两级灌溉渠系优化配水模型及算法研究

针对目前多数灌区灌溉渠系优化配水模型存在的问题，结合青铜峡南支渠灌区的实际情况，拟建立以最小渠系输水损失为目标的两级灌溉渠系优化配水模型。研究方法基于实数编码的加速遗传算法，并利用ＭＡＴＬＡＢ进行编程求解。结果表明该模型及算法所确定的配水方案能满足上、下级渠道的配水流量和轮期的要求，整个渠系配水时间减少了２０ｈ，实现了大流量短历时配水，且上级渠道第１断面（首断面）配水流量较均匀，减少了闸门调节次数，有效地减少了水量损失，符合优化配水的原则，可为渠系优化配水决策提供理论及技术支持。     

对渠道渗漏量计算方法的探讨

渠道渗漏量计算是渠道防渗设计的核心内容及评价依据,目前对有防渗层特别是采用聚乙烯(PE)土工膜防渗层的渠道,仍采用武汉水利电力学院主编的《农田水利学》一书中渗漏量计算方法,已超出公式的使用范围,建议采用武汉水利电力学院水力学教研室编制的《水力计算手册》5-5-14式进行计算,以便准确计算渠道渗漏量、合理确定渠道输水、配水规模,为国家节省投资。     

底栏栅式渠首输水廊道的水力计算

本文针对输水廊道的水流特点,应用动量定理建立起输水廊道沿程增量流微分方程,并给出一种数值解法。采用该方法计算输水廊道水面线能够得到较满意的结果。     

灌区渠道输水损失分析及防渗效果研究

根据国内外渠道输水损失研究现状,首先对渠道流量计量进行研究,随后给出了渠道输水损失的计算方法,分析了灌溉水有效利用系数的影响因素。在此基础上,提出了6种衬砌渠道型式,对比不同衬砌型式的防渗效果,希望为今后渠道防渗处理提供参考。     

基于输水损失动态变化特性的渠系优化配水模型研究

渠系优化配水是灌区减少渠道渗漏损失、提高渠系水利用效率的重要节水管理措施,但当前渠系优化配水模型的渗漏损失计算方法难以真实反映渠床土壤透水性随时间动态变化的特征,导致人为的配水偏多或者偏少。鉴于此,本文探索性引入渠床土壤前期影响含水量的概念来描述渠床土壤湿润程度在渠道输配水过程中的动态变化,提出了一种新的渠道输水渗漏损失动态计算方法,在此基础上建立了一种渠床湿润状况无后效性特征的渠系优化配水模型。河套灌区骨干渠系2012年夏灌优化配水实例研究表明:与传统基于考斯加科夫公式的优化配水方式相比,新配水模型在配水初期加快了配水进程,缩短了渠床土壤自由渗漏持续时间,从而使渠床土壤尽快达到了湿润状态,而在配水末期则延缓了配水进程。配水结果显示:在不增加总干渠引水量的情况下减少渗漏损失水量1560万m~3,渠道水利用效率提高1%。本文提出的渠系优化配水模型是针对渠床土壤湿润状况的动态变化进行流量过程的调控,可用于指导灌区渠系科学合理配水与集中统一调度。     

灌溉渠系输水系数的测算方法

灌溉渠道有沿程分支分流属性,其输水损失均长有别于实际长度;通过典型渠段进、出水量同步动态测试,可方便地获取渠道输水率的有效样本,进而分析概化渠道单位长度的输水系数;渠道输水损失均长是推求渠道综合输水系数的重要参数,可由渠道分支结构、灌溉面积分布及渠道输水率等指标按公式计算;渠系输水系数的动态测试法简便易行,概念明确,技...     

灌区渠道水利用系数计算和分析探讨

灌溉水利用系数是衡量灌区工程技术水平状况和管理水平的重要指标。渠道输水损失约占灌溉损失水量的60%～80%,故提高渠道水利用系数是灌区水利设计、灌溉管理、用配水计划编制的重要内容,直接关系到工程设计是否合理、用水计划是否可行、水量分配是否合理。通过分析比较国内外不同国家采用的渠道输水损失计算公式和方法,结合目前灌区的实际情况,对灌区渠道水利用系数的计算和取值进一步分析研究。     

渠道防渗的节水效果与经济效益分析

通过渠道防渗,减少输水损失,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道采取防渗措施后,在不同的流量下,每公里防渗渠道输水损失将减少多少?经济上是否合算?我们通过对华南地区渠道防渗的实践,做了一些研究和探讨。 一 1975年,由广东省水利电力局编写的《农田水利工程》一书中介绍渠道渗漏量的推算。认为要较准确推算     

侧槽式溢洪道水力设计另一种方法——阻力系数法

本文按水力学方法,以侧槽的过水断面(ω=ω_0(1 λx)~n为边界条件积分了Hinds变量流微分方程,在理论计算上较好地解决了一般形式侧槽的水力设计问题,提出了在工程上比较实用的另一种设计方法。文中根据Hinds变量流微分方程的物理意义,把问题归结于侧槽变量流过水断面逐渐扩大形式的局部阻力系数ζ的确定,故称为阻力系数法。一、Hinds变量流微分方程的物理意义及阻力系数ζ计算公式的推导侧槽变量流分析计算简图如图一所示。设x、y为水平和垂直坐标,Q、V为通过x断面     

长距离正反向输水渠道设计若干问题探讨

南水北调来水调入密云水库调蓄工程利用现有渠道进行输水,既保留原有正向输水规模,又实现大流量反向调水功能,在国内少有先例。为保证工程利用现有渠道进行反向输水的输水能力及输水安全,同时保证既有渠道的正向输水功能,需要对现状渠道及渠系建筑进行改造,满足正反双向输水的功能要求。经分析,渠道水面线计算结果影响渠系工程的改造设计方案,甚至影响全线泵站的布置方案。通过对渠道水面线进行理论计算并与实际调度运行结果进行对比分析发现,倒虹吸是局部水头损失的主要组成部分,区间沿程损失受渠道内水草生长情况影响较大。由此提出建议:在倒虹吸出口前增设清污机,同时改造倒虹吸进口前清污机;工程建成后需加强对渠道水草的防治管理工作;通过设计方案优化,尽可能增加泵站进出口允许水位变幅,方便调度运行。     

南水北调中线干线工程输水损失预测分析

为了较为准确地预测南水北调中线干线输水过程中的水量损失,通过分析渠道输水过程的主要损失水量计算方法,构建了相应的输水损失计算模型。利用京石段3次应急通水实测数据对预测模型进行了合理性验证,结果表明:利用输水损失模型计算得到的输水损失值与利用实测流量计算得到的输水损失值相差不大,精度满足要求,证明该模型是合理可行的。     

浅谈农田渠道设计中输水损失量计算方法

针对经验公式在计算渠道输水损失量存在的问题和不足,考虑渠道流量损失过程是渠道水在流动过程中的动态过程,本文利用积分的方法,推导出新的计算方法和公式,并在实例中作出对比。结果显示：在短距离渠道设计时二者计算结果相差不大,都可以为工程采用,但新推求公式更精确,更适合长距离渠道设计时采用。     

调水与供水结合站渠系统效率的计算和分析

在建立既包括水量损失又包括水头损失的渠道输水效率概念及计算方法,以及将泵站和渠道作为整体建立站渠系统调水效率概念及计算方法的基础上,针对站渠系统普遍实行的调水与供水相结合的运行方式,提出该方式下站渠系统效率的计算方法,并初步分析了影响系统效率的相关因素。     

黄水东调二期输水管道水头损失计算

随着城市规模的一直发展,及环境变化带来的水资源不均的矛盾日益提升,采用远距离管道输水能够有效解决这一问题。近年来,长距离管道调水的工程不断增加。大口径长距离输水管道相对于渠道调水具有施工灵活、节省土地资源等优势。文章结合山东省黄水东调二期工程实际运行情况,重点对比研究了不同水头损失的计算方法,及大口径涂塑钢管摩阻系数选取的问题,并提出对长距离输水管道水头损失计算的建议,对于长距离输水管道设计具有指导意义。     

灌区渠系优化配水模型建立与求解

对于下级渠道流量不等的情况进行科学决策和优化调度,可实现"流量大、历时短"的灌溉目标。建立以输水渠道实际流量与设计流量相差最小和输水历时最短为双目标函数的优化配水模型,采用层次分析法把双目标函数转化为单目标函数,通过遗传算法对单目标函数进行求解,得到下级渠道的配水流量、配水时间等参数。与有关文献对比,在水量损失可控的前提下,各级渠道流量范围以及灌溉历时范围扩大。以浙江省峡口水库灌区某次灌溉为例进行计算,灌溉时间由18d缩短到14.5 d,上级渠道流量平稳,接近设计流量,下级渠道配水实现了优化搭配。结果表明:该模型在水量损失可控的情况下,管理部门可以根据当地实际情况进行偏好选择,实现"流量大、历时短"的灌溉目标。     

混凝土防渗渠道衬砌关键技术研究

一、概述 土质渠道输水水量损失较多,渠系水利用系数较低,一般在0．5左右。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,除了要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平外,还要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。在诸多渠道防渗技术措施中,混凝土衬砌技术目前应用最为广泛,这种防渗形式不仅施工简单、造型美观、造价低,而且防渗固坡、节水效果好,     

宝鸡峡灌区斗渠以下技术测验成果初步分析

为了提高灌溉管理水平,充分发挥水的经济效益,从1981年宝鸡峡灌区普遍开展了斗渠以下渠道输水损失、利用系数及田间灌水技术测验工作,并取得了初步成果,对指导当前灌溉工作起到一定作用。为了总结经验,现将初步成果加以分析。 (一) 斗渠以下渠道输水损失和利用系数的测验自渠首引入的灌溉水量,除在干、支渠输水过程中损失部分外,还有相当一部分在     

基于需水过程的灌区实时渠系优化配水模型及应用

针对灌区灌溉规划用水与作物实时需水不匹配的问题,建立了基于作物需水过程的渠系实时优化配水模型,以下级渠道配水结束时间为决策变量,以灌区时段缺水率之和最小和渠系输水损失量最小为目标,采用遗传算法求解模型。结果表明:与经验法编制的配水方案进行对比,各级渠系配水时间搭配更加合理,渠道配水流量波动小;灌水量配置更符合作物实际需水要求,与作物实时需水耦合度更高,灌区各时段缺水率之和减小了13.6%,配水时间减少了2.5 d,渠系输水损失量占比减少了6.3个百分点,渠系配水达到了省时高效、节约用水的目标。     

马鞍堰灌区改善显效益

西乡县将国家安排给发展粮食生产专项资金(水利部分)每年约22万余元,从1986年起连续三年全部安排在马鞍堰灌区集中使用,重点治理马鞍堰输水干支渠的险段、隐患、阻水、渗漏等同题,以改善马鞍堰渠道的行水条件,提高输水安全,增大引水流量,减少输水损失,达到灌区6.65万亩灌溉面积改善用水条件的目的,计开挖土石方1.957万米~3,浆砌石0.952     

渠道特性曲线与断面计算及渗漏分析

在调水、引水及供水工程中,各类引输水渠道通常多与隧洞、暗渠、明洞及渡槽等不同建筑物间断分布,构成引输水连接建筑物,通常可分为黄土、岩石及砂砾石与碎石土等不同渠基类型。通过实例对局部水头损失、不淤流速和渗漏损失进行计算分析,以及通过黄土及岩石典型渠基类型渠道实例水力学计算确定水力要素,绘制设计断面与相应水力参数特性曲线,确定水力最佳断面范围,选定设计实用经济断面,为引输水渠道工程设计提供借鉴和参考。