灌溉水的利用系数推求方法及要求

张忠萍

( 齐齐哈尔市橡胶坝水利枢纽工程管理站，黑龙江 齐齐哈尔161006)

灌溉水的利用系数包括渠系水利用系数、田间水利用系数和灌溉水利用系数。

1 灌溉水利用系数的推求

所谓灌溉水利用系数系指末级固定渠道放出的总水量与渠首引进的总水量的比值。

根据渠道沿线的土壤类型和地下水埋深等具体情况，选择比较顺直渠段，并在这一渠段内无水量加入和流出时，在同一时间观测上、下游两个断面的流量，可求得该段渠道水的利用系数η 值:

式中: η 为某级渠道水的利用系数; Q1为上游断面实测流量，以m3/s 计;Q2为下游断面实测流量，以m3/s 计。

选择测验渠段长度L 值，应视该渠段流量的大小而定，应按表1 进行:按照水平衡原理:

表1 渠边测验段L 值的确定

ΔQ渗、ΔQ蒸与测验渠段长度L 有关，L 值越大，ΔQ渗、ΔQ蒸也越大，反之越小。因此，在选择测验渠段时，尽可能选择较大L 值，提高渠系水利用系数推算精度，但是，在条件所限的情况下，可根据实际情况选择L 值。

对于每个灌区分别采用精测法施测干、支、斗、农渠4级渠道水利用系数，其连乘积即为该灌区的渠系水利用系数，按式(3) 计算:

2 田间水利用系数推求

所谓田间水利用系数系指净灌水定额与末级固定渠道放出的单位面积灌水量的比值。

田间水利用系数按式(4) 计算:

式中:ηt为田间水利用系数; m 为设计灌水定额，m3/hm2; A为末级固定渠道控制的实灌面积，hm2;W 为末级固定渠道放出的总水量，m3。

2.1 实测方法

在灌区中应选择具有代表性的田间地块( 土地平坦，地下水适中等) ，通过实测灌水前后3 d内土壤含水量的变化，计算净灌水定额，求得田间水利用系数:

式中:β2、β1分别为灌水前后计划湿润层的土壤含水率( 以干土重的百分数表示) ;γ 为土的干容重，t/m3;H 为计划湿润深度，m。

2.2 土壤含水率测定步骤

1) 将盛土的铅盒( 直径60 mm，高30 mm) 洗净烘干，放入干燥器中冷却至室温，迅速用感量为1/100 g的普通天平准确称重( W1) 。

2) 按采样要求采用，取新鲜潮湿土样约25 g放入铅盒中，平铺后盖好，迅速称重( 要有3个重复) ，湿土加铅盒重为W2。

3) 将装入湿土的铅盒盖子打开，铅盒的盖子平放在盒下，一同放入烘箱内保持105℃～110℃烘烤8 h，取出加盖，放在干燥器中冷却至室温，迅速称重( W3) 。

2.3 分析计算

式中:W 为土壤含水量，即单位重量干土中含有的水分重量，%;W1为铅盒重量，g; W2为湿土加铅盒重量，g; W3为干土加铅盒重量，g。

将计算的W 值代入式(4) ，求得田间水利用系数，再以渠系水利用系数与田间水的利用系数乘积求得灌溉水利用系数。

3 流量测验精度要求及合理性分析

3.1 流量测验精度要求

短距离渠段小流量状态下，推求渠系水利用系数可能产生的最大误差是流量测验误差，整个流量测验工作做不好，计算的渠系水利用系数不合理，整个工作是徒劳的，劳民伤财的，因此，对流量测验精度必须引起足够的重视，引起流量测验的误差，包括控制断面选择的误差、流速仪本身的误差，测宽、测深、测速等误差。为了减少误差，提高流速测验计算精度，特作以下规定:

1) 尽可能选择顺直、断面稳定、流态较好、脉动较小的测验断面。

2) 流速仪选择新的或使用时间短的，若两台流速仪使用，要同时进行比测，以精度较高的1 台流速仪为基准，作一致性改正。

3) 测宽最好用钢尺量测，重复量测3 次，取平均值。

4) 测深线按精密水道断面要求布设，控制断面地形转折变化，测深要读到毫米。

5) 测速线按精测法布设，测点按三点法和五点法，测流历时≥100 s，测量的流速计到小数后3 位，特别小流速可计到小数后4 位。

6) 流量成果计算到小数后4 位。

3.2 合理性分析

1) 由于渠段内渗漏和蒸发损失，应Q1＞Q2，且随L 值的增大Q1与Q2的差值越来越大。

2) 土渠渠系水利用系数，即η渠系= η干× η支× η斗×η农，一般情况下，≤0.6。若＞0.6，要作进一步测量分析。

［1］李龙辉. 水稻灌区灌溉水利用系数测定方法［J］. 黑龙江水利科技，2006，34(2) :72－75.

［2］任友山. 灌溉水利用系数实验分析［J］. 黑龙江水利科技，2009，37(2) :40.