横水河灌区渠系水利用系数测定探讨

姜天宇 林世巍

（1.大伙房水库输水工程建设局 辽宁 沈阳 110166；2.营口市水利勘测建筑设计院 辽宁 营口 115000）

1 概述

渠系水利用系数是指渠道末端流量与首端流量之比值，或下一级渠道引入流量之和与渠道首端流量之比值，它是表示渠道在输水过程中水量利用效率的指标，也是合理调配水资源的必须资料。在用水计划实施过程中，加强管理，建好用好各级渠道，减少输水损失，不断提高渠系水利用系数，是灌溉管理工作者的一项长期而艰巨的任务。

横水河灌区是由四座水库联合供水的中型自流灌区，承担着农业灌溉、工业用水、城镇供水、水产养殖等多项任务。随着人民生活水平的日益提高以及农业产业结构的不断调整，供需矛盾将更加突出，所以我们要未雨缪谋，做好灌区渠系水利用系数的测定，为创建节水型社会服好务。

2 灌区概况

横水河灌区是三大国营灌区之一，涉及姚家沟、田家庄、糜杆桥、横水、彪角、郭店、城关镇7个乡镇53个行政村，总人口7.9万人，其中农业人口6.93万人。灌区设施面积9.48万亩，有效灌溉面积8.06万亩，旱涝保收面积2.78万亩，人均耕地1.37亩，复种指数1.5。粮食作物以小麦、玉米为主，经济作物有辣椒、苹果、蔬菜等。灌区水源工程由白荻沟、姚家沟、桃树沟、群力四座水库联合运行，1958年开始兴建，1963年建成受益。四座水库总控制流域面积313.8km2，总库容为2259万m3，有效库容1074万m3。输水干渠五条，即总干、南干、东干、西干、群力输水渠道，总长40.36km，渠系建筑物170座。总干设计输水流量4.5m3/s，南干设计输水流量3.2m3/s，东干设计输水流量2.0m3/s，西干设计输水流量1.8m3/s，群力输水渠道设计输水流量1.0m3/s。

3 灌区渠系水利用系数测定的必要性和重要性

灌区自建成投入营运以来，为县域的经济发展和群众生产生活发挥了显著的作用，特别是2002年以来白荻沟、群力水库、姚家沟、桃树沟四座水库相继实施除险加固工程，蓄水能力增加，灌区供水水源有了充分保证。2002年横水河灌区水利骨干工程项目及近几年灌区节水改造项目的实施，使渠道的输水能力得以提高，渠道断面形式大多由原来的梯形断面改造为U型或弧底梯形。原量水堰采用的是西北水利科学研究所的长喉道和无喉道巴歇尔量水堰，原梯形渠道为无喉道量水堰，U型渠道大多为长喉道量水堰，实施节水改造工程后，渠道量水堰改造为：流量小于0.6m3/s时用平底抛物线型，流量等于或大于0.6m3/s时用巴歇尔。这样，部分渠道量水设施形式的改变，致使原来测定的流量表与现有渠道实际流量不相对应，给调配水工作带来不便，影响正常供水。因此，及时测定灌区渠系水利用系数很有必要。

4 用流量实测法测定渠系水利用系数

近年来，我们在不断校正渠道量水建筑物及量水断面“水位—流量关系”的同时，还组织测流技术比较高的人员，对各级渠道的渠系水利用系数进行了全面测定和校正，取得了符合灌区实际的一套成果，并且积累了大量技术资料，初步总结出测定的方法步骤及注意事项等。

在一般情况下，水库供水量充足稳定时，多采用干支渠续灌，斗渠按续灌组轮灌的方式用水，上中下游花插开斗。在这种情况下，采用分渠道流量直测法测定渠系水利用系数最为理想；它既适应了上下段同时开斗用水的特点，所取得的资料又接近实际。具体是首先施测渠首进入流量，即为距水库放水洞出口50m的1#测流断面，渠线过长时可分上下段实测。如南干1#跌水即分水闸处可分为上下段；再按流程时间顺序由上而下施测，中途开斗用水或泄水要一个一个地实测，最后测定渠尾流量，综合各斗口、中途泄退及渠尾流量之和为渠之净流量。由下列关系式求得该渠道的渠系水利用系数：

式中，η——渠系水利用系数；

ΣQ斗口——为该干支渠中途用水斗斗口实测流量之和，含中途泄水退水量（m3/s）；

Q下——为该干支渠渠尾引入之毛流量（m3/s）；

Q首——为该干支渠渠首引入之毛流量（m3/s）。

如2010年春灌，精确测定了其数值，并将灌区干支渠量水设施修补健全，按标准喷划好水尺，印发各不同断面流量关系表，使管水人员人手一册，以便准确检查核定水量。

5 用分渠流量实测法必须注意的几个问题

（1）采用这种方法获得的渠系水利用系数是各种影响因素综合作用的结果，不得仅以一两次所得资料为依据，应在不同因素（这里主要是指不同流量和不同季节采用不同花插用水方法）条件下进行测验，以取得比较可靠的资料。

（2）整个过程渠道流量必须稳定。中途开斗用水和泄水亦应保持原状不变，否则所测资料就没有实际价值，且应由上而下随流程抢时段施测，抓住渠道流量稳定阶段的中间流程施测，质量最好。

（3）对定期工作渠道，还应考虑渠道工作时间等因素，应分别对待。这种方法对长期工作不断放水的渠道所得出的成果其规律性比较强。渠道初放水1～2天施测的资料不能作为正常值计算利用率，不可采用。

（4）施测过程中应用同一仪器，同一人员，同一方法施测，水位若有变化，应按流程时间进行补测。

（5）为了确保施测质量，防止渠首及开斗流量的变化，必须在流程时段内施测完毕。在渠道用水开斗多的情况下，为了确保施测时间，可在施测前，对有关斗渠的量水堰进行校正，测出该量水堰的流量系数。在正式施测中只计该斗的水尺读数，查出相应的流量，再乘以该斗量水堰的流量系数，即为该斗之实测流量。这样可节省一定的测流时间，也可满足测量的精度要求。

（6）测流断面的选择和流量施测一定要符合规范要求。测流断面应选择在渠段平直、水流均匀无漩涡或回流的地方，断面应与水流方向垂直，测流断面应尽可能的有稳定规则断面。对干支渠道，最好做成固定断面，并用砼衬砌建好测流桥。测流断面的测线数目干支渠可设3～5条。斗分渠可设3～5条，水深小于1m时常用一点法，水深1m～3m、流速分布不均时，可采用二点法或三点法。每一测点测速历时不宜少于100s，最低不得少于60s。施测中，各数据要记录齐全，要严肃认真、实事求是，不得粗估冒算，更不能弄虚作假。

6 资料的整理与分析

每次施测完毕后，应及时检查和校核，发现问题应及时纠正，出现作废资料应抓住时机补测，以防在不同情况下缺乏资料。在每季渠道停水后，对所测资料进行整理分析归档。方法上采取“全面整理、去粗取精、找出规律”，把一些因操作不符合归档或仪器失灵等原因所测得的反常资料，经过分析鉴别后，予以舍弃，把所有正确的资料经过整编分析，提出相应意见，研究确定得出成果。根据各个渠道的施测情况，初步可以得出以下几条规律：①在同一条渠道上，流量愈大，则有效利用系数愈大，反之则小。②在同一条渠道上，流量变化愈大，则有效利用系数越小。③我们现在采用的各干支斗渠系水利用系数，经历年校正，均比实测资料偏小1%～2%左右，但对个别支渠，如若工程状况较差，渠系水利用系数则有所下降。因此，加强管护，搞好工程管理，做好渠系水利用系数的测定，是我们今后工作的重中之重，必须予以高度重视。

7 结语

准确掌握渠系水有效利用系数，对及时指导和全面实施水权转换，合理配置水资源，科学指导灌溉，准确结算各用水单位斗口引用水量，准确按量计征水费具有十分重要的意义，同时也是衡量灌区灌溉管理工作水平的一项重要技术指标。业精于勤，只要我们多观察，多实践，多总结，努力探索，就能多出成果，就能更好地服务于灌区。陕西水利