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摘要:本文主要寫了渠道延程水量損失的重要性,表明農(nóng)業(yè)灌溉是水資源消耗大戶,渠灌又是其主要灌溉形式,所以務(wù)必加強(qiáng)管理,力求做到科學(xué)節(jié)余。
關(guān)鍵詞:渠道,水量,損失
隨著人口的增加,生產(chǎn)力的發(fā)展,水資源顯著越來越緊張,應(yīng)有限的水資源量為社會(huì)發(fā)揮更大的效益,因此,必須做到節(jié)約用水,科學(xué)用水。農(nóng)業(yè)灌溉是水資源消耗大戶,渠灌又是其主要灌溉形式,所以務(wù)必加強(qiáng)管理,力求做到科學(xué)節(jié)余。
渠道延程水量損失數(shù)據(jù),是灌區(qū)運(yùn)行調(diào)度的重要參數(shù),是對(duì)管理所、配是站配、等送配水單位(人員)的約束標(biāo)準(zhǔn),對(duì)水量結(jié)算十分重要,它的準(zhǔn)確與否關(guān)系到灌區(qū)計(jì)量收費(fèi)能否實(shí)現(xiàn),因此,必須認(rèn)真研究,慎重對(duì)待。
一、渠道延程水量損失
1、渠道延程水量損失的組成:
渠道延程水量損失是由蒸發(fā)損失量和滲漏損失量組成。
(1)、蒸發(fā)損失量:
蒸發(fā)損失量,是由渠道水面的自然蒸發(fā)所產(chǎn)生的損失水量。用數(shù)學(xué)描述其值比較困難,影響其值的因子較多:它不但和水面形狀有關(guān),還和溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等因素有關(guān),所以只能由試驗(yàn)取得。可通過將蒸發(fā)皿置于渠水面中的辦法測(cè)得。由于其數(shù)值很小,一般不到渠道滲漏損失水量的10℅,并且隨季節(jié)變化較大,不宜掌握利用。一般將其與不同季節(jié)的渠道滲漏合在一起,同一考慮,在渠道運(yùn)行中測(cè)得。
(2)、滲漏損失量:
渠道的沿程損失量與渠道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)斷面形狀,渠槽構(gòu)造,渠槽面積及水深有關(guān)。它分為水頭損失量和穩(wěn)定損失量兩部分構(gòu)成,如圖(1)所示,它們均由實(shí)測(cè)得到。
Qx=Q1–Q2–Q3–Q4 (1)
其中:Q1為上游站進(jìn)水量;
Q2為下游站接水量;
Q3為中間段用(分)水量;
Q4為存水量的變化率。
實(shí)測(cè)調(diào)查時(shí)為減小Q3對(duì)消耗量精度的應(yīng)向,一般應(yīng)在中間無用水清況下進(jìn)行。運(yùn)行調(diào)度應(yīng)按圖(1)進(jìn)行,陰影部分為水頭多耗水量Wt,曲線后部的水平線為穩(wěn)定消耗流量Qw。
圖(1)的曲線不可能諸條渠、各鐘水深都進(jìn)行調(diào)查,因此需要計(jì)算單位消耗系數(shù)供不同水深、或地質(zhì)條件斷面結(jié)構(gòu)相同的渠段套用。
A, 水頭多耗量Wt:
水頭多耗量Wt是渠道開始運(yùn)行時(shí),渠槽周邊土間隙需要水沖填的沖填水量。當(dāng)周邊土壤達(dá)到飽和時(shí)滲漏達(dá)到穩(wěn)定,Wt不再增加。在地質(zhì)條件相同時(shí)Wt與渠槽的濕潤面積成正比,得:
Wt=a(b+2(1+m2)0.5h)L (2)
其中:a為單位水頭多耗系數(shù);
b為渠道底寬;
m為渠道邊坡;
h為渠槽過水深;
L為渠道長度(單位:km)
B,穩(wěn)定消耗流量Qw
當(dāng)渠槽周邊土壤達(dá)到飽和時(shí)滲漏達(dá)到穩(wěn)定Qw。根據(jù)達(dá)西定理可知,Qw與渠槽的濕潤面積水頭(深)成正比,得:
Qw=x(b+(1+m2)0.5h)hL (3)
其中:x為單位穩(wěn)定消耗系數(shù)。
其它符號(hào)義意同前。
根據(jù)實(shí)測(cè)磁右灌渠總干渠:b=6.0m,m=0.3,L=28km。
高水位:Q=8.71、h=2.00、Qw=.7208計(jì)得:x1=0.001591
低水位:Q=3.54、h=1.31、Qw=0.432計(jì)得:x2=0.001599
平均:x=(x1+x2)/2=0.001595
x的單位:m3/(s.m.km)
因渠道消耗參數(shù)的取得十分不易,需要投入人力、物力,并需要準(zhǔn)確的測(cè)水方法(不是目前的水文精度精度),因此,必須以點(diǎn)帶面,選擇有代表性的渠段,測(cè)得數(shù)據(jù),利用(2)、(3)式求得系數(shù)a、x,供地質(zhì)條件類同的渠段采用。
二, 計(jì)劃用水量
(一)、主動(dòng)式供水
主動(dòng)式供水是指供水流量是可變的,供水流量比需附從用水流量的運(yùn)行方案。供水流量在渠道允許負(fù)在渠道允許負(fù)荷范圍內(nèi),可隨時(shí)根據(jù)用水調(diào)整供水流量,因此用水計(jì)劃的制定比較隨意。多數(shù)有壩取水的渠道都屬于這一范圍。
計(jì)劃行圖的設(shè)計(jì):為了降低運(yùn)行成本在保證渠道安全得前提下,盡量使其滿負(fù)荷運(yùn)行,以縮端運(yùn)行時(shí)間,降低運(yùn)行消耗,節(jié)約經(jīng)費(fèi)開支。因此,如圖(2)所示,為磁右渠總干渠運(yùn)行示意圖,供水毛流量是根據(jù)用水需要,為兩段水平直線。供水凈流量曲線是減去消耗和渠存水量影向的分水閘實(shí)際供水流量。各用水單位的用水流量和用水時(shí)間是根據(jù)其渠道狀況和用水量確定的最優(yōu)運(yùn)行方案,將各運(yùn)行方案作適當(dāng)調(diào)整組合成總干渠最優(yōu)運(yùn)行方案,各用水單位的運(yùn)行圖的組合應(yīng)與總干供水凈流量曲線圖全等,以方造成棄水和供水不足。優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)是無棄水、運(yùn)行費(fèi)用最低(運(yùn)行時(shí)間最短)。各用水口的開口(開始)時(shí)間為:根據(jù)運(yùn)行圖中的開始時(shí)間減去從用水口到分水閘的流程(水流)時(shí)間,的開口時(shí)間。
(二)、被動(dòng)式供水
被動(dòng)式供水是指供水流量是已知不變的,用水流量比需附從供水流量的運(yùn)行方案。用水計(jì)劃的制定是受供水流量制約的。受季節(jié)影向水量不足的無壩供水及蓄水不足水庫供水的渠灌屬于這一范圍。
計(jì)劃運(yùn)行圖的設(shè)計(jì):
運(yùn)行圖的制作與主動(dòng)式供水運(yùn)行圖的制作相似,只是供水曲線為已知的、不可改變的曲線,用水必須服從供水。其它要求與前相同,不再重述。