河套灌区渠系水利用效率评价与节水潜力评估

发布时间：2020-11-12 16:28

　　 本文以内蒙古河套灌区为研究对象,运用分层抽样法选择灌域,用动水法测定了渠道流量,从而计算了典型渠道的渠道水利用效率。应用主成分方法研究了多种因素对渠道水利用效率的作用,为渠系水利用效率的推求与分析提供了依据。根据收集的灌区资料,首次利用河网结构分形理论计算了河套灌区渠系分形维数的值并进行了渠系水利用效率的分析与评价,为今后灌区的渠系规划设计及效率评价提供了参考。主要结论如下：1.渠道水利用效率受多种因素作用,其中自然因素确定了渠道的规模,节水工程因素决定了渠道水利用效率大小。讨论了主成分模型与单位渠长损失率之间的关系,发现了渠道具有自然稳定性的规律,由此得出应该优先衬砌上游分干渠的结论。在此基础上应用多元拟合的方法,拟合出了多种因素与渠道水利用效率的计算模型。2.单位渠长损失率与渠首引水量呈现指数的关系；每条渠道都有适合的自己最佳流量变化范围；上游渠道比下游渠道的渠道水利用效率高。3.根据每个灌域中典型渠道的渠道水利用效率,可以得出灌区整体水平的渠系水利用效率。根据修正的连乘法,得到渠系水利用效率是48%,其中输水效率为61.17%,配水效率为78.47%。在河套灌区各级渠道中,不同级别渠道的渠系水利用效率随着渠系级别的降低,呈现先减小后增加的趋势,其中渠道水利用效率最低的是分干渠,而最高的是农渠。4.根据杨家河干渠的单位渠长渠道水利用效率与衬砌率,得出了衬砌率模型,从而预测了河套灌区全部渠道经过衬砌后,渠系水利用效率可达62.59%,节水比例达到28.06%。5.利用分形理论方法计算了河套灌区的渠系分形维数(乌兰布和为1.14,解放闸为1.86,永济为2.21,义长为1.8,乌拉特为1.99,河套灌区为1.88)。此结果表明河套灌区的渠系分支比、长度比和分形维数均在水系Horton定律的一般范围之内。6.提高渠系水利用效率,需要从改变渠道边界条件与优化布置结构这两个方面入手,以缩短水在渠系中运送的时间：提高输水渠道衬砌率以增加流速,调整配水渠道分维值以改变路程。优先衬砌上游和中游的分干渠；优化布置结构是指调整配水渠道规模。最后提出了渠系水利用效率的评价模型(主成分模型,衬砌模型,分维数模型)与节水潜力模型。
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S274.2
【部分图文】：

图２测垂线捉离、蚕线水深、测流断面面积划分??Ｆｉｇ．２?Ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｖｅｒｔｉｃａｌｓ，?ｕａｉｏｒ?ｄｅｐｔｈ?ａｎｄ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｇａｇｉｎｇ?ｓｅｃｔｉｏｎｓ??）流速测量??

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【参考文献】

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1 魏新光;王密侠;张倩;赵永刚;;干支渠渠系水利用系数的确定与预测[J];安徽农业科学;2010年35期

2 何钢;蔡运龙;;不同比例尺下中国水系分维数关系研究[J];地理科学;2006年04期

3 杨凯,袁雯,赵军,许世远;感潮河网地区水系结构特征及城市化响应[J];地理学报;2004年04期

4 陈彦光,李宝林;吉林省水系构成的分形研究[J];地球科学进展;2003年02期

5 高传昌,张世宝,刘增进;灌溉渠系水利用系数的分析与计算[J];灌溉排水;2001年01期

6 傅国斌,于静洁,刘昌明,李会安,黄福贵;灌区节水潜力估算的方法及应用[J];灌溉排水;2001年02期

7 张焱;韩军青;郭刚;;晋西黄土高原地区近47年降水量的统计分析[J];干旱区资源与环境;2008年01期

8 屈忠义,陈亚新,史海滨,魏占民,李延林,张艺强;内蒙古河套灌区节水灌溉工程实施后地下水变化的BP模型预测[J];农业工程学报;2003年01期

9 李学军;费良军;李改琴;;大型U形混凝土衬砌渠道季节性冻融水热耦合模型研究[J];农业工程学报;2008年01期

10 张志杰;杨树青;史海滨;马金慧;李瑞平;韩文光;张武军;;内蒙古河套灌区灌溉入渗对地下水的补给规律及补给系数[J];农业工程学报;2011年03期

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1 周艳;分形学理论在城市排水管网中的应用研究[D];长安大学;2007年

本文编号：2880968