某灌區灌溉水利用系數測算方法及成果

王 韡，曹明宇

(1.佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002；2.青海大學 土木工程學院，西寧 810016)

某灌區灌溉水利用系數測算方法及成果

王 韡1，曹明宇2

(1.佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002；2.青海大學 土木工程學院，西寧 810016)

通過某灌區灌溉水利用系數測算與分析，與某灌區多年平均的首尾法數據基本接近。在數據統計分析上經過嚴謹科學的數理統計分析，分析結果客觀、真實、有代表性，結果合理。

渠系水利用系數；田間水利用系數；灌溉水利用系數；計算方法；成果合理

1 渠系水利用系數計算方法

2011年5月2日—7月26日期間，某灌區渠系水利用系數測流作業共投入21個工作日，干、支、斗渠渠段上共有14個選定測量渠段，布設了30個流量測量斷面，實測流量77次，有效測次為58次，其中干渠施測22次，有效測次為15次，支渠施測25次，有效測次為21次，斗渠施測30次，有效測次為22次[1]。

1.1 渠道水利用系數計算

計算公式為：

η=1-(Q1-Q2)/Q1

(1)

式中：η為某級渠道水利用系數；Q1為渠段上游斷面流量，m3/s；Q2為渠段下游斷面流量，m3/s。

通過資料整理、統計并進行數理分析，計算得出干渠水利用系數為0.95，支渠水利用系數為0.87，斗渠水利用系數為0.64。某灌區干、支、斗渠渠道水利用系數計算統計情況見表1～表4。

1.2 渠系水利用系數計算

計算公式為：

η渠系=η干渠×η支渠×η斗渠

(2)

式中：η干渠為干渠水利用系數；η支渠為支渠水利用系數；η斗渠為斗渠水利用系數。

將干渠、支渠和斗渠水利用系數代入公式計算，某灌區渠系水利用系數為0.53。

某灌區渠系水利用系數干、支、斗渠流量統計情況見表1～表3。

表1 某灌區干渠渠道水利用系數統計表

表2 某灌區支渠渠道水利用系數統計表

表3 某灌區斗渠渠道水利用系數統計表

2 田間水利用系數計算方法

某灌區田間水利用系數計算采用實測法，在灌區中選擇有代表性的灌溉地塊，通過實地實測灌水前后(1～3d)內土壤含水量的變化，計算凈灌水定額，用下式計算出田間水利用系數。

表4 某灌區渠系水利用系數成果表

ηt= 102(β2-β1)γHA/W

(1)

式中：β1、β2分別為灌水前后計劃濕潤層的土壤含水率(以干土重的百分數表示)；γ為土的干容重，t/m3；H為計劃濕潤深度，m；A為實灌面積，hm2；W為實灌水量，m3。

根據田間水利用系數計算公式，分別計算每天每一土壤層的田間水利用系數，分析計算出計劃濕潤層土壤的田間水利用系數的平均值為0.83。田間水利用系數測算匯總情況見表5。

表5 某灌區田間水利用系數測算匯總表

3 灌溉水利用系數計算方法

灌溉水利用系數，計算公式為：

η灌溉水=η渠系×ηt

(2)

由灌溉水利用系數公式計算得某灌區灌溉水利用系數計算結果為0.44，灌溉水利用系數成果見表6。

表6 某灌區灌溉水利用系數成果表

4 首尾法推求灌溉水利用系數

首尾測定法：只測定灌區渠首引水總量和凈灌溉定額以及實灌面積，不必測定灌溉輸水量、配水灌水過程中的損失，從而求得灌溉水利用系數。計算公式為：

η灌溉水=m凈×A實/Wa

(3)

式中：η灌溉水為灌溉水利用系數；m凈為凈灌水定額；A實為實灌面積；Wa為灌區渠首總引水量。

依據《黑龍江省水稻灌溉試驗研究與分區灌溉評價》報告中，某灌區灌溉試驗站1976—1990年、1996—2000年常規灌溉資料，計算灌區20a平均凈灌溉定額為429.1m3/666.7m2(2001年以后某灌區沒有灌溉試驗資料)，經與鄰近湯旺河灌區1989—1998年(11a)(湯旺河灌區1999年—2011年灌溉試驗是節水灌溉，因此本次未參與統計分析)平均常規凈灌溉定額試驗數據425.4m3/666.7m2對比，灌溉定額水平相當，因此使用某灌區灌溉試驗站20a平均凈灌溉定額試驗數據較為客觀。某灌區灌溉定額統計情況見表7。1998—2010年平均渠首提水總量是6 866.9 萬m3，2007—2010年實際灌溉面積4 747hm2，按首尾法公式計算灌溉水利用系數為0.45。某灌區首尾法灌溉水利用系數見表8。

表7 某灌區常規灌溉定額統計表

備注：表中數據依據《黑龍江省水稻灌溉試驗研究與分區灌溉評價》報告。2001年之后灌溉試驗站沒有資料。

表8 某灌區首尾法灌溉水利用系數推求表

本次水平衡測試結果表明，某灌區灌溉水利用系數測算結果0.44與首尾法推求灌溉水利用系數0.45相比，測算結果較為接近，反映了灌區工程老化與渠系工程不配套等多種因素導致灌溉水利用水平較低的現狀，具有客觀合理性。

[1]中華人民共和國水利部.SL13—2004灌溉試驗規范[S].北京：水利電力出版社，2005.

1007-7596(2015)01-0014-02

2014-12-06

王韡(1980-)，男，黑龍江佳木斯人，工程師；曹明宇(1993-)，男，黑龍江北安人，學生。

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