徐忠民，關(guān)傳弢

(中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130021)

編制好灌區(qū)配水計(jì)劃是灌區(qū)科學(xué)灌水、節(jié)約用水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平低下，先進(jìn)的灌溉技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)未能在大面積上推廣應(yīng)用。一些水利主管部門(mén)和灌區(qū)管理單位，忙于“要錢(qián)搞建設(shè)”，把著眼點(diǎn)放在渠道對(duì)付通水就行，不僅渠系未能形成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造物也很簡(jiǎn)陋，灌溉管理和灌水技術(shù)的改革，無(wú)法擺到應(yīng)有的位置上。有些老灌區(qū)仍然沒(méi)有擺脫過(guò)去那種陳舊的供水習(xí)慣，灌水無(wú)序，用量無(wú)控。有的水管所和鄉(xiāng)(鎮(zhèn))水管站，管水人員不會(huì)編制配水計(jì)劃，在灌溉期內(nèi)憑感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)判斷各級(jí)渠道或渠段的過(guò)水流量，靠估計(jì)數(shù)字進(jìn)行田間配水，因而渠道跑冒滴漏時(shí)有發(fā)生，灌溉水量大量流失，水的利用系數(shù)很低。

為了滿足當(dāng)前計(jì)劃用水、節(jié)約用水，增強(qiáng)水管員科學(xué)配水觀念的需要，現(xiàn)推介一種簡(jiǎn)便的配水計(jì)劃編制方法，供灌溉管理技術(shù)人員參考[1]。

1 編制配水計(jì)劃主要立足于節(jié)水增效

科學(xué)配水計(jì)劃編制的基礎(chǔ)是真實(shí)的基本資料。從當(dāng)?shù)貙?shí)際情況出發(fā)，因地制宜的配水，才能順利執(zhí)行配水計(jì)劃，做到節(jié)水增效。在編制配水計(jì)劃前，要充分搜集以下各項(xiàng)基本資料。

1.1 用水單位基本情況

包括各用水單位的耕地面積，需提供用水保證的灌溉面積、作物品種、種植計(jì)劃及地塊分布情況，灌溉制度和栽培技術(shù)，灌水習(xí)慣，有無(wú)井渠結(jié)合，土壤質(zhì)地，了解用水單位的要求，如：供水次數(shù)和供水時(shí)限等。

1.2 主要作物灌溉制度

搜集灌溉管理所或試驗(yàn)站長(zhǎng)期積累或測(cè)試的各種作物灌水方式、灌水定額、灌溉定額等資料，通過(guò)資料分析、匯總，總結(jié)各種農(nóng)作物的需水規(guī)律和最佳灌水時(shí)間。據(jù)此制定符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的灌溉制度，并要對(duì)灌區(qū)內(nèi)各類(lèi)土壤進(jìn)行物理性能的觀測(cè)分析，掌握不同土壤田間最大持水量的實(shí)際資料[2]。

1.3 調(diào)查可為灌區(qū)供水的水源情況

從水庫(kù)或江河自流引水與提水的灌區(qū)，其主要水源大都受降雨徑流影響較大，在編制配水計(jì)劃前，必須了解不同時(shí)期水源地可為灌區(qū)供水的能力，在編制計(jì)劃中做到水量平衡。

1.4 渠系工程情況

可從竣工測(cè)量或運(yùn)行實(shí)測(cè)資料取得。必須測(cè)算渠系水的利用系數(shù)，有的灌區(qū)也可采取重點(diǎn)渠段實(shí)測(cè)與多年運(yùn)行積累的資料相結(jié)合的辦法，用實(shí)測(cè)出的典型渠道及渠系水的利用系數(shù)，分析推算其他渠道或渠段，并在實(shí)用中觀測(cè)對(duì)照，加以修正，使其較為接近實(shí)際情況，按照這種方法，誤差必須符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。

2 編制配水計(jì)劃應(yīng)遵循以下法則

2.1 按年度用水計(jì)劃分期分次配水

根據(jù)各用水戶提出的需水申請(qǐng)，首先由灌溉管理單位按水源條件、水文和氣象預(yù)報(bào)等資料，編制灌區(qū)年度用水計(jì)劃。然后按農(nóng)作物實(shí)際需要供水出發(fā)，區(qū)分水、旱田各種農(nóng)作物不同生長(zhǎng)期的需水情況，編制出某一時(shí)期(時(shí)段)或某一輪次配水計(jì)劃，并經(jīng)相應(yīng)的各級(jí)水管委員會(huì)民主討論，以確保需要灌水的作物，按時(shí)按量得到灌溉。

2.2 統(tǒng)一調(diào)配水量、分級(jí)配水

在編制配水計(jì)劃時(shí)，要充分考慮灌區(qū)內(nèi)的各種水源，施行全灌區(qū)統(tǒng)一調(diào)配水量，從全局著眼，分級(jí)行使水權(quán)。供水的原則是：先下游后上游，上下兼顧，及時(shí)準(zhǔn)確，留有余地。

2.3 自下而上匯總灌溉面積，從下游向上游逐段推算灌溉需水量

灌水前，先由村屯提出用水申請(qǐng)書(shū)，由支渠管理所(或鄉(xiāng)水管站)匯總，制定支渠用水計(jì)劃，報(bào)灌區(qū)管理處。由灌區(qū)管理處匯總所轄各支渠的用水計(jì)劃，進(jìn)行綜合平衡，并從末級(jí)固定渠道下游進(jìn)水口，向上游逐段推算各進(jìn)水口所屬的流量，一級(jí)一級(jí)進(jìn)行計(jì)算，直到干渠，提出應(yīng)從干渠渠首引入的流量和本次配水計(jì)劃，報(bào)主管部門(mén)批準(zhǔn)。

2.4 自下而上，分段下達(dá)配水計(jì)劃

灌區(qū)管理處按批準(zhǔn)核定的機(jī)會(huì)引水流量(或總水量)，依據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在位置和灌溉需水情況，將水量分配到各支渠，實(shí)行干渠續(xù)灌，流量包段，支渠管理所再將配得的水量，分配到各村，實(shí)行支渠輪灌，定時(shí)包灌，如此逐級(jí)分配下達(dá)直至屯、戶，再實(shí)行定地塊、定水量、定時(shí)間，“三定”輪灌。

3 渠道引水流量的計(jì)算方法

由于灌區(qū)大小和地形不同，在渠系布置上存在著：一是級(jí)別不一致，有的灌區(qū)設(shè)干、支、斗、農(nóng)四級(jí)固定渠道，有的設(shè)干、支、斗三級(jí)固定渠道，也有的只有二級(jí)固定渠道；二是同一級(jí)渠道，控制的耕地面積和灌溉面積不同，有時(shí)甚至相差很大。編制配水計(jì)劃時(shí)，需要根據(jù)渠系布置的具體情況，從下級(jí)到上級(jí)，從渠尾到渠首逐段演進(jìn)推算。

各級(jí)渠道引水流量可按下列公式計(jì)算[3]：

Q=MF/86 400Tη

(1)

式中：Q為渠道引水流量，m3/s；F為灌溉面積，畝；M為灌水定額，m3/畝；T為放水天數(shù)，d；η為支渠以下渠系水的利用系數(shù)。

以某灌區(qū)一支渠的引水流量計(jì)算為例：

某支渠共有7條斗渠，各斗渠的樁號(hào)位置及凈灌溉面積如表1。

表1 各渠道樁號(hào)位置及凈灌溉面積

萬(wàn)畝綜合灌溉定額為0.55～0.58 m3/s，各級(jí)渠道水利用系數(shù)為：η斗渠0.92，η農(nóng)渠0.85，η田間0.92，經(jīng)推算，此支渠的設(shè)計(jì)流量見(jiàn)表2。

表2 渠道設(shè)計(jì)流量

假如某灌區(qū)只有一條干渠從渠首引水，供甲乙丙三個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的灌溉用水，每鄉(xiāng)(鎮(zhèn))各有一條支渠供本鄉(xiāng)控制使用，推求需由干渠引入本支渠的供水凈水量。甲鄉(xiāng)處于干渠上游，由一引支供水，乙鄉(xiāng)處于中游，由二引支供水，丙鄉(xiāng)處于下游，由三引支供水。

則一引支流量：

Q1=M1F1/86 400Tη1

(2)

二引支流量：

Q2=M2F2/86 400Tη2

(3)

三引支流量：

Q3=M3F3/86 400Tη3

(4)

式中：Q1、Q2、Q3為由干渠向支渠供水的凈流量，m3/s；F1、F2、F3為各支渠的計(jì)劃灌溉面積，畝；T為干渠計(jì)劃放水天數(shù)，d；η1、η2、η3為各支渠的支渠以下渠系水利用系數(shù)。

從干渠配水進(jìn)入各渠段支渠進(jìn)水口處的毛流量依次由下游向上游推算。

三引支引水口：

Q三毛=Q3/ηc

(5)

二引支引水口：

Q二毛=(Q三毛+Q2)/ηb

(6)

一引支引水口：

Q一毛=(Q二毛+Q1)/ηa

(7)

式中：ηc、ηb、ηa為干渠各段水的利用系數(shù)，其他符號(hào)同前。

為了使各用水單位同時(shí)放水灌田，同時(shí)完成灌溉任務(wù)，在編制配水計(jì)劃時(shí)，可根據(jù)灌區(qū)的不同特點(diǎn)，劃分若干配水組，使每個(gè)配水組的灌溉面積與配水流量大致相等，在同一配水組內(nèi)，配水組引水天數(shù)，即為干渠續(xù)灌放水天數(shù)。村(屯)用水時(shí)數(shù)可用村(屯)灌溉面積×農(nóng)渠灌水時(shí)數(shù)/農(nóng)渠灌溉面積進(jìn)行計(jì)算。

4 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)的灌區(qū)普遍存在“建重于管”的問(wèn)題，尤其是運(yùn)行多年的老灌區(qū)，灌溉水利用系數(shù)偏低、建筑物老化失修、跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重，灌區(qū)的實(shí)灌面積達(dá)不到設(shè)計(jì)灌溉面積，既浪費(fèi)水資源，又不能充分發(fā)揮灌溉效益，如果基礎(chǔ)管理人員能夠編制恰當(dāng)?shù)墓鄥^(qū)配水計(jì)劃，則可有效的解決上述問(wèn)題。

[1] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范:GB/T 50363—2006[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[2] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.灌區(qū)規(guī)劃規(guī)范：GB/T 50509—2009[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國(guó)建設(shè)部.灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50288—1999[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1999.