時間:2019年03月13日 分類:農業論文 次數:
摘要:本文針對農業灌溉用水管理粗放、計量不精確的現狀,分析了農業灌溉用水計量模式及存在的問題,總結了農業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,農業灌溉用水,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,實現灌區管理的自動化、精準化,水利信息化技術在農業灌溉用水中的核心作用是節水,其主要內容包括水利信息數據的采集、泵站閘門控制、水量調度管理及計算機數據支撐平臺等。
1農業灌溉用水計量模式及存在的問題
國內農業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],根據不同地域的灌溉水源、地形特點及農業現代化水平,不同的農業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、涵管等農業灌溉基礎設置,此模式適用于水資源豐富的地區,運用水工建筑物進行農業灌溉用水計量能夠減少附加用水計量設備的建造費用。其缺點是需要根據農業灌溉實際,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,但是相對于常規的水工建筑物模式更加專業,且精度有所提升。其弊端在于會產生不必要的水頭損失,且其建造費用相對較高,只有在常規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,并可與網絡連通,實現自動化、信息化和網絡化。此模式最大的弊端在于安裝維護費用較高,不易在農戶分布分散的地區施行,同時,量水儀表對農業灌區的氣候、水質等有一定的要求[2]。量水儀表模式是農業灌溉用水精準計量和水利信息化的發展方向,但短期內全面推廣尚有難度。
2農業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
農業灌溉用水計量管理粗放、科技支撐不足主要表現在3個方面。
一是缺乏完善的計量設施,在灌區的調研中發現,灌區計量設施設備少,灌區干、支渠僅采用了涵閘量水和量水堰槽,部分灌區用水計量設備短缺,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。多數灌區總量控制根據灌區用水加價統計方法,灌區管理及行業管理資料、信息等的處理以傳統手工作業為主,無法實現數據的遠傳和儲存,需要人工現場查看,分級匯報統計,因此數據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,農業灌溉、用水計量設備的科技支撐水平較低,相關數據缺乏專業性和科學性,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,因此灌區計量收費采用按面積而非按用水量,這就無法從根本上調動用戶節約用水的積極性,也制約著用水精準計量的推廣實施,易形成惡性循環[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,完善灌區用水計量體系
農業灌溉用水的精準計量需要全面推行水利信息化技術,加大對灌區項目的投資力度,在相關大型灌區骨干工作基本完成的現狀下,灌區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,加大對節水和量水設施的建設[4]。正式建立農業灌溉用水計量體系,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業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培訓,提高其業務能力。灌區應定期舉辦相關的業務培訓班,對各測站的業務骨干進行培訓,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,全面推進灌區信息化建設
灌區管理的發展趨勢是自動化、智能化,人工調控和測量的傳統模式將逐步被淘汰,隨著計算機網絡技術和遙測設備的不斷完善,數據傳輸和儲存更加便捷,因此自動化量測和調控是灌區用水計量及管理的主流趨勢。對骨干區系應結合水工建筑物的改造,采用性能優越的傳感器和處理系統,實現自動量測。對于田間計量,直讀式儀表是發展方向。
參考文獻
[1]任慶海,馬輝.農業灌區渠首計量設施調研與分析[J].水利信息化,2015,(4).
[2]王建文,劉詠峰,鄧湘漢,等.用水計量標準化初探[J].水利技術監督,2009,(4).
[3]夏云林.農田水利節水灌溉技術淺析[J].水利規劃與設計,2015,(9).
[4]李娜.關于農業灌溉用水計量方法的探討[J].水科學與工程技術,2014,(6).
水利工程師評職投稿期刊:《水利規劃與設計》是水利部主管、水利部水利水電規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。為水利及農業、林業、國土、城建、環保等相關行業領導、專家、工程技術與科研工作者、大專院校師生服務。