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摘要:本文針對農(nóng)業(yè)灌溉用水管理粗放、計量不精確的現(xiàn)狀,分析了農(nóng)業(yè)灌溉用水計量模式及存在的問題,總結了農(nóng)業(yè)灌溉用水計量不精確的原因,并提出了相應的解決對策。
關鍵詞:水利信息化,農(nóng)業(yè)灌溉用水,計量模式,精準計量
水利信息化技術是利用先進的計算機信息技術,實現(xiàn)灌區(qū)管理的自動化、精準化,水利信息化技術在農(nóng)業(yè)灌溉用水中的核心作用是節(jié)水,其主要內(nèi)容包括水利信息數(shù)據(jù)的采集、泵站閘門控制、水量調(diào)度管理及計算機數(shù)據(jù)支撐平臺等。
1農(nóng)業(yè)灌溉用水計量模式及存在的問題
國內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水的計量模式主要有間接估算、水工建筑物、量水儀表及特設堰槽四種[1],根據(jù)不同地域的灌溉水源、地形特點及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平,不同的農(nóng)業(yè)灌溉用水計量模式均有其應用價值,但在實踐中也存在一定的局限和弊端。
1.1間接估算模式
此方法比較簡單,費用較低,經(jīng)驗也比較成熟,但其弊端在于用水計量精度比較低,且主觀性比較強。
1.2水工建筑物模式
水工建筑物主要包括渡槽、水閘、倒虹吸、涵管等農(nóng)業(yè)灌溉基礎設置,此模式適用于水資源豐富的地區(qū),運用水工建筑物進行農(nóng)業(yè)灌溉用水計量能夠減少附加用水計量設備的建造費用。其缺點是需要根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉實際,對不同的水工建筑物進行逐一率定,且工作量大、人工付出多。
1.3特設量水堰槽模式
此模式與水工建筑物模式類似,其原理也是水位法,但是相對于常規(guī)的水工建筑物模式更加專業(yè),且精度有所提升。其弊端在于會產(chǎn)生不必要的水頭損失,且其建造費用相對較高,只有在常規(guī)的水工建筑物誤差太大不能滿足要求時才采用此模式。
1.4量水儀表模式
量水儀表模式是目前最為精準的計量模式,直觀便捷、計量精確,可進行信息存儲,并可與網(wǎng)絡連通,實現(xiàn)自動化、信息化和網(wǎng)絡化。此模式最大的弊端在于安裝維護費用較高,不易在農(nóng)戶分布分散的地區(qū)施行,同時,量水儀表對農(nóng)業(yè)灌區(qū)的氣候、水質等有一定的要求[2]。量水儀表模式是農(nóng)業(yè)灌溉用水精準計量和水利信息化的發(fā)展方向,但短期內(nèi)全面推廣尚有難度。
2農(nóng)業(yè)灌溉用水計量不精確的原因分析
2.1管理粗放,科技支撐不足
農(nóng)業(yè)灌溉用水計量管理粗放、科技支撐不足主要表現(xiàn)在3個方面。
一是缺乏完善的計量設施,在灌區(qū)的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),灌區(qū)計量設施設備少,灌區(qū)干、支渠僅采用了涵閘量水和量水堰槽,部分灌區(qū)用水計量設備短缺,只能在渠首計量,沿途取水口中均沒有計量設備。部分渠道斷面不達標,標準不統(tǒng)一,導致用水計量結果偏差較大。
二是管理粗放,由于缺少相對精確的計量模式和計量設備,無法滿足管理需求。多數(shù)灌區(qū)總量控制根據(jù)灌區(qū)用水加價統(tǒng)計方法,灌區(qū)管理及行業(yè)管理資料、信息等的處理以傳統(tǒng)手工作業(yè)為主,無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠傳和儲存,需要人工現(xiàn)場查看,分級匯報統(tǒng)計,因此數(shù)據(jù)的可靠性和及時性受人為因素的影響。
三是水利信息化技術應用和推廣不足,農(nóng)業(yè)灌溉、用水計量設備的科技支撐水平較低,相關數(shù)據(jù)缺乏專業(yè)性和科學性,同時相關科研成果的轉化率低,對新技術、新設備、新工藝的推廣實施不足。
2.2計量收費缺乏科學化管理
受相關硬件設備和用水計量方式的影響,灌區(qū)面積、放水量和時長隨意性比較大,缺乏科學化、集約化管理,因此灌區(qū)計量收費采用按面積而非按用水量,這就無法從根本上調(diào)動用戶節(jié)約用水的積極性,也制約著用水精準計量的推廣實施,易形成惡性循環(huán)[3]。
3水利信息化技術在用水精準計量中的應用建議
3.1增加水利信息化基礎設施投入,完善灌區(qū)用水計量體系
農(nóng)業(yè)灌溉用水的精準計量需要全面推行水利信息化技術,加大對灌區(qū)項目的投資力度,在相關大型灌區(qū)骨干工作基本完成的現(xiàn)狀下,灌區(qū)支渠及以下渠系的水利信息化設施、計量設備和計量方法要不斷完善,從政策和資金上爭取補貼和扶持,特別是在灌區(qū)大型水利工程改造時,要充分運用先進的水利信息化技術,加大對節(jié)水和量水設施的建設[4]。正式建立農(nóng)業(yè)灌溉用水計量體系,增加量測水站點。水利信息化基礎設施要多方籌措資金,同時相關部門要對農(nóng)業(yè)灌溉用水計量體系的設施標準、管理制度進行制度化約束,激勵地方加快實施。
3.2開展業(yè)務培訓,提高基層水利工作人員的素質
水利信息化技術在用水精準計量中的實踐應用,需要有與技術體系相匹配的人才體系,因此需要加強對基層水利人才隊伍的建設和專業(yè)培訓,提高其業(yè)務能力。灌區(qū)應定期舉辦相關的業(yè)務培訓班,對各測站的業(yè)務骨干進行培訓,采用分批次層級培訓模式,提高工作人員的業(yè)務素質和技術水平,要求相關計量人員熟練掌握計量方法,并對用水計量設備進行定期維護,建立相應的獎懲激勵制度。
3.3推廣計量新技術與新工藝,全面推進灌區(qū)信息化建設
灌區(qū)管理的發(fā)展趨勢是自動化、智能化,人工調(diào)控和測量的傳統(tǒng)模式將逐步被淘汰,隨著計算機網(wǎng)絡技術和遙測設備的不斷完善,數(shù)據(jù)傳輸和儲存更加便捷,因此自動化量測和調(diào)控是灌區(qū)用水計量及管理的主流趨勢。對骨干區(qū)系應結合水工建筑物的改造,采用性能優(yōu)越的傳感器和處理系統(tǒng),實現(xiàn)自動量測。對于田間計量,直讀式儀表是發(fā)展方向。
參考文獻
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水利工程師評職投稿期刊:《水利規(guī)劃與設計》是水利部主管、水利部水利水電規(guī)劃設計總院主辦的具有前瞻性、科學性、指導性的綜合科技期刊。為水利及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、城建、環(huán)保等相關行業(yè)領導、專家、工程技術與科研工作者、大專院校師生服務。
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