摘要
甘肃地处西北干旱半干旱地区,水资源供需矛盾突出,农业灌溉用水有效利用率低。随着计算机及网络技术的飞速发展和水利信息化进程的加速及国家对灌区灌溉用水计量工作的要求越来越严格,做到计量到户、按方收费。当今,渠道流量计量设备也是多种多样,选择一种精度较高,操作管理方便,且可以在灌区中大面积推广的灌区灌溉用水量测及管理信息系统成为当务之急。
本课题研究的目的,针对张掖市大满灌区实际,在灌区管理中采用现代管理方法,利用计算机技术、网络技术、现代通讯及其他先进技术手段,进行灌区信息化建设,实现灌溉系统的优化管理,提高水资源利用效益和灌区管理水平。
本论文结合国家863课题“灌区量测水自动化专题”,研究了在U形渠道的测流与计量问题。通过对基于WR—2000型自记式浮子水位计的灌区用水管理信息系统在张掖大满灌区的实际应用,实现了灌区所有信息的输入、输出、更新、传输、检索与查询等功能。根据对系统的实际应用情况及采集的数据信息,详细的分析讨论了该系统的应用环境和应用范围,总结出了本系统的优点和缺点及在应用中需要注意的问题。最后笔者得出本系统对提高灌区各部门的管理决策水平有重要意义,尤其对灌区实施总量控制、定额管理、配水到田、计量到户提供重要保障。同时,对于其它信息化系统的研究与开发也有较高的参考价值,为今后在灌区中大面积推广应用该系统提供了有力的理论指导和技术保障。
Gansu is a semiarid and arid area .The supply and demand of water resources were the most significant contradiction. The water use efficiency of irrigation was low. With the rapid development of computer and network technology, the acceleration of information-based water process, and the country’s increasingly stringent requirement of water measurement for irrigation areas, ensuring that measured by household and charged for square. Nowadays, there was a variety of channel flow measurement equipments, and how to choose a highly precise, easily operated and managed water irrigation measurement and information controlled system, which can be extended in most irrigation regions has become a top priority.
The purpose of this research was based on the Da Man irrigation section in Zhang Ye city. Using modern management technology, such as computer, network techniques, modern communications and other means of advanced techniques, people could construct informative irrigation region and achieve optimized management of irrigation system and enhance utilized water resources rate, as well as management level of irrigation regions.
This paper, combined with“Auto-measurement of Water Irrigation Theme”of 863 national programs had studied the measurement problem of flow out in U shape channel. The application of WR-2000 type Auto-reported Water leverl on Da Man irrigation section made output, input, update, check and search all informations in irrigation regions come true. The environment and scope of this system, as well as the advantages and disadvantages and the problem should be paid attention to, had detailedly analysised based on the actual application conditions and the data information collected. Finally, the author concluded that this system would enhance the level of the management decision-making for each department of irrigation district. At the same time the paper would also had highly preference value for other research and development of informative system, offered strong theoretical guidance and technical guarantee for extending the system in most irrigation regions in the future.
引文
[1] 陈雷. 节水灌溉是一项革命性的措施. http://www. chinawater.com.cn/ztgz/jsxshjs/3/20040315/200403150125.asp, 2004, 3
[2] 中共十五届五中全会公报,2000. 10
[3] 邓英淘. 关于我国水资源短缺问题的综述. 参天水利资源工程研讨会工作通报 1999. 3
[4] 宁夏科技信息网. 充分认识节水灌溉重要性大力推广和普及节水灌溉.
[5] 袁恒太,朱样. 搞好水价改革促进灌区发展. http://www.ycjmk.com/jzlt /ghsjggcjgqfz.htm
[6] 张志昌,明渠测流的理论与方法[M]. 西安:陕西人民出版社,2005. 1
[7] 费良军. 陕西省大型灌区渠道防渗技术.http://www.watertech.net.cn /expert/1
[8] 徐洪云. 对大型灌区续建配套节水改造规划的几点思考. 淮阴市水利局,2004.8 http://www.cjgzx.net/neteaseivp/resource/paper/detail.jsp?pk=1646 &way=8
[9] ISO Standards Handbook 16. Measurement of Liquid flow in open channels.中国标准出版社,1985
[10] 吴持恭. 水力学[M]. 高等教育出版社,1982
[11] Ackers P, White WR, Perkins J A and Harrison AJM. Weirs and flumes for flow measurement. John Wiley & Sone Lte, 1978.
[12] BS3680. Method of measurement of liquid flow in open channels. Part 4c Flumes, 1974
[13] 张志昌. U 形渠道测流[M]. 西北工业大学出版社,1997.
[14] 尚民勇. U 形长喉道量水槽的试验研究及其应用[J],陕西水利,1991.
[15] 张志昌. U 形渠道直壁式量水堰的研究与应用[J]. 陕西水利,1992
[16] 张志昌.U 形渠道量水设施综述[J].西安理工大学学报 11 (3)1995:214-219
[17] 张志昌,刘松舰、刘亚菲. 抛物线形渠道水力最优断面的计算[J].西安理工大学学报,18(3)2002:235-237
[18] Parshall,R. L. Parshall Flumes of Large Size. Bu11etin 426A Colorado Agricultural Experimental Station. Colorado State University, March 1953.
[19] Parshall,R. L. Measuring Water in Irrigation Channels with Parshall Flurries and Small Wei rs. Soi l Conservation Circular No.843, U.S. Department of Agriculture, (May, 1950)
[20] Shogerboe, G. V., and Hyatt,M. L. Rectangular cut-throat flow measuring flume. Proc. A.S.C.E Journ. Irm. and Dge. Divn. 93, No.IR4(December 1967)
[21] U 型渠道量水设备试验研究课题组. U 型渠道平底抛物线形量水漕的研究[J],陕西水利,1990
[22] 张正惕,杨世伦,谷国传. 我国水文测流仪器进展概述[J]. 水文,1998. 6:62-64
[23] 胡红宇,刘明举,陈文刚. 明渠测流仪器的应用技术与发展趋势[J]. 黑龙江水利技术. 2001 ( 2 ): 50-51
[24] 王兴才. 差压式流量计在质量流量测量中的应用[J]. 自动化仪表,1994 (4):12-15
[25] 马中元,汪平,丁玉合. 大型明渠测流的电磁感应法[J]. 人民黄河,22(1),2000:36-38
[26] 张志昌等. U 形渠道自动测流仪的研制. 课题总结报告.2003.
[27] 严根华,李德年,胡去劣,吴永进,周名德. 农田灌溉水量计量技术与设备的引进及研制开发[J],水利水电技术,22(7)2002:54-56
[28]Recommended specifications for cast iron venture flow meter. http:// www.jeinst .com/sugspecs/PHVT_CI1.pdf
[29] 孙正东.PC-1501 袖珍计算机自动化测流仪在明渠测流中的应用[J]. 内蒙古水利,1995. (2): 12-14
[30] 中国水利网.全国大型灌区信息化试点工作座谈会
[31] 刘桂宏,孙健. 灌区灌溉管理监控自动化系统的开发和应用[J]. 灌溉排水,20(1),2001: 65-68
[32] 孟桃平,雷存伟,尚得功,彭银生. 红旗渠灌区自动化管理系统开发与实践[J]. 中国农村水利水电,2001.2:13-I6
[33] 王世荣. 浅谈都江堰灌区通讯技术改造. 四川省水利学会“科教兴水”学术研讨会专辑61-62
[34] 崔军,吴建刚,金建宏,张金龙. 渠南灌区农田灌溉自动化系统的研究与应用[J]. 中国农村水利水电,2002.10:17-19
[35] 袁国语,周密. 水情、工况遥测计算机网络系统在凤台灌区管理自动化中的应用[J]. 水利水电科技进展,19(1),1999:55-57
[36] 苏万益,陆桂明,吕占彪. 灌区井群自动化控制系统的研究[J]. 华北水利水电学院学报,20 ( 3 ),1999:1-4
[37] 中国技术创新信息网. 塔里木灌区实现水情测报自动化
[38] 江苏高邮灌区管理所.江苏省高邮灌区水利信息化建设情况汇报.中国农村水利网
[39] 河北省石津灌区管理局,河北省石津灌区水利信息化建设情况汇报.中国农村水利网
[40] 节水灌溉,农业再上新高的关键. 人民日报,1999.5.20
[41] 精确灌溉,节水又增产. 人民日报,1999.6.4
[42] 院士专家实地考察认为用水过渡导致黄河断流. 人民日报,1998.7.15
[43] 澳大利亚卡诺国际集团. 灌区水资源实时监控和优化配置专门技术. 中国水利科技网
[44] 中国水利科技网. ADCP 声学多普勒测流仪. http://www.laurelindustrial.com
[45] 中国水利科技网. 河渠自动控制系统. http://www.Qudao.com.cn
[46] Steve Flows. Enhancing business performance with PIC. Precision Irrigation Update, Spring 2004
[47] 朱岸明,武桦,等. 基于 WEBGIS 的灌渠自动化监控管理信息系统应用研究[J]. 西北水力发电,18(1),2002:13-16
[48] 谢崇宝,黄斌. 低功耗浮子式水位计[J]. 中国农村水利水电,2006(1)
[49] 冯广志. 灌区信息化建设[M]. 中国水利水电出版社,2004
[50] 冯广志. 管区信息化建设[M]. 北京: 中国水利水电出版社. 2004:70-80
[51] 熊运章等. 灌溉管理手册[M].北京:水利电力出版社. 1994
[52] 崔淡. 利用 GIS 组件开发灌溉信息管理系统的研究. 硕士论文-西北农林科技大学,2003:21-23
[53] 胡吕平. 信息管理科学导论[M]. 科学技术文献出版社. 1995
[54] 王壮凌. 计算机在美国农业中的应用,计算机与农业,2002. (2), 37
[55] 朱新峰. 灌区管理信息系统的研究与设计. 硕士论文-河海大学,2003:6-11
[56] 薛延刚. 甘肃省景电灌区信息化建设的研究. 硕士论文-西安理工大学,2005:9-10
[57] 蔡勇,周明耀. 灌区量水实用技术指南[M]. 中国水利水电出版社 2001:6-8
[58] 范家炎等. 灌区量水设备[M]. 水利电力出版社. 1987 :170-175
[59] 陈炯新等著. 灌区量水工作手册[M]. 水利电力出版社. 1984:2-10
[60] 宋传英,孟祥全,陈英杰. 农田灌溉明渠水量计量方法与设备的改进[J].黑龙江水利科 技. 2003(3)
[61] 郝树荣,任瑞英,郝树刚. 灌区量水技术的发展与展望[J]. 人民黄河. 2003(11)
[62] 高富. 流量遥测系统在灌区节水灌溉中的应用[J]. 中国农村水利水电技术. 2002(5)
[63] 芮君福. 平原灌区田间渠道量水系统的应用[J]. 水利水文自动化. 2000(1)
[64] 陈毓陵,王靖波. 灌区量水方法及应用对策[J]. 水利水电科技进展. 2000(12)
[65] 杨汉塘. 平原灌区田间渠道量水计[J]. 水利水文自动化. 1999(1)
[66] 许有文,韩东谱等. 河套灌区田间渠道凉水技术的现状和展望[J]. 内蒙古水利. 1997(3)
[67] 朱凤书,王智. 灌溉渠系量水技术[J].山西水利科技. 1996(3)
[68] 张建华,赵忠林,杨钱昌.明渠量水计量装置技术的开发应用[J].浙江水利科技.1996(4)
[69] 哈永毅. 青铜峡河西灌区渠道水量调度[J]. 水利水电技术. 1995(4)
[70] 吴景社,朱风书,康绍忠,朱晓群,刘海. U 形渠道适宜量水设施及标准化研究[J]. 灌溉排水学报. 2004(2)
[71] 吉庆丰,沈波,李国安. 灌区量水设施研究开发进展[J]. 灌溉排水. 2001(4)
[72] 李明思,朱凤书. 灌溉输配水渠系水量调控的研究[J]. 灌溉排水学报. 2000(3)
[73] 严根华,李德年,胡去劣,吴永进,周名德. 农田灌溉水量计量技术与设备的引进及研制开发[J]. 水利水电技术. 2002(7)
[74] 涂相逑. 一种新型的电脑水量计[J]. 计量技术. 1999(6)
[75] 侯立柱. 引黄灌溉“计量供水收费到村”试验研究[J]. 中国农村水利水电. 2001(11)
[76] 流量计选型原则. http://www.beijingyibiao.com/upfile/200410310359287.doc
[77] 超声波明渠流量计. http://www.tianbaoheng.com
[78] 黄学彬.明渠流量测量和全自动明渠流量计[J].云南民族学院学报(自然科学版).1994(2)
[79] 阮新建,袁宏源,王长德. 灌溉明渠自动控制设计方法研究[J]. 水利学报. 2004(8)
[80] 崔岩,郝红科,张志昌,肖宏武,尚华,裴红波. U 形渠道自动测流仪原理的研究[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2004(3)
[81] 黄斌,谢崇宝. 实用的井灌区灌溉管理信息系统[J]. 中国农村水利水电. 2002(3)
[80] MANAGEMENT OF WATER SUPPLIES FOR IRRIGATION. http://www.ars.usda.gov/ SP2UserFiles/Place/53442000/AnnualReports/AnnualReport2003/2003ManagementOfWaterSuppliesForIrrigation.pdf
[81] 吕宏兴,吕德生,史菊兰. U形渠道断面测流方法[J]. 中国农村水利水电. 2001(7):24-25
[82] 刘伟,郭宗信. 灌溉渠道标准断面水位流量关系推流法介绍[J]. 北京水利. 2004(5)