摘 要：通過對石津灌區(qū)多年春灌期間小流量運行資料的匯總計算，得出灌區(qū)小流量情況下總干、干渠兩級渠道有效利用系數，并與多年春灌全期渠道有效利用系數相比較，得出小流量運行的經驗數據，并進行小流量放水的可行性分析，探索灌區(qū)最合理的灌溉用水模式，為構建節(jié)水型灌區(qū)奠定基礎。
關鍵詞：小流量;渠道有效利用系數
Abstract: through the stone Jin irrigation years spring irrigation period of small flow operation data calculation, the irrigation area the case of small flow total dry, channel two channels of effective utilization coefficient of irrigation, and for many years the channel utilization coefficients compare, reach small flow operation experience data, and small flow water feasibility analysis irrigation area, explore the most reasonable irrigation model, for the construction of water saving irrigation area lays a foundation.
Key words: small flow channels; effective utilization coefficient
中圖分類號：TV146+.3 文獻標識碼： A 文章編號：
石津灌區(qū)是河北省規(guī)模最大的國有大型灌區(qū)，受益范圍包括石家莊、衡水和邢臺3 個市的14 個縣(市)。灌區(qū)骨干工程控制面積4144 km2，設計灌溉面積16.67 萬hm2。灌區(qū)水源工程為滹沱河上的崗南和黃壁莊兩座聯合調節(jié)運用的大型水庫，興利庫容12.4 億m3。石津總干渠引水口在黃壁莊水庫，設計流量100 m3/s。灌區(qū)實行3 級管理、2 級核算，管理局下設3 個輸水管理處、5 個用水管理處。灌溉總干渠全長134.7 km，總干渠以下設有干渠、分干渠、支渠、斗渠和農渠6 級固定渠道共1.4萬條，總長1.08萬km。
一、灌區(qū)小流量放水原因
灌區(qū)正常用水總干渠首流量一般在40m3/s以上，總干渠首流量在40m3/s以下或各條干渠引水流量在設計流量的30%以下引水為小流量引水，因小流量放水水量損失較大，一般不予采用。但由于種種原因，小流量放水又不可避免。一是灌區(qū)地理分布原因。由于灌區(qū)橫跨河北省的石家莊、衡水和邢臺3個市的14個縣(市)，存在著渠線較長、所轄面積分散等客觀情況，根據各條干渠所劃分的各個用水管理單位之間，面積大小不均、輸水線路長短不一，各個用水管理單位在用水時間和用水進度方面無法做到完全一致，所以到用水末期常常會出現面積小、輸水線路短的用水管理處及早停水，而面積大、輸水線路長的用水管理處還在用水的情況。二是工程方面原因。由于石津總干渠防滲率低，有些渠道建筑物由于時間久遠、老化失修，受當時條件限制，設計過流量較小，已遠遠不能滿足現在的用水需求，致使某些渠道過水能力受限，再加上斗渠以下建筑物配套不全、防滲率低等客觀原因，從而導致了面積較大的用水管理處在用水高峰期急需用水卻不能完全滿足的狀況，只能靠延長輪灌周期才能滿足用水戶需求。基于以上兩方面的原因，灌區(qū)放水各用水管理處無法保證在同一時間用水和停水，為了提高普澆率和穩(wěn)定灌溉用水市場，在放水初始和末期進行小流量輸水是不可避免的。
二、小流量系數分析計算
將灌區(qū)多年春灌期間所有小流量情況下總干渠、干渠用水情況進行匯總，分別計算出總干渠及干渠小流量渠道有效利用系數，并與春灌全期各級渠道有效利用系數進行比較計算，最后得出總干渠及干渠小流量引水與正常引水渠道有效利用系數的差值。具體計算方法如下：
總干渠小流量情況渠道有效利用系數η總干小的計算方法為：小流量情況下各條干渠渠首用水量之和∑Q干用與總干渠首引水量之和的比值，即η總干小=∑Q干用/∑Q總干引。
同理干渠的小流量渠道有效利用系數η干渠小計算方法為：小流量情況下從各條干渠上引水的所有分干渠、干斗及掏澆用水量之和與各條干渠渠首引水量總和之比，即η干渠小=(∑Q分干+∑Q干斗+∑Q干掏)/∑Q干引。
再將小流量情況下總干渠系數η總干小與春灌全期總干渠用水系數η總干(灌區(qū)采用0.87)相比較，求出差值。計算方法為δ總干=(η總干-η總干小)/η總干
同理小流量情況下干渠系數η干渠小與春灌全期干渠平均系數η干渠(灌區(qū)采用0.87)的差值為：δ干渠=(η干渠-η干渠小)/η干渠
然后再將小流量情況與春灌全期用水兩種情況下總干渠與干渠兩級渠道系數進行連乘積計算，計算結果進行比較。
三、結果分析
計算結果顯示，總干渠小流量情況下渠道有效利用系數為0.842，是春灌全期用水系數0.87的96.8%，比春灌全期總干渠系數降低3.2%;四條干渠平均小流量系數為0.728，是春灌全期干渠輸水系數0.87的83.7%，比春灌全期干渠系數降低16.3%。總干、干渠小流量輸水渠道系數連乘積為0.613(0.842×0.728)，比春灌全期兩級渠道系數連乘積0.757(0.87×0.87)降低了19%，如再加上分干和支渠兩級系數在內，總干渠至斗口渠系系數要降低30～40%。
四、可行性分析
灌區(qū)在水多年份實行小流量放水雖然對擴大灌區(qū)灌溉面積和穩(wěn)定灌溉用水市場起到了一定的促進作用，但通過上面分析結果顯示，在水少年份和放水初期小流量放水是得不償失的，可能出現負效益。當規(guī)定系數(0.50)降到46%，灌區(qū)經濟收入等于零，收回水費只能滿足上繳水庫水源費和移民費。根據可供水源確定供水量之后，應首先考慮的是選擇優(yōu)化配水方案：集中輪灌或分散續(xù)灌，尤其是沙壤土質，因其渠道滲漏嚴重，更應該考慮縮短輸水時間，提高水的利用率。
五、應對策略
針對上述原因，特提出以下對策，盡量減少水量損失，提高水利用系數。
(一)通過統一計劃、科學測算、合理調度來提高用水的集中度，縮短輪灌周期，盡量減少小流量輸水時間。根據各用水管理處的用水需求，合理制定用水計劃，盡量使各處用水集中起來，縮短輪灌周期。用水后期，及時掌握各處的用水計劃和用水進度，統一規(guī)劃，科學調控，使面積大的用水管理處加快進度，而適當放緩面積小的用水管理處的澆地進度，盡量做到步調一致，從而使小流量放水時間降到最低。
(二)加大灌區(qū)某些骨干工程更新改造和末級渠系投資力度，提高工程輸水能力和各級渠系防滲率，從而提高水利用系數。特別是目前南水北調工程的開工對整個總干渠實施全面襯砌，為將來灌區(qū)小流量輸水提供了有力的保障。
(三) 在灌溉用水末期，由于各用水管理處停水時間不同，為確保邊遠地區(qū)用水，提高普澆率，近幾年探索實施了“蓄水保澆”方法，即在整個總干渠全面進行蓄水，根據用水需求，進行科學合理的調度，結果出現了渠首落閘5天后用水管理處仍用水的局面，達到了提高普澆率和節(jié)水的雙重效果。
(四)盡量避免小流量高水位運行。小流量高水位情況運行時，使得水與渠道和空氣的接觸面加大，從而滲漏和水面蒸發(fā)損失也隨之增大。
以上措施的實施，不僅縮短了灌區(qū)小流量輸水時間，也為小流量放水提供了有力保證，從而提高了灌區(qū)水利用系數，為實現保穩(wěn)增效、構建節(jié)水性灌區(qū)奠定基礎。
