石津灌區(qū)四干渠渠道水有效利用系數(shù)分析

陳 濤，邊紅彬

（河北省石津灌區(qū)管理局，河北石家莊 050051）

1 基本情況

1.1 四干渠首至白宋莊段情況

渠首至白宋莊段全長12.7 km，該渠段中間共有分水口18 個，其中分干渠1 個、支渠2 個、斗渠15個，分干渠及節(jié)制閘下由魏橋管理處管理并測流，支斗口由寨里灌溉站管理并測流。

1.2 白宋莊至劉頭段情況

白宋莊至劉頭段全長9.125 km，該渠段中間共有分水口25 個，其中分干渠3 個、支渠5 個、斗渠17 個，各支斗口屬于寨里灌溉站下段，其中劉頭支渠屬高古莊灌溉站，分干渠有燕河分干，渠段末端劉頭分水點由二分干、三分干向下分水。

以上兩渠段的測流基本情況為干渠、分干渠采用流速儀測流，由魏橋管理處分水點人員施測，測流方法均采用一點法。支斗渠采用浮標測流，由灌溉站測流人員施測。

1.3 測流資料

四干渠首資料采用和樂寺配水點實測資料及其整編后的水量，四干渠首以下資料采用位橋管理處各有關(guān)站點日常測流數(shù)據(jù)、加測數(shù)據(jù)、流量計算表和放水日志等資料。

2 渠道水有效利用系數(shù)分析計算

渠道水有效利用系數(shù)分析采用水量統(tǒng)計分析法和瞬時流量測算分析法。

2.1 水量統(tǒng)計分析法

水量統(tǒng)計分析法是根據(jù)灌溉用水過程中某一渠道的進口和出口水量的觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算。正常灌溉期間，水量統(tǒng)計要求“2測7觀”，即每天2次實測流量和7次觀測水位（0、6、9、12、15、18、21時），流量增減變化時隨時加測，并做好相應(yīng)記錄。灌溉結(jié)束后，根據(jù)實測數(shù)據(jù)分析整編出測流斷面的水位—流量關(guān)系曲線，推求日平均流量，計算總水量，然后根據(jù)上下游測流斷面的總水量計算得出渠道水有效利用系數(shù)，見表1。

表1 采用水量統(tǒng)計分析法計算得出的四干渠渠道水有效利用系數(shù) m3/s

2.2 瞬時流量測算分析法

瞬時流量測算分析法采用流速儀測流法測定渠道進口斷面和出口斷面流量，根據(jù)各斷面的流量來計算渠道水有效利用系數(shù)。實測時上游測水斷面流量測量完成后，根據(jù)流程推算確定下一個測水斷面的施測時間，以保證各斷面施測的是同一股水。

實驗渠段采用中間支渠口較少、渠段間沒有水流匯入、水流流態(tài)較為平穩(wěn)的渠道。在確保施測時間段內(nèi)風力較小、水流平穩(wěn)、沒有調(diào)閘變動的情況下測流，這樣就在很大程度上避免了由于流程時間不準和風力對測流而產(chǎn)生的誤差，然后依據(jù)渠段間各口至渠首距離確定流程時間，逐個對各個支渠口進行測流。采用瞬時流量測算法計算得出的四干渠渠道水有效利用系數(shù)，見表2。

表2 采用瞬時流量測算分析法計算得出的四干渠渠道水有效利用系數(shù)m3/s

3 結(jié)果評價

渠首數(shù)據(jù)為整編后數(shù)據(jù)，魏橋管理處數(shù)據(jù)根據(jù)各分水點日均水量和測站實測支斗口日均水量累加而來，真實有效，渠道水有效利用系數(shù)計算結(jié)果反映了渠道的真實運行情況。兩種方法計算得出的四干渠渠道水有效利用系數(shù)比較，見表3。

表3 2011年春灌四干渠渠道水有效利用系數(shù)分析比較

瞬時流量測算分析法結(jié)果顯示，渠首至白宋莊段渠道水有效利用系數(shù)相對穩(wěn)定，數(shù)值與規(guī)定系數(shù)0.93 相比偏大；白宋莊至劉頭段渠道水有效利用系數(shù)不穩(wěn)定，變化較大，與規(guī)定系數(shù)0.92相比偏小。

水量統(tǒng)計分析法所測渠道水有效利用系數(shù)結(jié)果與瞬時流量測算分析法所測渠道水有效利用系數(shù)結(jié)果相比較，上下兩段渠道水有效利用系數(shù)前者均小；從渠首至劉頭渠道水有效利用系數(shù)看，瞬時流量測算分析法結(jié)果要大于水量統(tǒng)計分析法結(jié)果。這說明用水管理還有一定的提升空間。

兩種方法所測結(jié)果與魏橋管理處規(guī)定系數(shù)相比，上段渠道水有效利用系數(shù)均大于規(guī)定系數(shù)，下段均小于規(guī)定系數(shù)。

4 渠道水有效利用系數(shù)影響因素分析及建議

（1）混凝土襯砌渠道相較土渠來說對水量的波動更為敏感，上游水位一個小的波動會對下游用水有一個大的影響，因此保持四干渠用水的穩(wěn)定性很重要。建議盡量保證四干渠沿線各干、支斗口用水的穩(wěn)定性，特別是保證靠近分水點上下游的支、斗口用水的穩(wěn)定性。

（2）四干渠沿途各支斗渠，進水口水位高，縱坡大、沖刷較重，水面寬（最大寬度有6～7m），渠道斷面測量計算的精準對支斗口測流結(jié)果也有較大影響。因此，建議對渠道斷面尺寸的測量盡量精準。

（3）日常測流結(jié)果有時與上下游相差較大，原因可能是在水位波動大時進行的測流造成上下游測流結(jié)果不符。因此，建議盡量在水位平穩(wěn)時施測，測流過程中水位波動大時要等水位平穩(wěn)后進行加測。