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。     

船行灌区渠系工作制度优化调度

船行灌区现行的渠系工作制度不合理,导致干渠流量不稳定和渠系水利用系数较低的问题。以西干渠输水系统为例,考虑不同时刻上级渠道配水流量波动最小和渠系渗漏损失最小这2个目标,以灌水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量为约束条件,建立了渠系工作制度多目标优化模型,采用非线性多目标遗传算法进行优化求解。结果表明,渠系工作制度多目标遗传算法优化模型适用于解决灌区渠系工作制度优化的问题,实行优化后的渠系工作制度可有效减少渠系渗漏损失、运行时间和流量波动。     

船行灌区渠系工作制度优化研究

船行灌区现行的渠系工作制度不合理,导致干渠流量不稳定和渠系水利用系数较低的问题.以西干渠输水系统为例,考虑不同时刻上级渠道配水流量波动最小和渠系渗漏损失最小这2个目标,以灌水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量为约束条件,建立了渠系工作制度多目标优化模型,采用非线性多目标遗传算法进行优化求解.结果表明,渠系工作制度多目标遗传算法优化模型适用于解决灌区渠系工作制度优化的问题,实行优化后的渠系工作制度可有效减少渠系渗漏损失、运行时间和流量波动.     

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.     

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。     

渠道密度与渠系水利用系数关系研

为了研究灌区渠道密度与渠系水利用系数之间的关系，首先从分析渠道水的渗漏情况入手,分析了渠系水利用系数与渗漏之间的关系,建立了在相同衬砌条件下渠道密度与渠系水利用系数之间的数学关系。然后提出有关渠道密度概念，这一概念的提出有利于灌区渠道分布合理性的进一步评价。渠道密度与渠系水利用系数两者之间关系式的确立，有助于从理论上评价渠道分布对渠系水利用系数的影响。     

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.     

辽宁太子河流域典型灌区渠系水利用系数测算

渠系水利用系数是综合反映灌区渠系工程状况与管理水平的重要指标,是编制用水计划和进行水量平衡计算的主要技术参数.研究根据水资源分区,以辽宁太子河流域典型灌区--辽阳灌区为例,选定典型渠道,利用传统动水测算法根据渠道不同时期的输水流量和地下水位,确定监测时间和次数,计算出渠道水利用系数的平均值,然后依据灌区实际情况进行系数修正,最后得到全灌区渠系水利用系数为0.6045.     

喀斯特岩溶地区的渠道防渗

(一) 我区除桂东南外,大部分地区处于喀斯特岩溶地带,土层薄,渗透性大,加以灌区管理不善,渠道渗漏严重。未防渗土渠每公里水的有效利用率为:干渠97.6％、支渠93.5％、斗渠90.1％,即每公里输水损失2.4％至9.9％。因此,大部分渠系的水有效利用系数仅0.3～0.4,只有少数达到0.4至0.5,大量水量在输水过程中白白浪费掉。由于水量大量损失,使工程的保灌能力降低,每遇旱年,全区有数十万亩至数百万亩农作物受旱减产。渠道防渗衬砌是节约用水、扩大灌溉面积,提高灌溉效益的有效途径之一,是灌区     

潇河灌区渠系渗漏损失的实测分析

为求得灌区渠系水利用系数,对灌区各级渠道的渗漏损失和不同材料的防渗效果,采用了三种测试方法进行了计算。本文对三种测试方法做了比较,并在实测资料的基础上进行了分析。具体情况如下:     

灌区耗水量变化对地下水均衡影响研究

从宝鸡峡灌区水资源形成及转化的角度出发界定了灌区耗水量的概念。通过对灌区水量平衡关系分析,建立了灌区地下水量平衡模型,通过模型计算与分析,结果表明渠系及田间入渗补给量、地下水开采量是主要的地下水平衡要素;宝鸡峡灌区1991~2003年渠系蒸发及浸润损失量和渠系渗漏补给量总体呈递减的趋势,当渠首引水量和渠系利用系数一定时,渠系蒸发及浸润损失量和渠系渗漏补给量呈反比关系。灌区田间灌溉耗水量与田间灌溉入渗补给量也呈递减趋势;灌区地下水耗水量和地下水开采量总体呈上升趋势。     

遗传算法和粒子群算法求解渠系多目标优化模型

目前高原灌区灌溉用水管理相对落后,渠系渗漏损失较大、渠道闸门运行调度不合理等问题十分突出。因此,开展渠系工作制度优化的研究,对缓解灌区用水供需矛盾有着重要意义。考虑不同时刻各配水渠道流量标准差最小和各配水渠道平均日渗漏损失最小两个目标函数,以配水连续性和灌溉可供水量作为约束条件,建立渠系工作制度多目标优化模型。以云南省蜻蛉河灌区为例,采用遗传算法和粒子群算法进行优化求解。结果表明,遗传算法和粒子群算法都可以解决渠系工作制度优化问题,对各渠道闸门开关时间进行优化,能够满足灌区需求,从而减少渠系渗漏损失,达到节约灌溉用水量的目的。两种算法相比,粒子群算法运算速度更快,优化闸门运行调度更合理。     

浅谈提高水库灌区渠系水利用系数的经济效益问题

渠系水利用系数综合反映了灌区管理工作与渠系工程设施的水平。提高渠系水利用系数,可以提高灌溉水资源的利用率,挖掘工程设施的内在潜力。研究并设法提高渠系水利用系数是灌区管理工作的一项重要内容。     

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     

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。     

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。     

灌区水资源优化配置决策支持系统——以蜻蛉河灌区为例

采用AcrEngine作为开发平台,建立了灌区水资源优化配置决策支持系统。该系统包含数据库、模型库、方法库以及人机交互界面。其中模型库中包含水库优化调度模型和渠系工作制度优化模型。其中水库优化调度模型以年总引水量最大为总目标,以各水库月引水量之和最大为阶段目标,考虑库容约束、引水量约束、引水沟过流限制、水库库容瞬时约束以及非负约束5个约束条件。渠系工作制度优化模型是建立在3个目标函数基础上的多目标优化模型,即上级渠道流量波动最小、渠道渗漏损失最小、配水量与需水量的差值最小,同时考虑配水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量4个约束条件。以蜻蛉河灌区为例,优化结果表明水库优化调度模型可以解决多水库向单一水库引水问题,模型可得到不同频率下水库优化调度方案,优化结果合理。渠系工作制度优化模型能很好地解决云南高原灌区灌溉系统的渠系配水问题,缩短了渠系运行时间,提高了渠系运行的稳定性,减少了渠系渗漏损失,使得灌溉供需更加平衡。基于AcrEngine平台建立的水土资源优化配置支持系统,解决了水资源优化调度以及山丘区渠系调水配水不合理的问题,提高了云南高原灌区灌溉用水管理水平,并为抗旱减灾提供了决策支持。     

计入水量损失和水头损失的渠系输水效率研究

在灌溉排水领域中,对于输水渠道,目前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.本研究首次提出了渠系水头效率指标;建立了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.     

新疆五家渠灌区渠系优化配水研究

通过建立多目标渠系优化配水模型,优化渠系配水过程,为新疆农业节水灌溉提供科学依据。以新疆五家渠灌区新东干渠作为研究对象,采用多目标粒子群优化算法以配水渠道的渗漏损失量最小,水流稳定为优化目标,建立多目标渠系优化配水模型,并与回溯搜索算法就配水时间和渗漏损失量进行比较。研究表明,多目标渠系优化配水模型能将配水时间从15 d缩短至约11 d,渠系配水量为71.58万m3,与回溯搜索算法相比,配水时间从14 d缩短至11 d,渗漏量减少了8.39万m3。采用多目标粒子群优化算法对新疆五家渠灌区新东干渠进行配水过程优化,不但满足了优化目标,减少了渠系渗漏,缩短了配水时间,且比回溯算法更具有实用性。     

漳河水库水资源承载能力分析

1 提高水资源承载能力的措施1.1 努力建立节水型社会 漳河水库农业供水量虽呈下降的趋势,但仍占总用水量的41.8％,据有关资料表明,灌区渠系水利用系数还不到0.5,因而节水潜力很大,必须把节水灌溉作为一项革命性措施来抓。目前农业灌溉中水量损失较大的主要原因是输水与配水过程中的损失,漳河灌区有总干、干、支干、分干、支、分、斗、农、毛渠