灌区量测水设施项目的建设背景和需求分析（智慧灌区）

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二、项目概述

2.1 项目背景

2.2 需求分析
2.3 建设任务

（1）管理中心环境建设
（2）自动化计量设施建设
（3）信息传输系统建设
（4）软件平台建设

2.4 建设内容

根据各灌区的具体情况，对灌区开始进行量测水信息化的建设主要建设任务是在条件比较成熟的干、支渠，建设量测水监测站点，工程建设包括三个方面的内容：一是管理中心环境建设；二是自动化计量设施建设；三是传输系统建设；四是软件平台建设。

二、项目概述

2.1 项目背景

我国是一个水资源严重缺乏,水旱灾害频繁的国家.虽然水资源的总量居世界第 6 位,但是按人均水资源量计算,人均占有量只有 2500 立方米,约为世界人均水量的 1/4,在世界排 110 位,已被联合国列为 13 个贫水国家之一。另一方面,我国水资源的分布很不平衡.北方有些地区水资源的占有量仅为 900 立方米,低于国际公认的 1000 立方米的水资源下限。有些地区的人均占有量甚至低于世界最贫水的国家埃及和以色列的水平.我国农业用水量约占总用水量的 80%左右,由于农业灌溉用水的利用率普遍低下,就全国范围而言,水的利用率仅为 45%,而水资源利用率高的国家已达 70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题,对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。

按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水 358 亿立方米，其中农业灌溉缺水 300 亿立方米。20 世纪 90 年代以来，我国农业年均受旱面积达 2000 万公顷以上，全国 660 多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达 8.2 万平方公里。

2.2 需求分析

我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为 43%，单方水粮食生产率只有 10 公斤左右，大大低于发达国家灌溉水利用率 70-80%、单方水粮食生产率 2.0 公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。

2.3 建设任务

（1）管理中心环境建设

为灌区管理单位配备必要的办公设备，用于查看和管理量测水监测点的水情数据。

（2）自动化计量设施建设

建设明渠监测站点及闸门控制系统，使用多普勒流量计、电磁流量计、超声波时差法流量计等，配置摄像机，采用太阳能供电，4G 网络传输数据，立杆安装。并对所测量断面进行水位流量关系率定。

（3）信息传输系统建设

建设灌区通信网络系统，租用覆盖各类现地监测站的 4G 无线网络。

（4）软件平台建设

构建灌区数据库，配置相应的数据存储、共享及备份软件等
平台框架体系搭建，建设数据共享服务、业务处理服务、用户管理和认证服务
业务应用系统包括：灌区信息采集处理系统、灌区量测水管理系统

2.4 建设内容

本期信息化需要建设主干渠自动流量监测系统，支渠自动流量监测系统，一体化闸门控制系统，视频监控系统，建设类型对比说明。

监测类型	监测站点	传感器	优点	缺点
主干渠自动流量监测	轨道测流车监测系统	轨道测流车	适合主干渠，移动式测流，精度高，随控随测	需要建设站房，架设测桥，造价成本高
主干渠自动流量监测	多普勒剖面监测系统	H-ADCP	适合主干渠，剖面监测，精度高，测流范围大，安装简单	造价成本高
支渠自动流量监测	时差法超声波流量监测系统	多声道超声波时差法流量计	多层测流，精度高	安装布线比较麻烦
	管道流量监测系统	管段式流量计	精度高	满管流量计价格低，但需要满管条件，非满管流量计价格高，不需要满管条件。需渠改管
	雷达流量监测系统	雷达流量计	安装维护简单	精度一般，误差较大
	多普勒流量监测系统	单点多普勒流量计	安装简便	测水底流速，精度一般
监控系统	一体化闸门控制系统	闸门控制
监控系统	视频监控系统	视频摄像机
软件平台	智慧灌区软件系统	系统软件

测水系统选型表

方案详细说明了如何改善农业灌溉用水的问题，提高水资源利用率，并对相关的技术规范进行了详细阐述。附件文档也包含了明渠流量监测系统、支渠流量监测、管道式流量监测系统等多个方面的设计原理、技术参数、安装指南等实操信息。此外，文档还提供了关于智能测控闸门的详细介绍……

灌区量测水设施项目技术方案.pdf
一、编制依据及说明 4
1.1 编制说明 4
1.2 编制依据 4

二、项目概述 4
2.1 项目背景 4
2.2 需求分析 5
2.3 建设任务 5
2.4 建设内容 6

三、系统设计 1
3.1 设计原则 1
3.2 设计依据 2
3.3 总体架构 3
3.4 系统划分 5

四、站点设计 6
4.1 主干渠流量监测 6
4.1.1 轨道车自动流量监测系统 7
4.1.2 多普勒剖面流量（H-ADCP）监测系统 16
4.2 支渠流量监测 3
4.2.1 多声道时差法流量监测系统 3
4.2.2 管道式流量监测系统 10
4.2.3 雷达流量监测系统 28
4.2.4 多普勒流量监测系统 35
4.3 一体化闸门控制 42
4.3.1 系统介绍 42
4.3.2 编制规范及依据 42
4.3.3 智能测控闸门系统构成与技术参数 43
4.3.4 土建工作 46
4.3.5 安装效果示意图： 47
4.3.6 设备清单 48
4.4 水雨情监测系统 48
4.4.1 系统组成 48
4.4.2 技术参数 50
4.4.3 安装设计 54
4.5 视频监控 58
4.5.1 系统设计 58
4.5.2 技术参数 59
4.5.3 安装设计 62

五、监测点供电、通讯、避雷建设设计 64
5.1 太阳能板的安装 64
5.2 通讯子系统 66
5.3 防雷配套设计 68

六、现场安装图片 70
6.1 明渠自动流量监测站 70
6.2 移动式明渠自动流量监测站 71
6.3 监控一体化闸门 72
6.4 管道式流量监测站 74