现代灌区渠道控制系统

中国灌溉排水发展中心2013年01月打造现代化灌区---全渠道控制系统水源管理水平低造成水量损失：供水流量不稳定；供水的灵活性差；控制水平低从水源到田间的水量损失：调度产生的弃水；计量不准；泄漏；入渗蒸发不能被作物有效利用：供水时间不适宜；没有按作物需水供水渠道衬砌计算机网络自动化设备建筑物更新改造常见的灌区改造手段现代化灌区的亮点工程---全渠道控制系统•渠系闸门自动调节，实现水资源的优化配置与调度；•从田间作物需水开始逐级向上实现农业的“按需供水”；•下游控制充分体现供水的公平性、可靠性、灵活性和安全性灌溉时将每段渠道视为一个“蓄水池”。当土壤湿度降低时，闸门自动开启供水，引起渠道水位下降，供水闸门自动调节补充水量，直到达到设定值为止。依次往上类推，使渠道上的每个闸门自动调节，实现整个渠系网络输配水的自动化、数字化、智能化和信息化。全渠道控制系统-理念上的创新顶面溢流堰，稳定水头测控一体化，多重功能太阳能驱动，节能环保特点全渠道控制系统-测控一体闸一体化堰闸（槽闸）闸孔出流闸孔流公式gHebQ22XQ全渠道控制系统-理念上的创新FlowWaterLevel水位Flow堰流公式gHmbHQ22XQ全渠道控制系统-理念上的创新FlowWaterLevel水位Flow全渠道控制系统-理念上的创新1)保持渠道流量稳定；2）保持渠道水位稳定；10全渠道控制系统-测控一体闸11一体化板闸流量计全渠道控制系统-测控一体闸全渠道控制系统1996-2009年澳大利亚大部分地区经历了创纪录的干旱全渠道控制系统-澳大利亚应用Source:NorthernVictoriaIrrigationRenewalProject手动调节计量不准输水与计量不准的损失渗漏泄漏计量不准蒸发弃水供大于求是造成的泄水量14全渠道控制系统-澳大利亚应用在维多利亚省最大的灌区——高本-墨累灌区损失水量是墨尔本城市年度用水总量的近两倍高本-墨累水量损失水量墨尔本用水量15全渠道控制系统-澳大利亚应用TCC®16维多利亚政府投资AU$20亿，每年节水4.25亿方全渠道控制系统-澳大利亚应用17通过SCADA对闸门进行远程控制警报管理系统对闸门使用进行跟踪对渠道中的流量和水位进行实时监测使高本-墨累灌区实现了灌溉系统的数字化与信息化，节水率达20%以上全渠道控制系统-澳大利亚应用18全渠道控制系统-澳大利亚应用全渠道控制系统-澳大利亚应用全渠道控制系统-澳大利亚应用全渠道控制系统-澳大利亚应用2008年由世行推荐将全渠道控制系统的技术首次引入到中国；2009年灌排中心利用水利部“948”项目，在宁夏青铜峡灌区建立了第一个“全渠道控制系统”示范区；由于受资金限制，闸门没有全部覆盖整个示范区，全渠道控制系统的功能没有全部显现出来，但其精确的测量精度已得到大家共识。全渠道控制系统-在我国的应用情况闸门吊装全渠道控制系统-引进与示范测控一体闸安装与调试安装位置现场测量测控一体闸安装与调试渠道开挖与铺筑测控一体闸安装与调试闸室现浇或预制测控一体闸安装与调试预制闸室吊装测控一体闸安装与调试预制闸室吊装测控一体闸安装与调试闸门吊装测控一体闸安装与调试闸门安装就位闸门安装就位全渠道控制系统-引进与示范宁夏青铜峡甘城子中型灌区测控一体化闸门的使用，虽提升灌区灌溉现代化水平，但仍未达到全部覆盖；山西回龙灌区运行良好，但也没有达到全区域覆盖;全渠道控制系统-引进与示范作为2011年全国农村水利工作会议现场观摩点之一，代表参观了山西汾河灌区的测控一体化闸门;全渠道控制系统-引进与示范结论测控一体闸自动化程度高，设备先进、质量可靠、测量精度高、节水效果好，是打造现代灌区的最佳选择；节水新理念，通过优化配置和调度，减少弃水，节水20%以上；在协会入口安装一体化扳闸流量计，精确测水；建立全渠道控制系统规模化示范点，实现整条干渠灌溉系统的智能化配水和优化调度，成为全国大型灌区开展灌溉现代化改造的亮点，为灌区改造探索一条新模式。全渠道控制系统-引进与示范成本问题国内闸门信息化改造包括：水位传感器、闸门开度传感器、钢闸门及启闭机、DTU（数传模块）、闸门控制器和交流电源等；测控一体化闸门具有国内平板闸门信息化改造后的所有功能，利用太阳能驱动，为偏远地区的使用提供了方便；全渠道控制系统-引进与示范测控一体化闸门上游水位监测下游水位监测闸门开度监测无限数据传输闸门电动机闸门控制器太阳能供电系统闸门门体闸门本身包括信息化与自动化一体化、一次性、无新增投资传统闸门闸门门体信息化+自动化附加上游水位监测附加下游水位监测附加闸门开度监测附加无限数据传输附加闸门电动机附加闸门控制器附加供电系统供电分离、通讯分离监测分离、测控分离、新增投资与传统闸门的比较典型案例分析比较六处干渠节制配水闸不同方案的投资类别投资（万元）备注建筑物改造350闸管房65.2需要闸控房金属结构75.30信息化工程176国内闸门信息化改造合计666.5建筑物改造350无需专门的闸控房闸门投资288考虑干渠六处共计15扇闸门测控一体化闸门通讯投资分摊30合计668与传统闸门的比较•灌区节水改造后再加上信息化工程，六处干渠节制配水闸共需投资666.5万元；全渠道控制系统六处干渠节制配水闸共需投资668万元，二者资金差距甚微，基本上可以得出结论，单就节制闸改造而言，两个方案投资相差无几全渠道控制系统-引进与示范•现阶段测控一体化闸门在澳大利亚生产定做，并需要4-6周的时间运到中国，将来在国内生产，价格将会下降，将比传统的信息化后的闸门有很大的优势。全渠道控制系统-引进与示范打造现代化灌区