《河南水利與南水北調(diào)》2014年第1期水文水資源HENAN I簡析河南省人民勝利渠灌區(qū)量水方法口王貽森口殷歡慶 口王菊霞 口白瑞林(河南省人民勝利渠管 理局)摘要:灌區(qū)量水是實(shí)行計(jì)劃用水,按方計(jì)征水費(fèi),促進(jìn)節(jié)約用水和提高灌區(qū)管理水平的一項(xiàng)必不可少的重要工作;是合理調(diào)度灌溉水資源，正確執(zhí)行用水計(jì)劃，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)管理的必要措施;同時(shí)也是衡量灌溉管理水平和灌溉水利用率高低的重要技術(shù)手段。人民勝利渠灌區(qū)大多是利用建筑物量水,灌區(qū)兼作量水用的水工建筑物主要有水閘、涵洞、渡槽、陡坡、跌水等。通過灌區(qū)量水，可積累不同地區(qū)、不同水文年的農(nóng)作物灌溉用水資料,分析核算灌區(qū)灌溉水的利用效率,檢驗(yàn)原有農(nóng)業(yè)用水定額的合理性。關(guān)鍵詞:灌區(qū);量水技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀;量水方法中國分類號(hào):TV214文 獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-8853(2014)01-0055-020前言也十分艱巨。人民勝利渠是新中國成立后在黃河下游興建的第- -個(gè)大型在灌水期間,灌區(qū)引水渠、干渠、支渠斗渠采用水工建筑物引黃自流灌溉工程。1951 年3月開工修建, 1952年4月開閘放量水 ,并用流速儀進(jìn)行校核。農(nóng)渠采用特設(shè)量水設(shè)備量水。建筑水,灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積12.32萬hm2 ,有效灌溉面積9.07萬hm?，物量水方法有 :啟閉式閘門]量水、跌水或陡坡量水渡槽量水等。主要承擔(dān)焦作新鄉(xiāng)、安陽3市12縣(市、區(qū)).57個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田特設(shè)的量水 設(shè)施有:梯形量水堰、巴歇爾量水槽、量水噴嘴、圓形灌溉和向新鄉(xiāng)市城市供水任務(wù)并承擔(dān)向境外的滑縣地下水補(bǔ)量水孔口等。源的任務(wù)。灌區(qū)工程由沉沙、灌溉排水、機(jī)井4個(gè)系統(tǒng)組成。沉2 灌區(qū)量水工作的任務(wù)沙系統(tǒng)有沉沙池、引水渠、退水渠及其建筑物組成,自流沉沙;灌及時(shí)準(zhǔn)確的從水源引水,按照用水計(jì)劃和水量調(diào)配方案,調(diào)區(qū)灌溉系統(tǒng)由總干渠干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠五級(jí)固定渠道組節(jié)、控制渠道水量;為灌區(qū)實(shí)施“總量控制”“定額管理”“按方計(jì)成;排水系統(tǒng)以衛(wèi)河為總承泄區(qū),實(shí)行灌排分設(shè)的工程模式;機(jī)費(fèi)"等提供依據(jù);分析評(píng)價(jià)灌水質(zhì)量和灌溉效率,掌握水量供需井系統(tǒng)由機(jī)井和相應(yīng)的田間工程組成，實(shí)行渠井結(jié)合，井灌井情況， 合理修正、調(diào)整供配水方案,指導(dǎo)和改進(jìn)用水管理工作;驗(yàn)排,控制地下水位,保持水量平衡。灌區(qū)經(jīng)過六十多年的建設(shè)與證 和校核渠系建筑物輸水能力和輸水損失，為灌區(qū)改擴(kuò)建等提管理,已成為當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。供規(guī)劃設(shè)計(jì)等基本資料。1人民勝利渠灌區(qū)量水技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀3灌區(qū)常用的量水方法人民勝利渠灌區(qū)通過實(shí)行計(jì)劃用水和精確引水、輸水、配水人民勝利渠灌區(qū)常用的量水方法有:利用水工建筑物量水;.推進(jìn)灌區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展合理配置水資源，改善水環(huán)境。渠系上利用特設(shè)的量水設(shè)備;利用流速儀測水;利用水尺量水;利用浮設(shè)有各種類型的配套建筑物,如水閘、渡槽倒虹吸涵管跌水、標(biāo)測水等。斗門水電站、量水槽等,共計(jì)5768座。灌區(qū)開灌60年來，累計(jì)3.1 水工建筑物量水引用黃河水約360億m'。利用渠道上已有的水工建筑物量水，不必再添置其他量水人民勝利渠灌區(qū)工程點(diǎn)多、線長.面廣,灌區(qū)內(nèi)降雨時(shí)空分設(shè) 備,是最為經(jīng)濟(jì)、簡便的量水方法。布極不均勻,春旱、夏澇的特點(diǎn)很明顯,在夏秋兩季時(shí)常是旱澇水工建筑物量水方法有啟閉式閘門量水跌水或陡坡量水、交錯(cuò)出現(xiàn)。洪水具有漲勢猛,洪峰高,含沙量低,預(yù)見期短的特渡槽量水 等。點(diǎn),而旱情又具有持久性與連片性的特性,因此,灌區(qū)不僅水管3.1.1 利用啟閉式閘門量水理的任務(wù)十分繁重,而且,灌區(qū)工程安全運(yùn)行、防汛抗旱的任務(wù)首先要測量水位,然后區(qū)別流態(tài),最后選用正確的流量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。中國煤化工作者簡介:王貽森(1982-),男,工程師,從事基層水利工作。3.1.1.1流態(tài)判別YHCNM HG55水文水資源《河南水利與南水北調(diào)》2014年第1期HENAN根據(jù)《灌區(qū)量水工作手冊》可知通過涵閘的水流形態(tài)--般測流斷面應(yīng)選擇在渠段平直、水流均勻、無漩渦或回流的為:閘門全開自由流、閘門全開潛流有閘控制自由流有閘控地 方,斷面應(yīng)與水流方向垂直。測流段應(yīng)盡可能具有穩(wěn)定規(guī)則制潛流4種。的斷面。閘門全開自由流:閘門升起,其開啟高度h.與閘前水深H 3.4 利用水尺量水之比>0.65(.JH>0.65 )即閘門下緣高于水面;閘后下游水深hn .在渠段上選擇比較穩(wěn)定的順直渠段(測流渠段,也可以人與H之比<0.7(hy/H<0.7),在水力學(xué)中屬于堰流的自由流。工加以襯砌,以保證渠床穩(wěn)定)并在渠道內(nèi)設(shè)立水尺,利用流速閘門全開潛流:閘門]升起，閘門下緣高于水面(hwH>0.65);儀測定出斷面水位- 流量關(guān)系曲線后,觀測水位查流量的一種閘后下游水深hu與H之比<0.7(h/H>0.7),在水力學(xué)中屬于量水方法。 測流時(shí),測流渠段水流應(yīng)不受下游節(jié)制閘或壅水建堰流的潛流。筑物回水的影響,以免影響量水精度。有閘控制自由流:啟閘高度h。與閘前水深H之比≤0.65測水?dāng)嗝嫔嫌魏拖掠雾樦倍伍L度分別≥50m,襯砌段長(h./H≤0.65),即水流觸及閘門下緣流過;閘后水深h|與小于啟度 ≥5 m且≥5倍渠寬,最好為混凝土現(xiàn)澆后抹面;渠道內(nèi)設(shè)立閘高度h.,(hh.),即高 水位。閘門下緣被上、下游水面淹沒,在水力學(xué)中屬于孔口出流的潛3.5 利用浮標(biāo)測水流。利用浮標(biāo)測水是- - 種簡單易行的測流方法，但精度較低，3.1.1.2用作量水的建筑物須符合的條件可在量水精度不高的情況下使用,該法對(duì)渠道、水流無特殊要具有一定量測精度;能同時(shí)量測及調(diào)節(jié)流量而不影響渠道求 ,但水面應(yīng)該無波動(dòng),無渦流。正常工作;建筑物本身完整無損,不變形,不漏水,無淤積及阻3.5.1 利用浮標(biāo)測水測流渠段及測流斷面應(yīng)符合的要求塞現(xiàn)象;調(diào)節(jié)設(shè)備(即啟閉閘門等)不漏水,無歪斜,扭曲、損壞渠段平直,渠床比較規(guī)則完整,無顯著變形現(xiàn)象;水流均勻現(xiàn)象,閘門邊緣與閘槽能緊密吻合;水流平順，,符合水力計(jì)算要平 穩(wěn),無漩渦及回流現(xiàn)象;渠段內(nèi)無阻礙水流的雜草,雜物及建求,水頭損失不少于5 cm,水流呈潛流時(shí),其潛沒度(上游水深筑物與下游水深之比)≤0.95;建筑物高度或上面填土封閉高度須高4 灌區(qū)選擇量水方法的原則出最高水位,不允許由上面漫水。精確度符合要求;在有可能利用水工建筑物量水的地方，3.1.2利用跌水或陡坡量水優(yōu)先考慮使用水工建筑物量水;觀測計(jì)算方便;設(shè)備費(fèi)用及維可根據(jù)實(shí)測流量系數(shù)或所采用的流量系數(shù)，繪制水位流量修 費(fèi)用低廉。關(guān)系表或曲線圖,量水時(shí),根據(jù)水尺讀數(shù),從水位流量關(guān)系表或5 灌區(qū)量水技術(shù)的發(fā)展趨勢曲線圖中,即可求得相應(yīng)的流量值。灌區(qū)量水設(shè)備和量水技術(shù)是實(shí)行計(jì)劃用水和控制灌水質(zhì)3.1.3利用渡槽量水量的基本措施,是搞好灌區(qū)經(jīng)營管理.提高經(jīng)濟(jì)效益實(shí)行按方在渡槽進(jìn)出口和中間槽壁上各設(shè)一個(gè)水尺 ,首先要測量水收 費(fèi)促進(jìn)節(jié)約用水的必要工具和手段。通過量水,可以為保證立，然后選用正確的流量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)渡槽長度>20 正確執(zhí)行、編擬用水計(jì)劃提供可靠的資料;可以按照用水計(jì)劃倍最大水深時(shí),可用明渠均勻流公式計(jì)算流量,當(dāng)渡槽長度<20的規(guī)定 和水量調(diào)配組織的指導(dǎo),調(diào)節(jié)、控制水量,準(zhǔn)確地從水源倍最大水深時(shí),則應(yīng)以堰流或明渠放水口無閘控制潛流計(jì)算。引水 輸水和按定額向用水單位供水;可以檢查水質(zhì)和水的利3.2特設(shè)的量水設(shè)備量水用率,并指導(dǎo)和改進(jìn)用水工作;可以為設(shè)計(jì)和科研工作提供資成果比較精確,但設(shè)備費(fèi)用較高,一般在沒有水工建筑物料。 灌區(qū)信息化可以快速建立準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),及時(shí)、完或現(xiàn)有水工建筑物不能用以量水時(shí),或是要求的量水精度超過整、準(zhǔn)確地完成各類水文信息及視頻信息的收集處理和存儲(chǔ)，水工建筑物能達(dá)到的精度時(shí),采用特設(shè)量水設(shè)備。并能快速、靈活地以圖、文、聲像等多種方式提供水文信息查特設(shè)的量水設(shè)施有梯形量水堰巴歇爾量水槽、量水噴嘴、詢 、統(tǒng)計(jì)和分析等全面的信息服務(wù)。因此溜區(qū)實(shí)現(xiàn)水情測量記圓形量水孔口等。錄設(shè)備的數(shù)字化、測控- -體化和信息共享化是灌區(qū)量水技術(shù)和3.2.1在選擇特設(shè)量水設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮以下條件設(shè)備發(fā)展的必然趨勢。水頭損失小，不妨礙渠道加大流量的通過;觀測計(jì)算方便;收稿日期: 2013-11-06在渠道通過允許輸沙能力的流量時(shí),量水不受影響;設(shè)備費(fèi)用(責(zé)任編輯:李迪)及維修費(fèi)用少。3.3利用流速儀測水成果精確,但費(fèi)時(shí)較多,設(shè)備費(fèi)用高，施測和計(jì)算復(fù)雜,多在無水工建筑物及特設(shè)量水設(shè)備可以利用的情況下使用。流速儀測流還可以校正其它測流水工建筑物的系數(shù),測定量水設(shè)備中國煤化工的過水能力。MHCNM HG56