。通过几年的不断努力，这两个管理段的灌溉形势逐年好转，用水量大幅提升，连续几年都是这两个系统中用水量增长最高的管理段。

3 结语

高扬程多级提水灌区，水量调配不只是简单的执行配水计划而进行水量分配的过程，它关系到机组、渠系的运行稳定，关系到水量对口率的高低、工程的安全以及泥沙的防治等诸多问题。因此，在制定水量调配计划和进行调配操作时，一定要站在全局的高度综合考虑，不仅要使工程时刻处在良好的状态下运行，更重要的是要降低运行成本、提高灌溉效益。陕西水利