1、论路溪灌区水量平衡分析计算摘 要：通过对路溪灌区情况的认真分析，将灌区分为三个小片区进行分解，分别计算灌溉用水量及来水量，采用合理的水量平衡计算的原则和方法，计算路溪灌区的水量平衡。分析计算结果表明，路溪灌区的来水量能够满足灌溉用水，不存在资源性缺水。 关键词：灌区；分区；灌溉用水；来水量；水量平衡 Abstract: Through careful analysis on the River Irrigation District, irrigation area is divided into three small area decomposition, irrigation water
2、 use and water were calculated, the principle and the method of calculation of the water balance and reasonable, water balance calculation Road River irrigation area. The results show that, Lu Xi irrigation water can meet the water for irrigation; there is no shortage of water resources. Keywords: i
3、rrigation area; zoning; irrigation water; water; water balance 中图分类号：S274.4 一、工程概况 龙门县位于广东省中部，惠州市北部，地处珠江三角洲的边缘，东江支流增江的中上游，全县总面积 2295km21，山地及丘陵占总面积的73%，平均海拔 550m。路溪灌区位于龙门县龙江镇路溪社区，灌区范围包括路溪的陈禾洞、埔心、沈村、六屯、石下、甘坑和路溪 7 个行政村。路溪灌区是引增江支流邓背河水和坑头水库水进行灌溉。 路溪灌区范围内受益人口 1.2 万人。灌区设计灌溉面积 1.36 万亩，灌区内以种植水稻为主，兼种糖蔗、花生、水果、
4、蔬菜等。路溪灌区水源为增江支流邓背河水，合水干渠渠首位于邓背河上游的陈禾洞水，东、西干渠渠首位于邓背河。为灌区供水的蓄水工程共 3 座，其中小（1）型水库 2 座，小（2）型水库 1 座，总集雨面积 16.62 km2,总调蓄库容 829.5万 m3。灌区工程主要由上游小（1）型调节水库坑头水库，格水等 2座引水陂、坑头引水渠、引水隧洞、干渠渠道及其渠系建筑物、沿渠调蓄水库屏风石水库（小（1）型水库）和公大坑小（2）型水库等组成。 路溪灌区渠线较长，分布相对分散，便于进行水量平衡计算，将灌区分为三个片区，分别为：合水片，主要为合水干渠，灌溉面积 0.12 万亩；芳村引水陂片，包括东、西干渠，灌
5、溉面积 1.09 万亩；屏风石水库片，灌溉面积 0.56 万亩。其中合水片位于邓背河上游，余水进入下游邓背河，通过芳村陂将水引致芳村引水陂片，满足东、西干渠的灌溉水量，不足部分由坑头水库补充，芳村引水陂片余水进入屏风石水库，通过屏风石水库调节满足屏风石水库片的灌溉水量。 二、灌溉用水量 灌区目前主要以种植水稻为主，作物组成约为水稻 80，旱作物20。近、远期水平年作物组成及灌溉制度基本不变。 经实地调查灌区土壤分布主要以砂壤土为主，所以本次计算灌溉用水量以砂壤土进行计算，渠道渗漏损失以砂壤土渗漏系数进行损失计算。灌溉定额主要根据广东省一年三熟灌溉定额2（广东省水科院，1999）计算，查一年三熟
6、砂壤土灌溉定额等值线图，可得本灌区净灌溉定额见表 1。 表 1 一年三熟灌溉定额成果表 单位：m3/亩 考虑到本灌区有部分旱作物面积，若直接采用一年三熟灌溉定额则定额会偏大，所以需要对灌溉定额进行适当修正。由于无旱作物的灌溉定额，这里拟按 2 亩旱作物面积折算为 1 亩水田来对灌溉定额进行修正，则修正后的灌溉定额见表 2。 净灌溉定额年内分配参考广东省一年三熟灌溉定额中惠州站的灌水分配，灌溉保证率取 90%。路溪灌区干渠渠道水利用系数 0.97，灌溉水利用系数为 0.66。则毛灌溉定额为 1098.31m3/亩。 表 2 修正后净灌溉定额成果表 单位：m3/亩 三、年径流量 灌区是从增江支流邓
7、背河的上游引水，灌区内建有引水陂 2 座，分别是合水干渠的格水引水陂；路溪电站引水隧洞前的芳村引水陂。 芳村引水陂以上区间集水面积 35.52km2，另芳村引水陂上游建有小（1）型水库坑头水库。坑头水库是一座结合灌溉、发电等综合效益的水库，水库坝址以上控制集雨面积 7.4km2，最大库容 651.3 万 m3，正常库容 520 万 m3。 灌区内水库及区间来水由于集雨面积较小，所以拟采用查等值线图法计算，由广东省水文图集3（1991 年）进行查算，查图可得有关水文参数如下： A、多年平均降雨量 H=2100 mm，相应变差系数 Cv=0.25； B、多年平均径流深 h=1300 mm，相应变差
8、系数 Cv=0.35； C、多年平均水面蒸发深度 h 水面=1150 mm（E601 型） 。 查等值线图所得多年平均降雨量 2100 mm 与龙门气象站 19632007年共 45 年实测多年平均降雨量 2156.6 mm 基本一致，采用等值线图计算径流量是符合本工程实际的。 根据等值线图水文参数计算可得灌区内各水库坝址对应的年径流量成果，见表 3。 表 3 灌区各坝址年径流量成果表 根据灌溉与排水工程设计规范 （GB50288-99） ，本灌区属水资源丰富地区，且以水稻种植为主，灌溉设计保证率取 90%4。因此，径流计算代表年主要选用 90年份。灌区内水库径流分配拟采用龙门气象站降雨资料进
9、行分配。 四、水量平衡计算 1、水量平衡的原则和方法 （1）由于灌区近远期设计灌溉面积、水源工程和灌区灌溉制度与现状基本一致，因此本阶段水量平衡不分基准年、近期、远期水平年，均按灌区工程续建配套节水改造完成后的条件进行计算，灌溉水利用系数取 0.66。 （2）先对灌区内的公大坑水库进行水库自身水量平衡计算（包括供水） ，得出该水库的保证灌溉面积，扣除坝下游（路溪灌区外）的灌溉面积，即为该水库在平衡片内负责的灌溉面积，余水进入东干渠。 （3）再对陈禾洞和格水两个陂分别进行平衡，合水片余水进入芳村引水陂；然后对芳村引水陂进行水量平衡计算（包括东干渠、西干渠，不包括屏风石水库片） ，来水为合水片余水
10、及区间来水，不足部分由坑头水库补水，余水进入屏风石水库；最后对屏风石水库片进行水量平衡计算，来水为芳村引水陂片和公大坑水库的余水，不足部分由坑头水库补水。 （4）最后对坑头水库进行总体水量平衡计算，平衡时不仅要保证主干渠的灌溉用水，还要补足下面芳村引水陂片和屏风石水库片的不足水量。 2、高瓜水库水量平衡计算 路溪灌区高瓜水库有公大坑水库。公大坑水库有灌区外的灌溉任务。水库调节计算时计入水库蒸发和渗漏水量损失，水库水量损失按水利工程实用水文水利计算5进行计算。 水库蒸发水量损失按下式计算： E = KE 水- ( P0-y0 ) F 水面 式中：E库区陆面变成水面引起的年蒸发增量，即年蒸发损失量
11、； E 水 水库附近根据蒸发器测得的多年平均水面蒸发量，查等值线图得 E 水=1150 mm，蒸发皿为 E601 型； K由蒸发器数字推算为大面积蒸发值的换算系数，查表得K=0.91； P0坝址以上控制面积多年平均降雨量，查等值线图得 P0 =2100 mm； y0 坝址处多年平均径流深，查等值线图得 y0 =1300 mm； F 水面水库各时段的水面面积。 水库渗漏水量损失根据水库的水文地质情况，按水库各月的平均蓄水量的 1%计算各月的渗漏水量损失。 经计算，公大坑水库在枯水年（P=90%）的保证灌溉面积为 0.05 万亩，还能补充东干渠的 0.0972 万亩农田的灌溉用水。 3、合水片水量
12、平衡计算 合水片总灌溉面积为 0.12 万亩，灌溉用水量 131.80 万 m3，该片区来水总量为 2047.89 万 m3，余水总量为 1916.09 万 m3，余水进入芳村引水陂片，对下游二个片区进行补充。 4、芳村引水陂片水量平衡计算 芳村引水陂片总灌溉面积为 1.09 万亩，其中西干渠灌溉面积 0.23万亩，东干渠灌溉面积 0.86 万亩。剔除公大坑水库的片内保证灌溉面积0.0972 万亩后，东干渠灌溉面积 0.7628。东干渠灌溉用水量 837.79 万m3，西干渠灌溉用水量 252.61 万 m3，同时承担城镇用水量为 109.14 万m3，该片区来水总量为 2433.63 万 m
13、3（扣除城镇用水量） ，余水总量为1343.23 万 m3，并需要坑头水库补充水量为 341.38 万 m3。余水进入屏风石水库。 5、屏风石水库片水量平衡计算 屏风石水库片总灌溉面积为 0.56 万亩，其中直接通过屏风石干渠灌溉 0.15 万亩，另通过新开渠道连通龙平渠龙江分干渠渠尾，扩大灌溉面积 0.41 万亩。屏风石水库片灌溉用水量 615.05 万 m3，屏风石水库水量损失量为 37.56 万 m3，承担的城镇用水量为 365.00 万 m3，该片区来水总量为 1858.94 万 m3，则余水总量为 567.00 万 m3。 6、坑头水库水量平衡计算 坑头水库作为调节补充水源，水量总体
14、平衡计算时，不仅要保证其自身的灌溉用水，还要补足下面两个片区（芳村引水陂片和屏风石水库片）的不足水量。灌溉用水量 27.46 万 m3，芳村引水陂需补充水量为341.38 万 m3，坑头水库水量损失量为 29.10 万 m3。该片区来水总量为567.58 万 m3，用水余缺总量为 198.74 万 m3。 五、平衡结果分析与建议 从水量平衡分析计算可以看出，在路溪灌区续建配套与节水改造后，坑头水库及灌区蓄、引水工程在灌溉保证率为 90的枯水年除能满足路溪灌区 1.36 万亩农田的灌溉用水外，还可以通过新开渠道扩大 0.41 万亩农田的灌溉面积。路溪灌区现状主要存在工程性缺水，不存在资源性缺水问题，应尽早对灌区进行配套节水改造，使其正常发挥效益。 1龙门县统计局.龙门县国民经济统计资料汇编.2012 年 2广东省水利水电科学研究所.广东省一年三熟灌溉定额M.暨南大学出版社.1999 年 3广东省水利电力局.广东省水文图集.华南出版社.1991 年 4水利部水利水电规划设计总院.灌溉与排水工程设计规范.建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版.1999 年 5长江流域规划办公室水文处.水利工程实用水文水利计算.水利电力出版社.1983 年
