渠道防渗与灌溉用水有效利用系数关系分析.docVIP

） 渠道防渗与灌溉用水有效利用系数关系分析 ??水利部中国农业科学院农田灌溉研究所?? ??高峰 黄修桥 王景雷 李英能?? ????编辑：管理员 归档时间：2009-2-13???? 摘要：分析了渠道防渗措施对灌溉用水有效利用系数的影响，两者总体上成正比关系;针对某一灌区采取何种措施才能更快地提高灌溉用水有效利用系数要作具体分析;针对不同的井渠结合灌区及不同的区域，应根据机井密度、地下水位、渠道引水量及当地降水量等因素进行综合分析来确定其适宜防渗率。 影响灌溉用水有效利用系数的因素主要有灌溉工程状况、灌水技术、管理水平、灌区类型和规模、灌区自然条件等。目前，我国正在大力发展大中型灌区续建配套与节水改造工作，渠道防渗则是节水改造的主要措施。一般来讲，渠道防渗是提高渠系水利用系数的重要措施，由于工程投资与渠系水利用系数的增加并非简单的线性关系，因此，渠道防渗率达到一定程度时，大量的防渗工程投资并不一定使渠系水利用系数有较大的提高，却使地下水的补给量进一步减少，渠道防渗在灌溉用水有效利用系数的影响因素中的地位也将降低，其他影响渠系水利用系数的因素有可能上升为主要影响因素。因此，探讨渠道防渗与灌溉用水有效利用系数的关系对今后的节水改造选择具有重要的参考价值及现实意义。 一、渠道防渗措施对灌溉用水有效利用系数的影响 渠道不同的防渗标准直接影响着灌溉用水有效利用系数。目前防渗衬砌的材料主要有砌石、水泥土、沥青混凝土、混凝土、复合土工膜料等，其中混凝土材料占有很大的比重。根据国内外的实测结果，与普通土渠比较，一般渠灌区的干、支、斗、农渠采用混凝土衬砌能减少渗漏损失量70%～75%，采用塑料薄膜衬砌能减少渗漏损失量80%左右；对大型灌区渠道防渗可使渠系水利用系数提高0.2～0.4，减少渠道渗漏损失50%～90%。总体来讲，渠系水利用系数随着渠系防渗率的增加而增加，山西省水科所根据全省典型灌区实测结果，总结分析得出干支渠防渗长度占其总长度的比例与干支渠系水利用系数的关系（见图1）。 从图1来看，干支渠防渗比高的干支渠系水利用系数并非一定大，两者并不是简单的直线关系，其原因是渠系水利用系数是受多种因素影响，如过水流量、地下水水位等，但总体上是成正比关系。 表1为西北某省渠道防渗率与渠系水利用系数的关系表，表2为某引黄灌区渠道防渗率与渠系水利用系数的关系。从表1及表2也可以看出，渠系水利用系数总体上随着渠道防渗率的增加而增大；而在渠道防渗率较低阶段，渠系水利用系数的增长速度随渠道防渗率的增加而增长较快；在渠道防渗率的某一变化阶段，渠系水利用系数基本没有变化。随着渠道防渗率的增加，水利投入资金增长幅度较大，却没有带来渠系水利用系数相应幅度的增长。这也说明灌区若没有资金投入，其渠系水利用系数有可能下降，因为水利工程的运行维持及老化维修也需要相应的资金。 二、因地制宜选择节水改造措施 灌溉用水有效利用系数的主要影响因素有工程因素、管理因素等多种，渠道防渗并非是唯一最主要的节水改造措施，因此，针对某一灌区采取何种措施才能更快地提高灌溉用水有效利用系数要作具体分析。例如，宁夏卫宁灌区的灌溉用水有效利用系数1997—2004年变化如图2所示：1997年以前，卫宁灌区工程状况基本没有变化，引黄灌溉水量未受限制，灌溉用水有效利用系数基本维持不变。从1998年开始至2002年，卫宁灌区工程改造投入不大，工程状况没有大的改变，但2000年开始进行水价改革，用水管理得以加强，2003年引黄水量受到严格限制，促使当年进行了严格的用水管理，致使其灌溉用水有效利用系数显著提高，从中可以看出，除了工程条件外，水价提高、管理改善等管理措施对灌溉用水有效利用系数提高有重要影响。 三、井渠结合灌区合理渠道防渗率分析 根据水利部农田灌溉研究所等单位的研究成果《农业节水研究》及《华北地区水资源供需现状发展趋势和战略研究》中有关渠道防渗内容，井渠结合灌区，水的重复利用率随着渠系水利用系数的提高而明显减少，但对灌溉水的重复利用情况影响不大。对于西北内陆干旱地区，降水量较少，地下水的补给主要是渠道渗漏，当渠道水有效利用系数超过0.65时，地下水的补给量明显减少，灌溉用机井难以发挥应有作用，灌溉用水有效利用系数有可能反而降低。当然对于降水量较大的半干旱、半湿润地区，渠系渗漏补给的减少对机井作用的发挥影响不大，其节水的迫切性也不太强。因此，井渠结合灌区若采取渠道防渗措施提高灌溉用水有效利用系数，应有一个合适的防渗率，并针对不同井渠结合灌区及其所处的不同区域，根据机井密度、地下水水位、渠道引水量及当地降水量等因素进行综合分析来确定其适宜防渗率。对于西北内陆干旱地区，如果在该地区全部实行渠道衬砌，由于明显减少了地下水的补充量，则地下水的开发利用将受到严重影响。根据武汉大学沈荣开等的有关研究，对