信息化建设在灌区农田水利续建配套与节水改造项目中的应用

灌区续建配套与节水改造项目是提高农田水利设施水平和保障农业生产的关键项目。然而,传统的灌溉方式存在着浪费水资源、效率低下等问题,严重制约了农业生产的可持续发展。基于此,结合工程实际,阐述了灌区信息化建设的必要性,设计了灌区用水量监测、管理设施信息化方案。结果表明,农田水利信息化建设的应用,能够为灌区续建配套与节水改造项目提供全面精准的数据支持和科学指导,推动灌区水利现代化、智能化水平更上一个新台阶。

西凉灌区高效节水灌溉配套工程建设

西凉灌区经过多年运行,灌区内水利基础设施均已损毁,必须进行灌区内高效节水配套水利工程建设。文章阐述了西凉灌区实施农田灌溉配套工程建设的必要性,提出了灌区配套工程建设总体布置、方案比选以及新建引水工程、输水工程、提水工程以及取水枢纽、泵站等建筑物配套建设的内容,对灌区高效节水改造建设具有指导意义。

农田水利工程高效节水灌溉技术研究

“三农”工作是社会主义现代化建设的重点工作。一直以来,国家高度重视“三农”问题,在加大农业灌溉投入的同时,节水灌溉技术得以迅速发展,高效节水灌溉面积也逐年扩大。为充分利用高效节水灌溉技术推进农田水利工程建设,首先对高效节水灌溉技术进行概述,归纳总结出几种常见的高效节水灌溉技术方法,然后通过分析高效节水灌溉技术在农田水利工程建设实际应用过程中存在的问题,提出了一系列高效节水灌溉技术应用措施,为推进农业节水、提高农业用水效率和效益提供参考。

灌区智慧化发展现状与问题分析

灌区智慧化发展是社会主义现代化建设新阶段的必然要求,是助力农业现代化全面实现的关键环节。基于相关行业智慧化发展进程资料、436个大型灌区信息化发展现状调研数据和124个典型灌区测控设施布局数据,归纳总结了城市、交通、农业、水利等智慧化发展特点,结合新的社会经济形势下灌区功能特点明确了我国灌区智慧化发展内涵及建设架构,剖析了现阶段我国灌区智慧化建设主要集中在灌区管理平台及信息感知方面,存在数据、算法支撑不够,多专业融合协作不足,信息化工程专业化运维缺乏和统筹发展能力不足等问题,提出了未来我国灌区智慧化发展措施与建议。

水稻灌区节水灌溉的尺度效应

探讨了节水灌溉尺度问题,指出产生节水灌溉尺度现象的原因是由于灌溉过程中回归水的重复利用。结合漳河灌区的实际,讨论了水稻种植区在不同尺度下的水平衡要素及其在节水尺度效应中的作用;说明随尺度的增大,水平衡过程变得复杂化,节水尺度效应现象也更突出。利用漳河灌区田间试验数据和灌区长系列的历史资料,分别从田间、中等、灌溉干渠和灌区共四个尺度,定量地分析了水稻节水灌溉对水分生产率以及水分利用率的影响。结果表明,节水灌溉技术的采用不仅可以提高田间尺度的灌溉水分生产率,也促进了漳河灌区灌溉水分生产率的整体上升。

五家子灌区引水对镇赉县低平原的环境影响

分析了在五家子灌区引水工程完成后对镇赉县低平原的环境影响。分析结果表明,该工程可引起研究区内地下水位抬升,减缓当地用水矛盾,改善当前土壤盐渍化严重现象。但是在排水条件不好的周边,如果不加强管理会引起土壤次生盐渍化后果。

渭干河平原绿洲灌区合理灌排比探讨

根据灌区盐量平衡原理 ,采用实际监测资料 ,对渭干河及其所属的库车、沙雅、新和县平原绿洲灌区进行盐均衡分析 ,深入探讨了临界灌排比的影响因素及其确定方法。研究结果表明 :(1)灌排比的概念简捷明了 ,体现了干旱区水利建设、灌溉农业的特点 ,可作为衡量干旱区绿洲灌区水盐运动状况的一个指标 ,同时亦是进行灌排管理、规划设计的科学依据。 (2 )临界灌排比与灌溉引水量、排水量、河水含盐浓度、排水含盐浓度等因素有关。渭干河、库车、沙雅、新和灌区临界灌排比分别为 10 .80 ,6 .5 5 ,2 0 .0 9,2 1.48。若没有特殊的地形地貌 ,干旱区绿洲灌区临界灌排比为 2 1左右。 (3)在干旱区进行水量平衡计算 ,制定灌溉制度以及进行灌溉排水管理时 ,应保证有一定量的深层渗漏 ,便于淋洗盐分 ,同时应完善排水系统 ,使灌区在小于临界灌排比下运行。

大型渠系联合运行状态空间模型不确定性的描述与度量

多渠段联合的自动化运行是现代节水农业的重要发展趋势之一,也是现阶段南水北调中线运行控制的关键技术问题,其控制器的设计求解依赖于线性化的系统数学模型,而多渠段系统本身是高度非线性耦合系统。针对所建立的多渠段多输入多输出(MIMO)模型,对其不确定性的来源做分类分析,作为系统鲁棒控制器设计的基础。将线性化的模型作为标称模型,不确定性采用模型之间差异矩阵的最大奇异值表示。以一个六渠段串联的算例进行求解,得出其模型不确定性的定量描述。

内陆干旱灌区地下水位调控研究

主要对内陆干旱区作物对地下水与土壤水的利用特征进行了分析。干旱区内地表水、地下水与土壤水的联合调度,是实现干旱区内水资源合理开发利用与抗旱、治盐、改良土壤及生态保护等多目标综合治理的有效途径。"三水"的联合调用须以地下水埋深动态调控标准为依据,以井灌井排工程为主要手段,形成地表水为补给水源、潜水含水层为调节水库的利用模式,达到水资源优化、盐碱地治理与生态维护等综合目标的实现。

基于GIS的引黄灌区用水需求预报系统研究

黄河流域水资源短缺,为了精确配置好黄河水资源,需考虑引黄灌区用水需求时空变化特征。采用系统工程和软件工程的方法,结合RS、GIS、数据库技术以及灌区需水预测模型等,开发了基于GIS的引黄灌区用水需求预报系统,并选择人民胜利渠灌区为典型,利用该系统进行了灌区引黄需水量预测分析,得出灌区旬用水需求。同时,利用2011年灌区实际引黄水量与系统计算结果进行验证,二者的旬过程具有较好的一致性,年值相差为4.8%。系统对保障黄河水资源可持续利用和维持河流健康生命具有重要的现实意义。

加压灌溉管网设计方法的比较分析

本文对加压灌溉管网的主要设计方法应用于一个小型实例管网和一个实际灌溉管网,并进行了比较。在提出和定义了设计问题后,回顾了现有主要设计方法的理论基础。方法包括:最大速度、推荐速度、莫尼速度、恒定水力坡度、拉格朗日乘数、线性规划、Labye法、遗传算法和递归设计。分析发现,所用方法不同,最终成本差异较大。不考虑经济因素的方法(功能方法)比具有内部经济目标的方法成本更高,拉格朗日乘数法和递归设计法在两种管网中的解决方案成本较低。

灌区沟水再利用泵站工程经济评价与结构模式探讨

在排水沟上建立不同型式的沟水再利用泵站是开源补灌的主要工程措施,为探讨灌区沟水再利用适宜的泵站工程模式,该文采用面上调查和理论评价分析相结合,对沟水再利用泵站的适宜规模、基本结构模式及布局形式进行了理论探讨和经济评价。结果表明,对于沟水补充灌溉泵站工程,1500元/hm2左右的泵站投资规模易于推广和应用,对于纯沟水灌溉泵站工程,6000元/hm2左右投资规模可以作为推荐采用类型;根据沟水流量大小和沟道规模,可采用跨沟式或旁侧式布局形式,对于纯沟水灌溉用水方式,为进行适时适量灌溉,以保证作物正常生长,宜采用能调控水位的跨沟式泵站工程。该研究为制订当地水资源合理利用规划提供了依据,并为今后进一步发展灌区沟水灌溉提供了理论基础。

甘肃省节水灌溉工程环境经济损益分析

用节水灌溉替代落后的大水漫灌方式是降低成本增加和解决当地水资源供需矛盾的关键所在。本文依据 2 0 0 0年甘肃省灌区普查资料对灌区水资源利用现状进行了分析 ,在此基础上结合甘肃省 2 0 0 5年节水灌溉工程规划 ,对实施节水灌溉后的环境经济损益进行了分析与评价。

灌区节水防盐设计理论及实践研究

提出一种全新的灌区设计方法， 即以农业用水量为依据， 以水盐平衡为条件， 考虑全灌区用水的灌溉设计方法。该方法所计算灌区引用水量， 比现状灌区实际用水量减少１０％ ～２０％ ， 且可通过灌区排水达到消除盐碱化的目的。针对典型灌区， 应用新方法进行了全区域的灌溉制度设计， 其成果可用于渠井结合型灌区设计及旧灌区改造。

基于模糊可信度约束的不确定性农业水资源规划模型研究

水资源短缺问题是制约农业经济发展的重要因素,因此在水资源规划中应着重考虑水资源利用效率与农业效益之间的平衡问题。研究提出了基于模糊可信度约束算法建立的农业水资源规划模型,通过调节用水量与农业效益之间的平衡关系,实现农业效益最大化。所建立的模型改进了以往规划方法的不足,并提出不同可信度水平λ值以及不同情景下的灌溉系统分析,可以为决策者提供重要参考依据。实例研究结果表明:乌鲁木齐某地农业灌溉系统中3类作物的灌溉配比对最终收益利润总和的影响较大,可信度水平λ是权衡收益与成本的重要因素。通过研究可信度水平λ值对模型的影响,可为决策者提供更多的水资源管理优化备选方案,并有效提高农业灌溉系统的社会、经济和环境效益。

灌溉水资源最优分配的DP－DP法

在缺水地区，为了增加农作物产量，实行节水灌溉和对有限的灌溉水资源进行最优分配至关重要。因此，提出了一种对有限灌溉水量在多种作物之间进行最优分配的两层动态规划的迭代方法（ＤＰ－ＤＰ法）：第一层求单作物最优灌溉制度；第二层对有限灌溉水量在多种作物之间进行最优分配，总目标是使灌区的总效益最大。算例验证表明，模型合理，方法切实可行。还设计了通用高效的ＦＯＲＴＲＡＮ语言程序包，有利于方法的推广应用。

灌区水资源优化配置模型的建立及应用

针对灌区水土资源分配不均,研究灌区水资源优化配置问题。建立了既对水库进行优化调度,又考虑田间优化配水的灌区水资源优化配置模型,采用加速遗传算法(RAGA)对模型进行计算。实例计算结果表明,建立的模型能有效提高灌区灌溉效益(尤其是干旱年份);采用RAGA法进行计算合理可行,计算性能好。

四湖排水调度决策支持系统简介

四湖排水调度决策支持系统是世行贷款资助的大型重点科研项目，是一个具有模型库、数据库和图形人机界面的决策支持系统（ ＤＳＳ） ；系统中采用专家系统技术帮助拟定排水调度方案的条件和操作，所以它具有智能决策支持系统初步特征。按系统分析的目标和总体设计实现的功能通过测试运行表明：它可以从提供排水调度信息、提供现场决策讨论工具及提出定性和定量的决策建议等几个方面，对四湖中下区逐日排水调度最终决策提供有力的支持。

宁蒙引黄灌区水资源利用研究

通过对宁蒙引黄灌区水资源利用现状的研究，按高、低两种经济发展速度预测了２０００、２０１０和２０２０年水平灌区可能达到的需水规模，并利用“水资源规划决策支持系统”进行了各水平年水量供需平衡分析；预计２０１０年之后灌区耗用河川径流量将超过国务院分水方案的限额（９８．６亿ｍ３）。针对全河水资源供需矛盾的日益尖锐和灌区水资源利用中存在的问题，探讨并提出了解决缺水的措施与建议：加强管理，依法管水，提高水资源利用率；在采用地表水、地下水联合调度的基础上，大力推广和普及节水工程，建立节水型社会；适时兴建西线南水北调工程等。

沿江赶潮地带太仓半高田区排水规划探讨

针对沿江赶潮地带太仓半高田区的自然、水文特点,在防洪排涝规划中,根据高潮滞蓄、低潮排水的特点合理确定规划水面率,在此基础上,建立非恒定流数学模型,对骨干河网断面进行校核,供城市化进程中沿江赶潮地带半高田区水系规划时参考。