10.2.2 灌溉配水实时调度
(1)灌区灌溉用水基本信息数据库。根据数据库系统的功能特性,结合唐徕渠灌区的基本情况,建立了灌区灌溉用水基本信息数据库。
1)灌区概况。参照灌区自然地理、社会经济、工农业生产、渠系布置等情况,编写综述性文字信息,用户进行程序系统操作之前可先从计算机屏幕上阅读这些信息,帮助用户对灌区基本情况进行了解。“智慧唐徕”概况界面见图10.7。
2)气象资料库。在建立灌区作物需水量预报模型时收集了唐徕渠灌区逐日气象观测资料,分年度将资料输入到数据库中。计算所得的参考作物腾发量也一并保存在其中。
图10.7 “智慧唐徕”概况界面
3)作物生长信息库。主要包括作物种植面积、品种、播种日期、收获日期、各生育阶段起始终止日期,以及各阶段作物根系深度、作物绿叶覆盖百分率等信息。
4)渠系信息库。建立支渠(直开口)信息库,包括名称,所属管理所、管理段和所属干渠,量水类型和受益单位,支渠图片文档等基本信息,见图10.8。
图10.8 “智慧唐徕”渠系信息库
5)种植结构信息库。支渠种植结构是指支渠某一年的各种农作物种植比例。支渠的种植结构信息由各管理段上报,逐级汇总到管理所、管理处。同样,可以从管理处看到各所、段和支渠的种植结构信息,见图10.9。
图10.9 “智慧唐徕”种植结构信息库
6)需水计划信息库。需水计划包括年需水计划、月需水计划、旬需水计划,它们是不同时间尺度灌区需水要求的表示,是开展灌溉管理工作的基础。结合唐徕渠灌区情况,管理单位和支渠的需水计划是由各管理段上报,逐级汇总到管理所、管理处。同样,可以从管理处查询到各管理所、段和支渠的数据,见图10.10～图10.12。
图10.10 “智慧唐徕”需水年计划表
7)配水计划信息库。配水计划包括年配水计划、月配水计划、旬配水计划,见图10.13～图10.15。
在配水信息库中还包括管理单位水权分配、支渠水权分配信息。针对不同级别的用户分别显示不同年度水权分配数据。管理处、管理所可按授权级别查看所辖灌区配水数据,见图10.16和图10.17。
图10.11 “智慧唐徕”需水月计划表
图10.12 “智慧唐徕”需水旬计划表
(2)灌溉需水量预测。灌溉需水量包括净灌溉需水量和毛灌溉需水量。
1)净灌溉需水量。在灌溉定额已知后,可计算综合灌溉定额和各支渠系统的净灌溉需水量,计算公式为
式中：m综为综合灌溉定额,m3/亩；W净为综合净灌溉需水量,m3；Aj为第j种作物的种植面积,亩；mj为第j种作物的净灌水定额,m3/亩；A为灌区总灌溉面积,亩。
图10.13 “智慧唐徕”配水年计划表
图10.14 “智慧唐徕”配水月计划表
图10.15 “智慧唐徕”配水旬计划表
图10.16 “智慧唐徕”管理单位水权分配表
图10.17 “智慧唐徕”支渠水权分配表
2)毛灌溉需水量。全灌区某时段毛灌溉用水量为该时段内全灌区净灌溉用水量除以灌溉水利用系数,即
其中
式中：MTG为全灌区某个时段的毛灌溉用水量,m3；MTN为全灌区某个时段的净灌溉用水量,m3；Mni为该时段内某种作物的净灌溉用水量,m3；i为该时段内灌水作物的次序号；j为该时段内灌水作物的种类数；ηω为灌溉水利用系数。
3)渠系配水计划的动态管理。尽管实时灌水需水量预报是制定动态用水计划的必要条件,但准确地预测不同环境下各种作物的灌水日期和灌水定额也非易事,仍需要编制动态配水计划,主要体现在各级渠道的开闸日期、放水延续时间、放水流量等。
4)灌溉进度统计。灌溉进度统计包括管理单位灌溉进度统计、支渠灌溉进度统计和受益单位灌溉进度统计。从不同层次统计某时间段的用水量、累计用水量、灌溉面积、累计灌溉面积和累计灌溉进度,见图10.18～图10.20。
图10.18 “智慧唐徕”支渠灌溉进度统计表
图10.19 “智慧唐徕”管理单位灌溉进度统计表