灌区配水计划编制的方法

徐忠民，关传弢

(中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021)

编制好灌区配水计划是灌区科学灌水、节约用水的关键环节。由于我国农业生产力水平低下，先进的灌溉技术，长期以来未能在大面积上推广应用。一些水利主管部门和灌区管理单位，忙于“要钱搞建设”，把着眼点放在渠道对付通水就行，不仅渠系未能形成网络，构造物也很简陋，灌溉管理和灌水技术的改革，无法摆到应有的位置上。有些老灌区仍然没有摆脱过去那种陈旧的供水习惯，灌水无序，用量无控。有的水管所和乡(镇)水管站，管水人员不会编制配水计划，在灌溉期内凭感觉和经验判断各级渠道或渠段的过水流量，靠估计数字进行田间配水，因而渠道跑冒滴漏时有发生，灌溉水量大量流失，水的利用系数很低。

为了满足当前计划用水、节约用水，增强水管员科学配水观念的需要，现推介一种简便的配水计划编制方法，供灌溉管理技术人员参考[1]。

1 编制配水计划主要立足于节水增效

科学配水计划编制的基础是真实的基本资料。从当地实际情况出发，因地制宜的配水，才能顺利执行配水计划，做到节水增效。在编制配水计划前，要充分搜集以下各项基本资料。

1.1 用水单位基本情况

包括各用水单位的耕地面积，需提供用水保证的灌溉面积、作物品种、种植计划及地块分布情况，灌溉制度和栽培技术，灌水习惯，有无井渠结合，土壤质地，了解用水单位的要求，如：供水次数和供水时限等。

1.2 主要作物灌溉制度

搜集灌溉管理所或试验站长期积累或测试的各种作物灌水方式、灌水定额、灌溉定额等资料，通过资料分析、汇总，总结各种农作物的需水规律和最佳灌水时间。据此制定符合当地实际情况的灌溉制度，并要对灌区内各类土壤进行物理性能的观测分析，掌握不同土壤田间最大持水量的实际资料[2]。

1.3 调查可为灌区供水的水源情况

从水库或江河自流引水与提水的灌区，其主要水源大都受降雨径流影响较大，在编制配水计划前，必须了解不同时期水源地可为灌区供水的能力，在编制计划中做到水量平衡。

1.4 渠系工程情况

可从竣工测量或运行实测资料取得。必须测算渠系水的利用系数，有的灌区也可采取重点渠段实测与多年运行积累的资料相结合的办法，用实测出的典型渠道及渠系水的利用系数，分析推算其他渠道或渠段，并在实用中观测对照，加以修正，使其较为接近实际情况，按照这种方法，误差必须符合有关规范规定。

2 编制配水计划应遵循以下法则

2.1 按年度用水计划分期分次配水

根据各用水户提出的需水申请，首先由灌溉管理单位按水源条件、水文和气象预报等资料，编制灌区年度用水计划。然后按农作物实际需要供水出发，区分水、旱田各种农作物不同生长期的需水情况，编制出某一时期(时段)或某一轮次配水计划，并经相应的各级水管委员会民主讨论，以确保需要灌水的作物，按时按量得到灌溉。

2.2 统一调配水量、分级配水

在编制配水计划时，要充分考虑灌区内的各种水源，施行全灌区统一调配水量，从全局着眼，分级行使水权。供水的原则是：先下游后上游，上下兼顾，及时准确，留有余地。

2.3 自下而上汇总灌溉面积，从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请书，由支渠管理所(或乡水管站)汇总，制定支渠用水计划，报灌区管理处。由灌区管理处汇总所辖各支渠的用水计划，进行综合平衡，并从末级固定渠道下游进水口，向上游逐段推算各进水口所属的流量，一级一级进行计算，直到干渠，提出应从干渠渠首引入的流量和本次配水计划，报主管部门批准。

2.4 自下而上，分段下达配水计划

灌区管理处按批准核定的机会引水流量(或总水量)，依据乡镇所在位置和灌溉需水情况，将水量分配到各支渠，实行干渠续灌，流量包段，支渠管理所再将配得的水量，分配到各村，实行支渠轮灌，定时包灌，如此逐级分配下达直至屯、户，再实行定地块、定水量、定时间，“三定”轮灌。

3 渠道引水流量的计算方法

由于灌区大小和地形不同，在渠系布置上存在着：一是级别不一致，有的灌区设干、支、斗、农四级固定渠道，有的设干、支、斗三级固定渠道，也有的只有二级固定渠道；二是同一级渠道，控制的耕地面积和灌溉面积不同，有时甚至相差很大。编制配水计划时，需要根据渠系布置的具体情况，从下级到上级，从渠尾到渠首逐段演进推算。

各级渠道引水流量可按下列公式计算[3]：

Q=MF/86 400Tη

(1)

式中：Q为渠道引水流量，m3/s；F为灌溉面积，亩；M为灌水定额，m3/亩；T为放水天数，d；η为支渠以下渠系水的利用系数。

以某灌区一支渠的引水流量计算为例：

某支渠共有7条斗渠，各斗渠的桩号位置及净灌溉面积如表1。

表1 各渠道桩号位置及净灌溉面积

万亩综合灌溉定额为0.55～0.58 m3/s，各级渠道水利用系数为：η斗渠0.92，η农渠0.85，η田间0.92，经推算，此支渠的设计流量见表2。

表2 渠道设计流量

假如某灌区只有一条干渠从渠首引水，供甲乙丙三个乡(镇)的灌溉用水，每乡(镇)各有一条支渠供本乡控制使用，推求需由干渠引入本支渠的供水净水量。甲乡处于干渠上游，由一引支供水，乙乡处于中游，由二引支供水，丙乡处于下游，由三引支供水。

则一引支流量：

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为由干渠向支渠供水的净流量，m3/s；F1、F2、F3为各支渠的计划灌溉面积，亩；T为干渠计划放水天数，d；η1、η2、η3为各支渠的支渠以下渠系水利用系数。

从干渠配水进入各渠段支渠进水口处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为干渠各段水的利用系数，其他符号同前。

为了使各用水单位同时放水灌田，同时完成灌溉任务，在编制配水计划时，可根据灌区的不同特点，划分若干配水组，使每个配水组的灌溉面积与配水流量大致相等，在同一配水组内，配水组引水天数，即为干渠续灌放水天数。村(屯)用水时数可用村(屯)灌溉面积×农渠灌水时数/农渠灌溉面积进行计算。

4 结 语

我国的灌区普遍存在“建重于管”的问题，尤其是运行多年的老灌区，灌溉水利用系数偏低、建筑物老化失修、跑冒滴漏现象严重，灌区的实灌面积达不到设计灌溉面积，既浪费水资源，又不能充分发挥灌溉效益，如果基础管理人员能够编制恰当的灌区配水计划，则可有效的解决上述问题。

[1] 中华人民共和国建设部.节水灌溉工程技术规范:GB/T 50363—2006[S].北京：中国计划出版社，2006.

[2] 中华人民共和国建设部.灌区规划规范：GB/T 50509—2009[S].北京：中国计划出版社，2009.

[3] 中华人民共和国国家质量技术监督局，中华人民共和国建设部.灌溉与排水工程设计规范：GB 50288—1999[S]. 北京：中国计划出版社，1999.