里石门水库岳砩灌区灌溉水利用系数测算实施浅述

【摘要】农田灌溉水有效利用系数是国家实行最严格水资源管理制度所确定的“三条红线”控制指标之一，灌溉水利用系数测算工作正在全国各县（市）全面展开。本文针对天台县里石门水库岳砩灌区测算情况进行分析，探讨各地如何因地制宜开展此项工作。

【关键词】灌溉水利用系数；样点田块改造；超声波明渠流量计；简易量水槛

1、灌区概况

1.1、地理位置、社会经济。里石门水库岳砩灌区位于浙江省台州市天台县平桥镇东林片，始丰溪南岸丘陵及河谷平畈区，隶属里石门水库南干渠灌区。灌区总面积1.5万亩，实际灌溉面积0.42万亩，形状为南北向长、东西向窄的狭长的丘陵盆地，地表普遍有较厚的坡积土覆盖，沿始丰溪均有河漫滩地堆积和一级冲积阶地分布，土壤以砂质壤土为主，砂性较重，局部地段为粘土和古河床阶地砂砾层。

2013年灌区范围共有12个行政村，人口1.403万人，其中农业人口1.23万人，国内生产总值0.56亿元，人均年收入4620元。

1.2、水文气象。灌区地处亚热带季风气候区，具有四季分明、气候温和、雨量丰沛、光照充裕的气候特征。又因四周山体环绕，中间低平，小区域气候特征显著，带有一定的盆地气候色彩。多年平均气温16.8℃，降雨量1560mm，主要雨季集中在5月梅雨以及7至9月受热带风暴（包括台风）影响引起暴雨。

1.3、农业种植情况。灌区所在的区域雨量适中，温和宜人，适宜多种作物生长。目前，农业以种植业及养殖业为主，农业结构不断得到优化。主要粮食作物有单季水稻，经济作物以蔬菜为主。

1.4、灌区水利工程状况。岳砩灌区为引水自流灌溉灌区，渠首设计取水流量1.5m3/s，其水源主要为里石门水库和龙溪水库的过境水。里石门水库属于大（二）型水库，总库容1.9亿m3，正常库容1.22亿m3。龙溪水库属中型水库，正常库容0.2257亿m3。

岳砩灌区干渠长4.57km，堰坝1座，渡槽5座，倒虹吸2座，水闸19座，支渠16条。目前灌区主干渠已全部衬砌，但田间工程尚未实施。

1.5、灌区管理状况。目前实行专职管理与群众管理相结合的灌区管理组织体系。干渠及其建筑物由岳砩灌区管委会负责管理，支渠以下的渠道、闸等水利设施由各个村自行管理。灌区水费不直接向农户征收，统一由政府财政转移支付。

2、测算方案

2.1、测算方法

灌溉水利用系数测算方法采用首尾测算分析法，即η=灌区净灌溉用水总量/毛灌溉用水总量。净灌溉水量等于灌区该年各种作物种植面积（实际灌溉面积）×该作物该年的实际灌溉定额。实际净灌溉定额采用在灌区内选择典型的末级渠道安装量水设施，通过观测得到田间的实际灌溉水量来确定。结合到岳砩灌区，就是在岳砩干渠渠首安装量水设施测算出灌区毛灌溉用水总量，再在灌区域内选择一条末级渠道，测算出末级渠道内样点田块的净灌溉定额。

2.2、典型末级渠道和样点田块选择与改造

根据典型末级渠道灌溉水源有保证、便于设置量水设施及控制闸、量水设施距样点田块要近、便于观测和管理的选择原则选取9#支渠作为典型末级渠道，其正常过水流量0.08m3/s，灌溉面积100多亩。选取的样点田块位于平桥镇上庞村南，距平桥镇区2km，东临机耕路（路面已硬化），南临岳砩干渠，西临紫凝公路县道，北临排水沟（排水沟北面田块存在其它水源，故舍弃），交通、管理较为方便。灌溉面积使用GPS RTK测量仪进行测定，形成地形图，面积数据能做到相当精确，并标定每块田块的编号，便于以后统计种植面积。经测量，该田块面积34.44亩，2013年样点田块种植结构为单季水稻34亩、玉米及花生0.44亩，分属45户农户。该田块农民种粮积极性较高，种植结构相对稳定。

田块区内地形总体西南高，东北低，高差比较小。田块大小、形状任意，无田间渠道，灌排不分，存在连排连灌现象。区内在西面紫凝公路、东面机耕路附近分别有9#、10#两个进水闸门。灌溉水流向为自南岳砩干渠进入，向北连灌，然后排入排水沟，即排水沟岸田块均为直接排水，排水口多达20余个。（该排水沟另承接上游数百亩田块的排水）。另外此段岳砩干渠存在渗漏现象，临渠田块积水常年不干。因此，必须对该田块进行改造以满足测算要求。

样点田块改造工程措施：（1）对该段干渠进行防渗处理。（2）对10#支渠闸门进行封堵，沿田块南自9#支渠修建一条30cm宽砼渠道至10#支渠出水口处，以形成单一进水口。（3）在9#支渠量水设施前设置分水闸，以将排水沟北部田块分开。（4）在田间开设土渠，使灌溉水能直接灌到每块田块。开设土渠造成的农田损失以租借型式对农民进行适当补偿。（5）在田块北部临排水沟处，再开设一条排水土渠，使样点田块集中排水。（6）在排水渠末端安装计量设备监测弃水水量。

2.3、量水设施选型

2.3.1渠首量水设施：根据岳砩渠首工程状况，结合项目研究需要，量水设施决定选用UTG21-D型超声波明渠流量计。该流量计可以现场观测适时流量和累积水量，数据可以同时通过网络实现远传。供电电源为DC24V或AC220V。该流量计实为带流量和水量计算功能的液位计，其一次仪表采用标准断面法。渠首现状为矩形断面，宽度2.05～2.10m。为符合量水设施安装及运行要求，需对该段渠道按2.0m宽度进行标准断面改造。

2.3.2末级渠道量水设施：经研究分析，末级渠道进水计量设备决定采用目前国内常用的简易量水槛，排水计量设备采用三角堰。

2.4、量水设施设计

2.4.1超声波明渠流量计的工作原理是通过架设在水面以上的探头，经声波的发射和反射采集数据，因此对水面水质有一定的要求。由于渠道水面往往有水草、漂浮物等影响声波反射的杂物，不能保证仪器正常工作。因此需在渠道外设置观测井，渠道和观测井通过埋设于渠道边壁的连通管连接；其观测井内的水位将和渠道水位相同，再通过架设在观测井以上的探头采集数据。基于超声波液位计有40cm左右的盲区，加上仪器自身的长度，其水面以上的高度约60cm。在观测井上方架设支架，以支承探头。

2.4.2简易量水槛的主要设计尺寸为量水槛高度和宽度，对于矩形断面，量水槛的高度对渠道中的水位起控制作用。设置量水槛后，上游形成壅水，要求不要过多的阻碍水流，以避免上游水位升高超过堤顶高度，而发生漫溢。同时，还必须保证下游槛上水深h2不超过上游槛上水深的h1的80%。否则，将使量水槛形成淹没出流而不是自由流，影响流量的测定精度。因此，必须按渠道预期要求通过的最大流量 和下游相应的渠道水深 来选择适应的底槛高度。

3、建设实施与运行管理

3.1、建设实施

项目资金来源由天台县水利水电局从水利经费中列支，资金包括工程建设费用和运行管理费用。

工程建设按照水利基本建设规程，实施项目法人制。确定项目法人为平桥镇人民政府，其具体负责本项目建设实施。项目施工实行公开招投标制，选择具有三级以上水利施工资质的施工企业参与项目建设，并委托天台县水利水电质监站进行质量监督。

3.2、运行管理

主要包括：量水设施日常维护制度、日常用水管理制度、日常用水观测记录制度、资料整理、上报制度。

3.2.1对量水设施以及仪器日常维护制度：项目中量水设施以及仪器主要包括量水槛、超声波流量计、GPRS通信传输设备等。虽然已通过建设管理房来保护上述设施，但仍需专人不定期对其巡查；另外，对设备运行的过程中出现的问题如：杂物堵塞、数据不准等也需要及时处理。

3.2.2日常用水管理制度：试点工作需要灌区管理人员根据灌区天气情况、作物生长以及土壤墒情等情况及时沟通、协调用水户，确定灌水时间以控制进水闸门，避免弃水。

3.2.3日常用水观测记录制度：按要求对每次的放水时间、水量等内容进行记录。

3.2.4资料整理、上报制度：灌区管理人员将该年用水记录资料、作物种植情况、气象（降雨、气温、日照）等资料，年终时，根据要求格式进行整理，存档，并上报。

参考文献

[1]孟国霞，荣丰涛.山西省渠系水利用系数的推算[J].山西水利科技，2004，154（4）：1-3.

[2]严雷，赵晓波.峡口灌区灌溉水利用系数测算[J].节水灌溉，2009，（6）：48-50.