夹马口灌区干渠传统管理方式与适时利用率管理

　　1 灌区概况

　　夹马口灌区是一个提黄灌溉的纯农业灌区，隶属于运城市夹马口引黄管理局，位于秦晋高原临猗峨嵋岭下涑水河盆地，东经 110°22' ～ 110°51'，北纬 35°00' ～35°10'。灌区始建于 1958 年，1960 年投入运行，设计灌溉面积2. 2 万 hm2; 现有一级干渠一条、二级干渠两条，总长54. 5km; 支、斗、农渠 2187 条，总长 1250km; 主要灌溉临猗县的东张、七级等 7 个乡镇 129 个行政村。2008年 12 月泉杜二级灌区( 设计灌溉面积 2. 7 万 hm2) 建成投入运行，在一级干渠 23 +300 处取水。

　　灌区自建成以来，工程管理单位卓有成效的工作多次受到县、地、省和水利部表彰，尤其是 1998 年以来，随着灌区节水续建配套工程的实施，管理局对灌区管理体制、经营机制同步进行了改革和创新，围绕“农民增收、工程发展、职工受益”的“三赢”管理目标，实行“事企”分开。按照“水”的商品属性和流程，实行“泵站———生产水、灌区———销售水、农户———消费水”的市场化运作模式，形成了“模拟法人主体化、独立核算企业化、层层买卖市场化、规范服务公开化”的管理模式。

　　通过工程节水和管理节水的双重措施，工程的总体效益不断上升，2006 年 5 月联合国粮农组织对灌区快速评估认为: “灌区整体灌溉效益、灌溉水利用系数、灌溉水生产率在同类引黄灌区较高，占居全国及亚太地区领先地位”。

　　2 干渠传统管理方式

　　2. 1 相关指标

　　2. 1. 1 概念

　　利用率: 即干渠渠道水利用系数，夹马口灌区干渠的配水量与夹马口泵站提水量的比值。在工程投入运行后，即以该指标对干渠管理工作进行考核。

　　计费率: 是指夹马口和泉杜灌区在斗口配出( 销售) 的水量与夹马口泵站提水量的比值。管理局每年根据每条支渠的长度和完好率核定各支渠的计费率，即支渠的平均计费率是核定的，所以计费率的高低是由利用率决定的。

　　吨公里损失: 即每方( 吨) 水每运行 1km 所损失的水量。1997 年为了扩大灌溉面积、增加售水量、提高工程效益，克服干渠、支渠配水“放近不放远”的问题，更加科学地进行灌溉管理，激发职工工作的积极性，取代利用率，管理局将该指标作为对干渠站( 干渠管理机构，内部按模拟法人对待) 考核的奖惩指标。

　　2. 1. 2 关系

　　利用率 = 干渠配水量 ÷ 夹马口泵站提水量 = 1 ÷( 1 + 吨公里损失 × 运行公里数) ;计费率 = ( 干斗售水量 + 支斗售水量) ÷ 提水量=［干斗售水量 + ( 干渠配水量 － 干斗售水量) × 支渠平均计费率］÷ 提水量 = 干斗售水量占提水量比率 ×( 1 － 支渠平均计费率) + 利用率 × 支渠平均计费率。

　　2. 2 干渠站工作的特殊性

　　a. 干渠站的任务是安全、平稳、高效地输配水，是夹马口灌区和泉杜灌区的神经中枢。

　　b. 水量交接方式差异，易导致人为因素亏损: 与泵站以电磁流量计，与支渠以巴歇尔量水槽( 无线智能磁性水位流量计尚处试验阶段) 计，与干斗以无喉道量水槽计，与部分提灌站以流速仪标定流量计等。

　　c. 干渠站是夹马口引黄管理局的“金库”，完成指标的高低决定着全局财务收入的多寡。

　　d. 该“金库”属于超巨型、开放式、损耗性、动态无定额存蓄，难以监管。

　　e. 配水员都是“金库”管理员，每个人都可以独自开启“金库”，都有机会私吞“金库”的现金，管理员的道德品质、自制能力、责任心和业务素质决定着“金库”现金的存留率。

　　2. 3 运作方式

　　a. 吨公里损失、利用率、计费率等指标实际完成情况由调度员交接班时( 每班 8h) 在《水量总调度值班记录》中汇总并填写; 全天运行情况由后夜调度值班员通过《逐日配水统计表》计算，填写于《配水日报表》中上报并公示。

　　b. 监管通过管理人员 24h 巡查渠道，发现、上报、处置问题。

　　c. 由于库存水量不清，灌溉期间运营的盈亏情况只能通过经验估算。

　　2. 4 存在问题

　　a. 管理局下达的吨公里损失指标不能分解、下达，无法操控。

　　b. 运行期间的指标不能反映客观实际，且最小时段为 8h。

　　c. 渠道巡查最短周期为 4h，费时、费力、耗材且功效不大。

　　3 适时利用率提出

　　3. 1 概念

　　适时利用率是一种适合干渠站管理运行和指标控制的实时利用率，对于水量的科学调度、安全运行、问题解析等进行了量化，具有一定的指导性、指向性和指标性( 内部员工奖惩的依据) 。

　　3. 2 具体操作

　　a. 由下页表 1 或以上的关系公式推算当日适时利用率控制指标，一般不低于 0. 9。表 1 可以算得各日、时段、季、年等吨公里损失指标完成情况及盈亏数量。

　　

　　b. 在每个管理段节制闸前后喷渠道斜坡水尺，由各段值班员每小时向调度报一次水位，每 4h 报一次淤积; 根据渠道断面型式和要素列各段面积自运算公式，根据各段桩号距离计算库存水量; 由表 2 可得每小时的库存水量。表 2 是为计算适时利用率服务的，故一般只保存 24h; 操作中为方便填写，可将固定数值列隐藏; “备注”栏主要填写水尺位置变动、淤积采集点变化等相关干扰因素。

　　c. 泵站提水量由电磁流量计仪表自动采集、人工读取，干渠配水流量由下页表 3 计算。

　　

 

　　d. 根据泵站提水量、干渠配水流量和库存水量，由表 4 可得每小时的适时利用率; 最下边一行数据为不计库存水量的实际利用率，即为传统数值，两者相比，差别较大; “备注”栏主要填写泵站机组加减、节制闸动作、淤积变化等相关干扰因素。

　　e. 由适时利用率计算结果对照控制指标，进而分析渠道运行情况正常与否。

　
 

　　3. 3 影响因素

　　a. 夹马口一级干渠为弧形底梯形渠，由于面积计算公式复杂，实际按梯形近似计算，但误差不大。

　　b. 沿线水位由人工读取，由于水位波动尤其是节制闸后起伏较大，会因时、因人而产生误差，但不影响总体指标控制。

　　c. 泵站提水流量变化、干渠配水流量增减、节制闸动作等均会影响供水稳度，进而干扰适时利用率值的准确性。这主要是由于按段计算距离较长，渠道内水位未稳定所引发，一般需 1 ～2h 的平稳过程; 总的趋势是: 夹马口泵站加机时适时利用率会偏高，减机时则偏低; 泉杜泵站加机时适时利用率会偏低，减机时则偏高; 节制闸提升时适时利用率会偏低，节制时则偏高。

　　d. 由于库存水量计算时引用的是渠段平均水深，在开机启动和渠道退水时渠段尾部或端部断水时，适时利用率会出现异常，只能通过水位涨或落的数值来控制。

　　3. 4 作用和意义

　　a. 将吨公里损失指标转化为适时利用率，分解并下达到每个管理段和每个配水员。

　　b. 变过去 8h 利用率平均值为 1h 实时值，能够及时反映流量调配存在的隐患。

　　c. 通过表 2 能够反映某一渠段水量的非正常变化，并能及时准确地排查出事发地点。

　　d. 在全线水位正常的情况下，若持续亏损，问题就指向夹马口泵站提水流量。

　　e. 指导渠道巡查员有目的地查处问题，大大提高了工作的效能，相应减小了费用消耗和人员精力。

　　f. 变过去凭感觉调度为科学化、数字化、精确化调度，库存水量回收率达到 75% 以上，使灌溉调度工作上了一个新台阶。

　　3. 5 管理节水成效

　　自 2009 年夏浇适时利用率实行以来，配套以综合管理措施，适时利用率的运用日臻成熟和完善。以2011 年提水量 12000 万 m3计，节水 505 万 m3，成效十分显着，在不增加任何成本的情况下创造了丰厚的财务收益。现将 2008 年与 2011 年的运行指标对比如下( 见表 5) :

　　

　　4 结 论

　　a. 适时利用率对灌区管理节水具有十分重要的实际意义和长远功效，并且可操作性很强。

　　b. 夹马口干渠目前安装的 YG—WMⅣ—DS2F 型超声波水位流量计适用于大江大河或超大型灌区使用，现仅为调度值班人员控制安全水位提供直观参考;适时利用率人工读取的水位误差不大于 2cm，故其精度不能满足要求。若能提高仪器精度，且实现水位自动采集，将极大地减少配水人员的工作量，消除人为因素干扰，进一步提高适时利用率的准确度。

　　c. 目前适时利用率的操作流程完全是人工的，在信息化技术水平不断提高的情况下，配套以专业的程序软件，实现自动化运作，必将大大减轻工作人员强度，大幅提高工作效率，为灌溉管理提供更加准确的信息，促进管理再上新台阶。

　　参考文献：
　　张学会，白小丹． 夹马口引黄灌溉工程现代化管理实践［M］． 北京: 中国水利水电出版社，2009．