淠河总干渠全渠段量测水能力建设思考

时兆中

（安徽省淠史杭灌区管理总局，237005，六安）

一、项目概况

淠河总干渠是安徽省淠史杭灌区两条总干渠之一，也是淠河灌区最重要的引水渠道，位于安徽省中西部，南起于六安市裕安区横排头引水枢纽，东止于合肥市肥西县新民坝，渠道总长104.5 km，渠首设计流量300 m3/s。从淠河总干渠直接引水的有淠东、淠杭、瓦西、潜南、瓦东、滁河等6条干渠和小蜀山分干渠；金杯、四望山等11条支渠、分支渠及116条斗渠。总干渠提水泵站共有59座，装机13 800 kW。在总干渠分水的水闸共有134座，其中支渠及以上分水闸18座，支渠以下分水闸116座。

淠河总干渠承担着农业用水、生活用水、工业用水和生态补水的供水重任，服务于660万亩（1亩=1/15 hm2，下同）农田灌溉和约500万人饮水，范围涉及六安市裕安区、金安区，合肥市肥西县、肥东县、蜀山区、长丰县和淮南市寿县。区域人均水资源量860 m3，远低于全国人均水资源量2 100 m3水平。遇到干旱年份，受水资源时空分布不均影响，淠河灌区可利用水资源十分紧张，调水配水任务繁重，进行淠河总干渠全渠段量测水设施建设对科学调水配水具有重要意义。

二、开展全渠段量测水能力建设的必要性

进行淠河总干渠全渠段量测水能力建设，是促进淠史杭灌区工程管理现代化试点工作和灌区现代化发展的需要，是进一步提升灌区服务能力的需要，是践行“水利工程补短板、水利行业强监管”水利改革发展总基调的重要措施。

1.灌区量测水设施现状

淠河总干渠本级渠道是利用手动缆道流速仪法测流，精度较高，供、用水双方对计量成果都很认可，但造价和管理费用较高；工业用水和六安市城市居民生活用水是利用计量仪表量测，精度高但仪表价格昂贵，维修和管理费用高；泵站是利用电机功率和水头差进行量水，精度较高，运行管理费用也较高；农业用水干渠本级是利用缆道流速仪法测流，其他分水、引水、泄水建筑物中的涵闸是利用水尺结合建筑物量水，精度相对较低，但操作简单、经济实用。

2.存在的问题

淠河总干渠量测水设施设备陈旧，监测控制能力差，量测水设施不配套，大多数支渠及以下渠系的量测精度都较低；引水计量采用常规的人工方式测报，信息采集传输途径单一，汛情、水情、雨情、旱情等信息尚以电话传递为主。调度管理和决策指挥手段落后，资料统计、数据分析及预测方法以手工和经验为主。在量测设备、信息化水平等方面，淠河总干渠与国内先进地区相比还有一定差距。

3.加强全渠段量测水能力建设

淠河灌区农业灌溉用水量占总用水量的70%以上，平均渠系水利用系数为0.55，灌溉水利用系数为0.52，距2020年规划目标的渠系水利用系数0.60和灌溉水利用系数0.56仍有较大差距，且水资源的单方产出经济效益较低。近年随着合肥、六安两市人口增长和工业快速发展，对优质源水和维持基本生态基流用水的需求量大幅度增加，水资源短缺问题突出，因此必须要加大农业节水力度，把节约出来的农业水量置换为生活用水、生态用水和工业用水。加强淠河总干渠全渠段用水监测计量设施建设，提高淠史杭灌区量测水水平和量测能力，是灌区深入开展节水工作的基础条件，并将有助于实现灌区水资源高效利用，推动区域经济可持续发展。

三、量测水设施设置安排及提升管理能力建议

按照国家水资源监控能力建设的有关要求，在淠河总干渠本级渠道上的重要引水口、分水口、用水管理分界断面、用水计量断面布设量测水设施，对主要的泄水、退水、排水口的量测水设施进行配套，通过配套完善各干渠、分干渠、支渠及其以下渠系的分水闸和其他取水、退水量测设施，精准掌握渠段水资源取用情况，从而为淠河灌区水资源的统一管理、分配、调度、使用提供基础数据。

1.量测水方式方法选择

淠河灌区流量监测方式包括人工测流和自动测流，常用的监测方法有水力学法（水位流量关系法）和流速面积法。水力学法测流量是依据经验公式，测出相关参数，利用水位流量关系公式计算流量；流速面积法是根据测出的流速分布数值和面积关系计算流量。淠河总干渠量测方式方法的选择主要根据监测点的位置、重要性以及客观条件选择，同时对重要断面及易引起争议的断面采用人工测流和自动测流方式相互印证校核。

2.干渠进水闸量测水设施布置

从淠河总干渠引水的6条干渠，其中，设计流量最大的是瓦东干渠进水闸（64.5 m3/s），设计流量最小的是淠杭干渠进水闸（16.6 m3/s）；设计灌溉面积最大的干渠灌区是瓦东干渠灌区（150万亩），设计灌溉面积最小的是淠杭干渠灌区（40万亩）。淠河总干渠本级渠道、各干渠渠道均是梯形标准断面，渠道的水深一般在4 m左右，渠堤内边坡比一般在1∶2.5，渠底宽15 m以上，在进水闸出口处300～800 m范围内有相应的顺直段，顺直段长的可达100～200 m，渠道平均流速处于不冲不淤的平衡状态，这种大断面适合建设缆道测流站，所以在干渠及总干渠市级用水管理分界断面采用缆道测流方式。

3.小蜀山分干渠、支渠及支渠以下分水闸的量水设施设置

支渠及支渠以下渠道为梯形断面，设计底宽为 2～5 m，水深为1～2 m，渠道坡降为 1∶10 000～1∶2 000，渠道边坡比为 1∶1～1∶1.5，平均流速为 0.3～0.8 m/s，流量为 0.03～5 m3/s，灌溉面积为0.015万～10万亩。小蜀山分干渠分水闸（灌溉面积15万亩），大部分是圆形管涵结构，对这种典型的小断面、小流量，其水量量测是通过实测水头差、闸门开启高度等水力因素，经分析或利用经验公式计算确定流量系数或效率系数，再利用水力学公式计算得到流量。为减少工作人员的工作量和提高量测精度，可在分水闸出口侧适当配置相应的管道流量计或者安装量测一体化水闸，通过声学测流的量测水设施设备与建筑物量测水进行比对校核，逐步实现支渠及以下量测水的实时在线精确计量。

4.提水泵站的量水设施设置

直接从总干渠提水的59处提水泵站，设计提水能力为28m3/s，均是小型泵站。对小型泵站根据其不同用途和不同精度要求，一般采用电机单机功率、实测水头或扬程，利用流量水位功率关系曲线图测出总流量。但这种方式受泵站分布范围广、装机台数多、单台泵站管径小等因素影响，单次量测耗时长、成本高，应结合泵站更新改造，实行超声波流量计在线量测。

5.量测数据采集传输

对通过在线和非在线采集的量测水水量监测数据，均实行专线传输，集中到灌区已建立的数据信息平台。数据信息平台统筹信息采集点、信息分中心、信息中心，在此基础上实时显示水量水质信息，从而促进灌区信息化体系综合应用，实现信息资源的互联互动，为淠河灌区抗旱、防汛及工程运行管理提供及时、准确的基础信息。

6.量测管理能力提升

一是编制完成淠河总干渠量测水设施建设专项规划，以规划引领指导淠河总干渠量测水设施建设。二是制定淠河总干渠量测水信息采集、传输、使用制度，以制度规范量测水的数据采集、分析、应用。三是要求灌区管理局、管理分局、管理段明确专人负责量测水日常工作，加强工作人员的业务知识培训，使其充分掌握现代信息技术的应用方法。四是建立量测水考核应用体系，实行节约用水奖励、超定额用水加价的水费计收模式。五是加强量测水成果应用，统筹谋划区域水资源总量平衡和生活、农业、生态、工业各类用水量合理配置，达到科学用水、和谐用水。

四、结 论

随着对水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污水资源管理“三条红线”指标的严格考核，灌区节水管理工作需要进一步加强，提高量测水能力成为当务之急。对淠河总干渠水资源的引进、利用、消耗、输出进行精准量测是灌区水资源统一调度和分配的基础，也是利用经济杠杆促进灌区上游加强用水管理、节约用水的有效手段。通过加强量测水能力建设，提高工程计量率和水资源监督管理能力，从而达到水资源的优化配置，为灌区现代化建设提供必要的基础支撑。 ■