渠道防渗的节水效果与经济效益分析

摘要：通过渠道防渗，减少输水损失，是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施，渠道采取防渗措施后，在不同的流量下，每公里防渗渠道输水损失将减少多少？经济上是否合算？我们通过对沈阳市部分灌区渠道防渗的实践，做了一些研究和探讨。

关键词：渠道防渗； 节水； 经济效益； 分析

1.渠道渗漏量的推算

由武汉大学编写的《农田水利学》（第三版）一书中介绍渠道渗漏量的推算，书中认为要较准确推算渠道渗漏量，应通过实测方法确定，在没有实测资料时，可用经验公式推算。书中推荐了未防渗渠道用经验公式或经验系数估算输水损失水量。

首先用经验公式求出渠道输水损失系数

σ=A/100QnmM (1)

式中：σ为每公里渠道输水损失系数；Qn为通过渠道的净流量；A、m分别为不同土质的透水系数和透水指数。

然后，再用公式计算渠道输水损失量：

Ql=σLQn （2）

式中：Ql为渠道输水损失流量；L为渠道长度。

书中还推荐有防渗层渠道路的渗漏量估算公式：

Ql′=rQl （3）

式中：r为渗漏量减少系数。

其中，混凝土衬砌渠道r′=0.5-0.15。

目前，沈阳市混凝土衬砌渠道其混凝土厚度一般为6左右，所以渗漏量减少系数取0.1较合适。

渠道输水损失包括渠道内水面蒸发与流水蒸腾缺失（与是否防渗无关）和渗漏损失。从式（1）与（2）可知，混凝土衬砌防渗渠道的渗漏量只是未衬砌渠道输水损失的10%。

2000――2005年间，世界银行技术援助20万美元，开展法哈牛灌区水资源开发利用研究项目，分别开展了渠道输水损失测量和水田田间渗漏量调查。

2.渠道输水损失测量

渠道输水损失测量在法哈牛灌区各级渠道选择有代表性的渠段共有31段，总长度为109.5，采用流速仪和堰板（梯形堰和三角堰两种），按技术规范要求，进行渠道输水缺失测量。

实测资料表明：衬砌渠道的输水损失仅为未衬砌渠道的20%。我认为此比例偏小，建议采用25%较妥。如前所述，混凝土衬砌渠道的渗漏量只是未衬砌渠道的10%，而渠道输水过程中的水面蒸发及流水蒸腾量应占输水损失的15%，合计为25%。

3.水田田间渗漏量调查

我们对水田田间渗漏量进行调查。采用有底（测水田腾发量）、无底（测水田渗漏量和腾发量）和水面蒸发量三测箱为一组，对灌区内部土、壤土、沙土与坡地（含砾石壤土）的渗漏量进行了实测。根据国际惯用的田间灌溉效率资料，结合法哈牛灌区的实际情况，经过分析，田间灌溉效率见表1 。

综合灌区的情况，田间灌溉效率取0.90-0.93。

4.分析

按以上实测得出的经验公式计算，法哈牛灌区全面防渗后的合成输水效率为77.4%。设田间综合灌溉效率为90%，防渗后水的利用率可高达69%。

输水渠道采用防渗措施，在经济上是否合算？为此，我们选用输水流量分别为0.5、1、5、10m3/s的4种情况进行分析，输水渠道长均为1。流量0.5-1m3/s时，采用U形槽防渗，流量在5-10m3/s时采用混凝土预制块衬砌。渠道输水时间按6.5个月200d

计。计算成果见表1。

表1 防渗渠道经济分析表

从表1中可见：

（1）过流量越小，即小渠道，其损失率越高。

（2）按一年渠道过水200d计算，1渠道节水达几10万m3至100多万m3，年公里节水量相当可观，效益极为明显，而相应的造价约为10万元-31万元。

（3）设某渠道公里损失率为σ%，过流量为Q，注经X公里后，其余流量为Q=（1-σ）X•Q。如沙土，过流量为0.5m3/s，损失率为8.8%，经10后，余流量Q余=（1-0.088）×0.5=0.2 （m3/s）。经20后，余流量0.08m3/s。

（4）渠道防渗后，年节水1 m3的造价约为0.2-0.35元。沈阳市从1984年开始建混凝土衬砌防渗渠道，至今大部分基本保持完好，渠道衬砌每节约1 m3的水，只需投入2-3.5分钱（寿命按10年计算）。若寿命按15年计算或更长的时间算，成本就更低。

参考文献：

《农田水利学》武汉大学编写1997年10月第三版2002年11月北京第十次印刷