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农业论文

农田灌区水量计量方法应用发展方向

时间:2022-07-19 14:15 所属分类:农业论文 点击次数:

  摘要:在农业发展过程中,农田灌区水量计量工作对农业用水管理效率起着决定性作用。但实际研究发现,我国农田灌区农业用水管理技术在运行机制管理、方法运用等方面尚存许多难题,这也直接影响到农业灌溉整体效果。农业用水管理部门还应明确这一要点,对农田灌区水量计量的方法的运用进行深入研究,进一步健全农业灌区水量计量管理体系,为灌区农业用水的可持续发展提供可靠条件。

  关键词:农田灌区;水量计量法;应用探究

  引言:

  新时期发展过程中,我国农业灌溉相关领域学者也从未停止过对农田灌区水量计量方法运用方面的探究,更引用了现代化科学技术对农田灌溉工作进行优化,如基于遥感的农田灌溉用水量估算和地下水资源可持续利用等方法,近年来在农田灌溉工作中也获得了广泛应用。但就目前农田灌区水量计量方法运用现状分析,仍存在大量管理难题,农业管理部门需对农田灌区水量计量工作进行优化,进一步提高农田灌溉管理工作的科学性,为我国农业发展奠定坚实基础。

  一、农田灌区水量计量常见方法分析

  (一)利用渠系建筑物量水

  农田灌溉中的渠系建筑物主要是指闸涵、渡槽、倒虹吸以及跌水等,农田灌溉管理人员应对建筑物的不同流态进行准确分析,按照科学标准选定合适的流量系数后,结合流态信息套入流量计算公式进行计算。另外,还需严格根据相关需求进行水尺设置,对渠系建筑物的上下游水位进行精准测量,以便获取更准确的流量数据与累积水量数据,达到利用渠系建筑物进行灌区量水的目的。当然,运用渠系建筑物的量水方式应用过程中,还应注意一下三大要点:首先是渠系建筑物应用方面,管理人员要对建筑物本身外观与应用效果进行检验,确保其外部无缺损、无变形,更不存在漏水或积淤阻塞等应用方面的问题;其次是量水设备方面,管理人员要对启闭闸门等设备进行检测与调试,保障设备始终处于正常应用状态,避免因设备问题导致出现漏水等问题;最后是对水力的计算方面,管理人员要将计算工作牢牢控制在标准范围内,确保水头损失不低于5cm,针对潜流状水流,还应控制其潜没深度维持在0.95以上。渠系建筑物量水具有明显的成本节约优势,它能极大限度降低附加量水设备带来的成本消耗,还能降低渠道水头的损失,在农田灌区量水工作中有着优质的应用效果。

  (二)利用特设量水设施量水

  我国现阶段应用的特设量水设施有量水堰、量水槽与量水计三种,农田灌溉管理人员还需针对不同设施进行差异性分析,优化量水方法应用效果。由于建筑物主体段过水断面的科学收缩,农田上下游的水位会呈现出一定的差异状态,特设量水设施量水技术则是指利用这一水位落差,计算出相对稳定的水位与流程变化关系,再套用堰流计算公式获取的不同水位下的最终流量,达到计算农田灌区水量计量的目的。特设量水设施量水法则斗、农渠系中的应用相对较多,这一测量技术的精确性更高,能有效境地测量工作对人力资源的消耗。但需要注意的是,该测量方法无法对水头损失进行彻底预防,农田灌区水量计量管理人员还需采取更高的控制手段,优化特设量水设施量水方式。管理人员可从水头损失控制方面入手,在不妨碍渠道加大流量通过的前提下,尽可能降低水头损失,还应基于简便性需求,对水量观测计算模式进行优化。另外,还要考虑到属啥过程,确保其量水能力不会渠道输沙流量变化受到负面影响。最后则是设备维护修理方面的成本控制,要做好设备应用中的维护工作,降低设备更换频率,降低成本消耗。

  常见量水堰有三角堰、梯形堰、无喉道量水堰三大类,这三类量水堰均无复杂的建筑结构,流量测量的精准度也能满足农田灌区水量计量标准,在实验室与野外率定量水工作中较为常见。但由于实际农田区域存在大量泥沙、水草等漂浮物会对量水堰测量效果造成一定负面影响,是以量水堰测量技术并不常用与实际灌区量水工作中。量水槽主要分为长喉道量水槽、矩形量水槽、梯形断面巴歇尔量水槽以及无喉道量水槽。量水槽计量技术更具实用性优势,这是由于量水槽建造相对容易,测流精准度也较高,且不易发生淤积阻塞等问题,在农田灌区中的应用优势十分明显。

  (三)利用流速仪量水

  相较于传统型农田灌区水量计量,流速仪测流技术应用更高的精准性,但相应地,其测流过程更为范围,时间消耗方面也远高于其他量水技术,也正因如此,除遇农田区域内无法使用无水工建筑物量水或特设量水设备量水技术的情况,农田灌溉量水过程均不会使用流速仪进行测量。但除此之外,流速仪测量技术在建筑物与特设量水设备的流量校核中也发着重要作用。在水流作用下,流速仪的转子会受其影响产生力矩,进而引起转子旋转,这是转子旋转的速度能间接反映出水流的速度,农田灌溉管理人员可利用转子转速与水流速度之间存在的线性关系进行推导,获取准确的流速数据。但这一测流技术应用过程中,农田灌溉管理人员要实现对渠段平整度进行确认,还要确保水流均匀性满足测流需求,且水流无旋流、回流状况。另外,断面与水流方向因保持垂直关系,才能发挥流速仪量水的优势,这一要点也表示流速仪量水法在流量大、断面宽、杂草多或水流含沙量大的灌溉渠道内并不适用[1]。

  二、农田灌区水量计量方法应用发展方向

  (一)农田灌区水量计量低损耗发展

  水头损失是严重制约农田灌区水量计量方法应用水平要素之一,未来发展过程中,农田灌溉管理人员首要解决的就是水头损失过高的问题,以此降低农田灌区水量计量工程造价,提升计量效果。现阶段我国农田灌溉中使用的量水设备多利用增大水头损失的方式提升测量精准度,这与水量计量低损耗发展目标有所违背。如何在保障灌溉面积与计量精准性不受损害的前提下,维持有效水头,降低量水计量造成的过大水头损失,是农田灌溉管理部门分析与研究的重点。斗农渠量水效率也是影响农田灌区水量计量低损耗发展效果的关键,管理人员要考虑到斗农渠水量面广大,相应设施建设成本高的特点,选择更满足农民承受能力的计量方式,确保量水设施的精度、成本、实用性均符合未来农田灌区水量计量低损耗发展需求[2]。

  (二)农田灌区水量计量标准化发展

  近年来,农田灌溉管理人员也对灌区节水改造予以高度重视,这在一定程度上影响到了弄灌区水量计量工作,标准化发展越来越成为农田灌区水量计量的主流发展方向。标准化发展趋势下,灌区水量计量基础设施得到明显优化,进一步加速了农业生产集约化发展,赋予灌溉用水工程更高的一致性。田间配水渠道量水工作需引起相关管理人员的高度重视,这不仅是因为田间量水工作涉及大量的量水设备,也是因为施工队伍技术水平、野外条件等都会对其标准化水平产生较大影响。另外,现场量水设施建设施工对材料与工时的消耗也相对较大,这会对田间量水设备的正常运行造成阻碍效果。

  (三)农田灌区水量计量现代化发展

  现代化背景下,信息技术、自动化技术的发展空前迅速,在各行各业中的渗透效果也十分明显。为提高农田灌区水量计量工作与现代化农业发展的适配性,相关管理人员也在农田灌区水量计量管理中积极引进了信息化技术,促进农田灌区水量计量现代化发展。自动化策略技术与自动化调控技术近年来在农田灌区水量计量工作中获得了优质的应用效果,伴随网络技术、自控技术与多媒体技术的不断发展,灌区量水工作也逐渐拥有更明显的信息化、自动化、智能化等现代化发展趋势。

  结束语:

  结合全文可知,农田灌区水量计量工作直接影响到农田生产中的灌溉效果,相关管理人员还需基于新时期发展背景考虑,对现有农田灌区水量计量法进行分析,明确未来农田灌区水量计量技术发展方向,充分发挥水资源应用价值,为农田生产与发展提供更高效的保障。

  参考文献:

  [1]乔木,韩城.农田灌溉水有效利用系数影响因素分析[J].山东水利,2021(10):87-88+94.

  [2]赵树坤.农田灌区水量计量的方法和运用探讨[J].绿色环保建材,2021(09):177-178.