烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)灌排結(jié)合渠道水位流量確定分析

李　影，陳英杰，朱萍萍

(佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院，黑龍江 佳木斯 154002)

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烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)灌排結(jié)合渠道水位流量確定分析

李影，陳英杰，朱萍萍

(佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院，黑龍江 佳木斯 154002)

摘要：近年隨著三江平原灌區(qū)工程的建設(shè)，占用土地資源是個大難題。為減少工程占地，灌排結(jié)合模式逐漸被認可。烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)位于烏蘇里江下游左岸，是三江平原灌區(qū)的重要組成部分，灌區(qū)灌溉采取傳統(tǒng)單灌單排和灌排結(jié)合兩種灌排模式。文章結(jié)合烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)設(shè)計對灌排結(jié)合渠道的流量水位的確定做簡要分析。

關(guān)鍵詞：烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)；灌排結(jié)合；渠道水位；設(shè)計流量

1灌區(qū)概述

烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)位于烏蘇里江下游左岸，黑龍江省三江平原東北部，灌區(qū)總面積13.63 萬 hm2，設(shè)計灌溉面積6.9 萬 hm2。隨著三江平原灌區(qū)工程建設(shè)的發(fā)展，灌排結(jié)合模式應(yīng)運產(chǎn)生，此灌溉模式可以減少永久占地，降低渠堤填筑高度，節(jié)約土地資源，節(jié)省投資，現(xiàn)已逐漸被認可。在烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)設(shè)計中，根據(jù)灌區(qū)地形條件、地層巖性、排水工程現(xiàn)狀等條件，灌區(qū)采取傳統(tǒng)單灌單排模式和灌排結(jié)合兩種灌排模式進行灌溉。

烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)地形總體來看由高低漫灘和一、二級階地構(gòu)成，地勢由西南向東北傾斜。灌區(qū)北部地區(qū)主要為高低漫灘，地面高程相差很大，在35～52 m，地面坡降在1/6000～1/10000；灌區(qū)南部大部分為一、二級階地，地形較為平坦，地面高程在50～62 m，坡降1/5000～1/6000，黏土層較厚，厚度為3～8m。灌區(qū)南部的獨六支渠、八干渠、九干一支、十干渠、十一干渠等渠道控制的灌溉灌溉范圍，灌溉面積3.18 萬 hm2，土地較平整，灌溉與排水方向基本一致，而且田間排水系統(tǒng)較完善，田間排水溝道斷面規(guī)整，對于上述渠道所控制的田間排水系統(tǒng)較完善區(qū)域，其田間考慮采用灌排結(jié)合模式進行灌溉，利用既有排水支溝作為灌溉斗渠，既有排水斗溝作為灌溉農(nóng)渠，再用小型水泵將農(nóng)渠水分散提入田間。而灌區(qū)北部其余渠道控制的灌溉區(qū)域，灌溉面積3.72 萬 hm2，由于其范圍內(nèi)微地形復(fù)雜，既有排水系統(tǒng)不完善，黏土層較薄，排水溝道用作灌水渠道需采用防滲措施，因此仍采用傳統(tǒng)灌排分開、單灌單排模式，分別布置灌水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)進行灌溉。

2灌排結(jié)合渠道水位確定

在工程布置上，各灌排結(jié)合渠道最好灌溉與排水同向，為了不影響下級溝道排水，各渠道灌水水面線盡量不高于排水水面線，以烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)灌排結(jié)合渠道水位推求為例，根據(jù)田間排水水位推求，初步確定各斗農(nóng)渠進口水位，考慮支渠縱坡坡降及上、下級渠道銜接條件，同時滿足不沖不淤流速要求，以工程量少和投資省為原則設(shè)計支渠水面線，并調(diào)整斗渠進口水位，使支渠水面線能夠滿足各斗渠分水口水位要求，并且滿足斗渠水面線不高于排水水面線。斗渠水位詳見表1。

表1　烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)灌排結(jié)合斗渠水位表

由表1可知，各斗渠進出口水位與排水相應(yīng)水位相差0.0m～0.05m，各灌排結(jié)合斗渠能夠滿足下級溝道排水要求；通過調(diào)整支渠水面線，各灌水斗渠進口水位與支渠相應(yīng)水位相差0.0m～0.11m，支渠水面線能夠滿足各斗渠分水口水位要求。

3灌排結(jié)合渠道設(shè)計流量

為不影響排水，灌排結(jié)合渠道流量設(shè)計應(yīng)根據(jù)排水溝道流量與渠道流量進行對比，選取較大流量作為渠道設(shè)計流量，即分別比較各渠道首端及末端灌水、排水流量，當(dāng)灌水流量大于排水流量時采用灌水流量，當(dāng)灌水流量小于排水流量時采用排水流量。結(jié)合烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)，灌排結(jié)合渠道設(shè)計流量推求如下：

烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)支渠實行續(xù)灌制度，斗農(nóng)渠采用輪灌制度，縮短輸水時間，加大了輸水流量，工作的渠道減少了輸水損失量，有利于農(nóng)業(yè)耕作和灌水工作的配合，提了灌水效率。

灌排結(jié)合渠道設(shè)計流量推求公式如下：

農(nóng)渠毛流量為：

(1)

斗渠毛流量為：

Q毛，斗=Q凈，斗+S斗×1斗

(2)

斗渠設(shè)計流量見表2。

表2　烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)灌排結(jié)合斗渠設(shè)計流量表

由表2可知，通過計算，灌水首端流量大于排水末端流量，灌水末端流量小于排水出口流量，為滿足灌排水要求，首端、末端均選取較大流量作為設(shè)計流量。由于各灌排結(jié)合渠道首端、末端流量相差較小，僅0～0.09m3/s，因此，各灌排結(jié)合渠道首端、末端選取同一流量(較大值)作為其設(shè)計流量。

4結(jié)論

隨著黑龍江省三江平原灌區(qū)的建設(shè)，灌排結(jié)合模式已經(jīng)被大多數(shù)灌區(qū)設(shè)計所采用，本文通過對烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)灌排結(jié)合模式進行分析，簡要論述了灌排結(jié)合模式的選擇條件、灌排結(jié)合渠道的水位確定以及灌排結(jié)合渠道設(shè)計流量選取等，從而為更好地進行灌排結(jié)合渠道斷面設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1]黑龍江農(nóng)墾院.黑龍江省三江平原“兩江一湖”干流沿岸灌區(qū)規(guī)劃報告[R].哈爾濱：黑龍江農(nóng)墾設(shè)計研究院，2005.

[2]佳木斯市水利設(shè)計院.黑龍江省三江平原烏蘇鎮(zhèn)灌區(qū)近期工程初步設(shè)計報告[R].佳木斯市：佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院，2010.

[3]中華人民共和國水利部.GB50288—99.灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國水利電力出版社，1999.

文章編號：1007-7596(2016)04-0204-03

[收稿日期]2016-03-29

[作者簡介]李影(1974-)，女，河南上蔡人，高級工程師，從事農(nóng)田水利規(guī)劃設(shè)計工作；陳英杰(1965-)，男，黑龍江湯源人，副院長，主管技術(shù)質(zhì)量管理工作；朱萍萍(1981-)，女，黑龍江肇源人，工程師，從事水文與水資源設(shè)計工作。

中圖分類號：TV212.5+4

文獻標(biāo)識碼：B