灌溉渠道流量调控模型

本文根据Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ方程和闸孔出流方程建立了一个比较简单的渠道流量调控模型，可以预报配水方案下整个渠系的运行状态和闸门调节过程，并可选择系统最佳运行方案，对渠系用水管理和工程管理有很大帮助。文中还讨论了建模过程中应考虑的一些问题及处理方法，通过实验验证，得到了令人满意的结果。     

续灌分级控制法在自流灌区中的应用

根据自流灌区的特点，提出了渠系续灌分级控制的方法。以渠系节制闸作为调控手段，采用恒定非均匀流和闸孔出流原理对渠系逐段演算，为渠系水位和流量的调控提供最佳运行方案，便于渠系的运行和管理。实例验证表明，该方法具有较强的实用性。     

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。     

宁夏末级渠系改造与管理运行效果分析

宁夏引黄灌区斗渠、农渠的衬砌率为15.9%和1.7%,输水损失大,运行维护费用高,农民用水负担重,灌溉保证率低,农业灌溉种植效益衰减,影响了宁夏农业生产和经济社会的可持续发展.末级渠系改造是改善农业生产条件,节约用水,提高农业灌溉效益,增加农民收入的重要途径.在对宁夏引黄灌区末级渠系改造与农民用水协会管理运行效果监测的基础上,总结出宁夏引黄灌区末级渠系改造建设与农民用水协会管理运行经验,并对末级渠系改造的节水效果、减轻农民负担、提高效益进行了分析.为灌区全面改造末级渠系,理顺农业供水管理体制,建立良性运行机制提供参考.     

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。     

串联倒虹吸渠系的P＋PR控制

渠系中串联倒虹吸后引起水流的改变，影响了渠系的动行状态。利用圣维南方程组的特征线法、闸门同步操作技术P＋PR（比例＋比例复位）算法，建立了串联倒虹吸渠系的控制模型，并对编程对控制过程进行适时模拟。模拟结果表明：该模型在较大的流量变化条件下，运行稳定、响应速度快、过渡时间短、超调量小。     

基于天牛须搜索算法的渠系优化配水初步研究

灌区渠系优化配水研究对灌区从用水管理向需水管理转变具有重要意义.目前,天牛须搜索算法已被广泛应用于生产实际,而在渠系优化配水方面的应用较少.为探究天牛须搜索算法在渠系优化配水领域的可行性与合理性,以大功灌区西一干渠干支2级渠系输水过程中渗漏量为优化目标,渠道运行时间及输水流量为决策变量,构建渠系配水模型,并采用天牛须搜索算法进行模型优化求解.结果表明,天牛须搜索算法求解结果中配水时间较传统配水时间缩短7 d,配水效率提高35％.渠系渗漏量为34.99万m3,占总配水量6.69％,干支2级渠系水利用系数提高为0.704.天牛须搜索算法在解决高维渠系优化配水问题上表现良好,能够贴近渠系实际运行情况并合理进行水资源配置.     

宝鸡峡灌区水库群优化运行模型的研究

本文给出宝鸡峡水库群优化运行模型，模型提供了水库群抽水的优化决策并模拟了渠系的配水过程，模型经过了实际系统的初步验证。     

计入水量损失和水头损失的渠系输

在灌溉排水领域中，对于输水渠道，仅有考核输水过程中水量损失的渠系水利用系数指标，而无考核输水过程中的水头损失的指标。本研究首次提出渠系水头效率指标，建立既包括水量损失，又包括水头损失的渠系输水效率指标，给出渠系水头效率和渠系输水效率的计算方法。成果对于研究并提高渠系输水效率、降低输水成本有重要意义。     

位山灌区渠系优化配水决策支持系

根据位山灌区位于黄河下游、引水含沙量高、测流断面变化大的特点，编制了位山灌区渠系优化配水决策支持系统，主要内容包括来水管理、需水管理、水情资料管理、实际配水统计、配水方案拟定和系统设置等，创新性地进行了多站水量平差计算。     

渠系调控的过渡过程

论述了渠系过渡过程在配水管理及调控中的重要意义,分析了过渡时间的变化规律,论证了输配水系统的稳定特性,讨论了系统控制建模的一般方法,这对渠道水量调控的研究及建模都有参考作用。     

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。     

宽顶堰平板压差式量水闸过流规律

灌区水量的测量问题正日益受到关注。对于平原灌区，研究利用以淹没出流为主的工作闸门进行渠道量水具有现实意义。基于孔板式流量计的测流原理，提出一种平板压差式量水闸门。选择不同闸门开度e与闸门上游水深H组合，通过室内试验研究分析了闸孔淹没出流的相关测流规律，得出实用的流量系数经验公式。结果表明，该型闸门结构简单，取压方便，量水精度较高，集水位流量调控与测量为一体，适合应用于平原灌区。     

The SLGCAD Software System on a New Type of Linked Tetra-Shaft and Double-Cantilever Flat Flap Gate

The linked tetra-shaft and double-cantileverflat flap gate is a new type of sluice gate. It is suitablefor low water head river barrage, canal head inlet sluice, andcontrolling gates of irrigation areas. However, the designcurrently adopts a traditional method. Therefore, in light ofthe structural characteristics and according to the demands ofpreliminary design, computerized design can be used.The core of the paper is the model of the software and it alsointroduces some focal points of the editing program. Throughthis software, the authors discovered a new model for thistype of sluice, and we hope to provide some useful informationto other researchers.     

广州市荔湾区河涌整治排涝方案研究

荔湾区河涌众多,现有河涌防洪排涝能力偏低。根据荔湾区河涌水系整治研究的需要,建立了荔湾区河涌水系一维河网水动力数学模型,对荔湾区不同河涌整治方案的排涝状况进行计算、分析。研究显示,芳村地区大多数河涌未完全达到20年一遇排涝标准,新建塞坝闸、牛肚湾闸、葵蓬闸及花地河南、北闸与广佛闸后,区内与新建水闸和花地河有水力联系的河涌排涝水位明显下降,可明显提高芳村地区的防洪排涝能力,新建塞坝闸、葵蓬闸及花地河南、北闸与广佛闸对排涝而言是必要的。     

水力自动溢流堰在自动调控渠系中的应用

分析了渠系自动化的发展现状，介绍了水力自动溢流堰及其恒定水位的工作原理，并根据该装置良好的恒定水位性能，研究其在渠系自动化流量调控的应用条件和实现方法，其中对在取水口处应用和渠道中的联合运用两种方法作了进一步探讨。在渠道自动化上游控制中，能有条件地取代常用的水力自动闸门，可以实现真正恒定水位的目的，使得渠系自动调控方法简便，精度高。     

基于水量恒定的渠道前馈控制时间分析

为了研究渠道运行控制中渠系建筑物的前馈控制时间,综合考虑上游调控及分水口调控对下游水量的影响,采用水量恒定方法,构建了渠道前馈控制时间计算模型,并将模型应用于山西省夹马口灌区.结果表明:模型所采用的流量拟合方程及参数对流量的拟合精度较高,能够有效表达下游流量在渠道调控下的变化情况,当采用该模型计算的调控时间进行控制时,可以基本保证流向下游的总水量恒定,水量偏差为0.8 m³.利用模型进一步分析了不同流量下的调控时间,发现随着流量的增大,分水口最优调控时间逐渐减小,在此基础上得到了流量-前馈控制时间、水深-前馈控制时间的线性拟合公式,为夹马口灌区渠道运行控制提供了参考.     

灌区配水调度模型及其应用

为使灌区的用水管理由经验定性决策向科学定量决策过渡，研制了位山灌区配水调度模型。本模型以干渠测流站为基础，按照“流量包段、责任到所”及“计量供水到县（市区）”的原则，将灌区分设东、西渠系统，干渠分为若干段，段内分片。模型设计紧密联系位山灌区的配水现状，分析研究存在的问题，将常规调水技术抽象概化成不同的配水方式。该配水调度模型从1991年开始使用至今。     

宝鸡峡灌区水库群优化运行模型的研究

本文给出宝鸡峡水库群优化运行模型。模型提供了水库群抽水的优化决策并模拟了渠系的配水过程。模型经过了实际系统的初步验证。     

Automatic regulator for channel flow control on flooded rice

The low efficiency water control provided by sluice gates and weirs used in the flooded rice tillage system in Rio Grande do Sul, Brazil, have caused significant water losses. Such devices are utilized to control the water flow from the main to the secondary channels. The water flow through the gates is highly influenced by the water depth fluctuation in the main channel. The purpose of this work was to construct and evaluate a flow regulator to reduce flow variations in the secondary channels, resulting from water level fluctuation in the main channels. The prototype operates with a float that prevents the water head variation over the water passage orifices. The regulator flow control was compared to the sluice gate flow control. Both structures were installed at a lateral inlet, and the depth of water in the main channel ranged from 70 to 90 cm. The flows from the regulator and sluice gate were measured with “H” flumes. To relate the flow provided by the regulator to the water head over the water passage orifices, the regulator was submitted to six different water heads, ranging from 5 to 30 cm. The comparison between the structures showed that both presented variation in the controlled flow. However, the flow control provided by the automatic flow regulator was more effective than that provided by the sluice gate. The controlled flow variation was 5.5% for the automatic flow regulator, and 23.7% for the sluice gate. Regulator flow analysis for the different water heads showed that it can operate with flows ranging from 24 to 49 L s⁻¹. Comparing the sluice gate to the automatic flow regulator, the latter is a more efficient flow control device, reducing the waste of water.