簡(jiǎn)析河南省人民勝利渠灌區量水方法

《河南水利與南水北調》2014年第1期水文水資源HENAN I簡(jiǎn)析河南省人民勝利渠灌區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:灌區量水是實(shí)行計劃用水,按方計征水費,促進(jìn)節約用水和提高灌區管理水平的一項必不可少的重要工作;是合理調度灌溉水資源，正確執行用水計劃，加強經(jīng)濟管理的必要措施;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。人民勝利渠灌區大多是利用建筑物量水,灌區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(guò)灌區量水，可積累不同地區、不同水文年的農作物灌溉用水資料,分析核算灌區灌溉水的利用效率,檢驗原有農業(yè)用水定額的合理性。關(guān)鍵詞:灌區;量水技術(shù);應用現狀;量水方法中國分類(lèi)號:TV214文 獻標識碼:A文章編號: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(kāi)工修建, 1952年4月開(kāi)閘放量水 ,并用流速儀進(jìn)行校核。農渠采用特設量水設備量水。建筑水,灌區設計灌溉面積12.32萬(wàn)hm2 ,有效灌溉面積9.07萬(wàn)hm?，物量水方法有 :啟閉式閘門(mén)]量水、跌水或陡坡量水渡槽量水等。主要承擔焦作新鄉、安陽(yáng)3市12縣(市、區).57個(gè)鄉鎮的農田特設的量水 設施有:梯形量水堰、巴歇爾量水槽、量水噴嘴、圓形灌溉和向新鄉市城市供水任務(wù)并承擔向境外的滑縣地下水補量水孔口等。源的任務(wù)。灌區工程由沉沙、灌溉排水、機井4個(gè)系統組成。沉2 灌區量水工作的任務(wù)沙系統有沉沙池、引水渠、退水渠及其建筑物組成,自流沉沙;灌及時(shí)準確的從水源引水,按照用水計劃和水量調配方案,調區灌溉系統由總干渠干渠、支渠、斗渠、農渠五級固定渠道組節、控制渠道水量;為灌區實(shí)施“總量控制”“定額管理”“按方計成;排水系統以衛河為總承泄區,實(shí)行灌排分設的工程模式;機費"等提供依據;分析評價(jià)灌水質(zhì)量和灌溉效率,掌握水量供需井系統由機井和相應的田間工程組成，實(shí)行渠井結合，井灌井情況， 合理修正、調整供配水方案,指導和改進(jìn)用水管理工作;驗排,控制地下水位,保持水量平衡。灌區經(jīng)過(guò)六十多年的建設與證 和校核渠系建筑物輸水能力和輸水損失，為灌區改擴建等提管理,已成為當地工農業(yè)經(jīng)濟可持續發(fā)展的基礎。供規劃設計等基本資料。1人民勝利渠灌區量水技術(shù)應用現狀3灌區常用的量水方法人民勝利渠灌區通過(guò)實(shí)行計劃用水和精確引水、輸水、配水人民勝利渠灌區常用的量水方法有:利用水工建筑物量水;.推進(jìn)灌區節水農業(yè)的發(fā)展合理配置水資源，改善水環(huán)境。渠系上利用特設的量水設備;利用流速儀測水;利用水尺量水;利用浮設有各種類(lèi)型的配套建筑物,如水閘、渡槽倒虹吸涵管跌水、標測水等。斗門(mén)水電站、量水槽等,共計5768座。灌區開(kāi)灌60年來(lái)，累計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工程點(diǎn)多、線(xiàn)長(cháng).面廣,灌區內降雨時(shí)空分設 備,是最為經(jīng)濟、簡(jiǎn)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(mén)量水跌水或陡坡量水、交錯出現。洪水具有漲勢猛,洪峰高,含沙量低,預見(jiàn)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,灌區不僅水管3.1.1 利用啟閉式閘門(mén)量水理的任務(wù)十分繁重,而且,灌區工程安全運行、防汛抗旱的任務(wù)首先要測量水位,然后區別流態(tài),最后選用正確的流量計算公式進(jìn)行計算。中國煤化工作者簡(jiǎn)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》2014年第1期HENAN根據《灌區量水工作手冊》可知通過(guò)涵閘的水流形態(tài)--般測流斷面應選擇在渠段平直、水流均勻、無(wú)漩渦或回流的為:閘門(mén)全開(kāi)自由流、閘門(mén)全開(kāi)潛流有閘控制自由流有閘控地 方,斷面應與水流方向垂直。測流段應盡可能具有穩定規則制潛流4種。的斷面。閘門(mén)全開(kāi)自由流:閘門(mén)升起,其開(kāi)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(mén)下緣高于水面;閘后下游水深hn .在渠段上選擇比較穩定的順直渠段(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,以保證渠床穩定)并在渠道內設立水尺,利用流速閘門(mén)全開(kāi)潛流:閘門(mén)]升起，閘門(mén)下緣高于水面(hwH>0.65);儀測定出斷面水位- 流量關(guān)系曲線(xiàn)后,觀(guān)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),測流渠段水流應不受下游節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測水斷面上游和下游順直段長(cháng)度分別≥50m,襯砌段長(cháng)(h./H≤0.65),即水流觸及閘門(mén)下緣流過(guò);閘后水深h|與小于啟度 ≥5 m且≥5倍渠寬,最好為混凝土現澆后抹面;渠道內設立閘高度h.,(hh.),即高 水位。閘門(mén)下緣被上、下游水面淹沒(méi),在水力學(xué)中屬于孔口出流的潛3.5 利用浮標測水流。利用浮標測水是- - 種簡(jiǎn)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,該法對渠道、水流無(wú)特殊要具有一定量測精度;能同時(shí)量測及調節流量而不影響渠道求 ,但水面應該無(wú)波動(dòng),無(wú)渦流。正常工作;建筑物本身完整無(wú)損,不變形,不漏水,無(wú)淤積及阻3.5.1 利用浮標測水測流渠段及測流斷面應符合的要求塞現象;調節設備(即啟閉閘門(mén)等)不漏水,無(wú)歪斜,扭曲、損壞渠段平直,渠床比較規則完整,無(wú)顯著(zhù)變形現象;水流均勻現象,閘門(mén)邊緣與閘槽能緊密吻合;水流平順，,符合水力計算要平 穩,無(wú)漩渦及回流現象;渠段內無(wú)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(méi)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(guān)測計算方便;設備費用及維可根據實(shí)測流量系數或所采用的流量系數，繪制水位流量修 費用低廉。關(guān)系表或曲線(xiàn)圖,量水時(shí),根據水尺讀數,從水位流量關(guān)系表或5 灌區量水技術(shù)的發(fā)展趨勢曲線(xiàn)圖中,即可求得相應的流量值。灌區量水設備和量水技術(shù)是實(shí)行計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,是搞好灌區經(jīng)營(yíng)管理.提高經(jīng)濟效益實(shí)行按方在渡槽進(jìn)出口和中間槽壁上各設一個(gè)水尺 ,首先要測量水收 費促進(jìn)節約用水的必要工具和手段。通過(guò)量水,可以為保證立，然后選用正確的流量計算公式進(jìn)行計算。當渡槽長(cháng)度>20 正確執行、編擬用水計劃提供可靠的資料;可以按照用水計劃倍最大水深時(shí),可用明渠均勻流公式計算流量,當渡槽長(cháng)度<20的規定 和水量調配組織的指導,調節、控制水量,準確地從水源倍最大水深時(shí),則應以堰流或明渠放水口無(wú)閘控制潛流計算。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特設的量水設備量水用率,并指導和改進(jìn)用水工作;可以為設計和科研工作提供資成果比較精確,但設備費用較高,一般在沒(méi)有水工建筑物料。 灌區信息化可以快速建立準確的數據采集系統,及時(shí)、完或現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(guò)整、準確地完成各類(lèi)水文信息及視頻信息的收集處理和存儲，水工建筑物能達到的精度時(shí),采用特設量水設備。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的量水設施有梯形量水堰巴歇爾量水槽、量水噴嘴、詢(xún) 、統計和分析等全面的信息服務(wù)。因此溜區實(shí)現水情測量記圓形量水孔口等。錄設備的數字化、測控- -體化和信息共享化是灌區量水技術(shù)和3.2.1在選擇特設量水設備時(shí)應考慮以下條件設備發(fā)展的必然趨勢。水頭損失小，不妨礙渠道加大流量的通過(guò);觀(guān)測計算方便;收稿日期: 2013-11-06在渠道通過(guò)允許輸沙能力的流量時(shí),量水不受影響;設備費用(責任編輯:李迪)及維修費用少。3.3利用流速儀測水成果精確,但費時(shí)較多,設備費用高，施測和計算復雜,多在無(wú)水工建筑物及特設量水設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,測定量水設備中國煤化工的過(guò)水能力。MHCNM HG56