王石灌區渠道灌溉水利用系計算及修正

陸 軍

（遼寧省沈陽水文局，沈陽110043）

1 灌區基本情況

王石灌區地處遼寧省西部，北依燕山，南臨渤海，西距河北省山海關，東臨興城市。灌區東西長36km，南北寬29km。102國道、京哈高速公路京沈鐵路、秦沈電氣化鐵路橫貫東西，交通十分便利。

灌區內地形特征為階梯狀，西北高，東南低，屬丘陵區與平原區相結合地帶，地勢開闊，河流匯集。王石灌區屬北溫帶季風區的大陸性氣候，降水量多集中在6～9月，多年平均降水量673.8mm，占全年的70%。灌區內有5條河流的流域面積在100km2以上，多年平均徑流量4.6億m3。灌區建于1974年，采用統一管理，灌溉面積2.07萬hm2。

灌區受益7個鄉鎮，分別為前衛鎮、王寶鎮、網戶鄉、高甸子鄉、高臺鎮、塔山鎮、荒地鎮。灌區內總耕地面積2.68萬hm2?？側丝?8.3萬人，原設計灌溉面積2.01萬hm2，實際灌溉面積1.4萬hm2，其中水田面積0.27萬hm2，麥田0.13萬hm2，菜田0.17萬hm2，玉米0.73萬hm2，其他糧食作物0.1萬hm2。

水源工程有大風口、龍屯大（Ⅱ）兩座水庫，有兩條總干渠，長53.9km，17條干渠長113.94km，57條支渠長110.96km。灌區內土壤大多數為壤土，沙壤土和亞黏土分布在河流兩岸。渠道襯砌形式多種多樣，形式有矩形、梯形、U形，干、支、斗、農渠系比較鍵全。

2010年對灌區進行了規劃，以大風口、龍屯兩大水庫調節水量為主，使灌區節水灌溉面積達2.08萬hm2，其中經濟田噴灌1萬hm2，果樹管灌0.17萬hm2，旱田小畦灌溉0.65萬hm2，水田控制灌溉0.27萬hm2，使該灌區灌溉面積達到設計標準。

2 灌區水文氣象特性

2.1 氣候及降水

王石灌區屬暖濕帶半濕潤帶季風氣候區。王石灌區5～9月份降水量440.8mm，同期多年平均值523.6mm，5～9月降水量為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月份降水量為同期多年平均降水量的2.4倍。

2.2 蒸發

王石灌區2010年5～9月份蒸發量558.18mm，同期多年平均值為581.4mm，2010年5～9月降水量比同期多年平均降水量減少4%。

3 灌區引水特性

灌區內以大風口、龍屯兩大水庫調節水量為主，以六股河、長灘河、貓眼河、狗河的9座攔河引水工程為輔，實行多水源聯合開發，統一調度進行灌溉。

灌區內河流的徑流，大部分由天然降雨形成，小河流在干旱情況下就斷流。徑流量在年內及年際變化較大。

王石灌區內有流域面積100km2以上河流5條。由東至西依次為：六股河、王寶河、貓眼河、狗河、石河。多年平均過境水量3.2162億m3，區內多年平均徑流量1.3842億m3，多年平均總徑流量4.6億m3。

4 渠道水利用系數的測定

4.1 代表渠段

4.1.1 干渠

選取大風口兩段，梯形襯砌混凝土段長220m，距離渠首13km。

4.1.2 支渠

選取王寶兩段，梯形混凝土襯砌段長250m，距離大風口干渠2km。

4.1.3 斗渠

選取三段均為土渠分別是8支斗渠長135m，土質為沙壤土。

4.1.4 農渠

選取三段均為土渠，距離斗渠10m。王寶兩段沙壤土渠長均為50m；網戶一段亞黏土渠長50m。

4.2 灌溉水利用系數計算

4.2.1 干渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η總干混凝土段為0.87；η總干土渠段為0.66；干渠渠道水利用系數η干渠渠道為0.76。

4.2.2 分干渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η網戶分干混凝土段為0.85；η網戶分干土渠段為0.71；分干渠渠道水利用系數η分干渠渠道為0.77。

4.2.3 支渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η8支土渠段為0.82；η網戶支渠土渠段為0.74。

4.2.4 斗渠

由公式η渠道=（Q下/Q上）L/ΔL計算得：

η王寶支渠土渠（一）段為0.90；η王寶支渠土渠（一）段為0.89；斗渠渠道水利用系數η斗渠渠道為0.90。

4.3 渠道水利用系數修正

灌區存在越級渠道輸水現象時，應進行修正，使計算結果更加符合實際。本次采取公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］進行修正。

其中，n為L/ΔL；η為各級渠道水利用系數。

4.3.1 干渠渠道水利用系數修正

干渠混凝土渠道水利用系數修正由公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η干渠混凝土渠道修正為0.93。

干渠土渠渠道水利用系數修正由公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η干渠土渠渠道修正為0.82。

干渠渠道水利用系數修正η干渠渠道為0.87。

4.3.2 分干渠渠道水利用系數修正

分干渠混凝土渠道水利用系數修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η分干渠混凝土渠道修正為0.90。

分干渠渠道水利用系數修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算得η分干渠土渠渠道修正為0.86。

分干渠渠道水利用系數修正η分干渠渠道修正為0.88。

4.3.3 支渠渠道水利用系數修正

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

網戶支渠土渠道水利用系數修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η8支土渠道修正為0.86。

王寶支渠土渠道水利用系數修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η王寶支渠土渠道修正為0.90。

支渠渠道水利用系數修正η支渠渠道修正為0.89。

4.3.4 斗渠渠道水利用系數修正

斗渠土渠（一）渠道水利用系數修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η王寶斗渠土渠（一）道修正為0.91。

斗渠土渠（二）渠道水利用系數修正公式η修正=（1-ηn/（n-1））/［n×（1-η1/（n-1））］計算，得η王寶斗渠土渠（二）道修正為0.93。

斗渠渠道水利用系數修正η斗渠渠道修正為0.92。

4.4 渠系水利用系數

η灌區=η干渠×η分干渠×η支渠×η斗渠=0.63

4.5 田間水利用系數

田間水利用系數η田間=m×A/W農凈式中 η田間為田間水利用系數，本次實驗取0.96；m為設計凈灌水定額；A為農渠控制的實灌面積；W農凈為一次灌溉農渠放出的總水量。

4.6 灌溉水利用系數

灌溉水利用系數η水=η渠×η田間=0.60

5 結語

王石灌區，干渠、支渠、斗渠的利用系數可以達到0.80～0.95，部分斗渠和農渠利用系數較小，這與渠道的土壤土質有一定關系，但是分析認為，渠道較小或者渠道水較淺，流速儀測量精度不夠，測量誤差大，才是導致系數較小的主要原因。

［1］李英能.淺論灌區灌溉水利用系數［J］.中國農村水利水電，2003（7）.

［2］許建中，趙競成，高峰，等.灌溉水利用系數綜合測定法［J］.中國水利，2004（7）.

［3］許建中，趙競成，高峰，等.灌溉水利用系數綜合測定法實例分析［J］.中國農村水利水電，2005（1）.

［4］王洪斌，聞紹珂，郭清.灌溉水利用系數傳統測定方法的修正［J］.東北水利水電，2008（4）.

［5］張濤，張成利，李楠楠.灌溉水利用系數的傳統測定方法存在的問題及影響因素分析［J］.地下水，2006（3）.