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大型灌区量测水设施配套研究

2018-12-23穆燕

吉林农业 2018年22期

摘要:大型灌区的覆盖面积较为广阔,更是承担着灌溉农作物、改善生态系统的功能,而大型灌区的量测水设施配套则是为了更加合理的开展灌溉水源任务,落实用水计划,强化对水资源的管理,因此大型灌溉区的测量水设施配套工作是十分重要的。

关键词:大型灌区;量测水设施;配套

中图分类号: S274 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.034

大型灌区是农业灌溉用水大户,但用水计量设施建设滞后,管理薄弱,难以满足推进农业水價综合改革和加强灌溉用水管理要求。实行最严格的水资源管理,推进用水总量控制和定额管理,需加强用水计量,完善用水计量体系。能够对大型灌区实现实时动态监测,为灌溉效率的提升提供决策依据,同时强化大型灌区的水资源监管能力,健全量测水设施体系,促进灌区良性发展,推进农业水价综合改革。

1水工建筑物量水

大型灌区的量测水设施配套工程往往不受重视,然而量测水设施配套对水资源的科学调配、科学供水计划的制定有着参考决策的作用,因而应予以重视,而目前常见的量测水的配套设施当中,水工建筑物量水是最为基本的方式。通常情况下,水工建筑物量水设置于灌溉渠系中,以干支渠为主,比较常见的有涵管、跌水、倒虹吸以及水闸等,当水工建筑物过流达到量水水力学指标后,就能够用于量测水所用[1]。水工建筑物量测水设施配套的主要作用原理是以不同流态下流量计算公式作为依据,对水工建筑物上下游的水位进行计算,获取相应的系数,并且结合力学公式,计算出累积水量等相应的数据。水工建筑物量测水的主要优势在于能够减少设置量测水设施配套后的水流损失情况,在一定程度上节约成本费用,而这一方式一般应用于水流平顺、能够达到特定水力计算条件的情况当中。

2特设量水设施

特设量水设施通常情况下是由下游段、量水建筑物以及行进渠槽三个主要部分所构成,作用原理是测量量水建筑物上游、下游水头差,利用公式计算出水位,进而推测出相应的流量。目前,特设量水设施中主要包括量水堰、量水槽两种。

2.1量水堰

量水堰中主要以薄壁堰、宽顶堰、平坦V形堰等为主。首先,薄壁堰当中主要包括有梯形、三角形以及矩形薄壁堰,形状各部相同,具有各自的特点。其中,三角形薄壁堰的纵剖面为三角形,主要优点为量测水的精准度相对较高,且施工设计较为便捷,在应用中具有较高的可靠性,通常情况下不会产生泥沙淤积的现象,适用于跌破相对小的渠道当中;梯形薄壁堰则适用于含沙量低的渠道中;矩形薄壁堰一般在降坡较大的清水渠中实用性较强[2]。其次,宽顶堰。宽顶堰的主要优势在于结构简单,对于水流测量具有较高的精准度,不足之处在于该结构对于水流中泥沙等淤积物的阻碍能力相对较差,对应用环境的要求较为严苛。平坦V形堰。平潭V形堰是在三角形薄壁堰的基础上演变和优化的,横断面为较为平缓的V形,主要优势在于对小流量水流的测量精准度较高。

2.2量水槽

量水槽主要是在宽顶堰的基础上,结合管道流量计量所设计的量水建筑物,以水位跌差较小、施工难度低以及测量精准度高作为主要标准,主要以长喉道槽、短喉道吵以及无喉道槽为主。首先,长喉道槽。该类型量水槽分为收缩段、喉道段以及扩散段所构成,主要优势在于适应性极强,且对于流量的计算误差较低,操作过程较为便捷,适用于水流较为稳定的渠道当中[3]。其次,短喉道槽。该量水槽喉道尺寸相对较小,成本费用低,因而在灌溉区渠道侧流的适用性较强,其中巴歇尔量水槽是典型代表,由于结构较为复杂,一般在清水渠道中较为适用。无喉道槽,即未设计有喉道段,主要特征与短喉道槽较为接近和类似。

2.3梯形断面简易水坎

梯形断面简易水坎的建筑成本低,对水流的测量精准度加高,且日常管理便利,但应用过程中对于渠道的类型有一定要求,一般适用于衬砌标准渠道当中,并且可用作斗渠、农渠分水点。大型灌溉区内在对测量水设施配套的选择应用中,要以精准度作为基本要求,随后结合自身的实际情况选择,并且考虑到量测水设施配套的应用便捷性、抗干扰性以及灵敏度等,从而达到预期的使用效果。

3自动量测系统

自动量侧系统是通过软件、硬件产品的集成和信息采集、传输、处理、发布等多项技术的综合运用,构建一套面向农业灌区取用水量的自动测量、监测、信息采集发布系统。能够形象、直观地为管理部门提供灌区渠道实时流量的查询、报表管理等服务,为农业水利管理工作者及时、精准的提供信息,满足合理调度水资源、实现用水计划、按水量计费、提高管理水平的功能。

渠道流量监测系统主要有监测现场、通信网络和监测中心三部分组成。

3.1监测现场

利用测流堰、水位计采集渠道水位,经数据采集终端(RTU)处理、转化为渠道流量。

3.2通信网络

利用GPRS/GSM(或CAMA、4G、光纤)网络现场数据信息实时发送给监测中心。

3.3监测中心

中心服务器布设“明渠流量监测系统”软件,接收、存储、展示、分析相关数据和信息。

4结语

量测水属于大型灌区日常管理工作中最为基础的组成部分,大型灌区量测水设施配套工程中的常见量测水方式包括有水工建筑物量水、特设量水设施、自动两侧系统,如量水堰、量水槽等。在实践应用中,大型灌区要切合实际情况来进行选择,才能不断强化量测水的基础设施,建立现代化的灌区。

参考文献

[1]关亚军.凤翔县灌区节水改造工程中量水堰设计探讨[J].现代农业科技,2018,(11):179.

[2]厍永慧.酒泉市丰乐河灌区智能化量水系统规划设计[J].水利规划与设计,2017,(09):25-27.

作者简介:穆燕,本科学历,中级工程师,研究方向:农田水利工程设计。