《灌溉排水工程學(xué)》教學(xué)用課件-第九章學(xué)習(xí)資料

第九章灌排系統(tǒng)管理第一頁，共25頁。第一節(jié)灌排系統(tǒng)管理的意義(yìyì)與內(nèi)容一、灌排系統(tǒng)管理的意義現(xiàn)代灌溉農(nóng)業(yè)(nóngyè)的效益在很大程度上取決于灌排系統(tǒng)管理的水平。有些地區(qū)由于缺乏科學(xué)、有效的灌排系統(tǒng)，灌溉的過程中卻出現(xiàn)了人們所意料不到的負(fù)效益，如引起地下水位逐年上升，洼地逐步出現(xiàn)漬化現(xiàn)象，并引發(fā)土壤的次生鹽堿化，造成農(nóng)業(yè)(nóngyè)生產(chǎn)力下降，生態(tài)環(huán)境惡化。四川的都江堰工程，歷時2000多年盛而不衰，主要就是有一套比較完整的切合實際、合乎科學(xué)的管埋養(yǎng)護(hù)和歲修制度。灌溉管理，需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和管理方法，實行有償服務(wù)。第二頁，共25頁。二、灌排系統(tǒng)管理的內(nèi)容：五管理1、組織管理實行按渠系統(tǒng)一管理、分段負(fù)責(zé)的原則，采取專業(yè)管理機(jī)構(gòu)和群眾管理組織相結(jié)合的辦法，建立和健全專業(yè)管理、民主管理和群眾管理3套組織管理系統(tǒng)。2、工程(gōngchéng)管理包括水源、渠系土程以及田間工程(gōngchéng)的檢查、維修等工作。3、用水管理主要指灌溉水量、流量和灌水時間的合理分配，計劃用水及合理灌排等。4、經(jīng)營管理即灌區(qū)的人事、生產(chǎn)、財務(wù)管理。5、環(huán)境管理灌區(qū)土地環(huán)境、農(nóng)業(yè)環(huán)境、水利環(huán)境和生活環(huán)境的管理。第三頁，共25頁。第二節(jié)計劃(jìhuà)用水管理計劃用水：從農(nóng)業(yè)角度講就是按照作物的需水要求和灌溉水源的供水情況，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與渠系的工程狀況，有計劃地蓄水、引水、配水和灌水，達(dá)到適時適量地調(diào)節(jié)土壤水分，滿足作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的需求，在實踐中不斷提高單位水量的增產(chǎn)(zēngchǎn)效益。第四頁，共25頁。一、灌區(qū)計劃用水管理1、灌區(qū)各級用水計劃的編制用水計劃是灌區(qū)從水源取水并向各用水單位或各級渠道配水的計劃。用水計劃包括渠首引水計劃和渠系配水計劃。計劃擬訂的步驟如下：(1)河流供水流量分析(fēnxī)與引水計劃編制其任務(wù)是合理地確定某一灌溉時段內(nèi)河源的平均來水流量及其季、月、旬的流量過程。1)成因分析(fēnxī)法。從成因上分析(fēnxī)水文、氣象等因子與河源徑流的關(guān)系，并繪制相關(guān)圖或建立降水徑流相關(guān)方程式等。2)平均流量分析(fēnxī)法。按日平均流量，將大于渠首引水能力的部分削去，再按旬或5日求其平均值，作為設(shè)計的河源來水流量。第五頁，共25頁。3)經(jīng)驗頻率分析法。采用經(jīng)驗頻率方法，可按如下兩公式推算河源(héyuán)供水流量出現(xiàn)的頻率：4)確定(quèdìng)渠首可能引入的流量Qy。當(dāng)河流水源的設(shè)計年來水流量確定(quèdìng)以后，即可相應(yīng)地確定(quèdìng)渠首可能引入的流量。5)供需水量平衡確定(quèdìng)了渠首能引入的流量后，根據(jù)需要可按灌季或輪期進(jìn)行供需水量的平衡計算，以確定(quèdìng)渠系引水計劃。①輪期的劃分：輪期就是一個配水時段。②供需水量平衡計算：第六頁，共25頁。(2)灌區(qū)配水計劃的編制包括確定配水方式、順序及分配的水量與配水時間等。1)配水方式。配水方式常采用續(xù)灌和輪灌兩種方式。①續(xù)灌：水源比較豐富、供需水量基本平衡時，渠首向全灌區(qū)的干、支渠采用同時連續(xù)供水的方式，即續(xù)灌配水。②輪灌：把有限的引水量集中供給某一條(yītiáo)干渠，在灌完以后，再供給另一條(yītiáo)干渠，或先供給干渠下游段，后供給干渠上游段。2)配水順序。配水的方法主要有以下兩種：①按灌溉面積的比例分配。②按毛灌溉用水量的比例分配。第七頁，共25頁。(3)灌區(qū)用水計劃的編制特點。1)因地制宜編制不同類型的用水計劃。①年度輪廓用水計劃；②某灌季全渠系用水計劃；③干、支渠段的用水計劃；④用水單位的用水計劃。2)不同地區(qū)(dìqū)用水計劃的編制特點。①水源、降水條件比較穩(wěn)定的干旱地區(qū)(dìqū)，編制用水計劃采取較長時間；②水源和降水情況多變地區(qū)(dìqū)，編制短歷時段的用水計劃；③在水庫灌區(qū)，可將水庫實存水量按用水單位的灌溉面積進(jìn)行用水量預(yù)分使用。第八頁，共25頁。3)上下結(jié)合、分級編制。4)統(tǒng)一調(diào)度、聯(lián)合運(yùn)用。5)應(yīng)用微機(jī)編制用水計劃。2、用水計劃的執(zhí)行(zhíxíng)與渠系水量調(diào)配。(1)用水計劃的應(yīng)變措施。1)渠系輪灌配水措施；2)引用高含沙水的措施；3)設(shè)置調(diào)配渠道，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)；4)其他措施；5)應(yīng)用微機(jī)編制動態(tài)用水計劃。(2)渠系水量調(diào)配1)水量調(diào)配原則。原則是“水權(quán)集中、統(tǒng)籌兼顧、分級管理、均衡受益”；2)配水工作要求。工作要求“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，水權(quán)集中，專職調(diào)配”。第九頁，共25頁。3)渠系水量調(diào)配的策略。Qx：渠首的需水流量(liúliàng)Qy：渠首的引水流量(liúliàng)①全渠系按需配水。當(dāng)Qx<Qy②全渠系按比例配水。當(dāng)Qx>Qy③渠系優(yōu)化配水。對灌溉水量的時空分配作出最優(yōu)決策，以尋求全灌區(qū)或灌溉管理部門的最大經(jīng)濟(jì)效益：a、某次灌水全灌區(qū)凈灌溉增產(chǎn)值最大；b、某次灌水整個灌溉部門的水費收入最高。4)按用水計劃和預(yù)定的應(yīng)變措施調(diào)配水量。5)實行“流量(liúliàng)包段、水量包干”的崗位責(zé)任制。6)多種水源水量調(diào)配。7)渠井雙灌情況下的水量調(diào)配。8)高含沙渾水淤灌情況下的水量調(diào)配。9)加強(qiáng)觀測記載，作好資料施測和水帳結(jié)算。第十頁，共25頁。3、灌區(qū)計劃用水總結(jié)用水總結(jié)按以下四種時段及要求進(jìn)行：(1)進(jìn)行某一天的用水總結(jié)；(2)進(jìn)行某一輪期的用水總結(jié)；(3)進(jìn)行某一灌季的用水總結(jié)：(4)進(jìn)行某一年度的用水總結(jié)。二、節(jié)水灌溉試驗節(jié)水灌溉試驗主要(zhǔyào)有三類：第一類：作物受旱試驗；第二類：探索節(jié)水灌溉的方法與灌水技術(shù)試驗；第三類：水肥耦合試驗。第十一頁，共25頁。1、田間試驗設(shè)計(1)劃分試驗階段和缺水處理設(shè)計；(2)對試驗小區(qū)的要求；(3)試驗小區(qū)的排列和重復(fù)；2、觀測項目(1)各次灌水的日期、定額、灌水前后的土壤含水量；(2)定期觀測土壤含水率；(3)作物生育期階段；(4)主要氣象參數(shù)；(5)各階段作物生長發(fā)育性狀；(6)土壤理化性狀。3、試驗成果分析(1)作物受旱對產(chǎn)量的影響；(2)作物水分生產(chǎn)函數(shù)(hánshù)分析；(3)灌水方法及灌水技術(shù)試驗。第十二頁，共25頁。以灌水質(zhì)量(zhìliàng)3個衡量指標(biāo)來村比分析各種灌水方法相應(yīng)灌水技術(shù)的適應(yīng)程度：1)田間水利用率Ea(％)：2)灌溉水滿足(mǎnzú)率Es(%):3)灌水均勻度Ed(%):第十三頁，共25頁。三、渠系量水技術(shù)渠系量水的基本任務(wù)是：①由灌區(qū)配水中心直接調(diào)節(jié)、控制各級渠道流量；②掌握(zhǎngwò)水量供需情況，修正、調(diào)整配水方案；③整理觀測資料。1、利用渠系建筑物量水(1)利用閘、涵量水：(2)利用(lìyòng)渡槽量水：渡槽的長度大于20倍最大水深時，用明渠均勻流公式：第十四頁，共25頁。(3)利用(lìyòng)倒虹吸管量水(4)利用跌水量水1)矩形斷面(duànmiàn)跌水2)梯形斷面(duànmiàn)跌水第十五頁，共25頁。四、利用(lìyòng)專門量水設(shè)備量水1、長喉量水槽各斷面形式對應(yīng)(duìyìng)的流量Q的計算公式見P254表9—3。第十六頁，共25頁。2、U型渠道(qúdào)平底拋物線無喉段量水槽第十七頁，共25頁。3、閘前短管式量水放水閘是在放水建筑物閘門之前安裝一個短管，與閘門相配合，使兩者既有調(diào)節(jié)流量(liúliàng)的功能，又具有量水功能的一種水工建筑物。第十八頁，共25頁。4、巴歇爾量水槽是一種由明渠(mínɡqú)收縮段構(gòu)成的量水設(shè)備。量水槽由進(jìn)口收縮段、喉道、出口擴(kuò)散段三部分組成。第十九頁，共25頁。第三節(jié)排水系統(tǒng)管理(guǎnlǐ)排水系統(tǒng)管理是指對排水系統(tǒng)的運(yùn)用、養(yǎng)護(hù)、維修、觀測和試驗研究等技術(shù)和組織工作，其目的是保證排水系統(tǒng)能正常發(fā)揮其排水功能。一、排水系統(tǒng)管理的任務(wù)與要求(1)正確地控制運(yùn)用排水系統(tǒng)；(2)及時排除澇水；(3)降低和控制地下水，排除土壤漬水、預(yù)防土壤鹽堿化(4)經(jīng)常性的檢查維修、養(yǎng)護(hù)；(5)定期清除溝、渠雜草；(6)建立有效(yǒuxiào)的管理組織；(7)作好灌區(qū)地下水鹽動態(tài)的觀測和分析。第二十頁，共25頁。二、排水溝塌坡的原因及防治1、排水溝塌坡的原因①自然原因②人為因素2、排水溝塌坡的防治(1)調(diào)整邊坡；(2)減輕溝頂?shù)妮d重量；(3)溝堤護(hù)坡。三、排水系統(tǒng)(xìtǒng)的管護(hù)(1)健全管理組織，建立和落實管護(hù)責(zé)任制；(2)制定歲修計劃；(3)制定大修計劃；(4)系統(tǒng)(xìtǒng)收集、整理、分析地下水鹽動態(tài)資料。第二十一頁，共25頁。第四節(jié)灌排系統(tǒng)管理現(xiàn)代化技術(shù)(jìshù)一、灌排系統(tǒng)管理現(xiàn)代化的基本任務(wù)1、灌溉用水管理現(xiàn)代化的基本內(nèi)容(1)灌溉用水信息管理現(xiàn)代化；(2)灌溉及灌溉設(shè)施管理現(xiàn)代化；(3)灌區(qū)行政事務(wù)及附屬(fùshǔ)設(shè)施管理現(xiàn)代化。2、灌區(qū)通信系統(tǒng)現(xiàn)代化(1)任務(wù)；(2)要求；(3)通信系統(tǒng)的分類。第二十二頁，共25頁。二、微機(jī)在灌排系統(tǒng)管理中的應(yīng)用1、灌溉用水信息管理信息管理的主要的內(nèi)容有：(1)水源信息；(2)氣象信息；(3)作物(zuòwù)信息；(4)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息。2、灌區(qū)用水信息管理系統(tǒng)(1)灌區(qū)用水信息管理中心；(2)灌區(qū)用水信