王石灌区渠道灌溉水利用系计算及修正

陆 军

（辽宁省沈阳水文局，沈阳110043）

1 灌区基本情况

王石灌区地处辽宁省西部，北依燕山，南临渤海，西距河北省山海关，东临兴城市。灌区东西长36km，南北宽29km。102国道、京哈高速公路京沈铁路、秦沈电气化铁路横贯东西，交通十分便利。

灌区内地形特征为阶梯状，西北高，东南低，属丘陵区与平原区相结合地带，地势开阔，河流汇集。王石灌区属北温带季风区的大陆性气候，降水量多集中在6～9月，多年平均降水量673.8mm，占全年的70%。灌区内有5条河流的流域面积在100km2以上，多年平均径流量4.6亿m3。灌区建于1974年，采用统一管理，灌溉面积2.07万hm2。

灌区受益7个乡镇，分别为前卫镇、王宝镇、网户乡、高甸子乡、高台镇、塔山镇、荒地镇。灌区内总耕地面积2.68万hm2。总人口18.3万人，原设计灌溉面积2.01万hm2，实际灌溉面积1.4万hm2，其中水田面积0.27万hm2，麦田0.13万hm2，菜田0.17万hm2，玉米0.73万hm2，其他粮食作物0.1万hm2。

水源工程有大风口、龙屯大（Ⅱ）两座水库，有两条总干渠，长53.9km，17条干渠长113.94km，57条支渠长110.96km。灌区内土壤大多数为壤土，沙壤土和亚黏土分布在河流两岸。渠道衬砌形式多种多样，形式有矩形、梯形、U形，干、支、斗、农渠系比较键全。

2010年对灌区进行了规划，以大风口、龙屯两大水库调节水量为主，使灌区节水灌溉面积达2.08万hm2，其中经济田喷灌1万hm2，果树管灌0.17万hm2，旱田小畦灌溉0.65万hm2，水田控制灌溉0.27万hm2，使该灌区灌溉面积达到设计标准。

2 灌区水文气象特性

2.1 气候及降水

王石灌区属暖湿带半湿润带季风气候区。王石灌区5～9月份降水量440.8mm，同期多年平均值523.6mm，5～9月降水量为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月份降水量为同期多年平均降水量的2.4倍。

2.2 蒸发

王石灌区2010年5～9月份蒸发量558.18mm，同期多年平均值为581.4mm，2010年5～9月降水量比同期多年平均降水量减少4%。

3 灌区引水特性

灌区内以大风口、龙屯两大水库调节水量为主，以六股河、长滩河、猫眼河、狗河的9座拦河引水工程为辅，实行多水源联合开发，统一调度进行灌溉。

灌区内河流的径流，大部分由天然降雨形成，小河流在干旱情况下就断流。径流量在年内及年际变化较大。

王石灌区内有流域面积100km2以上河流5条。由东至西依次为：六股河、王宝河、猫眼河、狗河、石河。多年平均过境水量3.2162亿m3，区内多年平均径流量1.3842亿m3，多年平均总径流量4.6亿m3。

4 渠道水利用系数的测定

4.1 代表渠段

4.1.1 干渠

选取大风口两段，梯形衬砌混凝土段长220m，距离渠首13km。

4.1.2 支渠

选取王宝两段，梯形混凝土衬砌段长250m，距离大风口干渠2km。

4.1.3 斗渠

选取三段均为土渠分别是8支斗渠长135m，土质为沙壤土。

4.1.4 农渠

选取三段均为土渠，距离斗渠10m。王宝两段沙壤土渠长均为50m；网户一段亚黏土渠长50m。

4.2 灌溉水利用系数计算

4.2.1 干渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL计算得：

η总干混凝土段为0.87；η总干土渠段为0.66；干渠渠道水利用系数η干渠渠道为0.76。

4.2.2 分干渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL计算得：

η网户分干混凝土段为0.85；η网户分干土渠段为0.71；分干渠渠道水利用系数η分干渠渠道为0.77。

4.2.3 支渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL计算得：

η8支土渠段为0.82；η网户支渠土渠段为0.74。

4.2.4 斗渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL计算得：

η王宝支渠土渠（一）段为0.90；η王宝支渠土渠（一）段为0.89；斗渠渠道水利用系数η斗渠渠道为0.90。

4.3 渠道水利用系数修正

灌区存在越级渠道输水现象时，应进行修正，使计算结果更加符合实际。本次采取公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］进行修正。

其中，n为L/ΔL；η为各级渠道水利用系数。

4.3.1 干渠渠道水利用系数修正

干渠混凝土渠道水利用系数修正由公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算得η干渠混凝土渠道修正为0.93。

干渠土渠渠道水利用系数修正由公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算得η干渠土渠渠道修正为0.82。

干渠渠道水利用系数修正η干渠渠道为0.87。

4.3.2 分干渠渠道水利用系数修正

分干渠混凝土渠道水利用系数修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算得η分干渠混凝土渠道修正为0.90。

分干渠渠道水利用系数修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算得η分干渠土渠渠道修正为0.86。

分干渠渠道水利用系数修正η分干渠渠道修正为0.88。

4.3.3 支渠渠道水利用系数修正

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

网户支渠土渠道水利用系数修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算，得η8支土渠道修正为0.86。

王宝支渠土渠道水利用系数修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算，得η王宝支渠土渠道修正为0.90。

支渠渠道水利用系数修正η支渠渠道修正为0.89。

4.3.4 斗渠渠道水利用系数修正

斗渠土渠（一）渠道水利用系数修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算，得η王宝斗渠土渠（一）道修正为0.91。

斗渠土渠（二）渠道水利用系数修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］计算，得η王宝斗渠土渠（二）道修正为0.93。

斗渠渠道水利用系数修正η斗渠渠道修正为0.92。

4.4 渠系水利用系数

η灌区=η干渠×η分干渠×η支渠×η斗渠=0.63

4.5 田间水利用系数

田间水利用系数η田间=m×A/W农净式中 η田间为田间水利用系数，本次实验取0.96；m为设计净灌水定额；A为农渠控制的实灌面积；W农净为一次灌溉农渠放出的总水量。

4.6 灌溉水利用系数

灌溉水利用系数η水=η渠×η田间=0.60

5 结语

王石灌区，干渠、支渠、斗渠的利用系数可以达到0.80～0.95，部分斗渠和农渠利用系数较小，这与渠道的土壤土质有一定关系，但是分析认为，渠道较小或者渠道水较浅，流速仪测量精度不够，测量误差大，才是导致系数较小的主要原因。

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