雨水的水利系统

雨水情自动监测系统的组成及应用

介绍了广泛应用于水利信息自动化采集中的雨量、水位传感器等参数为主的数据监测系统的设计构成，以及在实际中应用。

标签：传感器；单片机数据采集；远程通讯RTU

1 雨水情监测系统的应用背景

在水利信息自动化应用中，雨量、水位的监测正由自动化取代传统的人工采集，RTU也即远程遥测终端，其主要完成两个功能，第一个功能是采集前端传感器的数据，第二个功能是将采集的数据传送给运行监测分析软件的工控机，远程遥测终端广泛应用于各种各样的的自动测报系统中，是整监测个系统的重要组成部分。目前环保、水情、气象、石油、煤矿、电力、交通、农业以及科研领域的数据采集系统广泛应用RTU。要做好水情预报工作，就必须实时监测诸如雨量、温度、水位、闸门开启情况、湿度以及流量等参数，这些参数如果不借助RTU监测，而是通过人工监测，其困难是不可想象的。目前很多RTU监测点都配备为无人值守的监测点，这些监测点一旦建成，就不需要排专人看守，极大降低人力成本。无人值守RTU具有高效、稳定以及成本低等特点，因此在水情监测中被广泛应用，无人值守RTU主要通过两种方式向中心站发送数据，一种是通过无线电台，这种方式属于自建网络，不需要额外的费用，但传输距离有限；另一种方式是借助公共的GSM网络，这种方式基本不受距离的限制，但由于需要借助外部的传输网络，需要交纳一定的费用。远程遥测终端RTU主要应用于需要遥测数据的地方，除了气象和水利行业外，在油田自动化、变电站的远程监测点、供气供水管网以及输油管道的监控点都被广泛使用，具有良好的社会和经济效益。

2 远程遥测终端组成

本系统面向水情监测，因此与大部分远程监测系统具有很多的共性又有很多的独特性，在设计之初就充分考虑了系统的可扩展性，稍加改造就完全可以应用到机房监测以及气象监测等领域。水情监测主要监测水库以及河流的水情，主要包括水流流量、水库以及河流的水位、水温、各进出水口的闸门开启情况以及大坝安全等参数。这些参数根据位置远近以及现有条件分别选择不同的传输方式传送到中心站。对于那些要求实时性高的水情数据，尽量选择稳定的传输方式，在很多情况下也可以选择多种方式传送一组数据，确保数据及时传输到中心站。本系统目前可以采集雨量、水位、以及风速、风向、气压、气温以及湿度等数据，系统主要由远程采集数据的监测站以及负责数据处理的中心站组成。

水利工程中的灌溉系统

随着全球人口的增长和气候变化的影响，灌溉系统在水利工程中变得越发重要。灌溉系统不仅对农业产量的提高至关重要，还能有效管理和分配有限的水资源。本文将探讨水利工程中的灌溉系统的原理、分类以及其在农业发展中的作用。

一、灌溉系统的原理

灌溉系统的原理是通过有效输送水源来补充或代替自然降水，确保作物在干旱或无降水的情况下得到充足的水分供应。基本的灌溉系统包括水源、输水渠道、配水设备和灌溉渠道。

1. 水源：灌溉系统的水源可以是地下水、河流、湖泊或人工水库。选择适合的水源是确保灌溉系统正常运行的关键。

2. 输水渠道：输水渠道用于将水源从水库或其他水源输送到灌溉区域。输水渠道可以是地下管道、地表渠道或混凝土渠道。

3. 配水设备：配水设备用于调节和分配水源。常见的配水设备包括闸门、水泵和阀门等。

4. 灌溉渠道：灌溉渠道将水源引导到作物生长区域。灌溉渠道可以是地下滴灌系统、喷灌系统或人工灌溉渠道。

二、灌溉系统的分类

灌溉系统可以根据灌溉方式、水源和灌溉设备的不同进行分类。下面将介绍几种常见的灌溉系统分类。 1. 按照灌溉方式分类：

a. 静态灌溉：静态灌溉是指将水源直接注入灌溉田地，如洪泛灌溉和直接播种。

b. 表面灌溉：表面灌溉是通过渠道或洪水来灌溉作物，水从地表流向植物根部。常见的表面灌溉方式有洪水灌溉、沟灌和喷灌。

c. 层灌：层灌是通过渗透灌溉管将水逐层递增地注入土壤，实现节水灌溉的一种方式。

2. 按照水源分类：

a. 人工灌溉：人工灌溉是指利用人工方法提取和分配水源进行灌溉的方式。

b. 自然灌溉：自然灌溉主要依靠降水和地下水。

3. 按照灌溉设备分类：

a. 喷灌系统：喷灌系统通过喷头将水雾喷洒在作物上，实现均匀的水分供应。

b. 滴灌系统：滴灌系统是通过滴头将水滴定量滴入土壤，节约用水并避免水分的浪费。

c. 雨水收集系统：雨水收集系统通过收集和储存雨水供给灌溉，减少对传统水源的依赖。

雨水收集系统，是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统。现今多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成！

雨水收集系统根据雨水源不同，可粗略分为两类。

一、屋顶雨水。屋顶雨水相对干净，杂质、泥沙及其他污染物少，可通过弃流和简单过滤后，直接排入蓄水系统，进行处理后使用。

二、地面雨水。地面的雨水杂质多，污染物源复杂。在弃流和粗略过滤后，还必须进行沉淀才能排入蓄水系统。

雨水收集回用工艺流程图

各不同的雨水收集流程都具有针对性，可以有效处理不同汇水面的雨水。既可以有效收集雨水又可以合理节约成本兼顾系统的雨水预处理、雨水蓄水、雨水深度净化、雨水供水、补水和系统控制，全面科学。采用大量新型专利、专业装置，材料，可以方便地解决雨水收集中特殊问题，如弃流、蓄水、供水等。收集设计中尽可能避免电气设备的使用，更多利用雨水自流的特点完成污染物的自动排放，净化、收集，做到真正节能、环保、高使用寿命、低成本的特点。整套系统都由雨水控制器进行控制，完成收集、净化、供水、补水，安全保护等功能。

雨水收集系统，是指雨水收集的整个全过程，雨水收集主要包括四个主要方面：初期弃流---过滤---储存---回用。完成了这四个阶段，就是一个雨水收集的全过程，也就是雨水收集系统。

回用工艺流程图

雨水管道--------截污管道--------雨水弃流过滤装置--------雨水自动过滤器--------雨水蓄水模块--------消毒处理--------用水点

工艺流程图说明：初期雨水经过多道预处理环节，保证了所收集雨水的水质。采用蓄水模块进行蓄水，有效保证了蓄水水质，同时不占用空间，施工简单、方便，更加环保、安全。通过压力控制泵和雨水控制器可以很方便地将雨水送至用水点，同时雨水控制器可以实时反应雨水蓄水池的水位状况，从而到达用水点。

雨水收集的意义：可以达到节能减排，绿色环保，减少雨水的排放量，使干旱，紧急情况（如火灾）能有水可取。另外可以用到生活中的杂用水，节约自来水，减少水处理的成本。

城市雨水系统的管理与发展的研究　

口王竞栾德昌姜相群　

雨水是大自然给予“地球村”的恩赐，地球上包括人类在内　

的所有生灵都仰仗这种恩赐才得以生存繁衍。入夏以来，我国　

大面积出现强降雨天气，各城市都普遍出现城市积水问题。城　

市交通首先受到危害，即便是２Ｏ分钟的暴雨也能使公路立交　

桥下造成积水，导致涉水车辆的熄火，形成交通堵塞。更为严　

重的积水使城市街道、民房、商业、仓库、地下停车场、工厂、机　

关、学校等受到影响，造成经济损失巨大，如果处置不当或救助　

不及时还可能造成人员的伤亡。城市里的雨洪积水究竟是谁　

之过？此时人们是否应该认真地反思，雨水系统管理该从何管　

起呢？　

一、城市雨水系统管理现状及存在的问题　

我国现行的水务管理体制是一个多元结构的系统：设计部　

门负责城市排水管网设计：市政维护部门负责排水管网的疏通；　

水利部门负责水资源利用和防洪；环保部门负责污水的治理和　达标排放。　首先设计部门按照国家排水设计规范和各地的暴雨强度　

进行雨水径流量计算，重现期和径流系数是其重要参数，重现　

期的选取根据城市性质、重要性及汇水地区类型、地形特点和　

气候条件等因素确定，对重要干道、重要地区和短期积水能引　

起严重后果的地区，重现期采用３—５年，一般地区采用ｌ一３　

年，在特别重要地区采用更高标准（如北京天安门广场按１０　

年一遇的重现期设计），在一些次要地区或排水条件好的地区　

适当降低。同样径流系数按城市用地分为城市中心区、一般　

规划区和公园绿地等采用不同数值（城市中心区ｏ．６５—０．８５，　

一般规划区ｏ．４５—Ｏ．６０，公园绿地ｏ．２Ｏ—Ｏ．４５）。在实际的城　

市化建设中高楼大厦、柏油马路、城市广场、立交桥、停车场等　

越来越多，市区内裸露土地越来越少，公园、绿地面积不能得　

到有效保证，蒸发、入渗的通路已被不透水地面所阻断，降水　

中的８ｏ％Ｎ　９０％都变成了径流，局部径流系数甚至增大到ｏ．９　

以上，作为水循环中的蒸发、径流、入渗比例无法维持，原本缓