時(shí)間:2019年03月13日 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
摘要:本文針對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉用水管理粗放、計(jì)量不精確的現(xiàn)狀,分析了農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量模式及存在的問(wèn)題,總結(jié)了農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量不精確的原因,并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。
關(guān)鍵詞:水利信息化,農(nóng)業(yè)灌溉用水,計(jì)量模式,精準(zhǔn)計(jì)量
水利信息化技術(shù)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)灌區(qū)管理的自動(dòng)化、精準(zhǔn)化,水利信息化技術(shù)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(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)等。
1農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量模式及存在的問(wèn)題
國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水的計(jì)量模式主要有間接估算、水工建筑物、量水儀表及特設(shè)堰槽四種[1],根據(jù)不同地域的灌溉水源、地形特點(diǎn)及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平,不同的農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量模式均有其應(yīng)用價(jià)值,但在實(shí)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(jiǎn)單,費(fèi)用較低,經(jīng)驗(yàn)也比較成熟,但其弊端在于用水計(jì)量精度比較低,且主觀性比較強(qiáng)。
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(chǔ)設(shè)置,此模式適用于水資源豐富的地區(qū),運(yùn)用水工建筑物進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量能夠減少附加用水計(jì)量設(shè)備的建造費(fèi)用。其缺點(diǎn)是需要根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉實(shí)際,對(duì)不同的水工建筑物進(jìn)行逐一率定,且工作量大、人工付出多。
1.3特設(shè)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(duì)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(huì)產(chǎn)生不必要的水頭損失,且其建造費(fèi)用相對(duì)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(shí)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(zhǔn)的計(jì)量模式,直觀便捷、計(jì)量精確,可進(jìn)行信息存儲(chǔ),并可與網(wǎng)絡(luò)連通,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化。此模式最大的弊端在于安裝維護(hù)費(fèi)用較高,不易在農(nóng)戶分布分散的地區(qū)施行,同時(shí),量水儀表對(duì)農(nóng)業(yè)灌區(qū)的氣候、水質(zhì)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(zhǔn)計(jì)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(jì)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(jì)量管理粗放、科技支撐不足主要表現(xiàn)在3個(gè)方面。
一是缺乏完善的計(jì)量設(shè)施,在灌區(qū)的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),灌區(qū)計(jì)量設(shè)施設(shè)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(jì)量設(shè)備短缺,只能在渠首計(jì)量,沿途取水口中均沒有計(jì)量設(shè)備。部分渠道斷面不達(dá)標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,導(dǎo)致用水計(jì)量結(jié)果偏差較大。
二是管理粗放,由于缺少相對(duì)精確的計(jì)量模式和計(jì)量設(shè)備,無(wú)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(jià)統(tǒng)計(jì)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(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳和儲(chǔ)存,需要人工現(xiàn)場(chǎng)查看,分級(jí)匯報(bào)統(tǒng)計(jì),因此數(shù)據(jù)的可靠性和及時(shí)性受人為因素的影響。
三是水利信息化技術(shù)應(yīng)用和推廣不足,農(nóng)業(yè)灌溉、用水計(jì)量設(shè)備的科技支撐水平較低,相關(guān)數(shù)據(jù)缺乏專業(yè)性和科學(xué)性,同時(shí)相關(guān)科研成果的轉(zhuǎn)化率低,對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的推廣實(shí)施不足。
2.2計(jì)量收費(fèi)缺乏科學(xué)化管理
受相關(guān)硬件設(shè)備和用水計(jì)量方式的影響,灌區(qū)面積、放水量和時(shí)長(zhǎng)隨意性比較大,缺乏科學(xué)化、集約化管理,因此灌區(qū)計(jì)量收費(fèi)采用按面積而非按用水量,這就無(wú)法從根本上調(diào)動(dòng)用戶節(jié)約用水的積極性,也制約著用水精準(zhǔn)計(jì)量的推廣實(shí)施,易形成惡性循環(huán)[3]。
3水利信息化技術(shù)在用水精準(zhǔn)計(jì)量中的應(yīng)用建議
3.1增加水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施投入,完善灌區(qū)用水計(jì)量體系
農(nóng)業(yè)灌溉用水的精準(zhǔn)計(jì)量需要全面推行水利信息化技術(shù),加大對(duì)灌區(qū)項(xiàng)目的投資力度,在相關(guān)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(shè)施、計(jì)量設(shè)備和計(jì)量方法要不斷完善,從政策和資金上爭(zhēng)取補(bǔ)貼和扶持,特別是在灌區(qū)大型水利工程改造時(shí),要充分運(yùn)用先進(jìn)的水利信息化技術(shù),加大對(duì)節(jié)水和量水設(shè)施的建設(shè)[4]。正式建立農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量體系,增加量測(cè)水站點(diǎn)。水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施要多方籌措資金,同時(shí)相關(guān)部門要對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量體系的設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、管理制度進(jìn)行制度化約束,激勵(lì)地方加快實(shí)施。
3.2開展業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高基層水利工作人員的素質(zhì)
水利信息化技術(shù)在用水精準(zhǔn)計(jì)量中的實(shí)踐應(yīng)用,需要有與技術(shù)體系相匹配的人才體系,因此需要加強(qiáng)對(duì)基層水利人才隊(duì)伍的建設(shè)和專業(yè)培訓(xùn),提高其業(yè)務(wù)能力。灌區(qū)應(yīng)定期舉辦相關(guān)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)班,對(duì)各測(cè)站的業(yè)務(wù)骨干進(jìn)行培訓(xùn),采用分批次層級(jí)培訓(xùn)模式,提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平,要求相關(guān)計(jì)量人員熟練掌握計(jì)量方法,并對(duì)用水計(jì)量設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù),建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲激勵(lì)制度。
3.3推廣計(jì)量新技術(shù)與新工藝,全面推進(jìn)灌區(qū)信息化建設(shè)
灌區(qū)管理的發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化、智能化,人工調(diào)控和測(cè)量的傳統(tǒng)模式將逐步被淘汰,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遙測(cè)設(shè)備的不斷完善,數(shù)據(jù)傳輸和儲(chǔ)存更加便捷,因此自動(dòng)化量測(cè)和調(diào)控是灌區(qū)用水計(jì)量及管理的主流趨勢(shì)。對(duì)骨干區(qū)系應(yīng)結(jié)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)量測(cè)。對(duì)于田間計(jì)量,直讀式儀表是發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
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水利工程師評(píng)職投稿期刊:《水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)》是水利部主管、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院主辦的具有前瞻性、科學(xué)性、指導(dǎo)性的綜合科技期刊。為水利及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國(guó)土、城建、環(huán)保等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、專家、工程技術(shù)與科研工作者、大專院校師生服務(wù)。