三义寨灌区灌溉水有效利用系数影响因素分析

针对三义寨灌区灌溉水有效利用系数低的问题,首先基于多元线性回归,分析影响灌区灌溉水有效利用系数的主要因素,结果表明:在选取的8个影响因子中,对灌溉水有效利用系数影响程度从高到底顺序为配套设施完好率>渠道衬砌率>节水工程投资>实际灌溉面积>渠道长度>实际引水量>降水量>地下水资源模数。然后结合三义寨灌区的实际状况,依据回归分析的结果,提出完善现有的灌溉工程、改进现有的灌溉技术、制定合理的灌溉管理制度、继续加大节水工程投资等提高灌区灌溉水有效利用系数的有效途径。

三义寨灌区灌溉水利用系数首尾法测算研究

从灌溉用水有效利用系数首尾测算法的原理出发,通过实例研究测算出2012年度河南省三义寨引黄灌区农业灌溉用水有效利用系数,并将测算结果与全国大型灌区灌溉水有效利用系数现状对比,确定其合理性,进而分析了该方法的优点与不足。通过测算,掌握了该区域农业灌溉用水有效利用状况,为今后通过加强实际灌溉面积和机电井提水灌溉水量的统计工作来经常性分析测算该区域的农业灌溉用水有效利用系数提供参考。

河南省三义寨灌区主要农作物需水量动态预报

根据三义寨灌区惠北水利科学试验站2000—2014年作物需水量试验资料及气象观测资料,结合灌区土壤墒情、地下水埋深、作物种植结构等资料,以灌区主要农作物小麦、棉花和玉米为主要研究对象,分析了灌区内主要农作物需水量与气象因子的相关关系,借助Origin 8.1软件建立了冬小麦、夏棉花、夏玉米日尺度的灌溉需水量经验模型,分析计算了三义寨灌区的作物需水量,并实现了对主要农作物需水量趋势分析。

三义寨灌区沉沙条渠延长使用年限措施研究

根据多年观测结果,应用泥沙运动力学原理,对三义寨引黄灌区沉沙条渠泥沙淤积分布规律进行分析,提出缩短条渠、沉沙区下移、变池为渠等工程措施,最大限度利用剩余堆沙空间,延长条渠使用年限;采用引黄灌区现有泥沙制品、泥沙农田化科研成果,实施泥沙利用项目,加强堆沙高地风沙灾害控制与治理,实现沉沙条渠长久可持续运行。根据研究成果,三义寨灌区沉沙条渠使用年限至少可延长15 a。

三义寨引黄灌区主要作物需水量计算及趋势分析

针对三义寨引黄灌区主要作物需水量、有效降水量和净灌溉需水量的计算问题,采用参考作物法构建模型,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式的修正公式进行计算。以惠北水利科学试验站观测数据为基础,得出冬小麦全生育期(10月中旬至第二年5月下旬)的作物需水量2000—2019年年际变化范围为395.494~796.776 mm,均值为579.425 mm,有效降水量均值为160.090 mm,净灌溉需水量均值为453.291 mm,灌溉需求指数均值为0.773,对灌溉的依赖程度较高;夏玉米全生育期(6月中旬至9月中旬)的作物需水量在1999—2019年年际变化范围为187.581~716.762 mm,均值为359.310 mm,有效降水量均值为295.776 mm,净灌溉需水量均值为149.768 mm,灌溉需求指数均值为0.371,对灌溉的依赖程度较低;棉花全生育期(4月上旬至10月下旬)的作物需水量1999—2019年年际变化范围为366.985~1 049.358 mm,均值为580.561 mm,有效降水量均值为433.519 mm,净灌溉需水量均值为266.470 mm,灌溉需求指数均值为0.421,对灌溉的依赖程度为中等。将3种作物需水量按生育期叠加,灌区净灌溉需水量最大的月份为3月,原因是冬小麦在拔节抽穗期对水量需求较大。4月、5月冬小麦处于关键的灌浆成熟期,棉花处于苗期和成长期,因此净灌溉需水量在各月中分别位于第3、2位。3种作物的生育期需水量、净灌溉需水量均为增加趋势,有效降水量均呈减少趋势,夏玉米和棉花的净灌溉需水量增加倾向率较大,主要原因是夏玉米和棉花的生育期与降水量较大的7—8月重合,因此受到降水量和气候的影响较显著。

新三义寨引黄灌区流槽三维非线性有限元分析

对新三义寨引黄南线大型薄壁钢筋混凝土流槽结构建立了合理的有限元模型,编制了前后处理程序,并采用ANSYS通用有限元程序对其结构进行三维非线性分析。计算结果与现场实验结果较吻合,为工程设计和流槽结构优化提供了依据。

三义寨引黄灌区多功能河道清淤船的研制

近年来,受黄河来水量减小及小浪底水库蓄水调沙作用的影响,三义寨渠首闸引水流量较小,导致引渠淤积、渠底抬高,造成灌区引水困难。为此,三义寨闸管处研发了多功能河道清淤船,该船由行走系统、起重架系统和吸沙排沙系统三部分构成,船体吃水深度为0.6 m,吸沙能力为0.75～1.0 t/min,清淤深度为1.5～1.6 m。生产实践表明,它可满足三义寨引渠的清淤作业,与租用机械清淤对比,多功能清淤船的经济效益显著。

新三义寨引黄灌区流槽的设计

新三义寨引黄供水南线工程于2001年1月动工,干渠设计引水流量30m^3/s,其中浑水渠道长4.70km。该渠段除上游1.45km长渠槽为梯形混凝土衬砌渠道外,其余3.25km长渠道均为矩形钢筋混凝土流槽结构。从流槽设计系数的选取、外侧加工、槽内淤沙能力、设计荷载及组合、结构内力及配筋等方面对结构进行了介绍。流槽壁薄体轻,在我国同类型建筑物中不多见。

三义寨引黄灌区泥沙农田化技术研究成果简介

三义寨引黄灌区沉沙条渠清淤泥沙严重破坏了周围生态环境 ,已影响到灌区的可持续发展。解决这个问题的途径之一就是使清淤泥沙农田化。通过两年来一系列对比试验 ,筛选出适合堆沙高地种植的作物品种、沙荒地土壤改良和最佳耕作管理方法等实用技术。通过在当地推广 ,成效显著 ,改变了沉沙条渠清淤泥沙危害的现状 ,显示了泥沙农田化治理的优越性和可行性。

新三义寨引黄灌区流槽的优势分析

引黄渠道大部分位于黄河冲积平原区,由于渠道输水的多沙性及区内土质结构松软、抗冲能力低的特点,故输水渠道一般采用衬砌渠道形式。新三义寨引黄供水南线输水渠道中采用大型薄壁钢筋混凝土流槽。其优势是:①结构安全度高,经济合理;②渠道挟沙能力强;③节约占地,节水效益显著;④断面简单,施工方便;⑤管理运行方便;⑥建筑物布置紧凑,渠道水流平顺。

新三义寨引黄灌区流槽的耐久性浅析

新三义寨引黄流槽是大型薄壁钢筋混凝土结构,通过对流槽混凝土碳化分析、温度应力分析、冻融损伤分析、干湿损伤分析、腐蚀损伤分析,认为:流槽混凝土设计强度低,有出现温度应力疲劳损伤、冻融损伤和干湿损伤的可能性。

河南三义寨引黄灌区水利工程现状及维护分析

针对三义寨引黄灌区水利工程现状及存在的问题,分析了灌区内水利工程需维修养护的项目,编制了工程项目建设预算和施工组织规划,提出工程建设组织实施、工期安排、资金管理等意见和要求。

基于流向跟踪和多重赋权的引黄灌区用水效率评价

针对引黄灌区灌溉用水效率的综合评价问题,利用灌溉用水流向跟踪法,构建了由19个确定性指标、3个子系统组成的开放型评价指标体系,按照多重赋权理念,确定了在多层次模糊评价体系中的各个层采用多种赋权方法。在指标体系的第1层(输入层),通过计算指标数据所携带的熵值对其赋予数学权重;在第2层(准则层),采用熵值权重法、等权重法和经验赋权法等对3个子系统进行多重赋权,获得和比较不同权重对评价结果的影响。选择三义寨引黄灌区为研究实例,对2005—2014年共计10 a的灌溉用水效率进行综合评价,经过赋权计算,第1种熵值权向量为(0.307,0.348,0.345),第2种等权向量为(0.333,0.333,0.334),第3种主观权向量为(0.400,0.200,0.400)3种不同权重的评价结果呈现出整体趋势和走向基本一致,权重对于评价结果的影响非常有限。根据多重赋权的评价结果,2013年均为10 a中灌溉用水效率的最优年份,评价等级为优,综合评价平均值为0.993。此评价结果与三义寨引黄灌区的实际情况相符,2013年在降雨量和地下水相对较少的情况下,灌溉实际引水量和实际灌溉面积都保持了较高水平,保证了灌溉的效果,也确保了灌区作物的丰收。根据第二层的评价值可以清晰地看到工程因素和管理因素两个子系统的动态变化过程,2007年之前都处于较低发展水平,2009年之后进入稳步发展阶段,从而查找到灌溉用水过程中存在的问题和薄弱的环节,为下一步引黄灌区的科学规划和可持续发展提供数据基础和技术支撑。

气象因子对引黄灌区作物需水量影响的通径分析

作物需水量是灌区最重要的水资源消耗途径,研究作物需水量的主要影响因子可为引黄灌区的水资源节约集约利用提供有效支撑。以三义寨引黄灌区1999—2019年21 a共756组逐旬气象数据为基础,采用联合国粮农组织(FAO)推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式为基础的修正式来计算作物需水量,以旬为计算单元时长,共选取23个样本。对三义寨引黄灌区冬小麦作物需水量的通径分析可知,对需水量影响最大的4个气象因子为平均气温、最高气温、最低气温、日照时数。敏感性分析可知平均气温、最高气温、最低气温和日照时数之间影响密切,天最大日照时数的直接作用最小,但是通过其他气象因子对作物需水量产生的间接作用最大。9个气象因子敏感程度排序为:平均气温>日照时数>最高气温>平均风速>最低气温>水面蒸发量>天最大日照时数>降水量>空气相对湿度。比起简单的相关系数和回归分析方法,通径分析方法可以准确计算出自变量对因变量影响的直接作用和间接作用,确定各因子的敏感程度,从而为建立更有效的引黄灌区作物需水量计算方程奠定基础。

基于流向跟踪和差异度的引黄灌区完备度评价

针对目前引黄灌区存在的用水效率较低、定额配水管理方式较落后等问题,以三义寨灌区为研究区域,对引黄灌区综合完备度的量化评价开展研究。采用用水流向跟踪法识别综合完备度相关的影响因子,构建了由2个子系统9个指标组成的定量评价指标体系,利用相对差异度函数构建了综合完备度模糊可变计算模型。以三义寨灌区2005—2014年数据为基础,根据设定的5级标准对灌区进行综合完备度评价,结果显示:2005—2007年三义寨灌区综合完备度为Ⅱ级(较差),2008—2014年为Ⅲ级(中等),呈逐年上升趋势,2012年评价分值最高,为74.81分。通过实例验证认为,构建的模型能够准确、清晰地对引黄灌区进行综合完备度评价,为引黄灌区找到工程、管理方面存在的短板提供依据,为实现引黄灌区“以需定供,以耗定供”供水方式奠定基础。

三义寨引黄灌区用水合理性分析

商丘市三义寨引黄灌区用水合理性分析,在充分体现国家和地方的产业政策,水资源规划、配置和管理的要求,考虑所在区域的水资源条件及区域用水水平后得出。文章从商丘市三义寨引黄灌区现状引用水情况、灌区各业需水量预测、灌区可供水量预测,灌区供需平衡分析4个方面进行阐述,以供参考。

基于首尾测算法的灌溉水有效利用系数计算

灌溉水利用系数在一定程度上能反映灌区的工程质量、灌溉技术和管理水平。首尾测算法因操作简便、可靠性高等优点在全国各大灌区广泛应用。分析了用首尾测算法计算灌溉水利用系数的原理,以河南省三义寨引黄灌区为例,探讨了其计算过程,指出了该方法在毛灌溉用水总量计量、作物需水量计算方法选择、有效降水量系数和地下水利用系数的选取、计算时段的选择等方面存在的问题,并提出了相应的处理建议。

新三义寨引黄灌区泥沙利用新途径

一、泥沙处理概述新三义寨引黄灌区实施后,沉沙条渠每年清淤的泥沙都堆放在沉沙条渠左岸60～100m,右岸200～250m的狭长区域内,平均堆高5～6m。对沉沙清淤堆成区,三义寨分局会同有关科研院所积极研究采取相关技术措施,不断研究探讨泥沙农田化新技术、新措施,对已堆成区域及时平整改造,种树、种草、打井灌溉,恢复土地耕种功能。近几年来陆续植速生杨树12万株,堆成区复种160多公顷。200多公顷的黄沙岗变成了人造林场和复垦农田,较好的改善了当地的农业生产环境,遏制了沙荒沙害的发生。

河南省三义寨引黄灌区骨干工程管理

一、基本情况河南省三义寨引黄灌区是1958年兴建的大型灌区,灌区当时涉及河南、山东两省的开封、商丘及菏泽3个地区的18个县(市),渠首闸设计过水能力为520m^3/s,设计灌溉面积132万hm^2,在工程尚未形成灌排体系的情况下,于1958年明15日放水蓄灌,引起地下水位普遍升高,导致大面积次生盐碱化,被迫于1961年停灌。后经1974年和1990年2次改造后,渠首闸目前过水能力为150m^3/s。灌区缩为河南省的豫东地区。河南省计委以豫计经规[1992]1943号文批复:建设新三义寨引黄灌溉工程,总干渠设计流量为107m^3/s,灌溉面积22．67万hm^2。灌区包括开封、商丘两市的9个县(区),总土地面积43．43万hm^2,总耕地面积27．00万hm^2。

发展中的新三义寨引黄灌区

一、灌区基本情况河南省新三义寨引黄灌区位于河南省东部,由于水资源与人口、耕地资源的分布、经济发展的格局极其不相匹配,导致了水资源的掠夺性开发利用。近年来,豫东地区随着社会经济的持续、健康、快速发展,工农业生产和人民生活以及生态环境等方面的需用水量急剧增加,水资源供需矛盾日益尖锐。