现代灌区渠道控制系统

国内闸门信息化 改造
测控一体化闸门
全渠道控制系统-引进与示范
• 灌区节水改造后再加上信息化工程，六 处干渠节制配水闸共需投资666.5万元； 全渠道控制系统六处干渠节制配水闸共 需投资668万元，二者资金差距甚微，基 本上可以得出结论，单就节制闸改造而 言，两个方案投资相差无几
全渠道控制系统-引进与示范
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Flow
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全渠道控制系统-理念上的创新
Water Level水位 Flow
1)保持渠道流量 稳定； 2）保持渠道水位 稳定；
Flow
全渠道控制系统-测控一体闸
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全渠道控制系统-测控一体闸
一体化板闸流量计
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全渠道控制系统
全渠道控制系统-澳大利亚应用
1996-2009年澳 大利亚大部分地 区经历了创纪录 的干旱
• 现阶段测控一体化闸门在澳大利亚 生产定做，并需要4-6周的时间运 到中国，将来在国内生产，价格将 会下降，将比传统的信息化后的闸 门有很大的优势。
打造现代化灌区
高本-墨累水量 损失水量 墨尔本用水量
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全渠道控制系统-澳大利亚应用
维多利亚政府投资AU$20亿，每年节水4.25亿方
TCC®
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全渠道控制系统-澳大利亚应用
使高本-墨累灌区实现了灌溉系统的数字化与信息 化，节水率达20%以上
通过SCADA对闸门 进行远程控制
警报管理系统对闸 门使用进行跟踪
对渠道中的流量和 水位进行实时监测
全渠道控制系统-引进与示范
成本问题
国内闸门信息化改造包括：水位传感器、闸门开度 传感器、钢闸门及启闭机、DTU（数传模块）、闸门 控制器和交流电源等； 测控一体化闸门具有国内平板闸门信息化改造后的 所有功能，利用太阳能驱动，为偏远地区的使用提供 了方便；
与传统闸门的比较
测控一体化闸门
上游水位监测
全渠道控制系统-引进与示范
闸门安装就位
全渠道控制系统-引进与示范
宁夏青铜峡甘
城子中型灌区测 控一体化闸门的 使用，虽提升灌 区灌溉现代化水 平，但仍未达到 全部覆盖； 山西回龙灌区 运行良好，但也 没有达到全区域 覆盖;
全渠道控制系统-引进与示范
作为2011年全国农村 水利工作会议现场观摩 点之一，代表参观了山 西汾河灌区的测控一体 化闸门;
传统闸门
闸门门体
信息化+自动化 附加上游水位监测 附加下游水位监测
下游水位监测
闸门开度监测 无限数据传输 闸门电动机 闸门控制器 太阳能供电系统 闸门门体 闸门本身包括信息化与自动化
附加闸门开度监测
附加无限数据传输 附加闸门电动机
附加闸门控制器
常见的灌区改造手段
渠道衬砌 计算机网络 自动化设备 建筑物更新改造
现代化灌区的亮点工程
---全渠道控制系统
• 渠系闸门自动调节， 实现水资源的优化配 置与调度； • 从田间作物需水开始 逐级向上实现农业的 “按需供水”； • 下游控制充分体现供 水的公平性、可靠性 、灵活性和安全性
一体化堰闸（槽闸）
特 点
太 阳 能 驱 动 ， 节 能 环 保 测 控 一 体 化 ， 多 重 功 能 顶 面 溢 流 堰 ， 稳 定 水 头
全渠道控制系统-理念上的创新
闸孔出流
闸孔流公式
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全渠道控制系统-理念上的创新
Water Level水位 Flow
堰流公式
全渠道控制系统-澳大利亚应用
手动调节
输水与计量不准的损失
弃水 供大于求是造成 的泄水量
蒸发
计量不准
泄 漏 渗漏
计量 不准
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Source: Northern Victoria Irrigation Renewal Project
全渠道控制系统-澳大利亚应用
在维多利亚省最大的灌 区——高本-墨累灌区损失 水量是墨尔本城市年度用 水总量的近两倍
全渠道Biblioteka Baidu制系统-引进与示范
闸门吊装
测控一体闸安装与调试
安装位置现场测量
测控一体闸安装与调试
渠道开挖与铺筑
测控一体闸安装与调试
闸室现浇或预制
测控一体闸安装与调试
预制闸室吊装
测控一体闸安装与调试
预制闸室吊装
测控一体闸安装与调试
闸门吊装
测控一体闸安装与调试
闸门安装就位
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全渠道控制系统-澳大利亚应用
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全渠道控制系统-澳大利亚应用
全渠道控制系统-澳大利亚应用
全渠道控制系统-澳大利亚应用
全渠道控制系统
-在我国的应用情况
2008年由世行推荐将全渠道控制系统的技术首次引入 到中国；
2009年灌排中心利用水利部“948”项目，在宁夏青
铜峡灌区建立了第一个“全渠道控制系统”示范区； 由于受资金限制，闸门没有全部覆盖整个示范区，全 渠道控制系统的功能没有全部显现出来，但其精确的 测量精度已得到大家共识。
全渠道控制系统-引进与示范
结论
测控一体闸自动化程度高，设备先进、质量可靠、测量 精度高、节水效果好，是打造现代灌区的最佳选择； 节水新理念，通过优化配置和调度，减少弃水，节水 20%以上； 在协会入口安装一体化扳闸流量计，精确测水； 建立全渠道控制系统规模化示范点，实现整条干渠灌溉 系统的智能化配水和优化调度，成为全国大型灌区开展 灌溉现代化改造的亮点，为灌区改造探索一条新模式。
打造现代化灌区 ---全渠道控制系统
中国灌溉排水发展中心 2013年01月
水源
管理水平低造成水量损失： 供水流量不稳定； 供水的灵活性差； 控制水平低 从水源到田间的水量 损失： 调度产生的弃水； 计量不准； 泄漏； 入渗 蒸发
不能被作物有效利用： 供水时间不适宜； 没有按作物需水供水
附加供电系统 供电分离、通讯分离
一体化、一次性、无新增投资
监测分离、测控分离、新增投资
与传统闸门的比较
典型案例分析比较
六处干渠节制配 水闸不同方案的投资 类别 建筑物改 造 闸管房 金属结构 信息化工 程 合计 建筑物改 造 闸门投资 通讯投资 分摊 合计 投资（万元） 350 65.2 75.30 176 666.5 350 288 30 668 无需专门的 闸控房 考虑干渠六 处共计 15 扇闸门 需要闸控房 备注
全渠道控制系统-理念上的创新
灌溉时将每段渠道视为一 个“蓄水池”。当土壤湿度 降低时，闸门自动开启供水， 引起渠道水位下降，供水闸 门自动调节补充水量，直到 达到设定值为止。依次往上 类推，使渠道上的每个闸门 自动调节，实现整个渠系网 络输配水的自动化、数字化、 智能化和信息化。
全渠道控制系统-测控一体闸