智能水网中阀门控制策略对节水效率的影响

智能水网是采用先进的信息技术,通过传感器、控制器、阀门等设备构建起的自动化水供应系统,其目标是实现实时监测、优化控制以及降低成本,提高供水的可靠性和安全性。在文中通过深入探讨了智能水网中阀门控制策略对节水效率的影响,同时结合现阶段只能水网闸门控制策略中存在的不足,给出一些相应的改善建议,以期为设计和优化智能水网络提供理论指导和应用实践的参考。

群板覆盖下内陆干旱区平原水库节水效率研究

我国内陆干旱区降水稀少,蒸发强烈,减少平原水库无效蒸发是缓解干旱区水资源紧张的重要途径之一。通过浮板覆盖水库的方式可抑制水面蒸发,提高水库的有效利用率。依据现场试验的实测数据和一个完整非冰冻期的气象资料,建立了新疆北部地区月平均水面蒸发量和月平均气温回归方程,计算出月平均蒸发量和在不同气象条件下浮板的防蒸发系数,进而得出水库水面加盖浮板的防蒸发节水效率。分析结果表明,水库水面加盖浮板可以大幅提高节水效率。

防蒸发浮板覆盖平原水库节水效率研究

内陆干旱区降水稀少,蒸发强烈,为了减少内陆干旱区平原水库的无效蒸发,提高水库的利用率,缓解水资源紧张,进行了塑料空心板覆盖水库水面的试验。通过隔断水面与外界环境的接触,从而抑制水面蒸发。塑料空心板的湿润面积由3部分组成:风浪打湿的面积、板与板之间碰撞挤出的水形成的湿润面积、板与坝坡碰撞挤出的水形成的湿润面积。应用统计学原理,依据现场试验的实测数据,计算在不同气象条件下浮板的湿润面积,统计一个完整的非冰冻期资料;得出不同风速出现的概率及防蒸发系数,计算防蒸发量;对比分析不同面积下防蒸发浮板覆盖水库水面的节水效率。结果表明:现场3个方案试验的节水效率分别为55.38%,65.97%,80.10%,浮板面积越大节水效率越高,板的节水效果和试验布置方式有关,将浮板布置在围栏之内,最大可提高节水效率1.45%;将浮板做成整体时节水效率提高较为明显,最大可提高17.68%。

贸易政策扭曲与中国双边虚拟水进口节水效率研究

推进双边贸易的绿色转型是当前中国实现贸易高质量发展的重要目标,而水资源短缺问题成为制约我国进行生态文明建设的外部约束。虚拟水贸易倡导贸易国增加虚拟水的进口、降低虚拟水的出口,因此对提高水资源的利用效率具有重要的现实意义,然而现实情形中客观存在着的不同类别的贸易政策扭曲将会造成中国虚拟水贸易实际水平与理论前沿的偏离。基于此,本文通过构建异质性随机前沿模型,基于贸易政策扭曲的视角探讨造成中国双边虚拟水进口节水无效率的原因,在科学全面地测度当前中国贸易政策扭曲的实际水平的基础上,定量研究中国当前现有的贸易政策扭曲是否以及在何种程度上影响其双边虚拟水进口贸易的节水效率。研究结论显示:①中国双边虚拟水进口贸易量的实际值与前沿水平存在偏差,且贸易政策扭曲是产生上述现象的主要原因。②在贸易政策扭曲的作用下,中国双边虚拟水进口存在16.59%-31.17%的效率损失,中国优化自身水资源配置效率尚有较大提升空间。③与仅考虑关税贸易政策扭曲相比,非关税贸易政策扭曲使中国双边虚拟水进口节水效率损失有所上升。④中国双边虚拟水进口最有效率的贸易伙伴主要包括美国、澳大利亚和加拿大等自然资源较为丰富的国家,以及日本、韩国、中国台湾等与中国地理距离较近的国家和地区。这意味着,我国应当继续深化贸易自由化改革,构建更为科学有效的贸易政策保护体系,在结合虚拟水贸易自身的特征的基础上,适度调整关税贸易政策和非关税贸易政策保护水平和保护结构,从而使中国的水资源利用效率得到进一步优化。

直插式根灌的土壤水分时空分布与节水效率

在塔里木河下游枣树生态经济林进行根灌试验,研究了直插式根灌条件下的土壤水分时空分布和节水效率。结果表明:(1)灌水过程中直插式根灌的土壤水分分布在0~100 cm土壤层,随灌溉时间增加,土壤含水量,0~20 cm土层呈波动变化,80~100 cm土层基本稳定,其余各土层呈S型增加;(2)不同时期1 m深土层平均土壤体积含水量最大值及达到最大值的时间,枣树生长初期为44.62%、7.5 h,花期为43.26%、12.5 h,幼果期为46.3%、15 h;(3)根灌过程中,各土层土壤含水量变异系数大小次序为80 cm>20 cm>40 cm>60 cm>100 cm;灌后土壤平均含水量,80、100 cm土层与其余各层之间差异显著,20、40、60 cm土层之间差异不显著,80 cm土层土壤含水量空间异质性最高;(4)三次试验后20 d内,0~100 cm土层的平均土壤体积含水量消退速率分别为0.21%·d^(-1)、0.19%·d^(-1)和0.17%·d^(-1),土壤体积含水量60 cm和100 cm土层消退速率稳定,40 cm土层呈先消退后增加的趋势,20 cm土层0~10 d迅速消退,80 cm土层11~20 d迅速消退;(5)直插式根灌的节水效率比地表滴灌高27.78%,水分利用效率分别比地表滴灌和漫灌高8.12%、52.46%。

基于GIS的凉州灌区节水效率分区研究

以甘肃省凉州区的灌区耕地作为评价对象，应用 GIS 数据处理和空间分析功能，借助县域耕地资源管理信息系统软件，结合层次分析法和模糊数学法，对灌区节水效率进行了适宜性评价；并通过计算评价指数，按照累积曲线法确定了凉州区灌区节水效率分级方案。结果表明，高效节水区 IFI综合值为0.700036~0.922291，潜能节水区IFI综合值为0.627345~0.699466。通过系统计算，影响节水效率的指标因子的权重大小依次为灌溉保证率、坡度、灌溉模数、有机质、障碍层厚度、有效磷、熟化层厚度、耕层厚度。整个灌区高效节水区面积略大于潜能节水区面积。在灌区行政层面上，高效节水区面积较大的是西营灌区、永昌灌区、杂木灌区，潜能节水区域面积较大的是黄羊灌区。同时定量划分了灌区不同节水效率分区面积，生成了凉州区灌区耕地节水效率适宜性分区图。

西部地区农业用水与节水效率

节水灌溉面积、农田灌溉水费、渠系衬砌等是西部地区农业节水的重要影响因素。运用数据包络分析方法,西部地区170个地市的农业节水效率进行了评价,结果表明西部地区农业节水技术效率递增的地市数量在150个以上且呈上升的态势,其农业节水全要素生产效率递增的地市数量所占比例保持在85%以上,实施农业节水措施体系获得显著功效。在节水灌溉工程建设中,应进一步提高节水效率,持续减少节水效率损失,以促进区域农业的可持续发展。

不同配重的浮球覆盖下干旱区平原水库的节水效率对比分析

为达到抑制干旱区平原水库水分蒸发的目的,采用PVC浮球为试验材料,通过室内、外试验观测并分析无配重浮球在不同风速下的运动情况,探究浮球产生不规则旋转和翻滚运动的原因,并采取增加配重的办法对此问题加以解决。通过对比不同配重的浮球在不同气象条件下的湿润率并对其在试验期内的蒸发抑制率进行评价,结果表明:负载配重后的浮球比无配重的浮球的防蒸发节水效果更加显著,其水面综合蒸发抑制率最大可提高24%。研究成果为干旱区平原水库的节水措施提供了新思路。

不同面积浮板覆盖下干旱区平原水库防蒸发节水效率分析

为探究物理技术抑制干旱区平原水库水分的无效蒸发的可行性,本实验使用PVC泡沫浮板做为水面覆盖材料。将浮板连接为试验所需要的不同面积,观察并记录各面积浮板在试验区域自由漂浮时的工作情况。以受风速影响的浮板湿润率为变量,统计试验期内的风速情况和不同风速下各面积的浮板湿润率,从而计算出不同面积的浮板在试验期内的蒸发抑制率。结果表明:当浮板面积从1 m^2增大到16 m^2时,其平均蒸发抑制率从74%增大到88.3%,证明了大面积覆盖水库表面抑制水分蒸发的可行性,为西北干旱区平原水库早日实现物理技术抑制水面蒸发的工程措施奠定了理论基础。

不同厚度的浮板覆盖下干旱区平原水库节水效率分析

针对我国西北内陆干旱区蒸发量大、水资源利用率低的问题,采用三组轻质PVC浮板铺设水库表面,通过观察分析试验期(3月中旬至9月中旬)相同上表面面积、不同厚度的PVC浮板在水面的工作情况,统计出不同厚度的PVC浮板在不同气象条件下的湿润率,从而求出不同厚度的PVC浮板在不同风速下的蒸发抑制率(即防蒸发系数)。结果表明,浮板的防蒸发效率不仅与试验期的风速、单板面积有关,还与其厚度有关。

城市工业节水效率评价研究

长期以来城市工业节水效率缺乏一个科学合理的衡量标准。当前一般采用工业用水重复利用率和万元工业产值新水量这两项指标来衡量一个城市的工业节水效率。但由于各城市工业结构等不同 ,这两项指标都不同程度地存在着局限性。本文提出工业节水指数的概念 。

磁性浮板覆盖下干旱区平原水库节水效率分析

针对干旱区平原水库水深浅、风速大、气温高、空气相对湿度低而导致蒸发损失严重的问题,在吐鲁番市胜金乡胜金沟三期水土保持水库进行了一整年不同覆盖面积的带磁性浮板与非磁性浮板覆盖水面来减少水面蒸发的试验,以此来分析相同覆盖面积下带磁性浮板成片整体分布与非磁性浮板分散分布对水库水面蒸发的节水效率。试验结果表明:在气象因素相同的情况下,带磁性浮板分别覆盖水面25%,50%和75%时,蒸发抑制率分别为27.4%,41.5%和59.1%;非磁性浮板分别覆盖水面25%,50%和75%时,蒸发抑制率分别为22.1%,38.1%和57.3%;带磁性浮板比非磁性浮板蒸发抑制率分别提高了5.3%,3.4%和1.8%。可见,带磁性浮板节水效果更加显著,对提高干旱区平原水库水资源的利用效率具有显著意义。

农业灌溉技术与节水措施探索

农业是民之根本,直接关系到国家与社会的发展。现阶段,随着社会的不断发展及现代农业灌溉技术的不断更新,在农业发展过程中,节水灌溉已成为其中备受关注的内容。为切实缓解农业发展中存在的诸多障碍,促进灌溉效率与节水效率的稳步提高,农业工作人员应加大对灌溉技术与节水措施的研究。

华南地区覆盖旱种水稻节水及其水分利用效率研究

大田试验条件下设置常规水稻(T11)、覆膜旱作水稻(T12)、覆草旱作水稻(T13)和裸地旱作水稻(T14)4个处理,研究旱作水稻的节水效率及水分利用效率。水稻本田期T11用水总量545.40 mm,显著高于各旱作处理水稻,以此为参照,T12、T13和T14节水效率分别为35.1%、22.8%和21.2%。以裸地旱作处理T14为参照,T12节水率17.7%,而T13无明显节水效果。旱作水稻的节水效果主要发生在水稻移栽后前2个月,之后无明显节水效果。各处理以籽粒产量/耗水量为基础计算的水分利用效率(WUE),T12、T13、T14和T11处理分别为1.47、1.31、1.21和1.05 g/kg,以干物质量/耗水量为基础计算的WUE各处理之间的趋势与以籽粒产量/耗水量计算的WUE基本一致。

PE浮球覆盖下干旱区平原水库防蒸发节水效率分析

针对干旱区平原水库水深小、水面积大,无效蒸发损失严重的问题,本研究选用PE浮球覆盖水面来减少平原水库的无效蒸发.通过观测分析一整年的气象数据及不同风速下浮球的润湿率,对浮球润湿率与风速、覆盖面积之间的关系进行定性分析,同时建立浮球覆盖条件下水面的蒸发抑制率和防蒸发量计算模型,进而求出不同覆盖面积下浮球的年防蒸发量和年节水率.结果表明,浮球覆盖面积为1、2、3、4m^2时,节水效率分别为62.93%、65.16%、67.77%、70.00%,其中非冰冻期节水效率分别为62.21%,64.51%、67.18%、69.46%,冰冻期节水率均为91%.可见,浮球抑制水面蒸发效果显著,可有效提高水资源利用率.

稻田土壤中控制灌溉+淋洗水分的节水抑盐效率分析

本文应用控制灌溉理论研究了控制灌溉及淋洗条件下稻田土壤的盐分动态,分析了控灌+淋洗水的节水增产及抑盐效率。研究结果表明在宁夏引黄灌区进行控制灌溉的节水抑盐效果明显。应用控制灌溉技术进行该区灌溉将明显提高淡水资源的利用效率。

基于全局参比Malmquist-Luenberger模型的节水效率测算研究——基于对江苏省地级市节水数据的分析

在“十四五”时期节水型社会的建设规划目标下,节水效率研究是水资源管理研究的应有之义。本文通过构建Malmquist-Luenberger指数模型,将水资源、固定资产、劳动力投入统一形成全要素生产率指数,并利用江苏省地级市节水数据测算节水效率,区分经济投入差距和用水技术差距。测算结果显示:2004-2020年江苏全省水资源全要素生产率总体处于较高水平,在生产用水方面基本达到了较优的节水型生产方式和节水技术,且水资源全要素生产率呈现U型趋势。从全国范围看,部分地区仍未达到节水改造的技术瓶颈,通过技术改造促进节水效能仍具备提升空间。分析全要素生产率以及分解后的技术变化与效率变化指标后发现,效率指标的总变动幅度较小,而技术变化常出现急剧提升情形,仅依靠节水技术改造无法达成“节水优先”的目标。基于此,应继续加强用水监测统计和管理,完善水资源刚性约束制度,加强水资源管理与经济系统优化的协同性。

基于物联网农业灌溉系统精准控制模型的研究

为进一步提升我国农业灌溉系统的综合作业效率,体现灌溉的先进性与科学性,提出以精准控制模型为切入点,以物联网技术为主体支撑平台,针对其作业系统展开设计与优化。通过引入物联网强大的系统性架构,规范与强化各网络节点的部署与协作关系,科学搭建用于实现精准灌溉控制的数学模型,同时导入合理的系统软件设计程序与硬件功能组件配置,形成完整集成式的农业智能灌溉系统。结果表明:基于物联网平台技术的精准控制模型应用后,整体的作业效率得到显著提升,系统精准度、系统响应率分别相对提高了6.25%和7.68%,动作延迟率相对降低了2.72%,灌溉节水效率提升至91.50%。物联网平台下的精准控制模型应用效果良好,设计理念正确,可为灌溉领域实施节能降耗提供参考。