工程状况与管理水平影响的渠系水利用效率指标体系的构建

王清九

（重庆开县三汇水库管理处，重庆 开县405400）

1 渠系输水损失特征

1.1 渠道渗水

渠系工程造成输水损失是主要因素，除此之外还有渠系水表面蒸发及渠系内水生植物消耗吸收也是渠系输水损失的原因，由于后两者造成的损失量较小，因而在实际计算中常常不予考虑。渠道渗水作为输水损失的主要因素，在管理中需要高度重视，渠道的防渗措施至关重要。决定渗水损失的因素有：渠床的土质，工程的完好程度（灌区完好建筑物的数量与灌区建筑物总量的比值）以及渠系长度等。

1.2 管理因素

管理因素也是渠系输水损失的主要原因，实际管理操作中来源于工作人员对水量的调配不合理。调配不合理造成水量损失的原因：①工作人员对灌溉区农作物的具体信息掌握不完全（其中有农作物的调整因素），致使对调配水量和时间的掌握不够准确从而导致灌溉水浪费。②灌区内的设施不完善和对信息处理不够及时等因素，致使工作人员不能准确调配灌溉用水量。③由于对渠系水灌溉管理的不善，使得工作人员在调配水量时较为困难，难以准确调配。

2 渠系水利用指标体系的涵义及确定

2.1 渠道输水效率

渠道输水效率即渠道水利用系数，一般情况下，渠道输水效率＝渠道净流量/渠道毛流量，而渠道净流量可视作渠道毛流量与渠道渗水损失流量的差值。因而渠道输水效率可用下式表示：

从公式（1）不难看出，渠道的渗水损失流量是影响渠道输水效率的关键，测定渠道渗水损失是计算渠道输水效率最为关键的一步，目前而言，国内外主要采用静水法和动水法两种方法对其进行测量和计算。从精度而言，静水法具有更大的优势，运用静水法测量和计算渠道输水效率时，需要测量的主要参数有：加水前后渠道的断面面积；水流的流速等。

2.2 渠系输水效率

在渠系的输水过程中，水量逐步减少，水头和水能也随之减小，渠系输水效率即反应渠系工程水的利用效率。也可表示为：

渠系输水效率=流出渠系水量/流入渠系总水量

2.3 渠系配水效率

渠系配水效率可定义为渠系流入田间的总水量与流出渠系总水量（灌溉期间）的比值。即：

从公式（3）来看，提高渠系配水效率要求工作人员对于灌溉总水量的把握上要谨慎，这就要求工作人员要及时掌握农作物的基本信息，例如农作物的面积、品种，从而判断农作物 的基本蓄水量，及时对田间需水信息进行采集并对灌溉总水量进行计算，提高渠系配水效率。另一方面，渠道渗水损失也是工作人员应当考虑的情况，了解渠道的输水效率对于提高渠系配水效率的重要性十分明显。对于农作物基本信息的掌握有助于对需水量和过水时间的掌握，需水信息的及时采集有利于工作人员的科学调水。对渠系配水效率的确定可通过渠系输水效率等指标间接判断。

2.4 渠系水利用效率

综合反映了灌区渠系工程状况和管理水平，是指标体系内最重要的指标之一。指的是渠系流入田间的总水量和引入渠系总水量的比值，公式如下：

根据公式推导，渠系水利用效率可用渠系输水效率和渠系配水效率的乘积来表示。据对各指标的介绍，可以得出以下结论：①渠系工程的状况主要通过渠道输水效率和渠系输水效率这两个指标来反映。渠系工程的渠道的完善与否，设备的完备与否对这这2个指标均有很大的影响。②渠系配水效率主要反映渠系工程的工作人员对灌溉用水的调配情况，一定程度上反映了工程的管理情况。③渠系水利用效率较为综合地反映了渠系工程的状况，是一个比较综合的判断指标。

3 实例研究

3.1 典型灌区指标

以重庆开县的渠系工程为例，选取开县具体规模差别的灌区工程进行实例研究。

（1）重庆小江灌区。位于三峡水库地区的重庆小江大灌区规模大，是典型的大型灌区，其灌溉面积近1.48万hm2，长度近317km，主渠断面1.5m×1.4m，支渠断面0.8m×1m。小江大灌区2012年公开招标改造，改造的主要内容为：整治改造清坪大堰干渠17.71km、清坪大堰支渠1.606km、皂角坪水库干渠7.65km等，以及对津关引水堰取水坝、复兴水库左干渠3.92km、复兴右干渠2.16km进行了改造。在对水库进行改造前，小江大灌区的渠系水利用率仅为0.35，改造后由于提高了老化破损渠道的输水效率，以及引进了部分设备，进一步提高了渠系的配水效率，使得小江大灌区的渠系水利用效率大幅度提高，达到了0.65。

（2）三汇水库灌区。位于重庆市开县三汇口乡的三汇水库属于中型水库，建成于20世纪90年代末，实际灌溉面积0.2067万hm2，其主渠道长13.1km，渠道断面2m×2.3m，支渠18km，渠道断面1.6m×1.5m，1.3m×1.2m。三汇水库由于洪灾问题而损毁了大部分渠道，从而使得其大部分渠道实际上是不再使用的，实际灌溉面积由设计之初的0.5933万hm2锐减到0.2万hm2左右，渠系水利用效率在0.5～0.6。

3.2 结果分析

（1）从渠道输水效率来看。渠道输水效率主要取决于渠道的完好程度，小江大灌区在改造前，由于部分渠道年久失修，呈现一定程度的破损，因而其渠道输水效率是偏低的，仅在0.4～0.5之间，经过改造后，其渠道经过整改，渠道输水效率显著提高，达到0.8以上，从而提高了渠系水利用效率。三汇水库由于洪灾的原因，使得部分渠道损毁严重，而又未经修复，严重影响了其渠系水利用效率。

（2）从渠系配水效率看。一般取决于：①先进量水设备的引进和使用。②农业信息的掌握。③从业人员的专业素质。④灌区的管理理念。上文所涉及的两个灌区在配水效率都在0.8以上，处于较高的水平。主要是由于二者处于三峡水库地带，在管理理念上都较先进，其注重节约原则，管理程序完善；在相关计量设备的引进和利用上，二者对于设备的利用较好；其对于相关农业信息的掌握也比较完善，专业人员具有丰富的经验，能够通过相关农业信息和配水信息准确进行灌溉水的调配，使得其渠系配水效率提高。

（3）从渠系水利用效率上来看。一般而言，大中型灌区在渠系水的利用效率的提高和维持比较困难，主要是大中型灌区在渠道的修建时间和工程水平的差别在渠道输水效率上参差不齐，加之灌溉面积大且长度较长，在农作物信息和需水信息的收集上的难度随之增大，因而在综合评价和管理上存在着更大的难度，造成了其渠系水利用效率容易走低的情况。例如以上的两个灌区，尤其是小江大灌区，其在改造前，渠系水利用效率很低，因此建议大型灌区要更加注重对于渠系工程状况的维护，对于渠道的完好状况要及时进行检查和修缮，提高渠系的输水效率。

4 结语

渠道输水效率、渠系输水效率、渠系配水效率和渠系水利用效率是渠系水利用效率指标体系的四个重要指标，对于这四个指标的确定对于工程状况的了解和灌区工程管理水平的提高有着很大的意义。文中对重庆开县的灌区的主要情况进行了简要分析，说明大型灌区在渠道修复上的重要意义，同时也说明了先进的设备、完善的工程以及科学严密的管理对于提高渠系水资本利用效率的重要性。