灌溉渠系水利用系数的分析与计算

灌溉渠系的布置形式一般可分为串联渠系，等效并联渠系和非等效关联渠系，对这3种灌溉渠系水利用系数进行了理论研究，用实例验证了上述的理论分析，研究成果可应用于实际灌溉工程。     

灌溉渠系优化配水模型与算法研究进展北大核心

为实现田间科学用水,优化灌溉渠系配水模型,发挥灌区用水调度决策能力,提高灌区现代化水平,针对现有的渠系优化配水模型与算法进行了梳理总结。灌溉渠系优化配水模型主要分为两种:以特定指标最优为目标函数和被配水渠道采用轮灌编组时输水损失最小为优化目标。在掌握国内灌溉渠系用水调度以及灌区管理规范的前提下,系统论述了两类模型的建模思想、目标函数以及算法机理的研究,重点分析当前主流的灌溉渠系配水优化目标函数,并总结了求解模型引用的智能算法。在深入探究应用实例的基础上,通过对渠系优化配水模型的综述,讨论未来研究新方向,旨在精炼出一种适用于我国灌区的多目标优化模型,拟解决当前渠系水利用率低等问题;研究结论还提出嵌入算法的渠系间形成远程管理、联合调度、智慧调控、高效配水的新思路,这为灌区构建输配水模型和落实信息化管理提供借鉴与理论指导。     

灌溉渠系运行计算机模拟技术的开发

借鉴日本以及其他国家在灌溉渠系水管理方面的成果和经验，结合我国灌区的实际情况，建立了较完整的渠系运行模型，编制了具有一定通用性和可扩充性的计算机模拟软件。实践表明，该软件对于测试和评价渠系的力学特性、工程控制特性和管理调度特性是有效的，它为改进灌区水管理提供了一个科学、简便、可行的技术手段。     

灌溉用水管理测控设备生产及软件开发

1　主要内容高扬程提水灌区灌溉用水管理信息系统灌溉渠系水流模拟仿真系统渠道闸门太阳能自动控制系统低功耗大容量自记式水位计2　创新点灌溉系统自定义续接搭建灌溉系统可视化搭建微功耗自动记录设备太阳能驱动的自控闸门渠系水流模拟仿真依靠公共通讯网可实现闸门远程测控3     

灌区量水设施分析研究

对国内外灌区量水设施进行了综述，比较了各种量水设施的应用范围和优缺点，从骨干渠系的水工建筑牧师是水、灌溉渠系水量流量自动化实时调控技术、低水头损失多功能量水设备技术及田间配不系统量水设施的装配式和标准化等方面，研究了量水设施及技术的发展趋势，提出了适合我国灌区研究推广量水设施的几点设想。     

六面体可展机构自由度与运动特性分析

针对一种空间多环耦合六面体可展机构自由度分析问题,提出了选取动平台、建立等效串联分支、构建等效并联机构,进而基于并联机构自由度分析理论得到六面体机构自由度的分析方法。首先,选取多个构件组成的运动链整体作为动平台,基于螺旋理论建立动平台的所有运动等效串联分支;然后,减少动平台所含构件数,重新建立等效串联分支;最终将原机构等效为动平台仅由1个构件组成的传统并联机构。这样逐渐降低了原六面体机构的耦合度,从而降低了其自由度分析的难度。建立了六面体可展机构的仿真模型,通过施加不同的驱动对六面体机构的运动规律进行了分析,并讨论了该机构的折叠性能。本研究为此六面体机构的力学特性分析奠定了基础,提出的自由度分析方法为其他多面体可展机构自由度分析提供了思路。     

读《中国水利史稿》上册论“先秦时期的水利理论与水利工程技术”

“先秦时期的水利理论和水利工程”中的“灌溉渠系的勘测、规划、设计”部分是据《管子·度地》篇的两小段论水之性而写的,误把原文中的论远引近浇的引水之法当作灌区灌溉输水总干的设计之法,误把筑堤防洪中人为陡河曲所形成的水势变化及其对河床所诱发的冲淤之害当成渠道中阻水工程物引起的水势变化,也在标题中误把原文论河、渠的水利理论与水利工程技术当成论渠系的勘测、规划、设计,本文分别为之作出补正。     

广西22个重点灌区渠系水有效利用系数的实测研究

<正> 一、概述 广西现有流量0.1m~3/s以上渠道5.7万多km。过去由于没有灌溉渠系水有效利用系数的实测研究资料,因此,在灌区配套、编制计划用水方案、核算供水成本,以及水利工程设计、流域规划均是引用国内外的经验数据,或借用计算公式推算,结果与实际情况出入很大,给水利管理与建设带来了盲目性。同时,由于水利工程绝大部分是50、60年代修建的,经过20～30年的运行,工程老化、失修,使渠系水有效利用系数起了很大的变化。为了摸清、探讨现有灌溉渠道的渗漏损失和渠系利用效率,为广西农田水利管理与建设提供科学依据。从1980     

200米电动平移式喷灌机的田间规划设计

我团77年底开始研制大型喷灌机组,今年6月基本完成样机试制,7月初在大田试验,现将机组田间规划设计的一些情况介绍如下。一、喷灌系统的选择我团原规划条田均为矩形,一般尺寸为400×800M,种植作物主要为油菜、小麦、玉米等,灌溉渠系、道路、防护林带已成定局,为减少渠系改建,避免砍伐林带,适应现有条田,充分利用耕地面积,我们决定选取平移式喷灌系统;同时考虑到采用这一喷灌系统,无需改变耕作机械结构,既能适应     

猕猴桃贮藏期电参数和生理参数的变化

以室温(20℃)贮藏的"秦美"猕猴桃为研究材料,在贮藏期间获取果实复阻抗、并联等效电容和阻抗相角值的同时,同步测定果实硬度等12个生理参数。结果表明,猕猴桃复阻抗在贮藏末期显著下降,并联等效电容在贮藏末期显著上升。随着贮藏时间的延长,果实的硬度、可滴定酸质量浓度都呈下降趋势,可溶性固形物含量、相对电导率呈上升趋势,淀粉、纤维素质量比的减小与果实硬度的下降呈正相关。在特征频率0.1 kHz下,复阻抗可量化硬度等8个生理参数,阻抗相角可量化5个生理参数,在特征频率1 MHz和1.58 MHz频率下,并联等效电容可量化6个生理参数。     

复式断面渠道渠系水利用系数测算方法研究

【目的】研究采用复式断面渠道的灌区渠系水利用系数更精确地测算方法。【方法】采用动水测定法测定了渠道各断面水力要素,之后通过修订后的戴维斯-威尔逊公式和考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得研究区域复式断面渠道渠系水利用系数,对比分析了各渠道水损失以及渠系水损失量。【结果】动水测定法更适合不断流复式断面渠道水力要素的测算;采用标准梯形断面渠道衬砌的方式渠道损失最小;考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得灌区渠系水利用系数为0.75,而戴维斯-威尔逊公式求得灌区渠系水利用系数为0.82,更加接近实际值0.86,精确度提高了9.5%。【结论】由于占地、开挖等影响因素,灌区渠系衬砌后多形成复式断面渠道,灌区渠道衬砌优先采用标准梯形断面衬砌方式。对于这类渠系工程,动水测定方法明显优于典型渠道测量方法,戴维斯-威尔逊公式也更适用于复式断面渠道的渠系水利用系数的测定。     

全渠道控制系统在中卫南山台子扬水灌区的应用

针对中卫南山台子扬水灌区缺乏调水控水和测量水设施,水资源利用率和灌溉保证率低等问题,应用测控一体化闸门和全渠道控制系统(Total Channel Control,TCC)作为其推广现代化灌溉系统的硬件及软件基础。TCC 3次试运行结果表明,系统控制的测控一体化闸门可以在短时间内响应南山台子扬水干渠渠系流量动态变化,自动调节到最佳工作状态,同时控制涉及渠段的水位波动在±0.05 m以内。分析表明,在中卫南山台子扬水灌区应用TCC将有效提高水资源利用率和灌溉保证率。     

灌区渠道防渗工程规划研究

针对渠道防渗中的一般问题 ,从不同层面上研究了进行规划的一些技术问题。包括渠道衬砌功能定位和灌区防渗的总体规划 ,并重点研究了井渠结合灌区的防渗效果分析 ;结合防渗效果和投资效益 ,研究了渠道防渗的优先级别选择和布局 ;根据渠道防渗将使水力要素发生显著变化 ,破坏原渠系的水位衔接 ,提出缩窄底宽、改变坡降和改变边坡的改造方案 ,通过图表 ,分析各种方案的技术可行范围。     

基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法

提出基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法,合理规划大桥水库灌区渠系配水,提高水资源利用率,降低无效弃水以及对生态环境的影响。以配水结束后灌区各渠系缺水量、渠道输水损失量以及农作物生产带来的灰水足迹三者最小为大桥水库灌区渠系规划多目标决策函数,以渠道输水能力、水量和时间为约束条件,构建大桥水库灌区渠系规划的多目标决策模型;以栅格法构建路径规划的运行环境,通过移动几率优化、信息素挥发系数自适应调整两方面改进蚁群算法,通过改进蚁群算法寻优获取渠道缺水量、输水损失量、灰水足迹最小的水库灌区渠系规划结果。实验证明：该方法可以有效规划大桥水库灌区渠系的水资源,规划后的灌区渠系在缺水量、渠道输水损失量以及灰水足迹方面都有较好的表现,且效率高、应用性强。     

Yield and water use efficiency of wheat and cotton under alternate furrow and check-basin irrigation with canal and tube well water in Punjab, India

A 4-year field experiment was conducted in a semi-arid area to evaluate the response of each furrow and alternate furrow irrigation in wheat-cotton system using irrigation waters of different qualities in a calcareous soil. Irrigation was applied to each and alternate furrow of bed-planted wheat followed by ridge-planted cotton for comparison with standard check-basin method of irrigation to both the crops. These methods of irrigation were evaluated under three water qualities namely good quality canal water (CW), poor quality tube well water (TW) and pre-sowing irrigation to each crop with CW and all subsequent irrigations with TW (CWpsi + TW). The pooled results over 4 years revealed that wheat grain yield was not affected significantly with quality of irrigation water, but significant yield reduction was observed in alternate bed irrigation under canal water and tube well water irrigations. In cotton, poor quality tube well water significantly reduced the seed cotton yield in all the three methods of planting. The pre-sowing irrigation with canal water and all subsequent irrigations with tube well water improved the seed cotton yield when compared with tube well water alone. However, this yield increase was significant only in alternate furrow irrigation, and the yield obtained was on a par with yield under alternate furrow in CW. When compared to check-basin irrigation, each furrow and alternate furrow irrigation resulted in a saving of 30 and 49% of irrigation water in bed-planted wheat, whereas the corresponding savings in ridge-planted cotton were 20 and 42%, respectively. Reduced use of irrigation water under alternate furrow, without any significant reduction in yield, resulted in 28.1, 23.9 and 43.2% higher water use efficiency in wheat under CW, TW and CWpsi + TW, respectively. The corresponding increase under cotton was 8.2, 2.1 and 19.5%. The implementation of alternate furrow irrigation improved the water use efficiency without any loss in yield, thus reduced use of irrigation water especially under poor quality irrigation water with pre-sowing irrigation with canal water reduced the deteriorating effects on yield and soil under these calcareous soils.     

全国纯井灌区类型构成对灌溉水有效利用系数的影响分析

对2007—2012年全国纯井灌区不同类型有效灌溉面积占纯井灌区有效灌溉面积的比例与纯井灌区灌溉水有效利用系数进行多元回归分析,建立了灌溉水有效利用系数模型。结果表明,5种灌溉类型灌溉面积占比对纯井灌区灌溉水有效利用系数的影响程度为:微灌>喷灌>管道输水地面灌>防渗渠道地面灌>土质渠道地面灌;各省、全国纯井灌区灌溉水有效利用系数模拟值与实测值误差分别在±10%、2%以内。     

灌溉渠系优化配水模型研究

灌溉渠系的优化配水问题可分为两类:一是以某种指标最优为目标的灌溉水量分配;二是以水量损失最小为目标的灌区各级渠道流量的优化调度。在非充分灌溉试验的基础上,做出了西北干旱灌区棉花膜下滴灌水分生产函数。根据作物水分生产函数,以农业效益和灌溉管理部门总体的经济效益最高为目标,建立了灌溉渠系优化配水模型。在提高灌区经济效益的同时,建立了配水渠道流量优化调度0-1线性整数规划模型,模型适用于支渠以下各级配水渠道在来水流量确定,分水渠道流量彼此相同且按"定流量,变历时"方式轮灌时的优化配水决策,通过实例对模型进行了求解。     

基于物联网和云架构的渠灌闸门智能控制系统

为了实现农田明渠灌溉的精准化控制,设计了一种基于物联网和云架构的渠灌闸门远程智能控制系统,系统由一体化旋转式闸门、本地控制软件、远程终端访问系统和云端中间件组成。闸门采用旋转式阀芯结构设计,降低闸门启闭时的驱动能耗;基于ARM开发了嵌入式控制系统,实现水闸运行的本地控制和状态数据采集;集成了无线通讯模块和光伏电源系统,解决传统水闸野外安装布线繁琐和供电困难问题;通过在阿里云服务器建立数据中心,部署中间件,实现水闸远程数据传送与控制指令传达;建立了基于水位、流量双反馈的闸门开度云控模型,实现水闸群智能运行;根据旋转式闸门启闭阶段角速度变化规律,提出了水闸运行异常报警方法;开发了B/S版和APP版的远程终端访问系统,实现了灌区数据大屏、闸群远程控制和智能调度,适用于农田灌溉中小型渠道输水、配水的精准化控制。     

渠系网络图在大型灌区规划中的应用

渠系规划是大型灌区续建配套与节水改造规划的重要内容。简要介绍了渠系网络图的特点、绘制的方法和绘制的意义，通过在灌区规划中的应用表明，采用这种图形能从整体上直观清晰地反映灌区灌排渠系布置情况，既便于规划中有关设计参数的推求，又便于灌区管理人员参考。