量Q(m3/s)表示渠道效率。
(2)配水效率(CDE)
配水效率是表征有多口分流渠道的水在分配过程中的有效利用程度。由于我国大中型灌区内单纯的灌溉输水渠道较少或长度较短,大多数渠道兼有输水与配水的双重任务,因而一般所称配水渠道即泛指干、支、斗、农(分)、毛(引)各级固定渠道,其配水效率的测算公式为
nWc?CDE??Wi?1iW0?100%
式中:Wi为该配水渠下级(i)的输配水量;n为该配水渠内的分水口数,即从该渠引水的下一级渠道条数。其余符号同前。 为研究工作需要也可用相应的流量Q(m3/s)表示配水效率
nQc?CDE=
?Qi?1iQ0?100%
式中:Qi为该配水渠下级(i)的输配水流量m3/s;其余符号同前。 当灌区内有其他水源汇入配水渠时的配水效率测算公式为
nWc?CDE??Wi?1iW0?W1n?100%
当灌区内该配水渠还需为其他用水部门(如工业供水、养鱼、发电)提供灌溉用水量(W2)时
Wc?CDE??Wi?1i?W2?100%
W077、灌溉水效率评估指标如何确定?
灌溉水效率又称灌溉水利用系数。是表征灌溉系统水资源被灌溉作物利用的综合性总评估指标。该指标与渠系水利用效率和作物有效利用率以及田间水利用效率、分布效率均有关,其结果应当等于以上各项的乘积综合作用的结果。
测算公式为
IWEa?CSE?PUE?UEC?FAE
IWEa是全面表征灌溉系统实际用水的应用灌溉效率(%)数值。 其中:
渠系水利用效率CSE?灌溉水总量。
作物有效利用率PUE?WfW0?100%,式中:Wf为渠系田间灌水总量,m3,指从最末一级固定渠道放入田间渠道(即临时渠)的
MuseMf?100%,式中:Mf为Mf?3
?M?i?为农田实际灌溉水量,m3/hm2;n为灌水次数;Mf(i)第i次灌水
fi?1n的农田实际灌水量,m/hm;Muse作物利用的有效总灌水量,m/hm;Muse?322
??ETj?1mcj?P0?G??MB?ME???j?,式中:ETcj为作物实
际蒸发蒸腾量,m3/hm2;P0为作物生育期内有效降雨量,m3/hm2; G为作物生育期内地下水对作物根层的补给水量,当生育期内计算区地下水位变化时,应根据地下水位变动情况划分时段,分别计算地下水对根层的补给量,m3/hm2; MB,ME为生长期起始和终了日期作物根层的含水量,m3/hm2;m为作物种类数。
分布效率(UEC)指一次灌水后沿田块灌水方向,实际渗入土壤的水量(以水层深度计)在空间分布均匀程度,以UEC表示,又称灌水均匀度Cu,可采用表示喷灌均匀度的均匀系数计算公式计算,用以评价实际的灌溉水量在空间的分布均匀程度。
田间应用效率FAE?Ks?MMfuse?100%?Ks?PUE,式中:Ks为考虑土壤质地和保水能力不同对田间灌水量的修正效率,%,
即对PUE的允许降低值。
78、什么是灌溉效益指标?包括哪些内容?如何进行评估?
灌溉效益指标定义为实际灌溉效益与设计、管理计划灌溉效益的比值。包括以下六方面的内容。 (1)灌溉计划水量完成率(BIR1) (2)灌溉水量预测准确率(BIR2) (3)灌溉水量偏离度(BIR3)
(4)灌溉设计水量完成率(BIR4) (5)计划灌溉面积完成率(BIR5) (6)计划灌溉定额完成率(BIR6)
灌溉效益目标的实际程度主要是从灌溉水量和灌溉面积指标综合考核。并可作以下评估。
21
当BIR5≤1时,即当年实灌面积达不到或等于有效灌溉面积:
(1)经过水资源随机修正后SF?BIR1<1,说明实际供水不能满足计划要求,灌溉用水管理的配水调度水平较低(SF为水资源随机修正系数)。
(2)SF?BIR1=1,说明管理得很好,配水调度水平较高。此时SF=BIR5/BIR1。
(3)SF?BIR1>1,说明实际供水量超过了计划水量;若BIR2<1则说明预测水量偏小,实际供水量增加有必要;若BIR2=1说明预测计划正确,而实际供水量增加,是由管理不善造成水资源的浪费;若BIR2>1说明由于计划不当、管理不善两方面原因造成实际供水量过大。并可从BIR3判别实际灌溉水量对理论需水量的偏离程度。
当BIR5>1时,即当年实灌面积超过有效灌溉面积。 (1)SF?BIR1≤BIR5说明在实际供水量等于或小于计划水量情况下,还扩大了灌溉面积,此时SF≤BIR5/BIR2说明配水调度和管理水平较高,即实施了计划用水和节水灌溉。
(2)SF?BIR1>BIR5说明虽然扩大了灌溉面积,但是由于超计划引水,使实际用水量增加,扩大了本灌区的效益。对于引洪灌溉,在无上、下游的水量和水位约束条件下,可认为调度管理工作有成绩;对于河流上下多枢纽联合配水调度系统,违反了统一分配的水量约束,仅从局部利益考虑,则会牺牲下游灌区的利益,应赔偿超用水量造成其他灌区的效益损失。
79、灌溉管理质量评估体系包括哪些方面的内容和具体指标?
灌溉管理的质量评估指标体系,可从工程效益目标实现程度、工程管理、灌溉用水管理、组织管理、综合经营管理等5个方面进行。 (1)工程效益目标实现程度
工程效益目标实现程度,指设计规定和年度管理计划拟定(或上级下达)的灌溉、排水主要目标及综合利用目标(供水、发电、防洪)的实现程度。即实际效益与设计、计划效益的比值。包括有以下四项。
①灌溉效益指标(BIO)
灌溉效益指标定义为实际灌溉效益与设计、管理计划灌溉效益的比值。主要指标为灌溉计划水量完成率(BIR1)、灌溉水量预测准确率(BIR2)、灌溉水量偏离度(BIR3)、灌溉设计水量完成率(BIR4)、计划灌溉面积完成率(BIR5)、计划灌溉定额完成率(BIR6)六项指标。
②排水效益指标(BDO)
排水效益指标定义为实际排水效益与设计、管理计划排水效益的比值。排水效益目标实现程度除从排水量、减免受灾面积表征外,还需根据排水的特殊要求,分别考虑排水水质中可溶性物质总含量(TDS)及某个时期的地下水控制深度(Hg)等方面考核。主要指标为:排水计划水量完成率(BDR1)、排水计划面积完成率(BDR2)、计划排水水质控制完成率(BDR3)、地下水控制埋深完成率(BDR4)、中低产田改造排水计划完成率(BDR5)。
③工业农村牧区及城镇生活供水效益指标(BSR),用计划供水量的完成率(BSP)表征。 ④小水电的发电效益指标(BHR)
水力发电效益常以年发电量表示。发电效益目标的实现程度用计划有效发电量完成率(BHR)表征。在灌溉为主的水资源管理系统,满足灌溉的同时,发电效益BHR测算值显然愈大愈好。
(2)工程(设备)管理质量评估指标
工程设施与机电设备管理质量评估,考核指标一般包括下列各项。
①工程安全运行指标(PSO),包括:重大责任事故发生率(FBR)、一般性事故控制率(FOR)、安全调度指标(RSO)。 ②工程设施与设备指标(CEO),包括:工程设施完好率(CER1)和设备完好率(CER2)。 ③工程老化程度指标(EFBR)
④工程(设备)配套程度指标(CDR),包括:灌排系统的配套完成率(CDR)、机电灌排站与井泵装置效率(PDE)、能源单耗指标(SEL)、能源单耗比(SELR)。
⑤工程监测管理指标(IMO)
工程监测管理质量从检查工作和观测工作两方面评估。指标为:工程检查评定率(IER)和工程观测评定率(MER)。 (3)灌溉用水管理质量评估 灌溉用水管理质量评估指标包括:渠道水效率(CWE)、渠系水利用效率(CSE)、田间灌水效率评估指标、灌溉水效率(简称灌溉效率IWE)评估指标等评估指标,测算方法及定义详见7.2节的有关内容。
(4) 组织管理质量评估
灌溉管理的组织管理质量考核应根据水利部、劳动人事部及本省(市)、自治区的有关规定、规程和条例进行调整评估。一般按三级班次分制根据定性描述进行评定。评分标准可参考现有表格,根据灌区规模、等级具体规定。
(5) 综合经营管理质量评估
综合经营管理质量是指管理范围内的水土资源及技术设备的综合利和开展及效益情况。一般包括:水产养殖产量指标(FYI)、土地种植指标(LGI)、造林绿化指标(TGI)。
(6)灌区经营效果与生产效率评估
为了综合评价灌区经营的经济效果与生产效率,可从以下八个方面进行评估:单位水量的生产产值(SWU)、水费实收度(IRWF)、大修费提取率(IRMR)、折旧费提取率(IRD)、劳动生产率(LPR)、人均纯收入(NRPC)、综合经营利润率(PRDO)、供(排)水成本回收率(CRR)。
80、如何利用权重法进行灌溉管理质量综合评估? 多因子直观综合评估法—权重法,综合要点如下:
(1)根据经营管理的实际调查和测试资料,按照给定的测算公式计算各项指标的测算值。对于软指标一般用3~5个等到级的评估加以量化。
(2)通过专家评定,确定各类等级评语的权重,接工程目标层,指标层,分层次进行权重分配。对于某些重要指标给予较大的权重。 (3)进行计算,从而得出综合评估结果。然后进行本单位各年度之间的比较或本行业各单位之间的横向比较,从而反映出一个单位的综合管理质量水平的高低和进步(或退步)。
本教材中给出了水利部部级管理单位考核指标分类标准及权重列表可供参考,应用时应注意以下问题: (1)关联指标的处理
指标体系中的某些上级指标由分解的两个或两个以上的下级指标构成,若这两个(两个以上)分项指标间相互独立,均可进行自身或
22
竖向或横向比较。然而有的分项指标,如水库安全调度指标RSO的分项指标调洪水量调蓄控制率FRR和调洪下泄流量控制率FER,灌溉效
5,既有联系又相互制约,直接规定权重比较困难,不能单独进行益指标BLI的分项指标计划水量完成率BIR和计划灌溉面积完成率
横向比较,需根据其特性作一些特殊处理,如设置新的综合评比函数才便于排序比较。
(2)指标的横比转化
某些指标测算后由于各管理单位生产条件、生产规模、固定资产的不同,权可用于自我竖向比较才具有实际意义,而在行业之间不具备横向可比性,则应经过指标的横比转化才可以到横比目的。如劳动生产率(LPR),单位水量生产产值(SWU)及人均纯收入(NRPC)等。
(3)指标缺项的修正
有些工程由于设计或管理体制等原因,产生统一考核时的某些指标缺项。如有些工程设计上就有电站,有些水库由于管理体制的原因没有养鱼收入,这些缺项都不是管理单位本身的原因,因而应对管理质量综合评估中的缺项评分于修正,才具有横向可比性。
第8章 灌溉计划用水
本章主要介绍了灌溉用水计划、配水计划的编制原则、内容和方法以及用水计划的执行与调配。 81、什么是灌溉计划用水?有何意义?
计划用水是灌区用水管理的中心环节。所谓计划用水,从农业角度讲就是按照作物的需水要求和灌溉水源的供水情况,结合农业生产条件与渠系的工程状况,有计划地引水、蓄水、配水和灌水,达到适时适量地调节土壤水分,满足作物高产稳产的需求,节约水资源,并不断提高单位水量的灌溉增产效益。实行计划用水,首先要在用水前,根据灌区气象、土壤与作物生长状况估算出作物田间需水量,再依据灌区的渠系分布逐级推算出灌溉需水量,同时还需考虑供水水源的来水和水利工程的引水条件,确定出灌溉可供水量。通过供需水量的平衡分析,编制出灌区内各级渠道的用水计划。在具体贯彻、实施用水计划过程中,还需视当时实际的气候条件,土壤墒情及作物生长状况、渠系条件等,灵活地作好全渠系水量的优化调配工作,并依据实际情况及时修正用水计划。在阶段用水结束后,还要进行用水总结,分析其合理性,为今后更好地推行计划用水工作总结经验,积累资料,以实现充分利用水资源;实现灌溉用水优化调度;节约用水,扩大灌溉面积,降低灌溉成本;防止地下水位上升而产生的盐碱化;减少渠道淤积和防止土壤沙化的目的。
82、编制用水计划时,水源的供水流量如何确定?
供水流量首先是确定计划年(典型年)内的河道(供水水源)径流总量及其季、月、旬(或5日)的分配,即水源供水水量或流量的过程,目前采用的确定方法主要有成因分析法、平均流量法和经验频率法等。
成因分析法是利用实测资料,从径流成因上分析一些气象、水文因素与水源径流的关系,建立相关图(例如,建立降水径流关系曲线等),然后再按选定的各阶段气象、水文(或降水)资料预测河流的径流过程。
平均流量法是根据多年实测资料,按日平均流量,将大于渠首引水能力的部分削去,再按旬或5日流量过程求其平均值,作为所拟定的水源供水流量,此方法较简易,但较粗糙,故多用于中小型灌区。
经验频率法中以采用分段假设年法或分段实际年法较多,其阶段的划分,一般根据作物生长期、气候变化情况以及水源年内变化规律,将全年划分为若干个阶段,或分析全年中某一阶段。如北方划分为春灌、夏灌,南方取水稻灌溉期,或分为泡田期、生育阶段灌溉期等。分段假设年法系将该阶段内多年实测流量,按旬或5日平均后依递减顺序排列,取相应于所选频率的旬或5日流量,作为水源供水流量。分段真实年法则是将历年该阶段的平均流量依递减顺序排列,取所选频率的年份,以该年内各旬(或每5日)平均流量作为水源供水流量。
83、如何对用水计划进行分类编制?
用水计划按渠系可分为:全灌区用水计划、支渠用水计划、斗渠用水计划。大型灌区按三级编制用水计划:总干渠用水计划由管理局(处)编制;支渠用水计划由管理所(站、段)编制;斗渠用水计划由斗渠管理委员会或斗长编制。中小型灌区可按二级或一级编制。对采用现代化工具及理论进行用水计划编制的灌区,可减少用水计划编制的分级数,可以利于水资源的统一实时调度及渠道输水过程的更加合理。
用水计划按季节可分为:年度用水计划、季度用水计划、次用水计划。按供需双方分,可分为管理单位用水计划和用水户用水计划。 用水计划编制应由乡(镇)、村及其它用水单位(包括城市供水和工业供水等),定时间分渠系编制出斗渠用水计划。经专管机构将各用水单位的用水计划经过分析、审查、汇总,再由专管机构下属的所、站、段提出支渠渠系用水计划,最后由灌区管理局(处)结合灌溉制度、气象预报和工程情况等全面情况进行平衡后,编制出全灌区用水计划。专管机构可根据作物种植面积、灌溉制度、水源供水与灌区降雨等情况,先编制一个年度用水计划,然后再结合斗渠用水计划,自下而上经过修正,最后确定灌区渠系用水计划。
年度用水计划在灌溉年度开始前编制完成。它是全年用水管理的指导性文件,但不能把它看作是一成不变的计划而作为工程运行的依据。要根据中短期气象预报随时进行修正,所以它是一个“指导性文件”。
84、如何编制渠系短期动态用水计划? (1)拟定原理:
①编制短期灌溉用水计划的必要条件是做好实时灌溉预报,因此它必须符合实际的农作物需水动态和灌溉蓄水量动态。 ②每一个用水计划一般只需要分析预测一次灌水。
③在灌溉水量不足时,运用水量最优分配理论或模拟技术,在灌区内各片之间、各种作物之间合理分配水量,而不是完全按照作物高产对水分的要求分配水量。
④每次灌水的轮灌组划分可能不同,因为每次灌水时需要灌水的作物、地点、面积不同。可以借助于决策支持系统,按照轮灌组划分原则确定轮灌组合。
⑤配水流量原则上以各级渠道设计流量为准,一般使实际流量为O.7~1.0 Q设,以保证渠系水利用系数最大再反求放水时间,而不是以分配水量和放水时间分配流量。
(2)方法与步骤
①资料收集 基本资料,资料和季节资料一般可提前收集,在灌溉季节前将这些资料提前输入,此后的操作,只需要收集实时资料。在运用实时资料方面,国内外有两种不同的观点;有人认为应该采用尽可能全面、尽可能可靠的实时资料;另一种观点则认为应采用尽可能简便、尽可能少的实时资料。由于这些信息中,有许多信息为预测值,如果采用较多的预测值,必然带来较大的预测误差;其次,要求在很短的时间内收集许多可靠的信息,反而容易引起更大的误差。因此,后一种观点目前较容易被人们接受。
②资料输入 在输入实时信息时,一般应检查和修改其它资料,如果采用较好的软件,则可以通过图示方法很快检查各类资料。 ③实时灌溉预报 主要是确定不同作物品种,不同自然条件下的各类田块所需要灌水的日期、灌水定额以及不同渠系所需输送的灌水量等。
④水源可供水量分析 对于水库灌区,只需分析可供水量;对于引(提)水灌区,还应分析水源的流量。
⑤地方小型水库及塘堰供水量分析 地方水源的使用由当地农民或地方组织分别使用,因此,不易准确估计其供水量,而只能由当地 23
BIR管水员根据经验估计当地水源与渠首(水库)供水量的比例。
⑥供需水量平衡分析 从水量和流量两方面比较,适当调整取水时间。,尽可能满足灌溉需水量。在水量或流量不能满足一次灌水要求,则应按照一次供水使最终获得效益最大为原则,优化分配本次灌水的灌溉水量。
⑦渠系操作计划 包括各级渠道开闸时间,放水延续时间及流量,在渠道断面较规整或建筑物完好时,可由计算机自动设置水深及闸门开启高度指标,而不必计算流量。
⑧计算结果检验 可运用图示法迅速检验各种模拟结果。 ⑨结果输出 主要输出渠系操作计划表。 85、如何确定配水方式?
灌区的配水方式,一般有以下几种:
(1)续灌 在水源比较丰富的情况下,供、需水量基本平衡时,一般对斗、农渠进行轮灌,而对干、支渠道采用续灌配水方式。但续灌时,水流分散,渠道同时工作的长度大,渗漏损失量增大,故一般在供需水量差额在40%~50%以内时,干、支渠仍可采取续灌,但其配水流量应按比例减少;如果供需水量差额超过40%~50%(也有人认为超过25%~30%),干支渠就不应继续采取续灌配水方式,而应改为轮灌。
(2)轮灌 当水源供水不足,必须采取其它措施(如压低灌水定额调整灌溉面积等)后,供需水量差额仍较大的干、支渠就要考虑实行轮灌。采取轮灌方式配水,水流比较集中,同时工作的渠道长度短、渗漏损失小,在水源紧张旱情严重时,这种灌溉方式特别有利。应该指出,轮灌时必须进行轮灌顺序设计,有的渠道(或单位)先用水,有的渠道(或单位)后用水,如果灌区的范围大,涉及的行政区域多,轮灌一次间隔的时间长,则在紧张的抗旱季节,往往容易发生用水矛盾,因此必须进行认真分析研究,并与各需水单位协商,采取合理的配水顺序。
86、如何合理安排配水计划的用水顺序?
根据具体情况,合理地安排先后用水顺序,不仅能及时满足各单位用水要求、促进农业的增产,而且是建立良好用水秩序,节约灌溉水量的有效措施,总结各先进灌区的经验,可归纳成如下几点:
(1)先远,后近
在灌区内干旱同样发生的情况下,边远地区水较难于送到(因为输水渠道长,沿渠渗漏损失也就大)。只有集中流量,采用较大流量才能把水送到远端,远田受旱的威胁才能及时解除。当然,先灌远田,如果近田受旱严重,非放水不可的,可以对近田适当放水,做到远近兼顾,全面保收。
(2)先高,后低
岗田的位置高,水源条件差,一般堰塘不能自流控制。低田的位置低,地势较平坦,一般河闸有堰塘控制自流灌溉。先灌岗田、高田,可以使其得到及时灌溉,高田的渗漏水流向低田,或其退水,还可供再度利用,以节约灌溉水量。
(3)先成片,后零星
零星分散田的用水分散,灌溉的时间长,会使渠道的渗漏损失增大,造成下游渠道的流量不足,灌溉速度慢,可能造成大面积灌区用水不及时,采用先灌成片田、后灌零星分散田的办法,使两者都能集中水量进行灌溉,可做到在优先重点保证大面积用水,加快灌溉速度的同时,兼顾零星分散田的用水,抢时灌溉,不误农时。
(4)先急用,后缓用
在灌水过程中,经常遇到有些田用水多,要求急,如有的田属砂性土壤,渗漏水量大,要求用水多;有的田正值需水临界期,不能缺水受旱,对这些特殊情况都应优先照顾,否则,会使作物缺水减产。
(5)先看后放
在抗旱季节,专业管理人员和当地干部要一起到现场去调查研究了解旱情,落实灌溉面积,进行四定,即“定专人管理,定灌溉面积,定放水流量,定放水时间”,然后再开闸放水,这样才能做到配水合理,供水及时,避免出现不合理的供水现象。同时,还须及时掌握天气预报,实时修正灌水计划。
87、如何进行配水量的计算?
在水源能充分满足灌溉用水的条件下,各配水点要求分配的水量可先按各渠道控制面积内作物的种类,并考虑土壤,地形及气象的差异,确定出各渠道控制面积内某次灌水的综合灌水定额,以综合定额乘灌溉面积求得田间灌水要求的水量;然后减去其渠道控制面积内其它水源(工程)在该次灌水期内可以提供的水量,即得出要求各渠配给的净水量。利用净水量再除以各渠系的渠系水利用系数,即为该配水点应配的毛水量。配水量计算分为按灌溉面积比例分配和按灌区毛灌溉水量的比例分配。
1)按灌溉面积的比例分配
按灌溉面积的比例分配水量,计算方法简便,缺点是没有考虑灌区内作物种类和土壤的差异,成果比较粗略。我国南方灌区多以灌溉水稻为主,比较单一,因此多采用这种方法。
在按灌溉面积分配水量的方法中,实际上把渠道输水损失的水量也按灌溉面积进行了分配,这在于、支渠输水损失较大、渠道长度与其控制的灌溉面积不相称时,计算的成果不太合理。此时,最好在按灌溉面积配水的基础上,考虑输水损失的修正。
2)按灌区毛灌溉用水量的比例分配 如果灌区内种植多种作物,灌水定额各不相同。在这种情况下,就不能单凭灌溉面积分配水量,而应考虑不同作物及其不同的灌水量。通常,采用的方法是先统计各配水点控制范围内的作物种类、灌溉面积以及灌水定额等;再加以综合,计算出毛灌溉用水量;最后按各配水点要求的毛灌溉用水量比例,计算出各点的应配水量。
在我国北方,灌区内各部分的作物种类及其种植比例往往差别较大,一般多采用此法。 88、如何确定配水流量和配水时间?
配水流量和配水时间随灌溉工作制度,即配水方式不同而不同,其确定方法如下:
1)续灌条件下配水流量的计算 在续灌条件下,渠首取水灌溉的时间就是各续灌渠道的配水时间,不必另行计算。编制配水计划的主要任务,是把渠首的取水流量合理地分配到各配水点,即计算出各配水点的流量。
配水流量与配水水量的计算方法一样,有按灌溉面积分配与按毛灌溉用水量分配两种方法。
2)轮灌条件下配水顺序与时间的确定 在轮灌配水的条件下,编制配水计划的主要内容是划分轮灌组并确定各组的轮灌顺序、每一轮灌周期的时间和分配给每组的轮灌时间。
轮灌周期简称轮期,是轮灌条件下各条轮灌渠道(集中轮灌时)或是各个轮灌组(分组轮灌时)全部灌完一次总共需要的时间。每次灌水可安排一个或几个轮期,视每次灌水延续时间的长短及轮期的长短而定。例如,某次灌水,延续时间为24d,每一轮期为8d,则这次灌水
24
包括三个轮期,即对于每条渠道或每个轮灌组要进行三轮灌溉。轮期的长短主要应根据作物需水的缓急程度而定,这与作物种类和当时所处的生育阶段有关,同时也受到灌水劳动组织条件和轮灌内部小型蓄、引水工程的供水和调蓄能力的影响。一般,每一轮期约在5~15d之间。作物需水紧急,灌区内部调蓄水量能力小,则轮期要短,约5~8d;反之,轮期可稍长,约8~15d。
轮灌时期指在一个轮期内各条轮灌渠道(集中轮灌时)或各个轮灌组(分组轮灌时)所需的灌水时间。对于各条轮灌渠道(或是各个轮灌组)轮灌时间的确定,也是按各渠(或各组)灌溉面积比例或毛灌溉用水量比例进行计算。
值得注意的是,在分配流量时,应考虑渠道的设计流量及输水能力。若所分配的流量过小(如小于设计流量的40%),将导致放水时间过长、渠道水利用系数降低以及渠道水位偏低。
89、渠系动态配水包括哪几方面的内容?
动态灌溉用水计划的编制和执行,主要体现在渠系操作计划方面。在完成实时灌溉预报后,无论是否已经算出灌溉需水量,主要任务应为确定各级渠道的初始供水日期和时间、放水延续时间以及放水流量。
(1) 放水延续时间
在续灌条件下,从渠首引水灌溉的时间,就是各片配水的时间,在部分轮灌的条件下,首先要划分好轮灌组,并根据各轮灌组的分配水量和流量来计算配水时间。由于每一次灌水时,各片(一般为支渠系统)内各田块灌水要求均不可能相同,即使同一种作物,往往也因为土壤条件、地质条件(如冲田与岗田不同)等差异,而使灌水日期不同。此外,各片每一时段当地小型塘堰、河坝供水能力不同,即使作物实际需水量相同,通过渠系引入的水量也可能不同。因此,应根据实际情况重新组合轮灌组(这是动态计划用水的重要特征之一)。
理论上,放水延续时间最佳值为各渠道按设计流量运行时输送毛灌溉需水量的时间,这样可保证渠道输水损失小,且便于管理。但这个值只能作为参考依据,而不能实施。这是因为:①工程状态本身是实时信息之一,每次放水时各级渠道的输水能力常常受人为因素和自然因素影响,且渠道经过多年运行后,一般达不到Q设水平,更不能超过Q加大。因此,Q最佳需要调整。②所有续灌渠道的工作时间需相等(上、下级渠道)。③轮灌渠道各组工作时间之和应该等于上级续灌渠道工作时间。④放水延续时间最好为整数,以便灌溉管理。此外,还应考虑劳力情况、灌水习惯、作物种类和生育阶段等。
在制定动态灌溉用水计划时,一般先根据所预测的毛灌溉需水量和该渠道的设计流量计算各级渠道在最佳工作状态输送所需水量所需要的时间,初步确定渠道工作时间表;然后依据毛灌溉需水量和所确定的各级渠道放水延续时间计算应放水流量。在放水流量符合设计值时,按此渠道工作时间表执行,否则,调整放水延续时间,直至放水时间、流量与输送水量三者组合满足要求。
(2)开闸时间
在实时灌溉预报中已经知道各种作物要求的灌水日期,并统一了灌水中间日,根据灌水中间日和放水延续时间,则可拟定各级渠道开闸时间。在拟定各级渠道开闸时间时应注意两点:①应考虑水流在渠中的行进时间,特别是当渠道较长或流速较小时。②开闸时间不可过早,也不可推迟过多。若提前过多,则在出现不可预见的降水时,浪费水量;而推迟过多,则容易引起缺水或抢水。
(3) 配水流量 最大;对于养护状况一般的渠道,则实?T?Q际流量为0.7~1.0 设时,一般渠系最大。若Q取值过大,不仅渠道不安全,而且会因溢流而使渠系降低。根据工作,i和毛灌溉需水量
?M毛,iQ可以得一组i(不必取整),若以渠系最高为目标函数,考虑渠道允许最大流量约束,最适宜流量下限约束,渠道工作时间约束等,可求出渠道最优配水流量。
90、用水计划执行前,应做哪些准备工作?
编制用水计划,只是实行计划用水的第一步。计划的真正执行还必须具备或创立一些基本条件,其中最主要的是要建立和健全各级专业和群众性的管理组织以及搞好渠系工程配套。此外,在放水前还应做好以下各项准备工作:
1)建立各种用水制度,如渠系引水制度、涵闸启闭制度和水量交接制度等。
2)将编制的用水计划及时报上级审批,并印发通知各受益单位,广泛宣传,以使群众在知情的情况下贯彻执行。 3)作好渠道和建筑物的检查、整修工作,发现问题及时妥善处理。
4)做好各控制点的量水工作,如检查量水建筑是否完整,量水设备是否齐全、精确,特别要做好各级量水员的技术培训工作,使其掌握各种量水方法。
5)作好田间灌水的准备工作,如修好田埂,筑好沟、畦等。
在放水、用水的过程中,管理人员要深入灌区及主要渠段进行调查研究,了解水源情况,检查工程状况和用水情况;掌握旱情变化和灌水进度等,发现问题及时处理。
91、渠系水量调配应注意哪些问题? 渠系水量调配应注意以下问题:
1)水量调配原则。灌区分配水量的原则是“水权集中,统筹兼顾,分级管理,均衡受益”。具体办法是:按照作物灌溉面积、灌水定额、渠系水的利用系数来分配水量。
2)配水工作的要求。必须做到“统一领导,水权集中,专职调配”。由管理局直属的配水站和专职配水人员负责全灌区干支渠水量调配工作,在引水、配水中要做到安全输水和“稳、准、均、灵”,稳即水位流量相对稳定;准即水量调配要准确及时;均即各单位用水均衡;灵是要随时注意气象及水源变化及时灵活调配。
3)渠系水量调配的策略。各渠系的实际灌水期间,一般由各基层管理站在每天规定时间内向灌区配水中心提出第二天的需水流量申请,
对于养护状况较好的渠道,一般当实际流量为0.8~1.2
Q设时,渠道水的有效利用系数
?渠系QQ由配水中心按渠系布置,由下而上逐级推算全灌区各级渠系所需流量i及渠首的需水流量x,并依据河源的来水流量及工程引水条件确
QQQ定出渠首的引水流量y,通过比较x与y,确定以下3种配水决策方案。
①全渠系按需配水。 ②全渠系按比例配水。 ③渠系优化配水。
4)按用水计划和预定的应变措施调配水量。
5)实行“流量包段、水量包干”的岗位责任制。
6)多种水源水量调配。蓄、引、提相结合的多种水源,灌区要统一领导,分级管理,合理调配水量。
7)渠井双灌情况下的水量调配。按照渠水和井水的不同特点合理调配,采取井水浇近,渠水灌远,渠水泡地,井水灌田等办法,经济
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