某灌区灌溉水利用系数测算方法及成果

2015-04-18曹明宇

黑龙江水利科技 2015年1期

关键词：支渠渠系灌溉水

王韡，曹明宇

(1.佳木斯水文局，黑龙江佳木斯 154002；2.青海大学土木工程学院，西宁 810016)

某灌区灌溉水利用系数测算方法及成果

王韡1，曹明宇2

(1.佳木斯水文局，黑龙江佳木斯 154002；2.青海大学土木工程学院，西宁 810016)

通过某灌区灌溉水利用系数测算与分析，与某灌区多年平均的首尾法数据基本接近。在数据统计分析上经过严谨科学的数理统计分析，分析结果客观、真实、有代表性，结果合理。

渠系水利用系数；田间水利用系数；灌溉水利用系数；计算方法；成果合理

1 渠系水利用系数计算方法

2011年5月2日—7月26日期间，某灌区渠系水利用系数测流作业共投入21个工作日，干、支、斗渠渠段上共有14个选定测量渠段，布设了30个流量测量断面，实测流量77次，有效测次为58次，其中干渠施测22次，有效测次为15次，支渠施测25次，有效测次为21次，斗渠施测30次，有效测次为22次[1]。

1.1 渠道水利用系数计算

计算公式为：

η=1-(Q1-Q2)/Q1

(1)

式中：η为某级渠道水利用系数；Q1为渠段上游断面流量，m3/s；Q2为渠段下游断面流量，m3/s。

通过资料整理、统计并进行数理分析，计算得出干渠水利用系数为0.95，支渠水利用系数为0.87，斗渠水利用系数为0.64。某灌区干、支、斗渠渠道水利用系数计算统计情况见表1～表4。

1.2 渠系水利用系数计算

计算公式为：

η渠系=η干渠×η支渠×η斗渠

(2)

式中：η干渠为干渠水利用系数；η支渠为支渠水利用系数；η斗渠为斗渠水利用系数。

将干渠、支渠和斗渠水利用系数代入公式计算，某灌区渠系水利用系数为0.53。

某灌区渠系水利用系数干、支、斗渠流量统计情况见表1～表3。

表1 某灌区干渠渠道水利用系数统计表

表2 某灌区支渠渠道水利用系数统计表

表3 某灌区斗渠渠道水利用系数统计表

2 田间水利用系数计算方法

某灌区田间水利用系数计算采用实测法，在灌区中选择有代表性的灌溉地块，通过实地实测灌水前后(1～3d)内土壤含水量的变化，计算净灌水定额，用下式计算出田间水利用系数。

表4 某灌区渠系水利用系数成果表

ηt= 102(β2-β1)γHA/W

(1)

式中：β1、β2分别为灌水前后计划湿润层的土壤含水率(以干土重的百分数表示)；γ为土的干容重，t/m3；H为计划湿润深度，m；A为实灌面积，hm2；W为实灌水量，m3。

根据田间水利用系数计算公式，分别计算每天每一土壤层的田间水利用系数，分析计算出计划湿润层土壤的田间水利用系数的平均值为0.83。田间水利用系数测算汇总情况见表5。

表5 某灌区田间水利用系数测算汇总表

3 灌溉水利用系数计算方法

灌溉水利用系数，计算公式为：

η灌溉水=η渠系×ηt

(2)

由灌溉水利用系数公式计算得某灌区灌溉水利用系数计算结果为0.44，灌溉水利用系数成果见表6。

表6 某灌区灌溉水利用系数成果表

4 首尾法推求灌溉水利用系数

首尾测定法：只测定灌区渠首引水总量和净灌溉定额以及实灌面积，不必测定灌溉输水量、配水灌水过程中的损失，从而求得灌溉水利用系数。计算公式为：

η灌溉水=m净×A实/Wa

(3)

式中：η灌溉水为灌溉水利用系数；m净为净灌水定额；A实为实灌面积；Wa为灌区渠首总引水量。

依据《黑龙江省水稻灌溉试验研究与分区灌溉评价》报告中，某灌区灌溉试验站1976—1990年、1996—2000年常规灌溉资料，计算灌区20a平均净灌溉定额为429.1m3/666.7m2(2001年以后某灌区没有灌溉试验资料)，经与邻近汤旺河灌区1989—1998年(11a)(汤旺河灌区1999年—2011年灌溉试验是节水灌溉，因此本次未参与统计分析)平均常规净灌溉定额试验数据425.4m3/666.7m2对比，灌溉定额水平相当，因此使用某灌区灌溉试验站20a平均净灌溉定额试验数据较为客观。某灌区灌溉定额统计情况见表7。1998—2010年平均渠首提水总量是6 866.9 万m3，2007—2010年实际灌溉面积4 747hm2，按首尾法公式计算灌溉水利用系数为0.45。某灌区首尾法灌溉水利用系数见表8。