灌区用水管理调度技术研究

灌区用水管理调度技术研究

发表时间：2016-12-15T11:52:39.420Z 来源：《基层建设》2016年28期10月上作者：刘富民[导读] 摘要：水利管理工作中灌区用水是管理工作的中心。然而，目前灌区灌溉用水管理仍采用传统落后的管理方式，难以适应水利管理发展的需要。甘肃省景泰川电力提灌管理局甘肃白银 730400摘要：水利管理工作中灌区用水是管理工作的中心。然而，目前灌区灌溉用水管理仍采用传统落后的管理方式，难以适应水利管理发展的需要。近年来，有些灌区利用计算机技术进行用水管理，取得了较好的效果。灌区用水管理中的灌区用水管理信息系统，灌溉渠系水

流模拟仿真系统，太阳能自动控制系统和渠系水位流量自动监测记录设备使现代灌区用水管理变得更加便捷、精确和高效。本文主要分析了加强灌区用水管理的意义以及四项新技术和设备的应用，以期提高灌区用水管理效率。关键词：灌区用水；管理；调度技术用水管理是灌区管理的核心。灌区用水定额多少、运行成本高低、供水质量好坏，以及配水数量是否准确等直接关系到灌区工程效益的发挥、水资源的合理利用以及经济效益和社会效益的提高。探求灌区用水管理的新模式，可以加快灌区用水管理科学化、实时化、现代化的步伐。 1加强灌区管理的目的和意义计算机技术作为一种以图形、图像化显示地物的信息系统，能够清晰、准确地将地物的数量、质量、分布特征、相互关系和变化规律等以图形、图像的方式动态地显示出来，以供管理者迅速、准确地了解情况，并可帮助管理者及时地做出正确地决定。将新技术和设备引入灌区能极大地提高管理者的工作效率。同时，可使管理者既能通过图形宏观地了解和把握灌区用水的总体情况，又能通过各种快捷地查询手段了解各种非图形因素的情况，使管理者可获得的信息量成倍地提高。 2灌区用水管理的新技术和设备 2.1灌区用水管理信息系统 “灌区用水管理信息系统”内容包括渠系及用户信息自定义建立、用水计划制定、用水统计、水费管理、灌溉进度、数据传递、信息查询及联机帮助等。其中，灌区渠系和用户的计算机识别是该系统的创新之一。在用户部分，录人灌区所处各级行政区划后，可以对不同用水户的行政属性进行定义，从而建立了用水户的行政结构。在渠系部分，从水源开始，自上而下，可以完成渠系建筑物的续接搭建，从而建立渠系输水结构。在渠系用户部分，建立用户与渠道的对应关系，即完成用水户与末级渠道的挂接，从而建立渠系与用户的配水结构。在用水计划制订中，配水算法的质量和速度是该系统的关键，也是本系统能否在实际中得到认可的重要指标之一。如何智能、有序地排出不同时间段内各渠系建筑物上的过流量，保证水资源的最大利用率，尽量减少弃水，等等，都是系统应该考虑的问题。已开发完成的配水模块能根据渠系结构和渠道的过流能力以及泵站的提水能力，在短时间内完成渠系配水过程，输出包括渠道名称、起止时间、相应流量及水量的配水记录等信息。统计和水费模块可以直接输出用户要求的统计报表和水费清单，数据传递模块可完成数据的上传与下达。

2.2灌溉渠系水流模拟仿真系统对大中型灌溉系统，由于其渠系长达数十公里甚至数百公里，不考虑水流推进的时间过程，将与实际情况产生较大的差距。因此应该以非恒定流理论，计算水流在渠系中的演进过程。目前研究开发的“灌溉渠系水流模拟仿真系统”已经为用户定义了常用的渠系建筑物。这些建筑物的属性定义数据以表格的形式存人后台数据库，各类水工建筑物对应的水力计算模型、公式及具体解算方法，均由特定的解算程序来完成。该系统的特点是可视化搭建渠系，表格式定义渠系建筑物的属性参数，渠系水力计算以非恒定流理论为基础。它可以对灌区的输配水系统进行模拟仿真，通过可视化的方法用计算机搭建灌溉渠系建筑物，当输人灌溉系统控制点工况后，模拟仿真系统就可以自动完成灌溉过程水流在渠系中的水位流量动态变化过程，模拟仿真结果回放功能。可以帮助灌溉管理人员选择更为合理的渠系配水方案，同时还可起到图形和数据库的作用。

2.3渠道闸门太阳能自动控制系统一个基本的渠道太阳能自动控制系统包括:

(1)数据记录仪即控制器

(2)水位传感器

(3)移动电话、有线电话或无线电等通信系统

(4)调制解调器

(5)电源(蓄电池+太阳能)

(6)电动机该系统是一种廉价的渠道自动化管理技术，它利用太阳能板将光能转化为电能，用蓄电池储能，利用闸门上的定位装置和小型电动机，下游取水口水位和流量的计量，完成对上游闸门开度的测控与调整，从而实现用水计划配水。应用中，上游闸门将依据预设在下游量水建筑物的水位或流量来调节开度以满足下游取水要求。其控制方式为中心控制室通过调制解调器下达下游取水流量及其他控制参数，并将这些参数下达到就地控制器内，就地控制设备据此完成上游闸门的调整。

2.4渠道水位流量自动记录设备渠系水位自动监测和记录设备WL-2000，该设备由微处理器(CPU)，LCD显示及驱动电路、按键、实时钟、AD转换器、大容量Flash存储器、串行口、电源及24V电源供给电路等几部分组成。它采用6V蓄电池供电，备有交流充电和太阳能充电两种方式，功耗很低，适合比较长期在无电力供应的情况下使用。它采用大容量闪存技术，记录数据量大，存储可靠，输出可采用IC卡和串口分别进行。存储在就地存储器中水位数据，可以通过专用电缆、磁卡或无线传输设备发送或可实现实时控制。该设备以时钟计时，每当设置的时间(软件设置)间隔到时，打开传感器24V供电电路(SS24)，测量该时的水位值，并存人Flash存储器中。Flash存储器选择AT45D041，存储容量为4Mbit，如果10min存储一条水位记录，可连续存储就近445d的水位数据。功耗低可连续使用2个月以上；如采用太阳能电池可长期在野外工作。结束语

综上所述，灌区用水管理新系统和设备符合科学、实时、直观、高效的灌区用水管理的要求，极大地提高了灌区用水管理的效率和精确度。文章首先分析了加强灌区用水管理的意义，然后介绍了四项灌区用水管理新技术和设备的应用，旨在推动灌区用水管理的快速发展，提高灌区用水管理的效率。

参考文献

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