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灌区水量平衡分析计算 ?灌区水量平衡分析计算 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2295km2[1]，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、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，其中小型水库2座，小型水库1座，总集雨面积16.62km2,总调蓄库容829.5万m3。灌区工程主要由上游小型调节水库——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——屏风石水库型水库）和公大坑小型水库等组成。 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。 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]计算，查一年三熟砂壤土灌溉定额等值线图，可得本灌区净灌溉定额见表1。 灌区是从增江支流邓背河的上游引水，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]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=2100mm，相应变差系数Cv=0.25； B、多年平均径流深h=1300mm，相应变差系数Cv=0.35； C、多年平均水面蒸发深度h水面=1150mm。 查等值线图所得多年平均降雨量2100mm与龙门气象站1963～2007年共45年实测多年平均降雨量2156.6mm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。 根据《灌溉与排水工程设计规范》，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行分配。 1、水量平衡的原则和方法 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。 先对灌区内的公大坑水库进行水库自身水量平衡计算，得出该水库的保证灌溉面积，扣除坝下游的灌溉面积，即为该水库在平衡片内负责的灌溉面积，余水进入东干渠。 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，来水为合水片余水及区间来水，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。 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： ΔE=[KE水-(P0-y0)]F水面 式中：ΔE——库区陆面变成水面引起的年蒸发增量，即年蒸发损失量；