小型灌区灌溉渠道流量确定方法以黄草坝段家寨

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内容摘要：小型灌区灌溉渠道流量确定方法以黄草坝段家寨

　　摘要：小型灌区是我国粮食生产的重要保障,也是农业用水大户。由于龙陵县是一个以山区为主的县份，灌区面积均较小，因此灌溉渠道设计的较多，渠道流量的确定是设计中最重要的问题，同时由于灌区较小，一般都缺乏基础资料，无法按照规范的设计方法来确定渠道流量，本文以黄草坝段家寨大沟为例提出小型灌区渠道流量确定的简单计算方法。
　　关键词：小型灌区流量灌溉制度
　　Abstract: the small irrigation area is an important guarantee of Chinas grain production, is also agricultural water users. Because LongLing county is a mountainous area primarily to XianFen, irrigation area are smaller, so irrigation channel design more, channel to determine the flow rate is in the design of the most important issues at the same time because irrigation area is small, generally lack of basic material, not according to specification design methods to determine the channel flow, this paper HuangCao home village in the dam as an example big ditch proposed small irrigation canal of simple calculation method to determine the flow rate.
　　Keywords: small irrigation flow irrigation system
　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
　　一、引言
　　龙陵县是一个以山区为主的县份，县内山多坝少，耕地大多较分散，万亩以上的灌区仅有平达灌区和勐糯灌区，其余灌区面积均较小，尤其以面积为一千亩左右的微型灌区较多。近几年来，水利部门及财政、发改、农业、扶贫等各部门都积极向上争取投资，解决这些小灌区的灌溉问题，灌溉渠道设计的较多，渠道流量的确定是设计中最重要的问题，同时由于灌区较小，一般都缺乏基础资料，无法按照规范的设计方法来确定渠道流量，本文以黄草坝段家寨大沟为例提出小型灌区渠道流量确定的简单计算方法。
　　二、灌溉范围及作物种植
　　首先应调查清楚渠道需要灌溉的面积，其次调查清楚灌溉范围内现状作物的种植种类及比例，并按照当地的发展思路确定项目区规划种植比例，实例灌区黄草坝段家寨大沟灌溉范围内有耕地面积1050亩，其中水田850亩，占80.95%、旱地200亩。
　　三、灌溉制度设计
　　一般小型灌区都缺乏基础资料，无法按规范设计灌溉制度，其灌溉制度以《云南省用水定额》(DB53/T168-2006)为主要依据，结合周边地区近几年同类工程的设计资料拟定。实例灌区灌溉制度设计如下：
　　1水稻灌溉制度
　　项目区水稻种植为一季中稻，品种为灿型杂交稻及粳型杂交稻。按《云南省用水定额》(DB53/T168-2006)，具体用水为：
　　秧期用水：水稻全生育期160天左右，一般3月下旬播种，5月上旬移栽，8月下旬收割，秧期灌水240m3/亩，秧田与大田之比1:10，用水时间3月下旬至4月下旬。
　　本田期灌水量：本田期灌水量如表①;主要灌水期为5、6、7三个月。
　　表①水稻本田期灌水量表P=75%

月份	5月上旬	5月中旬	5月下旬	6月上旬	6月中旬	6月下旬	合计
本田期灌水量（m3/亩）	70	70	70	50	50	40	350

　　2旱作物灌溉制度
　　2.1计算灌区净灌水率
　　灌溉制度及种植规划确定后，就可计算灌区的万亩供水过程及净利灌水率，因渠道设计是以规划水平年为标准，所以只需计算规划水平年的灌水率，灌溉保证率一般取75%。
　　四、灌区需水量
　　根据灌区万亩供水过程计算灌区需水量，需计算现状及规划水平年的需水量以作对比。渠道的现状渠系水利用系数，根据渠道的现状防渗建设情况分析综合取定，规划渠系水利用系数根据规范确定。
　　实例灌区，渠道的现状情况为土渠，未进行防渗处理，渗漏损失较严重，现状灌溉水利用系数综合取为：η现状=0.40。设计灌溉水利用系数根据《灌溉与排水渠道设计规范》(GB50288—99)第3·1·8条取田间水利用系数ηf=0.95;渠系水利用系数
　　ηs=0.75;则灌溉水利用系数为：
　　η设计=ηsηf=0.95×0.75=0.7125
　　用水量见表②：
　　表②：灌区总供水过程线(P=75%)单位：万m3

月份项目		1	2	3	4	5	6	10	11	12	全年合计
现状灌溉面积1050亩	需水量	4.62	5.15	1.23	2.50	18.82	12.87	0.82	3.82	4.55	54.38
	毛需水量 η现状=0.40	11.55	12.88	3.08	6.25	47.05	32.17	2.05	9.55	11.37	135.95
	月平均流量（m3/s）	0.0446	0.0497	0.0119	0.0241	0.1815	0.1241	0.0079	0.0368	0.0439
规划灌溉面积1050亩	需水量	4.62	5.15	1.23	2.50	18.82	12.87	0.82	3.82	4.55	54.38
	毛需水量 η设计=0.7125	6.48	7.23	1.73	3.51	26.41	18.06	1.15	5.36	6.39	76.32
	月平均流量（m3/s）	0.0250	0.0279	0.0067	0.0135	0.1019	0.0697	0.0044	0.0207	0.0247

　　五、可供水量分析
　　一般小型灌区内均没有蓄水工程，靠引用取水口以上径流区天然径流灌溉，由于灌区用水与降水存在时间上的矛盾，所以不能以整个控制径流区的总产水量作为可供水量，而应以有效的供水量作为可供水量。同时，这些小型河道内均无实测水文资料，所以产水量计算应以周过水文站点资料作为参考，用正确的方法确定取水区径流量及年内分配。
　　实例灌区段家寨大沟渠在香柏河上游取水，渠首取水口以上控制径流面积13km3，区内无水文站，资料缺乏，但与香柏河相邻的苏帕河上有解放后就设立的朝阳水文站，资料系列较好，且苏帕河流域与本流域为领域，降水等因素相同，故利用苏帕河资料，采用面积比拟法计算本区径流过程。成果见表③。
　　表③:段家寨大沟取水口径流分配表(P=75%)

月份	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	年合计
月径流（万m3）	113.97	106.65	79.04	36.45	40.19	67.15	167.49	199.49	212.82	169.31	158.94	129.37	1480.87
月平均流量（m3/s）	0.4397	0.4114	0.3049	0.1406	0.1550	0.2591	0.6462	0.7696	0.8211	0.6532	0.6132	0.4991

　　六、水量平衡分析
　　用水量和可供水量都确定以后，就需进行灌区水量平衡分析，通过分析，算清水帐，验证灌溉规划是否合理，水量能否满足灌溉要求，由于降水和水资源年内分配不均，水量分析应进行年内逐月平衡。
　　实例渠道取水口以上区域内年产水量1480.87万m3，而项目区灌溉用水，现状为135.95万m3，规划为76.32万m3，用水量远远小于产水量，总水量是相当充足的，但是区内无蓄水工程，而降水和水资源年内分配不均，用水较大的5、6月份正好是降水最少的月份，同时，区内还有硅厂等企业和集市，这些行业用水为每月5万m3，年用水60万m3。
　　可看出，现状情况下，区域年产水量1480.87万m3，减去城镇及工业用水60万m3，可供农业用水1420.87万m3，但工程有效可供水量仅为124.09万m3，而现状情况下，灌区需水量为135.95万m3，缺水11.86万m3。
　　规划情况下，区域年产水量1480.87万m3，减去城镇及工业用水60万m3，可供农业用水1420.87万m3，工程有效可供水量仅为124.09万m3，规划情况下，灌区需水量为76.32万m3，余水47.77万m3。
　　从平衡分析结果可看出，项目区目前农田缺乏有效灌溉，而主要原因是由于灌溉渠道工程不完善造成，灌区缺水为工程性缺水。规划项目实施后，不仅农田的灌溉问题得到解决，还可节约水量47.77万m3。
　　七、渠道流量确定
　　通过水量平衡，如果水量能满足灌溉要求，说明灌溉规划是合理的，就可根据计算的净灌水率确定渠道设计流量。并根据设计流量计算渠道断面，其断面设计时需按规范用加大流量计算断面，小型渠道流量加大百分数一般取35%，渠系水利用系数采用设计值，实例灌区流量为
　　Q=灌溉面积(万亩)×净灌水率q÷渠系水利用系数η
　　=0.1025×0.74427÷0.7125
　　=0.1071(m3/s)≈0.11(m3/s)
　　即渠道设计流量为0.11(m3/s)。
　　结束语：
　　合理确定渠道的设计流量，是灌区渠道良性运行，发挥灌溉效益的基础。如果渠系设计合理，且得到完善管理，将能有效避免灌溉引水过程中因水量过小、沿程损失过大，渠系水利用系数过低的问题，它是提高灌区灌溉用水量和作物产量的基本条件，在此基础之上才能够进一步实现农业增产、农民增收，实现灌区水资源的合理配置。

责任编辑：中宾科技