灌區灌排保障能力變化的估算方法研究

□崔恩貴 □王明東(河南省人民勝利渠管理局)

1.研究基礎

武嘉灌區是新中國成立后在黃河中下游建設的大型引黃灌區之一，位于河南省北部，南起黃河、北達衛河，東依人民勝利渠灌區，西至白馬灌區。控制范圍398 km2，規劃灌溉面積2.4萬hm2，主要承擔焦作市武陟縣、修武縣及新鄉市獲嘉縣3縣的14個鄉（鎮）的農田灌溉、生態供水和除澇任務，并承擔向境外部分地下水補源的任務。灌區地表水主要是黃河水。

武嘉灌區始建于1958年，由于大引、大蓄、大灌，造成灌區次生鹽堿化，1961年停止渠灌，發展井灌。隨著灌區干旱加劇，地下水逐年下降，井灌無法滿足生產發展需要，1975年重新恢復興建武嘉灌區，并逐步形成地表水和地下水聯合運用的“井渠結合”灌溉網絡和干、支、斗、農四級河溝組成的排水體系。

武嘉灌區灌排設施運行長達30余年，年久失修，損毀嚴重，渠系水利用系數、灌溉水利用系數均低，而區域內水資源緊缺，地下水超采嚴重，工農業用水矛盾尖銳，節水改造需求緊迫。2005年武嘉灌區正式開始續建配套與節水改造，到2010年底，已批準2005～2010年中的5個年度共7期項目工程，工程總投資8982萬元，共完成骨干渠道改造54.6 km；建筑物改造125座；此外還改造樞紐1處、管理站11處和斗農門155座。

截至2011年底，通過續建配套與節水改造，灌區恢復灌溉面積0.326 hm2，改善灌溉面積1.846萬hm2，年增產糧食1992萬kg,渠系水利用系數由0.45提高到0.60，灌溉水利用系數由0.38提高到0.50,年節水1901萬m3，灌區的灌排保障率由 55.41%提高到62.25%。項目區實施改造后渠道和建筑物沒有了滴、漏、跑、冒現象，渠道輸水能力、用水效率大幅度提高，極大緩解了項目區用水緊張的矛盾。

在2010年12月，水利部專家組對武嘉灌區2010年底之前的灌區現狀進行了總結評估，首先由灌區自我總結，接著肯定了工程建設成就，對灌區灌排保障能力變化的估算方法也進行了指導。

2.對灌排保障能力的基本認識

灌區灌排保障能力是指灌區滿足農業生產對灌排需求的能力，是水源、工程和管理的綜合反映，能力的大小與水源保證率、工程現狀和管理水平有關。灌區灌排保障能力是一個相對的概念，是一種狀況相對于另一種狀況而言，一個時點相對于另一個時點而言。只要確定了某一狀況時的相對保障能力（以百分數表示）作為參考值，就可分析不同時期不同狀況下的保障能力相對值，進而比較不同時期能力的變化情況。

根據以上分析，灌區灌排保障能力參考值可以統一這樣認為∶在水源保證率達到設計保證率、灌區工程配套率和完好率達到100%、管理良好的前提下，灌區灌排保障能力為100%。這一參考值可以理解為在設計保證率年份內灌區灌排保障能力達到設計保障能力的100%。

3.估算思路和方法

3.1 兩條假定

3.1.1 水源保證率在設計保證率年份內對灌排保障能力的影響近似不變；

3.1.2 灌區管理水平在一個較短時期內對灌排保障能力的影響近似不變。

根據這兩條假定，可以認為，灌區灌排保障能力變化主要是因為工程狀況的變化，而對水源保證率和管理水平的變化可以忽略不計。

3.2 影響因素分析

灌區灌排工程按類型分包括渠道和建筑物，按工程內容分包括骨干工程和田間工程，其狀況主要通過配套率和完好率兩個指標反映。因此，工程狀況對灌區灌排保障能力的影響主要通過8個指標來分析∶骨干渠道配套率、完好率、骨干建筑物配套率、完好率、田間渠道配套率、完好率、田間建筑物配套率、完好率。

3.3 估算方法

4.有關指標和影響系數的確定

4.1 有關指標的確定

4.1.1 渠道配套率=實有渠道長度∕設計渠道長度×100%

4.1.2 建筑物配套率=建筑物實有數∕建筑物設計數×100%

4.1.3 如果設計渠道長度缺乏現存數據，可近似按下式計算∶設計渠道長度=實有渠道長度∕有效灌溉面積×設計灌溉面積

4.1.4 如果建筑物設計數缺乏現存數據，可根據實際估算或將建筑物配套率近似按渠道配套率相同處理。

4.1.5 渠道完好率=完好渠道長度∕渠道長度×100%

建筑物完好率=完好建筑物數量∕建筑物數量×100%。

4.2 影響系數的確定

4.2.1 工程配套率與完好率對灌排保障能力的影響按7:3考慮，即配套率影響系數取0.7，完好率影響系數取0.3；

4.2.2 渠道與建筑物對灌排保障能力的影響按6:4考慮，即渠道影響系數取0.6，建筑物影響系數取0.4；

4.2.3 骨干工程與田間工程對灌排保障能力的影響按6:4考慮，即骨干工程影響系數取0.6，田間工程影響系數取0.4。

5.幾點說明

5.1 本估算方法是針對當前灌區的實際，為定量評估大型灌區續建配套與節水改造項目實施以來灌區灌排保障能力變化情況，回答項目實施以來灌區灌排保障能力總體上是提高了還是降低了還是基本未變而提出的，估算結果僅供宏觀分析或決策時參考。

5.2 本方法僅考慮了工程狀況變化對灌排保障能力的影響，對水源保證率、管理水平有明顯變化的灌區，則需要專門說明或另行研究估算方法。

5.3 配套率與完好率、渠道與建筑物、骨干工程與田間工程對灌排保障能力的影響沒有經過測定或深入分析，影響系數可根據經驗適當調整。