渠道衬砌状况对渠系水利用系数的影响分析

灌区渠道通常进行衬砌以提高渠系输水效率,为了提高灌区渠系水利用状况,研究不同衬砌状况下对渠床防渗效果的影响,确定灌区范围内多种情景下的渠系最佳衬砌方式.以湖北省钟祥市石门水库灌区为研究区,通过现场勘测渠系分布状况,采用以"考斯加科夫渠道渗漏经验公式法"为基础的渠系水利用系数测算软件对研究区的渠系水利用系数进行推算.根据可能存在的衬砌状况,设置了不同的衬砌情景,计算各情景的渠系水利用系数.结果表明:该区现状渠系水利用系数为0.713;若渠道不采取衬砌措施,渠系水利用系数仅为0.604;若全部渠道均设有混凝土衬砌,渠系水利用系数可高达0.969.灌区每立方米混凝土衬砌的年节水量的变化范围是70.47～157.40 m3,平均值为114.10 m3.分析表明,随着渠道衬砌率的提高,各级渠道的渠道水利用系数及渠系水利用系数均近似呈线性增长.在工程量或投资一定的条件下,如果对渠道进行部分衬砌,应优先选择渠道上游位置衬砌;如果对斗渠或农渠只选择某一级衬砌时,应优先衬砌农渠.     

灰土护坡的制作方法及经济效果

四川省现有水库、渠堰及万亩以上泵站的干、支两级渠道,设计总长为18.7万公里,现已完成80％,其中已防渗的仅占已完成渠长的29.7％,大部分渠道尚未进行防渗处理。斗农渠未防渗的就更多了。灌区渠系水有效利用系数一般只有0.4～0.5,渠道输水损失很大,以致工程效益不能充分发挥。绵阳全花水库〔小(Ⅰ)型〕,将53公里干、支、斗渠全部用条石衬砌后,渠系水有效利用系数在原来基础上提高了50％,按该库近九年     

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。     

基于渗漏损失的渠系水利用系数分析

渠系水利用系数是衡量灌区渠系输水效率的一个重要指标,其准确推算,对于评估灌区渠系状况和管理水平具有积极意义。以内蒙古河套灌区义长灌域皂火干渠人民支渠控制范围为研究区,通过现场勘测渠系分布状况,采用以考斯加科夫渠道渗漏经验公式法为基础的渠系水利用系数测算软件对研究区的渠系水利用系数进行推算。根据可能存在的衬砌状况、渠道流量、地下水埋深设置了不同的情景,计算各情景的渠系水利用系数。结果表明:该区现状渠系水利用系数为0.728;若渠道不采取防渗措施,渠系水利用系数仅为0.567;若全部渠道均设有混凝土衬砌,渠系水利用系数可高达0.934。分析表明,如果对渠道进行部分衬砌,优先选择渠道上游位置衬砌,可提高渠系水利用系数;在衬砌条件相同的情况下,输水流量较大或地下水位较高时,渠系水利用系数也较高。上述结果对于选择衬砌方案和渠道的运行管理具有实际意义。     

高关灌区中稻田间水利用系数试验研究

【目的】测算分析高关灌区灌溉水利用系数,提高水资源优化配置和实现最严格水资源管理决策。【方法】以高关灌区中稻试验田为样本,采用平均法、实测法、对比实测法分别测算了高关灌区中稻田间水利用系数。【结果】3种方法测算所得系数分别为0.903、0.941和0.921,相差不大,误差在5%以内,其中,实测法所得系数最大,平均法所得系数最小。高关灌区中稻田间水利用系数随灌水定额增大而减小,呈负相关关系;对比实测法与实测法相比,认为田面渗漏是稻田的有效耗水,田埂渗漏则是稻田的无效耗水,避免了中间测定造成的累积误差,适用于稻作区田间水利用系数的测定。【结论】对比实测法测算的高关灌区中稻田间水利用系数为0.921是合理的。     

滹沱河灌区渠道防渗设计

滹沱河灌区原建设目标为清洪水两用灌区，田块是适于大水漫灌的长地畦，灌溉工程配套不健全，不仅渠道防渗标准低，而且得不到及时维修或更新改造，建筑物老化损坏严重，许多工程带病运行，致使灌溉水利用系数极为低下。据统计，干支渠防渗严重老化损坏34．5km，占现有干支防渗渠道的58．7％，直接影响灌溉输水和排水，形成一方面灌区缺水严重，而另一方面水资源又严重浪费的状况，加剧了灌区的供需水矛盾。因此，从1999年开始对灌区进行续建配套和节水改造。首先对全灌区的一级自流灌溉渠道忻定、广济干渠和支渠进行防渗改造。     

基于SEBAL模型和环境卫星的区域蒸散发量及灌溉水利用系数估算研究

【目的】探索基于遥感技术建立准确快捷评估区域蒸散发量和灌溉水利用系数的方法。【方法】以河套灌区义长灌域为研究区,基于SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land)模型和较高时空分辨率的环境卫星影像,建立了SEBAL遥感蒸散发估算模型,并与降水量、灌水量和地下水位数据结合,计算了研究区的灌溉水利用系数。【结果】SEBAL模型反演的作物蒸散发量的平均绝对误差在5%以内;2013—2017年研究区灌溉水利用系数在0.427～0.572之间,平均值0.492,高于河套灌区的平均水平。人民支渠区的灌溉水利用系数在0.447～0.688之间,均值为0.516。研究区地下水补给量均值为52.13 mm,约占灌水量的3%～7%,忽略地下水补给量会对灌溉水利用系数准确计算带来0.03～0.08的误差。【结论】基于SEBAL遥感蒸散发模型快速测算了灌溉水利用系数,计算结果具有较好的精度和可信度。模型尺度差异性较小,在不同空间尺度的适用性较好。     

内蒙古河套灌区末级渠系改造模式优化研究

以河套灌区治丰示范区为研究对象,研究了田间布置与渠道工程量(体积)、渠道水利用系数、田间作业效率的关系,在此基础上,建立了以单位面积年费用为目标函数、畦长为自变量的分析模型,并结合当地实际,提出了河套灌区末级渠系改造的模式为:毛渠双向控制横向布置,畦长为30~50m,畦宽为农机具宽度的整倍数,毛渠长为100~200m,毛渠的间距为60~100m,农渠的间距为100~200m,农渠为U形混凝土衬砌渠道为宜。     

基于系统动力学的青铜峡灌区农业用水效率调控研究

【目的】提出青铜峡灌区合理有效的节水政策。【方法】基于作物蒸发蒸腾量,计算青铜峡灌区主要粮食作物的蓝水足迹、绿水足迹,建立青铜峡灌区农业用水效率系统动力学模型,研究青铜峡灌区内的农业用水效率,对其水资源利用效率的可变影响因素进行调控。【结果】青铜峡灌区的农业种植需水来源主要是灌溉水,形成了以蓝水为主、绿水为辅的生产用水格局,同时当作物需水量被满足时,蓝水足迹和绿水足迹表现出相反的变化趋势;在保证青铜峡灌区内粮食作物蓝水用水量不变的前提下,选取绿水利用系数和灌溉水利用系数为主要参数对模型进行仿真模拟,当绿水利用系数从0.7增加为0.8时,2020年小麦产量增加了0.27万t,水稻产量增加了0.2万t,玉米产量增加了0.55万t;当灌溉水利用效率增加10%时,2020年小麦产量增加了0.47万t,水稻产量增加0.35万t,玉米产量增加0.77万t;当绿水利用系数和灌溉水利用系数同时增加时,2020年小麦产量增加0.75万t,水稻产量增加0.55万t,玉米产量增加1.32万t。【结论】青铜峡灌区农业种植用水应增加对绿水的利用率,通过各种工程或非工程措施提高灌区内的农业用水效率。     

灌溉水有效利用系数测量方法试验研究

根据灌溉水利用系数的涵义,引出用首尾法和典型渠段法来测定灌溉水利用系数,并对两种测法的相对误差进行了数学分析。并选取冶河灌区大同渠开展田间试验,对两种方法进行验证。结果表明:首尾法测得大同渠灌溉水有效利用系数为0.463,典型渠段法为0.403,相对误差12.96%,首尾法测得的灌溉水利用系数略大,因为首尾法在一定程度上考虑到渗水损失、漏水损失等回归水的利用;而典型渠段法采用连续相乘形式,没有将回归水的再利用考虑在内。首尾法简单方便,能准确测得灌溉水利用系数;典型渠段法工作量大,误差较首尾法大,但可测得各级渠道的输水损失情况,可为灌区节水改造工程提供理论依据。     

泾惠渠灌区渠道衬砌对土壤有机质的影响及其空间变异性

为了解灌区渠道衬砌节水对土壤质量的影响,以陕西关中典型灌区泾惠灌区为研究对象,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,研究了泾惠渠灌区干支渠衬砌渠道两侧土壤有机质(SOM)空间变异及土壤颗粒分布特征.结果表明:衬砌渠道两侧SOM质量比介于18.96~162.92 mg/kg,平均为86.07 mg/kg,其中,预制混凝土衬砌渠道两侧SOM质量比最高,现浇凝土衬砌和浆砌石衬砌其次,复合土工膜衬砌最低;地统计分析表明,研究区SOM的半方差函数可用指数模型进行最优拟合,变程为21.7 km,结构方差占总方差的比例为0.37,SOM表现出中等程度的空间依赖性,SOM质量比和土壤颗粒的kriging插值图表明,两者具有显著空间相关性.SOM的空间分布格局是随机性因素和结构性因素共同作用的结果.     

江西省农田灌溉水有效利用系数影响因素分析

为发展节水农业,制定农田节水政策,进一步提高农田灌溉水有效利用系数提供理论依据,对以江西省近几年2008-2013年农田灌溉水有效利用系数测算分析成果进行总结为对象。通过分析不同灌区规模、灌溉水源类型、土壤、管理水平、节水灌溉工程对灌溉水有效利用系数的影响,并且分析不同年份间农田灌溉水有效利用系数的变化规律。结果表明,灌区规模越大,农田灌溉水有效利用系数越小;提水灌区大于自流引水灌区;土壤渗漏强度大,农田灌溉水有效利用系数越低;灌区渠道防渗一定程度能提高农田灌溉水有效利用系数,但总体提高幅度不是很大;灌区管理机构比较完善,管理资金和农业水费落实到位,有助于提高农田灌溉水有效利用系数;2008-2013年间农田灌溉水有效利用系数呈逐年增长趋势,但后期增速缓于前期。     

灌区衬砌工程防盐效果遥感评估方法研究

【目的】河套灌区实施了一系列的渠道工程措施来保护渠道,防止渠道渗水,抑制土壤盐渍化,但缺少针对灌区衬砌工程防盐效果的评估研究。本文旨在探究利用卫星遥感技术开展河套灌区渠道衬砌工程防盐效果评估。【方法】收集多时相的Landsat8多光谱卫星遥感影像,采用ISODATA聚类方法自动提取河套灌区内的盐碱地,然后利用空间分析方法生成渠道两侧宽度为d的缓冲区,统计缓冲区内盐碱地面积S,构建盐碱地密度指标φ,得到φ-d关系曲线。【结果】衬砌后的渠道两侧盐碱地面积显著下降,盐碱地面积分布曲线呈阶梯状特征。2013—2016年间,衬砌后的渠道两侧500 m范围内盐碱地面积下降最低49.63%,最高86.81%;1 000 m范围内盐碱地面积下降最低47.95%,最高95.06%;1500m范围内,盐碱地面积下降幅度最低54.56%,最高95.68%。土壤质地会影响盐碱地的面积变化,土壤黏粒较低的区域,盐碱地的面积减少更快。【结论】(1)卫星遥感技术对大范围渠道工程防盐效果开展评估是可行的。(2)盐碱地的空间分布模式在渠道衬砌后发生变化,由均匀分布转变为聚集性分布。(3)渠道衬砌工程有效地抑制了盐碱地两...     

灌区深化农业水价综合改革研究与实践

【目的】为农业水价综合改革工作提供借鉴和参考。【方法】分析贵州灌区深化农业水价综合改革路径,以湄江水库灌区深化农业水价综合改革项目为例,从水价形成、精准补贴和节水奖励、工程运行管护机制和用水管理机制等方面,分析深化农业水价综合改革的经验做法。【结果】湄江水库灌区通过深化农业水价综合改革,灌溉面积、灌区骨干渠系水利用系数、灌溉水利用系数、节水方面等得到改善;农业年增粮食产量578.85万kg、年水利增收效益为848.53万元。【结论】湄江水库灌区通过深化农业水价综合改革,在改善农业生产条件、农产品提质增效等方面,经济、社会和生态效益明显,对在支撑保障国家粮食安全、实施乡村振兴战略方面具有重要意义。     

淠史杭灌区节水灌溉发展模式的探讨

1灌区发展节水灌溉势在必行淠史杭灌区横跨长江、淮河两大流域,覆盖皖、豫两省14017km2,目前安徽境内实际灌溉面积已达63．53万hm2水旱作物比大致为4：1。由于灌溉方式陈旧,上游灌区用水量是下游的2～3借（上游10500m3／hm2,下游3000m3/hm2）,渠系水利用系数为0．50,田间水利用系数为0．90,灌溉水利用系数为0．45,水分生产率为1．10kg／m3,渠道防渗率为2.0％。根据安徽省淠史杭灌区节水灌溉“十五”发展计划及2015年发展规划,到2015年灌区有效灌溉面积将达到74．93万hm2（不含河南省6．53万hm2）。净增灌溉面积11．4万hm2,需新增…     

关于渠道衬砌防渗有关问题的意见

一渠道渗漏损失计算(一) 基本情况我省大、中型灌溉工程的渠道渗漏严重,其渠系水利用系数一般在0.4左右,最低值不足0.3。为了提高渠道水利用系数,各地对干、支两级渠系采用各种类型的衬砌工程,包括现浇混凝土,预制混凝土块,浆砌条石,浆砌块石、三合泥以及三合泥垫底上加盖石。据观测资料分析我省渠系水利用系数较中水部规范规定相差甚大,从水资源的利用和水利工程来看,都必须讲究渠道衬砌效益。综合我省山区灌溉工程的地形地质来看,干渠多跨溪穿岗,地势较高,地质多风     

基于SahysMod模型的节水条件下河套灌区水盐动态模拟

【目的】探明不同节水条件下河套灌区水盐动态的长期演化趋势,为河套灌区适宜节水规模及灌排管理提供数据支撑。【方法】以河套灌区为研究对象,综合考虑气象、水文地质、土壤、灌溉、作物等多因素的空间变异性,结合SahysMod分布式模型与GIS软件,基于2007—2012年和2013—2016年的实测数据对模型进行率定及验证,模拟不同情景方案下的水盐动态变化。【结果】在现有灌排条件下,年排水量呈先减小后逐渐稳定的趋势,年排水量平均值为5.31亿m³;灌区中上游耕地土壤盐分轻微减小,下游明显增加;综合考虑灌区节水与下游乌梁素海生态环境需水,灌区未来引水量在现有基础上最多可减少15%,最多可节约6.46亿m³水量;若田间灌溉量维持不变,渠系水利用系数(η)最多可提高17.6%;当总引水量的削减量相同时,田间灌溉量削减方案对提升灌区排盐能力效果较佳。因此,可优先考虑减少田间灌溉量,其次提高η。【结论】在灌区规模节水的同时,需综合考虑下游生态环境需求,结合灌区实际生态补水条件确定最佳用水管理方案。     

镫口扬水灌区输水干渠来沙特性解析

内蒙古镫口扬水灌区是内蒙古自治区的大型灌区,近年来渠道泥沙淤积严重,严重影响灌区灌溉运行。【目的】探明水沙条件与渠道淤积之间的关系,保障灌区的正常运行,提高灌区灌溉水利用效率。【方法】在取水口,通过对灌水期前后测定水位来确定淤积厚度以及对泵站进水口泥沙野外监测及采样分析,并测定了流速及流量,室内分析了泥沙颗粒级配及特性等,综合分析确定了取水口来沙特性。【结果】由于停泵时间长、水流含沙量高,第1和第4灌水期前,泵站进水口前泥沙淤积厚度最厚;同时,由于泵站运行的抽吸作用,进入总干渠的泥沙量也最多,近80%以上为粒径小于50μm的细砂,只有约20%为泥沙粒径大于50μm的粗砂。泵站运行流量越大,停水时取水口淤积厚度越小,进入渠道的泥沙越多。在来水来沙条件不变的情况下,取水口淤积厚度受停泵时间影响,与停泵时长成正比;随着泵站的运行,在一定的含沙量下,存在一定的渠道不冲不淤临界流量。【结论】因此在缓减干渠淤积方面需要有特定的工程和管理措施。     

四川红层地区渠道加固整治实用技术研究与应用

【目的】在四川红层地区修建的渠道等水工建筑物,因衬砌材料特性、水流冲刷磨损、风化剥蚀、植物根系侵蚀以及长期运行,造成渗漏、阻水等病害现象十分严重,且边坡崩塌等地质病害问题逐年加剧,因此病害治理是灌区节水改造工程的重点。【方法】在研究都江堰灌区节水改造工程渠道整治技术的基础上,提出了采用电焊网为增强材料、铺设锚固后以水泥砂浆覆盖的施工技术作为红层地区渠道加固整治实用技术。【结果】通过运行效果分析,既达到渠道边坡稳定、防渗减糙、满足过流能力等功能保障,又能节约国家投资、少占耕地、节约工期、保护生态。【结论】渠道加固整治实用技术是费省效宏、节能减排的研究技术,在都江堰灌区应用广泛。     

长江流域灌溉效率指标分析

利用长江流域第一次全国水利普查和流域大中型灌区调研成果,分析了流域中型以上灌区灌溉面积、灌溉水利用系数、灌溉水分生产率和节水灌溉率等效率指标的时空分布特征及变异规律。结果表明:长江流域有效灌溉面积占灌区设计灌溉面积的76%,有效灌溉面积较大的省份主要集中在长江中下游地区;灌溉水利用系数呈现出上游中游下游的趋势,西藏最低、上海最高;近十年长江流域节水灌溉面积和节水灌溉率增速超全国平均水平,节水灌溉率与缺水程度和经济发展水平相关;灌溉水分生产率呈上升趋势,但种植结构调整空间不足。研究结果将为流域规模化高效节水布局和节水灌溉技术推广示范提供参考。