【兴镇系统水量调配工作探讨】 水量服务器
时间：2019-05-21 03:17:48 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要分析水量调配的实际工作中存在的问题，探索供水能力与用水需求不配套时采取的措施，以最大限度地满足灌溉要求，提高水利用率。 关键词灌溉管理；水量调配；兴镇系统
中图分类号 S274.2 文献标识码A文章编号 1007-5739（2012）08-0255-03
灌区渠系水量调配工作是实施计划用水的重要环节，是提高灌溉管理水平和保证灌区均衡受益、全面增产的重要措施，尤其在水源不足、自然条件多变的干旱、半干旱地区，渠系水量调配工作就更为重要。因此，认真探索和总结科学的渠系水量调配方法就显得十分必要。
兴镇系统是二黄灌区新兴建的灌溉系统，担负灌区蒲城、富平县5个乡镇15个村的农业灌溉补给任务，面对分配水量不足、旱象加剧、灌区需水量增加的严峻局面，作为灌溉管理单位如何将有限的水量发挥到极致，确保均衡受益，是摆在水量调度工作中的一项重要课题。
1灌区情况及系统设施现状
1.1灌区情况
东雷二黄灌区是陕西省最大的电力提水灌区，位于陕西省关中东部渭北旱塬台塬区，灌区所在地域属温带大陆性季风气候，春季干旱，夏季多暴雨，冬季严寒干燥，雨雪稀少，多年平均降水量为529～553 mm，50%以上的雨量集中在7—9月，时空分布极不均匀，年蒸发量1 700～2 000 mm。
灌区人口稠密，耕地面积较大，具有丰富的光热和土地资源，但耕地平均水资源占有量仅为全省平均数的31%，水资源供需矛盾尤为突出，因而干旱现象十分普遍。在农作物生长需水关键期干旱少雨，产量低而不稳，广种薄收是该区农业生产的主要特征。
灌区投入运行后，灌溉效益逐年显现，灌区经济作物迅猛发展，作物复种指数很快提高，生产效益与受益前形成鲜明的对照，且促进灌区的资源、环境和社会经济的协调发展，具有显著的经济效益和社会效益。
1.2系统设施现状
兴镇系统位于蒲城县兴镇附近，属二黄灌区的中下游，从北干渠纪村分水闸向北引水，分别设纪村4级泵站、良村5级泵站、万家6级泵站、督福扬7级泵站、李家8级泵站共5座泵站。共安装抽水机组19台（套），装机容量5 901 kW。设计抽水量3.99 m3/s，灌溉设施控制面积0.75万hm2。
2存在的问题
2.1需水量增加，分配水量供不应求
导致灌区需水量增加的原因有2个：一是由于该系统原设计未考虑灌区内井灌面积，工程运行后，由于抽黄水中含大量的腐殖质和无机肥料，对增加土壤肥力、改善土壤颗粒结构、促进作物高产稳产有独特的作用，加之井灌设施年久失修，使灌区灌溉面积剧增，这些规划设计以外增加的面积给灌区灌溉运行造成一定的压力，给配水工作增加了难度[1]。二是灌区系新建系统，运行时间短，缺乏节水灌溉意识，配套的措施和技术不到位，灌溉时大水漫灌及跑、冒、滴、漏情况严重，导致超定额用水现象普遍。
由于近年来工程运行效益显著，系统需灌面积在原基础上增加近0.33万hm2，根据灌区作物种植夏、秋2季连作的现状，平均用水量在3 150 m3/hm2以上。按渠系水利用系数0.81折算，用水量增加近1 300万m3，还不包括超定额灌溉部分。根据近年来运行情况，由于受河源引水及上级工程机电设施影响，纪村4级站的抽水水源极不稳定，前池水位1 d内可变化在1.0～2.0 m范围，有时4～5 h在1.2 m以下运行，而正常运行水位在1.5～1.7 m的机组才能达到额定的抽水量，这样就导致首级站抽引水量严重不够，使配水工作难以平稳进行。
2.2泵站机组不匹配，区间流量不能满足需求
抽水灌区的流量调节主要靠调节机组运行状况来完成，由于个别泵站机组不匹配，区间各支、斗口流量不能满足计划需求。该系统良村5级站装置4台机组两大两小，最大出流量为2.88 m3/s，万家6级站4台机组出流量为2.24 m3/s，而督福杨7级站的出流量为2.24 m3/s，督福杨以上的西四、西五均为灌区的用水大户，加上东五、东六2条支渠最大可以消化督福杨泵站所抽的全部水量，由此导致良村至督福杨区间的东三、东四、西二、西三4条支渠水量严重供水不足，而这4条支渠也是灌区用水量较大的支渠，其中处于5级站和6级站之间的东三、西二支渠的最大输水能力为1.33 m3/s，而6级站与7级站之间的东四、西三的输水能力为1.03 m3/s。因此，系统在实际进行水量调配时，综合系统各支渠的用水情况及泵站机组的出流现状，往往对下游支渠进行限量供水，致使在大流量运行时万家以前因流量太大而消化不了大量排水，使水量浪费甚至损毁工程设施和农田，而系统大量用水的西四、西五支渠因受良村和万家站制约，水量上不去使水量分配经常出现供不应求的局面，导致当地抢水事件时有发生，涉水人员矛盾重重，调度工作难以平衡[2-3]。良村和万家设计缺陷成为阻碍系统用水量发展的“卡脖子” 工程 。
2.3水量调配方式落后，计划和方案不能及时优化
抽水灌区的流量调节主要靠调节机组运行状况来完成，二黄灌区水量调控方式主要是人工调节。在系统内，总站调度组根据各支渠上报的用水计划和局配水站所分配的抽水流量来决定各支渠的配水流量及支渠量水偃的读数，然后根据泵站机组的抽水能力来决定开机台数及所开机组号数，将配水计划通知调度值班人员，这一系列操作都是根据配水人员的经验来掌握，在具体操作过程中，由于受机组出流和淤沙情况的影响，渠道运行区间水位不稳，各支斗口流量变化大，造成实际配水量与计量水量存在差异，而且往往还需要进行实地测流并与支渠配水人员沟通进行确认。这种方式不仅造成水量损失严重，而且操作难度大，容易使配水人员与支渠管理人员之间产生计量矛盾[4]。特别是在误差大、需要动用机组调节时，需要上下游人员同时观测，如果调配不当或观测不及时，就会造成泵站水位变化剧烈，上下游水量严重失衡，不仅大大降低配水效率，而且增加耗能，降低机组使用寿命。
灌区配水的依据是配水计划，但目前的用水计划多为静态的，难以指导实际用水管理，实际的用水过程总是随着当时的气象、墒情及作物需水情况而变化，只有实施动态优化的配水计划，才能更好地指导用水实际。由于现在的流量、水量主要靠人工统计汇总来实现，没有专门的用水管理系统和水量调度决策系统，计划的变更和运行方案的优化不能及时实现，人为因素较大，影响灌溉效率。
2.4渠道淤沙严重，难以准确计量
由于渠道比降与引水流量小且灌区运行多在高含沙汛期进行引水工程等原因，使系统各支渠引水流量实际上多数时间都不能在设计状态下运行，造成渠系淤积特别严重，特别是东二、西二、东四这3条支渠。由于运行状态的变化，导致无法用量水偃来计量水量，在水量调度时只能根据经验大致确定一个量水偃读数，然后通过测流和了解管理员给各斗渠配水情况来综合确定，这种方式既造成水量不能合理利用，又给各级管理人员造成矛盾。
2.5渠系工程设计先天缺陷，工程管理粗放
系统内个别支渠由于设计缺陷和管理粗放，工程设施存在“卡脖子”现象。在用水高峰期，渠道的输水能力、渠系建筑物的过水能力明显不足。系统内的东二支渠，由于取水口位于节制闸前，加之渠道比降较缓，淤沙随配水流量变化极为频繁，在配水流量小于0.16 m3/s时，淤沙迅速增加，但因受支渠建筑物过水能力限制又不能大流量运行，所以配水流量只能在0.16～0.24 m3/s范围，而支渠设计流量为0.4 m3/s。这种情况造成支渠经常在小流量高水位状况下运行，渠道淤积增加迅速，有效过水断面大幅减小，糙率大幅增加，输水能力严重衰减，运行时需要间隔性地冲沙或人工清淤，否则就会由于溢渠而损毁灌区工程设施及附近群众的生产生活设施。
