杨 彦

（黑龙江省方正县双龙水库管理站，黑龙江 方正 150812）

1 问题的提出

现在小水库灌区输水灌溉方式均为明渠输水田间漫灌方式。这种落后的、粗放的输水灌溉方式普遍存在着以下的问题:

(1)串灌串排,水、土、肥流失。(2)粗放式大水漫灌，不适应经济作物用水要求。(3)田间串水，灌水不及时。(4)不能根据各田块农作物需要适时、适量灌水。(5)田间过水，输水损失大，水的利用率低。(6)用水无法计量，水费不能计量收取。(7)田块间用水矛盾，可能引起农户矛盾。(8)由于受地形、水源条件的限制，为满足灌区自流灌溉，保证渠道水位，往往渠道抬的很高占地较多，投资大，而且破坏了原有自然排水水系，需要工程措施解决。(9)灌区内上下游矛盾较多，特别是遇到干旱年景，这种矛盾显得更为突出，灌区内局部高地及远离水库的农作物需提水灌溉。

针对小水库灌区存在的上述问题，要使灌区灌溉工程能适应农业经济发展的需要，必须将这种输水灌溉方式改造为先进的、节水节能的的输水灌溉方式。本文探讨采用“比较水头损失法”以充分利用小水库的水能，通过管道输水来满足农作物需水要求，达到节水节能的效果。

2 基本原理

如何利用小水库的水能，使管道输水来满足农作物需水要求?总结过去对小水库灌区的规划设计及现状调查中发现，小水库灌区节水节能改造潜力因素有以下几个方面：

(1)现状小水库一般库内水面与灌区地面高程比较位势较高。(2)灌区内地势较陡，灌渠沿途跌水较多，水能损失大。(3)灌区为明渠输水、田间串水，水量损失也大。(4)灌区农作物现状种植作物大多为水稻，产量低。

根据上述分析，小水库灌区改造成管道输水有自然的有利条件，通过典型调查，大部分小水库的水能满足管道输水到田间后，还有一定的富裕水头H富裕能够满足田间节水灌溉要求。“比较水头损失法”就是充分利用小水库的水能，通过管道输水来满足农作物需水要求的方法，也就是将小水库灌区改造成管道输水，通过比较不同管径时管道的水头损失，选择富裕水头H富裕满足田间节水措施要求的方法。这样小水库所具有的水能，满足了管道输水到田间和农作物节水措施要求的水压，避免了水库水能白白浪费在明渠输水的跌水上，起到了节水节能的作用。其方法步骤是:

(1)根据灌区设计流量、输水管长度、管材摩阻系数，按照管道输水公式计算出不同的输水管径时，灌区参考点到水库的各级输水管道沿程、局部损失，然后计算出总水头损失H损；(2)富裕水头为小水库水位与灌区地面的高差△Z减去总损失水头H损，即:H富裕=△Z-H损。灌区同一个参考点的△Z为确定的值，H富裕随着H损的变化而变化，所以，可以比较不同管径时的总水头损失H损的大小，选择出一个H损既能满足了管道输水到田间，又能保证农作物节水措施要求的水压H富裕。(3)根据选择的H损，计算出富裕水头H富裕的值，确定农作物节水灌溉方式。目前比较先进的节水灌溉方式有管灌、喷灌、微喷灌、滴灌等，对于小灌区，若H富裕为0.2～1米时，可选择管灌；若H富裕为1～5米时，可选择滴灌；若H富裕为5～15米时，可选择微喷灌；若H富裕为15米以上时，可选择喷灌。规划中，若要增大富裕水头，改变农作物节水灌溉方式，可采取适当增大管径措施，来减小总水头损失达到，但管径过大，灌溉工程投资增大，应进行技术经济比较；小水库水位与灌区地面的高差△Z越大，所需的管径越细，灌溉工程投资也就越省。

3 改造后的优点

(1)减少了渠道压废土地，也就等于增加了种植面积。(2)输水快捷、灌水方便，能够根据作物需求适时适量控制用水，促进作物增产。(3)用地埋管道输水、配水，减少了蒸发渗漏损失，提高了渠系水利用系数，节约了水资源。(4)地埋管道适应农业机械化耕作要求。(5)可实现灌水阀门自动控制，维护管理简单，节省人力。(6)管道上便于安装计费水表，可实现用水计量收费，合理核算农作物灌溉成本，总结农作物高产灌水经验。(7)由于管道输水、配水，大大的减少了水资源消耗，汛期水库可适当降低汛限水位，枯水期可缓解水资源不足的矛盾。(8)改变了人们的用水观念，促进了农业科学用水技术的推广。

结语

(1)本文中小水库是一个广义的概念，是指比灌区地面较高的水源，且水源高度能满足管道输水要求，它也可以是水塘、渠道等。(2)采用“比较水头损失法”改造小水库灌区，完全利用水库的自然水能，不需要泵站，也就没有电能损耗，不会增加农业供水成本。(3)目前全国各地小水库除险加固正在进行，其中灌溉用的放水涵是除险加固三大件(大坝、溢洪道、放水涵)之一，如何使加固后的放水涵适应管道输水要求应得到重视。(4)由于采用了管道输水，可很方便地在管道上安装阀门和计量水表，核算各用水户的用水费用。从而避免用水矛盾，也节约了水资源。(5)小水库灌区利用地埋管道输水，将进一步促进灌区农作物种植结构的调整，使农业由粗放型朝着集约型方向发展。(6)管道输水减少了输水过程中的水量损失，要真正做到高效用水，应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方，对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求，以避免造成浪费。(7)采用“比较水头损失法”改造小水库灌区，要考虑农作物的种植需要，因地制宜地进行规划设计和技术经济论证。

[1]水利部科技教育司.低压管道输水灌溉技术.北京:水利电力出版社，1991.

[2]喷灌工程设计手册编写组.喷灌工程设计手册.北京:水利电力出版社，1989.

[3]华东水利学院主编.水工设计手册.第八卷灌区建筑物.北京:水利电力出版社，1984.