营口水田灌溉农业节水措施研究

孙文伟

(辽宁省营口水文局，辽宁 营口 115003)

1 概况

营口水田灌区在大辽河下游40 km河段左岸，位于东经122.20°～122.30°，北纬40.70°～40.90°区域，水田灌溉面积4.10万hm2(其中，大石桥3.70万hm2，新生0.40万hm2)。主要灌溉水源是上游葠窝水库和大伙房水库，由浑太河道将水库水源输送到大辽河灌区河段，然后由灌区的青天河闸、黑鱼沟闸、虎头河闸、赏军站、北万(三八)站、大弓站、黑鱼沟站、新生等站直接引大辽河水提至营口灌区。

2 灌区系统

营口水田灌区系统是由大伙房水库、葠窝水库、浑河、太子河、营口灌区提水闸站组成。

2.1 供水系统

供水系统由大伙房水库、葠窝水库组成。大伙房水库位于辽河支流浑河中上游，辽宁省抚顺市境内，水库总库容21.87亿m3，防洪库容11.82亿m3，兴利库容12.76亿m3，最高水位138.80 m；葠窝水库建成于1973年，是辽宁省大型水库之一，位于辽阳太子河干流上，水库总库容7.91亿m3，防洪库容4.20亿m3，兴利库容5.08亿m3，最高水位102 m。见图1。

图1 营口水田灌区系统图

2.2 输水系统

输水系统由浑河输水线和太子河输水线两部分组成，担负着水库到灌区的区间输水任务。

2.2.1 浑河输水线

浑河输水线地跨抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、盘锦、营口六市，输水河道设有5处水文站进行输水监测。监测站区间距离是：大伙房水库至抚顺站约20 km，抚顺站至沈阳站约53 km，沈阳站至黄腊坨站约68 km，黄腊坨站至邢家窝棚站约49 km，邢家窝棚站至三岔河站约57 km，三岔河站至营口灌区提水站约40 km。输水线总长约287 km。见表1。

表1 大伙房水库至灌区水流传播时间表

2.2.2 太子河输水线

太子河输水线地跨辽阳、鞍山、盘锦、营口四市，输水河道设有4处水文站进行输水监测。监测站区间距离是：葠窝水库至辽阳水文站河长约为42 km，辽阳水文站至小林子水文站河长约为47 km，小林子水文站至唐马寨水文站河长约为51 km，唐马寨水文站至三岔河水文站约为65 km，三岔河水文站至营口灌区约40 km。输水线总长约245 km。见表2。

表2 葠窝水库至灌区水流传播时间表

2.3 提水系统

营口灌区提水系统由水源灌区、沟沿灌区、石佛灌区、营口监狱灌区、青天河闸灌区、黑鱼沟灌区等六个片区组成，构成营口灌区的排灌循环系统。

2.3.1 水源灌区

水源灌区是一个中型水田灌区，位于大石桥市西部水源镇，大辽河左岸，水田灌溉面积292.67 hm2。灌区在大辽河左岸建有赏军抽水站，安装1200ZLB125型水泵5台，总流27.50 m3/s。

2.3.2 沟沿灌区

沟沿灌区是一座小型灌区，位于大石桥市西部沟沿镇，大辽河下游左岸，灌溉水田面积4 000 hm2。灌区在大辽河左岸沟沿镇北万村东距辽河岸300 m处建有北万中型排灌站，安装28ZLB-70型泵7台，总流量11.70 m3/s。

2.3.3 石佛灌区

石佛灌区位于大石桥市西北部，大辽河下游左岸石佛镇境内，灌区设计灌溉面积2 333 hm2，排涝面积3 933 hm2。灌区在大辽河左岸建有大弓排灌站，安装36ZLB-70水泵2台，单机流量3.00 m3/s，抽水能力6.00 m3/s。

2.3.4 营口监狱灌区

营口监狱灌区设计灌溉面积3 580 hm2。安装36ZLB-70泵7台，单机流量2.00 m3/s，抽水能力14.00 m3/s。

2.3.5 青天河闸灌区

青天河闸灌区是一个大型灌区，灌溉面积63 933 hm2。灌区在大辽河下游左岸青天河口800 m处建有青天河闸一处，设计引水流量101.00 m3/s，设计排水流量105.00 m3/s。

2.3.6 黑鱼沟灌区

黑鱼沟灌区位于大石桥市石佛镇境内，灌溉面积27 000 hm2。安装7台1300ZLB-125型立式轴流泵，设计流量38.50 m3/s。

3 灌溉系统效率(节水)分析

每年从春季泡田插秧开始，营口水田灌溉农业都要从河道里提取上游水库放下来的淡水，以保证下游营口4.10万hm2水田的正常农耕生产。然而，上游水库距离下游的用水区域很远，长距离输水必然用时也很长，而且用水区河段是感潮河段，这就加大了输水提灌的不确定性。通过近几年对营口水田灌溉系统进行的实际灌溉监测资料，进行灌溉系统效率(节水)分析如下：

3.1 供水分析

水库供水能力的大小，决定着下游提水的多少。大伙房水库是具有城市生活、工业、农业、发电等综合利用功能的水库，每年农业供水份额0.50亿～1.50亿m3；葠窝水库每年农业供水份额0.50亿～1.00亿m3。长期看两处水源供水基地面临农业用水供水紧张矛盾。

因此，科学合理调度水资源，是节水增效的重要保证。在实际供水作业中，通过资料分析，每次供水过程：一是要根据下游用水的水量，预定多出5%～8%的水量进行供给；二是在一次供水过程中最低供水总量≥0.20亿m3；三是要在规定时间段内完成集中连续供水。

3.2 输水分析

水输送量的大小、传播时间，由河道上的水文站，对上游的来水进行24 h实时数据监测。水文站用曼宁公式算出河道实时来水水量，绘制河道控制站流量过程线对比图。见图2和图3。

图2 浑河主要控制站水位流量过程图

图3 太子河主要控制站水位流量过程图

(1)

式中：Q—流量，m3/s；A—断面过水面积，m2；n—糙率；R—水力半径，m；J—比降。

根据曼宁公式，确定各计算参数，推求出沿河水情站点控制断面的水位流量关系曲线，计算推导各水文站区间的水流传播距离及时间。

经沿河水文站连续监测资料计算，大伙房水库至营口灌区河流总长约287 km，水流传播时间约73-93 h；葠窝水库至营口灌区河流总长约245 km，水流传播时间约70-90 h。

3.3 提水分析

上游水情站将水流传播时间、流量大小报送闸站管理部门(末端水情站的来水预见期在10-15 h)。当上游来水进入灌区河段时，各闸站开始提取上游来水，并逐渐增大提水流量，对渠道实行大负荷注水灌溉。

葠窝水库从2020年7月12日4时开始供水，14日14时补水结束，此次葠窝水库供水累计出库水量为0.70亿m3。

根据营口水文局监测：截止7月20日8时，营口灌区黑鱼沟闸、青天闸、三八站、新生站、大弓站、水源(赏军)站、虎头闸站等提水量合计为0.37亿m3，少提水0.33亿m3。

大伙房水库从7月25日10时开始供水，30日7时补水结束，大伙房水库供水累计出库水量为0.80亿m3。

根据营口水文局监测：此次引水过程营口灌区黑鱼沟闸、黑鱼沟站、青天闸、三八站、新生站、大弓站、水源(赏军)、虎头闸等提水量合计为0.67亿m3，少提水0.13亿m3。

3.4 效率分析

从灌溉系统实际运行情况看，太子河损失水量较大，水库供水0.70亿m3，实际利用水量约为0.37亿m3，损失水量0.33亿m3，供水效率只有52%,浪费比较严重。

浑河河道输水损失较少，水库供水0.80亿m3，实际利用水量约为0.67亿m3，损失水量0.13亿m3，供水效率83%,利用率比较高。

分析原因：葠窝水库放水在先，对下游河道补坑、压盐，应有一部分损失，后期大伙房放水时，由于河道已经有淡水冲刷，损失较少。见表3。

表3 营口水田灌区系统效率表 单位：亿m3

4 结论

当前，保农村耕地红线保粮食稳产丰产是中国基本国策，以丰水地区补充贫水地区农业用水问题，是水利部门今后的常态任务。这次营口水田灌溉农业的实际应用证明，现有灌区的用水效率(节水)矛盾突出，应该科学制定调水制度加以解决：一是积极作为，河库联动，上下游紧密配合，整体合一步调一致，以保证水库水资源在灌区有效利用；二是开源节流，提高水利控制运用的科学性主动性。灌区提水闸站应实时掌控上游来水动态，充分利用末段10-15 h的来水预见期，充分准备，提高引水效率；三是增加投入，改善供水、输水、提水环境。用现代科学技术、现代工程措施，以智慧水利解决供用水矛盾，为水利的新发展助力农业稳产丰收做贡献。