Nong tian guan gai ming qu shui liang ji liang fang shi fen xi 农田灌溉明渠水量计量方式分析■陈庆峰 水量计量工作是农田灌溉明渠运行关注的焦点。以无棣县现阶段农田灌溉工作情况为基础,结合近年来水量计量方法应用特点,明确新时代发展对农田灌溉提出的要求,深层探索当前农田灌溉明渠水量计量方法,并提出对应措施,以此为保障农田水量计量准确性提供有效依据。 了解无棣县当前农田灌溉工作情况可知,针对明渠水量的计量方法有很多,这就要求部门工作者在明确水量计量需求的基础上,选择适宜的计量方法。因此,在新时代发展背景下,随着计算机技术平台的引用和推广,相关人员要明确认识到明渠水量计量工作革新的必要性,并通过科学引用现代化技术,对其进行完善,以此提升水量计量工作效率和质量。下面对农田灌溉明渠水量计量方法进行研究。 一、无棣县农田灌溉现状分析
在水资源越发紧缺的背景下,农田灌溉明渠水量计量工作就变得至关重要。因此,要想在保障农业生产数量的基础上,有效控制水资源的消耗,工作人员要加大对明渠水量计量工作的关注,并针对现有工作技术水平分析实践工作可用的方法,以此在突破传统技术理念制约的基础上,为我县农业发展提供更多效益。现阶段,我县大部分农田灌溉在明渠水量管理工作中,一直在沿用粗放型管理模式,换句话说就是在市场经济条件下做好计量管理工作。
对农田灌溉明渠水量而言,当前我县农田灌溉情况并不明朗,其中存在很多问题。以引蓄黄河水灌溉为例,通过簸箕李、小开河两条引黄干渠来为农田提供有效水资源,在这一过程中,需要我们电灌提水、闸门引水等多种取水方法的灌溉系统,以此在满足农田灌溉需求的基础上,解决乡镇间水资源不均衡的现象。现阶段,为了保障我县南北乡镇都可以拥有充足的水资源,选择在平原地区地上渠道引入黄河水,实施测水计量到乡镇,并在实践工作中做好水资源分配管理工作,以此确保城市、乡镇都得到有效的水资源。同时,做好农田灌溉明渠水量计量工作,不但可以为农业用水调查提供有效信息,而且能选择适宜的明渠水量计量方法,进而保障最终农业用水测量工作的精准性。
二、农田灌溉明渠水量计量方法
1.水工建筑物
这种计量方法是指,工作人员先将水尺放在适宜的位置,等到建筑物放水后,认真观察水位变化特点,最终根据经验公式计算出流通的水量。一般情况下,引用渡槽、启闭式闸涵等不同建筑物进行量水,最终产生的计算方法也存在差异。
2.特设量水设备
通常来讲,这种方法会被引用到建筑物无法量水或没有建筑物的工作中,量水设备要安装在渠道的上
游位置上,与上游建筑物的间距要控制在10m—30m之间。同时,工作人员会选择量水槽、量水堰等特设量水设备进行实践工作。具体分析如下所示:其一,量水槽。其主要分为无喉段与巴歇尔两种形式。其中前者整体结构形式属于水平槽底,矩形断面,上游进□段1:3折角收缩,下游出□段是以1:6的折角进行扩散。而后者是由出水段、进□段及喉道构成的,在实践工作中展现出了极高的精确性,水头受到的损耗很低,很少会出现淤积现象,因此符合流量处于每秒0.003到56m3的浑水渠道与比降低的渠道。同时,这种量水槽的过流能力要设计成自由出流,这是因为水流形态属于潜流状态的情况下,流量计算较为繁琐,相应的精确度也会减少。其二,量水堰。了解当前农田灌溉工作情况可知,工作人员引用的量水堰主要分为两种,一种为三角形,另一种是梯形,且具有成本低、结构简单等优势。其中前者在水流量较小的情况下应用,可以提高实际测量的精确度,因此符合比降大或跌差小的渠道;而后者因为在测量工作中的水头损失较大,因此符合含沙量低或比降大的渠道。同时,因为量水堰的堰身包含了木板堰口、钢结构等内容,下面会安装磴基础,堰宽结合渠道流量进行明确,堰上要设计水位标尺。其三,量水喷嘴。其主要分为管嘴与挡水板两个零件,前者分为圆形、长方形及正方形三种,其中圆形和正方形符合比降过高的窄深渠道,而长方形适合比降过高的宽浅渠道。量水喷嘴可以引用在流量处于每秒0.007到0.45m3的渠道中。
3.自计仪表与水尺
对当前农田灌溉明渠水量工作而言,引用自计仪表进行水量计量工作,不仅具有构成简单,操作方便,
成本消耗低等优势,还展现出了极高的工作性能。而引用水尺进行计量工作,更符合无法引用仪器测流、水工建筑物及特设量水设备的区域,实践操作也非常简单,但最终获取数据的准确度并不高。了解当前农田灌溉工作情况可知,引用水尺进行水量要选择具有稳定性的顺值渠道,并在其中安装水尺,而后通过流速仪检测不同水位状态下的流动速度和数量,画出对应水位流量关系曲线,以此帮助实践工作人员获取有效数据信息
。
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4.流速仪或浮标
引用流速仪进行水量计量工作,测流数据具有极高的准确性,但最终消耗的时间和成本都非常高,实
践操作也非常繁琐,因此大多引用在无特设量水设备或无水工建筑物中。工作人员在引用流速仪时,要先明确测流桥的流水速度,并在不影响渠道过流的基础上,结合渠道断面来明确桥的跨度。需要注意的是,在水量计量工作中,工作人员要从人行便桥上根据所测渠段情况划分断面和平均流速实施测量,计算出流量,而后画出对应的断面流量图,以此为计算工作提供有效数据。
而引用浮标实施水量计量,不仅具有低成本,高精确度等优势,还可以在恶劣的环境中合理引用。进行这项工作需要从以下三点入手:其一,先判断选择测流断面还是渠段;其二,进行流速施测;其三,计算具体流量。
三、农田濯溉明数水量计量工作发展方向
1.构建自动量水系统
—方面,硬件。在设计农田灌溉明渠自动量水系统时,硬件设计包含了通信接□电路设计、自动化机械设计、传感器设计与信号采集模块电路设计等内容。其中,传感器作为系统设计的重要内容,在农田灌溉明渠自动水量工作中,要选择毫米级数字式水位传感器,这样不仅能保障计量工作效率和质量,还可以设计多个监测点,对比分析多路检测电路,而后通过多路选择电路运行,在微处理器的引导下,促使系统数据成为输出电路的功能。同时,在设计检测电路比较电路时,要将电压比较器看作工作重点,在明确具体监测点的基础上,输出对应的数字信号。而微处理器作为整体传感器数据管控
的重要依据,不仅可以进行多路模拟开关的管控工作,还能正确处理获取数据。除此之外,工作人员在进行硬件设计时,也要加大对单片机的关注,其作为主控制器中电路设计的重要依据,只有满足传感器工作环境需求,才能保障具体工作效率、抗干扰性等得到提升。通常情况下,工作人员会选择MSP430系列单片机。
另一方面,软件。了解当前农田灌溉设计的明渠自动量水系统软件可知,其中包含主程序、视频传输部分、软件设计语言及显示部分等。例如,对水利信息采集工作而言,工作人员在进行软件设计工作时,要选择毫米级的数字式水位传感器和单片机,前者用来收集信号,而后者只需要明确输出电路信号是否属于标准电平。在其输出数字
信号的情况下,单品只要明确I0口的输入信号即可,以此为基础最终能减少模数转换步骤,并降低实践工作压力。
2.改进计量设备
在现代化技术理念全面推广的背景下,农业灌溉技术
水平也得到了优化,此时通过引用全新观念对传统水量计
量技术和设备进行优化,不仅能提升实践工作效率,还可
以为实现农业发展预期目标奠定基础。现阶段,明渠水量
计量设备的定性产品类型并不多,农田灌溉的流量遥测系统与NKY-9901明渠水量计作为目前应用最多的技术设备,不仅突破了传统意义上水量计量工作的制约,还有助于工作人员及时了解渠道水量特点。下面改进后的计量设备进行分析:其一,流量遥测系统。其作为农田灌溉明渠工作中的自动化信息系统,有助于工作人员动态监管水量、被测渠道及闸位等位置,而后将获取数据储备到磁盘中,画出对应的表格和曲线图。需要注意的是,这一系统只符合平原地区小落差的灌溉区。农田灌溉在引用流量遥测系统后,能帮助工作人员在整合微机获取测量数据的基础上,科学调节调度方案,以此充分展现干渠的输水水平,减少轮灌时间,并控制水资源的大量消耗。其二,NKY-9901明渠水量计。这种系统是由南京水利科学院研制出来的,在实践工作中不仅具有极高的数据精确度和合理成本支出,而且安装操作非常简单,可以满足很多渠道类型的需求。
四、结语
综上所述,通过整合以往农田灌溉工作情况,了解我县各个乡镇的水量计量工作需求,探索现如今要想实现可持续发展目标,要明确认识到新时代发展下明渠水量计量工作的重要性,并分析适宜且优质的水量计量方法。同时,为了全面优化计量技术应用水平,水利部门要做好科技团队革新与改善工作,多聘用影响较大的专业研究学者或导师等,组织部门工作者一起学习和沟通,以此在分享自身工
作经验的基础上,解决传统工作涌现出的问题,这样不仅能实现组织预期设定的发展目标,还可以提升水量计量工作质量。
(作者单位:无棣县水资源综合月艮务中心
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