南方多越级渠道灌区渠系水利用系数的计算方法

我国南方多越级渠道灌区,由于渠系情况比较复杂,在实际工作中,多对渠系水利用系数根据经验进行估算,因而造成的误差也比较大。在确定越级渠道及流量分布的基础上,提出了没有量水设施或量水设施不完备的多越级渠道的南方灌区渠系水利用系数的计算方法,能够满足灌区设计及用水管理等工作需要。     

灌区输水渠道渗漏损失测算与分析

以宁夏引黄灌区汉延渠所辖支渠网输水流量渗漏损失长期实测资料为背景，对渠道渗漏损失、渠道水利用系数及评估方法进行了探讨。给出了灌区支渠网输水利用系数的总体估算方法，并提出了支渠合理长度的确定方法。     

水草对灌区渠道输水能力的影响

在江西省赣抚平原灌区选择典型渠道,通过对清除水草前后渠道流速、流量和糙率的对比观测,分析水草对灌区渠道输水能力和水质的影响。结果表明,实施机械除草后,渠道的流速和流量均大幅度增加,糙率大幅下降,渠道输水能力明显提高,同时主要水质指标得到明显改善。     

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。     

明渠输水运行的步进式自动控制方法及应用

根据渠道输水的实际运行特点,提出了步进式PID渠道输水控制模型。在步进式PID渠道输水控制过程中,目标水位不是一次设定的静态水位,而是动态的,多次使输入指令一步一步的逼近所要求的最终目标水位,步进PID将使渠道输水更稳定,且响应速度可控制,有简单实用、可控性强的特点。仿真结果表明,较常规PID,步进式PID控制渠道输水,水位波动小,超调量小,较适合明渠输水控制的实际运行情况。     

渠道输水损失计算公式中用平均流量代替净流量的误差分析

分析了不同土质条件下，用平均流量代替净流量，其相对误差与径流渠道的流量，渠道长度的关系；并进一步归纳得出在二者相对误差小于5％的情况下，不同土地条件下流量与渠道允许长度之间的关系式，从而定量地给出了用平均流量计算渠道输水损失的适宜范围。     

明渠输水运行的步进式自动控制方

根据渠道输水的实际运行特点，提出了步进式PID渠道输水控制模型。在步进式PID渠道输水控制过程中，目标水位不是一次设定的静态水位，而是动态的，多次使输入指令一步一步的逼近所要求的最终目标水位，步进PID将使渠道输水更稳定，且响应速度可控制，有简单实用、可控性强的特点。仿真结果表明，较常规PID，步进式PID控制渠道输水，水位波动小，超调量小，较适合明渠输水控制的实际运行情况。     

输水渠道设计中糙率取值的模型分析

【目的】研究在输水渠道设计中,糙率与影响设计断面各水力要素之间的关系。【方法】主要是通过水工模型试验,测定不同流量下各水力要素值,通过分析比较,总结得出影响渠道输水能力的参数取值及水力要素的相互关系。【结果】(1)经试验分析得知在输水渠道设计时,某一输水区段内水面曲线和流量的关系并不是线性关系。(2)同一底坡下,输水渠道时沿流程水流流速减小。(3)糙率的取值不仅取决于材料,还取决于某一流段内水流的流态。【结论】渠道某一流段内断面水深和流量的关系并不是简单的线性关系,因此,在设计中要针对不同渠道断面形状,通过模型试验结合渠道水面曲线理论计算确定;设计输水渠道的糙率值的取用,并不能单纯取用糙率取值范围的中间值,而是针对水流流态及施工水平和运行年限综合确定。当流量在(2.41～2)×10~(-3) m~3/s时,取0.008作为计算值应用;当流量在(2～0.9)×10~(-3)m~3/s时,取0.008 5作为计算值应用。     

平原地区小型泵站的机组装置效率测试的原理与方法

泵站机组装置效率测试的主要目的是测试泵站技术经济指标,得出工程运行及管理所需的技术参数,验证工程设计中所采用的主要技术参数是否合理,是泵站技术改造和技术经济指标考核的重要依据。在进行实际机组装置效率测试时,由于平原地区小型泵站自身管路条件的限制,无法满足流量测量仪器设备安装的要求,故采用渠道断面流速法进行流量测量。并且由于小型泵站装机容量较小,采用双瓦特表法进行输入功率测量。通过工程实例应用,证明这种方法是可行有效的,并且适用于平原地区小型泵站的机组装置效率测量。     

渠系水利用系数测算方法研究

根据渠道水入渗理论和渠道流量、损失量的试验数据,研究渠道水入渗的过程,分析入渗的影响因素,建立渠道水损失和渠系特征(渠系分布、渠道断面、设计流量)、渠床特征(衬砌类型、土壤质地、地下水埋深等)的关系。对原有输水损失系数经验公式进行改进,得出无论是Kostiakov经验公式计算还是积分改进公式计算,渠道流量与长度均与渠道损失流量成正相关关系。但是随着渠道长度的增加,Kostiakov经验公式体现出了不足,其计算结果与积分改进公式计算结果的相对误差逐渐增大。同时在江西省赣抚平原灌区采用动水测定法引入实测数据对改进的经验公式进行验证,验证结果表明改进经验公式法计算过程中采用某级渠道的灌溉水利用系数作为扩大指标来计算同级其他渠道流量不能真实反映整个渠系情况,较实际情况存在偏差,但改进经验公式求得的结果代表了渠道的现有衬砌状况,更为合理可靠。     

北疆供水工程渠道的破坏类型及处理措施

渠道发生破坏后,不仅直接影响输水安全,引发水害事故,增加渠道运行成本,而且给工程管理带来很多困难与不便,使渠道的工程效益大大降低。因此研究渠道破坏问题有着很现实的意义。要有效解决这一问题,需从研究渠道破坏形成的发生机理,从而提出治理。介绍了北疆供水工程输水渠道在运行过程中发生的典型破坏类型及采取防治措施的成功经验,可对同类工程的建设和管理提供一定的参考。     

末级渠道机翼形量水槽标准化试验研究

结合机翼形量水槽在末级渠道上的实际应用经验,提出了适应于末级渠道上的一种量水槽的标准化模式.试验中渠道采用矩形和U形相结合的形式,用机翼形量水槽衔接,通过4种量水槽收缩比进行了系统的组合试验.试验结果表明:该量水槽过流顺畅,水头损失较小,试验数据资料表现出极好的相关性,相关系数为0.996 1.拟合的具有量纲和谐性的指数形式的流量计算公式简明实用,流量计算平均误差为2.78%,临界淹没度可达0.88.     

防渗渠道输水损失的估算

渠道防渗已成为我国大型灌区改造的主要手段 ,以提高水资源的利用率 ;如何估算防渗渠道的水量损失 ,已成为评价灌区改造的重要技术问题。在概括渠道输水损失的各种估算理论和方法的基础上 ,揭示了流量指数型估计式 σ=A/ Qm(% )对于防渗和非防渗渠道都具有广泛的适用性。并基于全国范围内的实测资料统计分析 ,对影响估计式参数的因素及规律性进行了深入分析 ,建议对防渗或非防渗渠道的渠道渗漏损失均采用该估计式 ,防渗渠道的参数可通过现场静水试验求得 ,或直接对透水性系数进行折减。     

曲面拟合和曲面积分在流量计算中的应用

水利行业经常要进行流量计算，这样就会遇到曲面拟合和曲面积分的问题。将曲线的样条函数插值和高斯配点法扩展到曲面上来解决这一问题，并对泵站流量、效率、明渠和管道流量进行了计算。结果表明，该计算方法能够满足流量计算等工程实际的需要。     

节水农业的潜力在哪里？

对渠道工程节水和田间节水的潜力进行了初步分析,认为田间节水潜力大于渠道工程节水。目前渠道防渗和管道输水等工程措施仍是节水农业的有效手段。在工程措施达到一定水平后,通过田间节水措施提高作物水分生产效率将是节水农业发展的关键。     

U形渠道的水力特性及水力计算

U形渠道断面水力和结构性能优越,是渠道输水工程中较常采用的断面形式之一,水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式。提出了U形渠道水力最佳断面的设计方法,并给出了确定U形渠道水力最佳断面底弧半径的计算公式。导出了U形渠道正常水深、临界水深水力计算的迭代公式,并给出了判别水深范围的界限流量计算公式。     

U形渠道量水槽的比较与选型

U形渠道具有其他形式输水渠道无法比拟的防渗效果好、整体性强、输水率高、抗冻胀、渠道占地面积小等优点,在渠灌区已经作为标准渠道推广应用,但U形渠道的量水槽选型是困扰U形渠道推广应用的瓶颈.目前作为标准推广应用的U形渠道的量水设施有3种,在通过实验室和灌区实际测试的基础上,从不同的角度对3种量水设施进行对比分析,为灌区U形渠道量水设施的选型提供依据.     

矩形渠道半圆柱形量水槽试验研究

渠道量水对灌溉节水和计划用水具有十分重要的意义.矩形渠道半圆柱形量水槽结构简单,施工方便.选择了3种收缩比,进行了一系列试验研究.应用量纲分析法建立的流量公式具有量纲和谐性,该公式简明实用,流量计算误差小于5%,临界淹没度可达0.87.     

配水渠道轮灌组合优化模型及其遗传算法

为满足渠系优化配水中轮灌分组的需要,对配水渠道轮灌组合优化模型进行了改进,在使渠系输水损失最小的基础上,以轮灌组数最少为目标函数,建立轮灌分组的０－１规划模型,用新兴的遗传算法加以优化计算。在基本遗传算法的基础上设计了应用于配水渠道轮灌组合优化的算法,尤其对其编码方式的设计较为巧妙,该算法能更为迅速地得到满意解。     

提水灌区输水明渠纵横断面优化设计

根据提水灌区的特点 ,以梯形断面为例 ,采用非线性模型进行渠道横断面 (主要是边坡 m)和提水扬程 ( H)优化 ,采用动态规划模型进行纵断面优化 (主要是各渠段纵坡 I)的优化 ,这一方法可克服目前提水灌区输水渠道设计中的经验性 ,且可节省大量投资。