灌区灌排保障能力变化的估算方法研究

□崔恩贵 □王明东(河南省人民胜利渠管理局)

1.研究基础

武嘉灌区是新中国成立后在黄河中下游建设的大型引黄灌区之一，位于河南省北部，南起黄河、北达卫河，东依人民胜利渠灌区，西至白马灌区。控制范围398 km2，规划灌溉面积2.4万hm2，主要承担焦作市武陟县、修武县及新乡市获嘉县3县的14个乡（镇）的农田灌溉、生态供水和除涝任务，并承担向境外部分地下水补源的任务。灌区地表水主要是黄河水。

武嘉灌区始建于1958年，由于大引、大蓄、大灌，造成灌区次生盐碱化，1961年停止渠灌，发展井灌。随着灌区干旱加剧，地下水逐年下降，井灌无法满足生产发展需要，1975年重新恢复兴建武嘉灌区，并逐步形成地表水和地下水联合运用的“井渠结合”灌溉网络和干、支、斗、农四级河沟组成的排水体系。

武嘉灌区灌排设施运行长达30余年，年久失修，损毁严重，渠系水利用系数、灌溉水利用系数均低，而区域内水资源紧缺，地下水超采严重，工农业用水矛盾尖锐，节水改造需求紧迫。2005年武嘉灌区正式开始续建配套与节水改造，到2010年底，已批准2005～2010年中的5个年度共7期项目工程，工程总投资8982万元，共完成骨干渠道改造54.6 km；建筑物改造125座；此外还改造枢纽1处、管理站11处和斗农门155座。

截至2011年底，通过续建配套与节水改造，灌区恢复灌溉面积0.326 hm2，改善灌溉面积1.846万hm2，年增产粮食1992万kg,渠系水利用系数由0.45提高到0.60，灌溉水利用系数由0.38提高到0.50,年节水1901万m3，灌区的灌排保障率由 55.41%提高到62.25%。项目区实施改造后渠道和建筑物没有了滴、漏、跑、冒现象，渠道输水能力、用水效率大幅度提高，极大缓解了项目区用水紧张的矛盾。

在2010年12月，水利部专家组对武嘉灌区2010年底之前的灌区现状进行了总结评估，首先由灌区自我总结，接着肯定了工程建设成就，对灌区灌排保障能力变化的估算方法也进行了指导。

2.对灌排保障能力的基本认识

灌区灌排保障能力是指灌区满足农业生产对灌排需求的能力，是水源、工程和管理的综合反映，能力的大小与水源保证率、工程现状和管理水平有关。灌区灌排保障能力是一个相对的概念，是一种状况相对于另一种状况而言，一个时点相对于另一个时点而言。只要确定了某一状况时的相对保障能力（以百分数表示）作为参考值，就可分析不同时期不同状况下的保障能力相对值，进而比较不同时期能力的变化情况。

根据以上分析，灌区灌排保障能力参考值可以统一这样认为∶在水源保证率达到设计保证率、灌区工程配套率和完好率达到100%、管理良好的前提下，灌区灌排保障能力为100%。这一参考值可以理解为在设计保证率年份内灌区灌排保障能力达到设计保障能力的100%。

3.估算思路和方法

3.1 两条假定

3.1.1 水源保证率在设计保证率年份内对灌排保障能力的影响近似不变；

3.1.2 灌区管理水平在一个较短时期内对灌排保障能力的影响近似不变。

根据这两条假定，可以认为，灌区灌排保障能力变化主要是因为工程状况的变化，而对水源保证率和管理水平的变化可以忽略不计。

3.2 影响因素分析

灌区灌排工程按类型分包括渠道和建筑物，按工程内容分包括骨干工程和田间工程，其状况主要通过配套率和完好率两个指标反映。因此，工程状况对灌区灌排保障能力的影响主要通过8个指标来分析∶骨干渠道配套率、完好率、骨干建筑物配套率、完好率、田间渠道配套率、完好率、田间建筑物配套率、完好率。

3.3 估算方法

4.有关指标和影响系数的确定

4.1 有关指标的确定

4.1.1 渠道配套率=实有渠道长度∕设计渠道长度×100%

4.1.2 建筑物配套率=建筑物实有数∕建筑物设计数×100%

4.1.3 如果设计渠道长度缺乏现存数据，可近似按下式计算∶设计渠道长度=实有渠道长度∕有效灌溉面积×设计灌溉面积

4.1.4 如果建筑物设计数缺乏现存数据，可根据实际估算或将建筑物配套率近似按渠道配套率相同处理。

4.1.5 渠道完好率=完好渠道长度∕渠道长度×100%

建筑物完好率=完好建筑物数量∕建筑物数量×100%。

4.2 影响系数的确定

4.2.1 工程配套率与完好率对灌排保障能力的影响按7:3考虑，即配套率影响系数取0.7，完好率影响系数取0.3；

4.2.2 渠道与建筑物对灌排保障能力的影响按6:4考虑，即渠道影响系数取0.6，建筑物影响系数取0.4；

4.2.3 骨干工程与田间工程对灌排保障能力的影响按6:4考虑，即骨干工程影响系数取0.6，田间工程影响系数取0.4。

5.几点说明

5.1 本估算方法是针对当前灌区的实际，为定量评估大型灌区续建配套与节水改造项目实施以来灌区灌排保障能力变化情况，回答项目实施以来灌区灌排保障能力总体上是提高了还是降低了还是基本未变而提出的，估算结果仅供宏观分析或决策时参考。

5.2 本方法仅考虑了工程状况变化对灌排保障能力的影响，对水源保证率、管理水平有明显变化的灌区，则需要专门说明或另行研究估算方法。

5.3 配套率与完好率、渠道与建筑物、骨干工程与田间工程对灌排保障能力的影响没有经过测定或深入分析，影响系数可根据经验适当调整。