关于灌渠设计偏差的一点思考

王富欣，姜海涛，石 炜，曾斯亮

（江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司，223005，淮安）

一、灌渠设计偏差的分析

1.灌渠设计原则及方法

（1）灌渠规划设计原则

①渠道规划应因地制宜。干渠应布置在灌区内较高地带，其他各级渠道亦应布置在各自控制范围内的较高地带，以便尽量实现自流灌溉。②应使工程量和工程费用最小，减少土地平整量。③斗渠、农渠的布置要满足机耕要求。④要考虑综合利用，灌渠的布置应参照行政区划确定。⑤灌溉渠系规划要着眼长远，立足当前，应和土地利用规划相配合，提高灌水工作效率。

（2）灌渠规划设计步骤

①勘察、纸上定线、定线测量。②计算作物需水量与灌溉用水量，确定灌溉制度与灌溉方法。③布置渠道系统，包括附属构筑物。④计算渠道及附属构筑物的过水流量、水位等水力要素，设计渠道及附属构筑物的结构形式。

2.分析灌渠设计偏差

（1）现状情况掌握不够，勘察测量工作不足

目前的灌区工程，绝大多数是对老灌区进行改造、完善，这必然要求设计人员对灌区现状情况充分调查、掌握，查找足够的资料、数据。但由于各种原因，常常不能得到一些设计必需的数据资料。比如有的灌区由于前期工程是多年以前所建，部分工程资料遗失，这样可能导致后续工程设计发生偏差。而有的灌区经过多次的前期工程实施，后续工程设计时难以全面、详实地掌握已建工程情况，因而可能导致后续设计工程不配套、不协调，在流量、水位、功能、管理等方面出现偏差。

有的灌区面积大、构筑物数量较多，由于勘察测量工作量大且时间紧迫，可能会降低勘测深度，简化勘测内容，甚至遗漏部分勘测内容，不能为规划设计提供详实、可靠的数据，势必导致设计成果出现较大误差。比如灌区内渠道数量较多，分布范围广，斗渠、农渠又容易发生漏测现象，斗渠、农渠的数量、长度、地质、典型点高程等数据资料对计算典型支渠水利用系数及流量至关重要。又如有的斗渠、农渠周围地形起伏，如果测量工作不足的话，则会导致渠道高程设计不合理，造成灌溉困难。

（2）设计灌水率计算参数选取不当

按照《农田水利学》提供的计算方法，根据作物的种植比例、灌水定额、灌水天数计算设计灌水率。选择的参数大小不合适，会导致计算出来的设计灌水率偏差较大，影响灌渠设计流量的大小。比如在确定种植比例时，选取的设计水平年不恰当。再如，多数灌区前期已经建设了部分内容，后续设计时常常直接引用前期设计成果，并没有仔细核实，从而导致本次工程设计出现偏差。

（3）渠系水利用系数计算不当

①典型渠道选取不当。大中型灌区的支渠数量有十几条甚至数十条之多，通常选取其中一条作为典型支渠计算出渠道水利用系数，然后将计算结果作为整个灌区所有支渠的水利用系数来计算流量。渠道水利用系数直接影响着设计流量，因此典型渠道的选取是很重要的环节，必须选取最具代表性的渠道作为典型渠道。

②参数选取不当。计算渠道水利用系数时，容易取值不当的参数是农渠、斗渠的长度。这是因为农渠、斗渠数量众多，为了赶时间，勘测人员一般不去测量其长度，有时对农渠数量也没有调查清楚,于是设计人员就大致估计参数的大小。这几个参数取值不同，计算出的支渠水利用系数相差很大，由此造成设计偏差。

③没有对计算结果进行校正。渠系水利用系数乘以田间水利用系数，得到灌溉水利用系数。然后应该与已正常运行的相似灌区进行比较，可以知道本次计算结果是否偏离正常范围。如果附近灌区有实测的渠系水利用系数，也可以将其与本次计算结果相比较。按支渠利用系数计算公式计算出来的灌溉水利用系数一般较大，需要乘以0.9～0.95的系数。

④各级渠道水利用系数混用。各级渠道的水利用系数不同，但有的设计人员未完全弄明白，而将渠道水利用系数混用。比如在推算斗渠流量时，斗渠水利用系数用支渠水利用系数代入，导致计算结果偏大，从而导致斗渠的尺寸比实际所需的大，实际运行时水深变浅了,最终导致灌溉困难。

（4）推算渠道水位偏差较大

在推算水位之前，需要有详实的现状资料，统计渠道上各种构筑物的数量及位置，掌握准确的渠首水位及田间典型点高程，这些资料数据左右着水位的推算结果。在推算各条渠道的设计水位时，既需要自下而上推算，也需要自上而下推算，综合之后选取合理数值。而实际上设计者对现状情况掌握不充分，或者参数取值不当，导致推算出的水位出现较大偏差。

（5）渠道尺寸设计不当

设计渠道尺寸的过程，一般是先计算水力最佳断面，再计算实用经济断面，最后根据实际情况对结果加以修正，合理取值。其间容易取值不当的参数是渠道纵坡与糙率，从而影响渠道水深与渠道尺寸。灌区内不少渠道需要测量之后才能得知其纵向底坡的大小，特别是斗渠、农渠数量较多，而事实上勘察测量工作有时不到位，遗漏一些勘测内容。而有的设计人员为了赶工期，就自行估计一个数值，必然导致计算结果出现偏差。对于断面形状复杂的渠道，或是断面部分衬砌的渠道，需要按相关公式计算其综合糙率。

还有一种情况是设计人员计算渠道断面尺寸时，用加大流量代替设计流量进行计算，必然导致渠道断面设计尺寸比实际需求的大，当通过正常设计流量或最小流量时，水深比预计的浅，导致灌溉困难。

二、对策及建议

根据以上分析，为了规避灌渠设计偏差，建议从以下方面着手：

（1）灌区现状详实调查、充分掌握，勘测工作做足做实、准确可靠

要对灌区已建情况充分掌握，对于需要新建、拆建、改造、完善的工程内容做到心中有数。要通过查资料、勘察、测量等方法获得必要的基本设计参数，不能凭空拟定、大致估量。勘察测量工作要为设计工作提供有力支撑，不能由于时间紧迫、工作量大，就简单测量，降低深度，甚至遗漏勘测内容。

（2）透彻理解计算原理，恰当选取计算参数

如果设计人员不求甚解、粗枝大叶，对计算原理、方法、公式理解不透彻，就容易选取不恰当的计算参数，甚至采用不正确的计算公式，计算结果必然与实际不符，势必出现设计偏差。相反，如果透彻理解了计算原理、参数含义，就能很大程度地避免选取不当数据，从而得出合理结果。

（3）设计人员要严谨细致，设计成果要层层把关

灌区内渠道和相关建筑物数量众多，工作量大，勘测设计人员必须严谨对待、细致认真，在时间紧迫的情况下，也要端正心态、理清思路、不急不躁、勤恳工作。设计过程中，对本文提到的容易引起设计偏差的地方，要做到足够重视、认真仔细，这样可以规避常见的设计偏差。

设计成果要依次经过自查、校核、审查等程序，层层把关。首先要自查，查缺补漏，要将计算成果与相似灌区进行比对。然后进行细致的校核，查找不足和错误，补充完善，然后再送给经验更丰富的人员审查、把关。

[1]郭元裕.农田水利学[M].北京：中国水利水电出版社，1997.

[2]灌溉与排水工程设计规范（GB 50288-99）[S].北京：中国计划出版社，1999.