[發明專利]一種基于TCC（全渠道控制系統）的高效灌溉耦合技術裝置

有效

• 申請號: 201710104682.4
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106702985B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 曾國雄;楊占榮;張偉
• 申請（專利權）人: 曾國雄;楊占榮;張偉
• 主分類號: E02B13/00
• 分類號: E02B13/00;E02B13/02;E02B5/08
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 楊中毅

一種基于TCC（全渠道控制系統）的高效灌溉耦合技術裝置由一體自動化測控閘門（13）、沉淀池（17）、清水池（22）、泵房（24）、田間灌溉渠系（25）和改變后的下游水位傳感器（20）組成，其特征是：將全渠道控制系統（TCC）中一體自動化測控閘門（13）的結構中的一體化測控閘門下游水位傳感器（11）分離出來，通過數據線（19）移植到示范核心區首部清水池（22）內，使閘門能夠自動控制水池水位，從而達到控制田間自動化高效節水灌溉系統的目的，實現全渠道控制系統（TCC）和田間自動化灌溉技術的完美耦合。由于其精確的計量方式和全渠道控制的特性，提高了農業灌溉水的利用率。

技術領域

本發明技術屬于水利水電工程施工中技術、電子、通信和自動控制技術領域。

技術背景

2012年，甘肅省疏勒河流域水資源管理局通過省水利廳、清華大學的大力支持，引進澳大利亞墨爾本大學和潞碧墾公司研發生產的一體自動化測控閘門9套、全渠道控制系統軟件1套。2014年年初，由于此系統的良好運行，清華大學確定昌馬南干渠灌區為國家“十二五”科技支撐“水聯網多水源實時調度與過程控制技術”科研項目中的技術推廣應用示范區。之后省疏勒河管理局借助“敦煌水資源合理利用與生態保護綜合規劃”項目，再次引進了該閘門51套，目前南干渠控制的60套閘門全部采用TCC（全渠道控制系統）模式，覆蓋了南干渠5.8萬畝耕地。

存在的問題是TCC（全渠道控制系統）能夠實現骨干渠系的聯調聯動，在渠道測量控制上為灌區水資源管理提供了強大的技術保障，但斗渠以下的渠道控制策略沒有延伸到田間，TCC（全渠道控制系統）的功能也沒有得到最大化的發揮。且與當地建立的500畝集河水與井水的渠灌、滴灌、管灌和井水的溫室大棚微灌等四種不同自動灌水方式為一體的田間自動化灌溉系統無法耦合。

發明內容

一種基于TCC（全渠道控制系統）的高效灌溉耦合技術裝置，本裝置由一體自動化測控閘門（13）、沉淀池（17）、清水池（22）、泵房（24）、田間灌溉渠系（25）和移植后的下游水位傳感器（20）組成，其特征是：將TCC（全渠道控制系統）中一體自動化測控閘門（13）的結構中的一體化測控閘門下游水位傳感器（11）分離出來，通過數據傳感線（19）移植到清水池（22）內，使閘門能夠自動控制清水池水位，工作中有工況A至工況F共6種工作狀況，在灌溉過程中可任選一種工況，從而達到控制田間自動化高效節水灌溉系統的目的，實現TCC（全渠道控制系統）和田間自動化灌溉技術的完美耦合。

所述的一種基于TCC（全渠道控制系統）的高效灌溉耦合技術裝置，其特征是：以一體自動化測控閘門（13）傳感器上面的橫桿為10m基準高程，經測量得清水池（22）頂相對高程8.264m，池底相對高程4.614m，清水池（22）銜接的農渠設計流量0.4m³/s，渠底高程7.364m。

所述的一種基于TCC（全渠道控制系統）的高效灌溉耦合技術裝置，其特征是：在改變了一體化測控閘門下游水位傳感器（11）的位置的前提下，根據高效節水灌溉不同工況下的運行條件，需要確定6種運行工況下相應的水池水位，即閘門下游水位相對高程，輸入到一體自動化測控閘門下游水位數值欄，達到閘門控制和穩定下游水位的目的，使兩種系統達到完美的耦合。

所述的一種基于TCC（全渠道控制系統）的高效灌溉耦合技術裝置，其特征是：高效節水灌溉運行工況和閘門下游水位設計如下：

A、防止抽水泵空轉的最低下游水位：根據水泵高度30cm，確定最低下游水位為4.914m；

B、僅管、微灌兩種灌溉模式工作，渠灌不工作，清水池銜接的渠道不輸水：為防止水從清水池溢流到渠道中，渠道渠底高程下降10cm作為該工況的下游水位相對高程，確定為7.264m；

C、管、微灌兩種灌溉模式工作同時渠灌工作，渠道輸水流量0.1m³/s：根據渠道0.1m³/s的渠道水深為0.15cm，確定該工況的下游水位相對高程為7.514m；