确定渠道渗漏损失几种方法综合分析的选用

姜 波，汤仁波

(1.绥化市供水总公司，黑龙江绥化 152000;2.绥化市水利水电勘测设计研究院，黑龙江绥化 152000)

确定渠道渗漏损失几种方法综合分析的选用

姜 波1，汤仁波2

(1.绥化市供水总公司，黑龙江绥化 152000;2.绥化市水利水电勘测设计研究院，黑龙江绥化 152000)

通过对渠道渗漏损失多方法的综合分析，最后确定渠道的渗漏损失的有效方法，为工程设计及运行管理提供符合实际的技术参数。

实测资料推算法;经验公式法;实测法;渠道渗漏损失;综合分析;技术参数

1 引言

渠道渗漏损失是指由渠道渗入渠床而流失的水量。在论证渠道防渗的必要性和选择防渗方法时，都需要预先知道渠道的渗漏损失。

渠道渗漏量随渗漏过程中所处的不同渗漏阶段而不同。渠道渗漏过程一般可分为自由渗漏和顶托渗漏两个阶段。渠道渗漏不受地下水的顶托影响，即地下水峰未上升至渠底，渠道内的水流与地下水未形成连续水流时，称为自由渗漏。自由渗漏分为两个阶段，即湿润土层阶段和形成地下水峰阶段。当地下水峰上升至渠底，地下水与渠内的水相连接，渠道渗漏受到地下水的顶托影响时，称为顶托渗漏。在发生顶托渗漏初期，地下水面将继续向两侧扩展，使渗漏比降减小，渗漏量也随着逐渐减小，为非稳定渗漏;经过一定时间后，地下水位抬高到一定位置，地下水面将产生蒸发，当蒸发量与渗漏量相等时，才可能发生稳定渗漏。

2 确定渠道渗漏损失的方法

渗漏损失可用计算或实测的方法确定。影响渠道渗漏损失的因素有:渠床土的性质，地下水埋深，强透水层和相对不透水层的位置，渠道断面形状、水深、水温、流速、含沙量及挂淤情况，渠道输水历时，管理养护水平等。实际运行过程中确定渠道渗漏损失的方法多为实测资料推算法、经验公式法和实测法。

2.1 实测资料推算法

实测资料推算法是参照周边临近区域成型经验资料，选择与该渠道断面尺寸、水力要素及土壤透水性等大体相似为前提条件，利用已有的经验数据推算渠道的渗漏量。

2.2 经验公式法

2.2.1 自由渗漏情况下的渠道渗漏损失

1)在渠道放水初期，渗漏损失计算公式为:

式中:St为渠道放水开始后经过时间t的每公里渠长渗漏量，m3/s;Kt为t时间的土壤渗透系数，m/d;b为渠底宽度，m;h为渠道水深，m;m为渠道边坡系数;r1为考虑渠坡侧向毛管渗吸的修正系数，1.1～1.4。

2)当渠道行水时间较长时，渗漏损失计算公式为:

式中:S为每公里渠长渗漏量，m3/s;K为土壤渗透系数，m/d;其余符号同前。

3)当进行初步设计时，如缺乏渠道断面尺寸和土壤渗透系数资料，渗漏损失计算公式为:

式中:A′为土壤透水系数;m′—为土壤透水程度指数;Q为进入渠道的流量，m3/s。

2.2.2 顶托渗漏情况下的渠道渗漏损失

如果地下水位较高，渠道渗漏受地下水顶托影响时，则实际渗漏量将比用自由渗漏公式计算的结果小。渗漏量计算一般按自由渗漏公式计算结果再乘以一个校正系数。渗漏损失可按公式4计算。

式中:Sω为有地下水顶托情况下，每公里渠长渗漏量，m3/s;S为自由渗漏情况下，每公里渠长渗漏量，m3/s;r2为修正系数。

2.3 实测法

渠道渗漏量可采用实测的方法获得。实测法主要有:动水测定法、静水测定法和同心环测渗法。

3 几种方法的计算成果

某灌区一渠道，设计流量50 m3/s，渠长98 km，土壤为中黏壤土，透水性为中等。采用邻近灌区实测资料推算法、经验公式法和实测法确定渠道渗漏损失。

3.1 临近灌区实测资料推算法

临近灌区渠道为多年运行的老渠道，土壤透水性与本渠道相似，没有防渗前渗漏严重，实测每公里渠道渗漏损失率0.4%～0.5%。按渠道每公里最小损失率0.4%计算，则渠道总损失流量17.9 m3/s。

3.2 经验公式法

采用公式(3)计算。渠道土壤为中黏壤土，透水性为中等，A′=1.9;m′=0.4，则每公里渠道渗漏损失率0.398%，渠道总损失流量17.8 m3/s。

3.3 实测法

采用实测法，每公里渠道渗漏损失率0.425%，则渠道总损失流量19 m3/s。

4 结论和建议

以上3种方法所得的渠道渗漏损失成果甚为接近，其中实测法成果虽然较大些，但依据较充分，可信度较高，可作为工程设计和运行管理的依据。

实测资料推算法、经验公式法及实测法应综合分析后选用。在理论计算中很难考虑多方面因素，不得不简化一些条件，采取某些假设，所以，理论公式计算的结果，只是一些近似值;实测资料推算法是根据一些实测数据统计而得，应用时，与某一区域具体条件不会完全一样;实测方法比较符合实际，因此多采用此方法。

［1］ 黑龙江省水利水电勘测设计研究院.SL23－2006渠系工程抗冻胀设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2006.

［2］ 中华人民共和国水利部.GB50288－99灌溉与排水工程设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，1999.

［3］ 李安国，等.渠道防渗工程技术［M］.北京:中国水利水电出版社，1998.

TV85

B

1007－7596(2011)05－0063－02

2011－07－22

姜波(1980－)，女，黑龙江绥化人，助理工程师，主要从事水利水电工程设计、施工及水资源管理工作。