渠道防渗与经济效益分析.docVIP

通过渠道防渗，减少输水损失，是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道采取防渗措施后，在不同的流量下，每公里防渗渠道输水损失将减少多少?经济上是否合算?我们通过对华南地区渠道防渗的实践，做了一些研究和探讨。 一 　　1975年，由广东省水利电力局编写的《农田水利工程》一书中介绍渠道渗漏量的推算。认为要较准确推算渠道渗漏量，可用实测方法；没有实测资料时，可用经验公式推算。书中推荐了无防渗层渠道的渗漏公式： S＝10AQ1-m ① 　　式中：S为l公里渠道输水损失量，Q为通过渠道的净流量，A、m分别为不同土质的透水系数和透水指数。 　　书中还推荐有防渗层渠道的渗漏量估算公式： S阴＝αS ② 　　式中：α为渗漏量减少系数。其中，混凝土衬砌渠道α=0.05～0.15。 　　目前，海南省混凝土衬砌渠道其混凝土厚度一般为5厘米左右，所以渗漏量减少系数取0.15较合适。 　　渠道输水损失包括渠道内水面蒸发与流水蒸腾损失(与是否防渗无关)和渗漏损失。从式①与②可知，混凝土衬砌防渗渠道的渗漏量只是未衬砌渠道输水损失的15%。 二 　　1991～1992年间，亚洲开发银行技术援助230万美元，开展海南琼北地区(松涛灌区)水资源开发利用研究项目，分别开展了渠道输水损失测量和水田田间渗漏量调查。 　　渠道输水损失测量在松涛灌区各级渠道选择有代表性的渠段共51段，总长度为242.3公里，采用流速仪和堰板(梯形堰和三角堰两种)，按技术规范要求，进行渠道输水损失测量。 　　实测资料表明：衬砌渠道的输水损失仅为未衬砌渠道的25%。我认为此比例偏小，建议采用30%较妥。如前所述，混凝土衬砌渠道的渗漏量只是未衬砌渠道的15%，而渠道输水过程中的水面蒸发及流水蒸腾量应占输水损失的15%，合计为30%。 三 　　我们对水田田间渗漏量进行调查。采用有底(测水田腾发量)、无底(测水田渗漏量和腾发量)和水面蒸发量三测箱为一组，对灌区内部土、壤土、沙土与坡地(含砾石壤土)的渗漏量进行了实测。 　　根据国际惯用的田间灌溉效率资料，结合松涛灌区的实际，经分析，田间灌溉效率见表一。 　　综合全灌区的情况，田间灌溉效率取0.90～0.93。 田间效率表 ? 作物 黏土 壤土 沙壤土 坡地 早稻 0.97 0.95 0.93 0.93 晚稻 0.97 0.95 0.93 0.93 冬薯 0.84 0.78 0.74 0.78 花生 0.84 0.78 0.74 0.78 蔬菜 0.84 0.78 0.74 0.78 甘蔗 0.70 0.60 0.55 0.60 四 　　按以上实测得出的经验公式计算，松涛灌区全面防渗后的合成输水效率为77.4%。设田间综合灌溉效率为90%，防渗后水的利用率可高达69%。 　　输水渠道采用防渗措施，在经济上是否合算?为此，我们选用输水流量分别为0.5、1、5、10立方米每秒4种情况进行分析，输水渠道长均为1公里。流量0.5～1立方米每秒时，采用U形槽防渗，流量在5～10立方米每秒时，采用厚5厘米的混凝土预制块衬砌。渠道输水时间按6.5个月200天汁。计算成果见表二。 防渗渠道经济分析表 ? 项目 流量(m3/s) 0.5 1 5 10 公里造价(万元) 9 14 22 31 公里损失流量(m3/s) 壤土 0.03 0.039 0.065 0.079 沙土 0.044 0.059 0.099 0.107 公里节水流量(m3/s) 壤土 0.021 0.027 0.045 0.055 沙土 0.031 0.041 0.069 0.055 年公里节水量(m3) 壤土 36.3 46.6 77.8 95.0 沙土 53.6 70.8 119.2 145.1 公里损失率(%) 壤土 6 3.9 1.3 0.79 沙土 8.8 5.9 2 1.2 年节约1m3水的造价(元) 壤土 0.25 0.30 0.28 0.33 沙土 0.17 0.20 0.18 0.21 　　从表二中可见： 　　1．过流量越小，即小渠道，其损失率越高。 　　2．按一年渠道过水200天计，1公里渠道节水达几十万立方米至一百多万立方米，年公里节水量相当可观，效益极为明显，而相应的造价约为10万～31万元。 　　3．设某渠道公里损失率为σ%，过流量为Q，流经X公里后，其余流量为Q＝(1—σ)x·Q。如沙土，过流量为0.5立方米每秒，损失率为8.8%，经10公里后，余流量Q余=(1-0.088)×0.5＝0.2(立方米每秒)。经20公里后，余流量只有0.08立方米每秒。 　　4．渠道防渗后，年节水1立方米的造价约为0.2～0.35元。海南从1984年开始建混凝土衬砌防渗渠道，至今大部分基本保持完好，渠道衬砌每节约1立方米的水，只需投入2～3