一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法技术

本发明专利技术公开了一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，包括如下步骤：S1、以县域为地下水开采量获取单元，并对机井进行分类；S2、利用流量计测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数；S3、采集得到各种机井类型的修正年农业地下水开采用电量数据；S4、进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正，得到一致性修正后的农业地下水开采用电量数据；S5、根据一致性修正后的农业地下水开采用电量数据和实验年单度电地下水开采量参数，获取修正年农业地下水开采量；本发明专利技术解决了现有技术存在的精确性较低、存在较大的时空差异性以及消耗大量的人力和资金的问题。

A method of groundwater extraction based on consistency correction of agricultural electricity consumption

The invention discloses a groundwater extraction method based on the consistency correction of agricultural electricity consumption, which includes the following steps: S1, taking county as groundwater extraction unit, and classifying machine wells; S2, calculating single-degree groundwater exploitation parameters of various types of machine wells by flowmeter; S3, acquiring modified annual agricultural groundwater of various types of machine wells. Data of electricity consumption for exploitation; S4. Correcting the electricity consumption for agricultural groundwater exploitation in the revised year to the consistency of the experimental year to obtain the consistency corrected data for agricultural groundwater exploitation; S5. Obtaining the revised annual agricultural groundwater exploitation amount according to the consistency corrected data for agricultural groundwater exploitation and the parameters for single-degree groundwater exploitation in the experimental year; The invention solves the problem. The existing technology has some problems, such as low accuracy, large space-time difference and consuming a lot of manpower and funds.

【技术实现步骤摘要】
一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法
本专利技术属于地下水资源
，具体涉及一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法。
技术介绍
在地表水匮乏的地区，地下水是农业生产唯一稳定的水源，在保证粮食生产安全上发挥着重要作用。但是地下水的大规模开采造成大面积地下水降落漏斗、地表沉降、海水入侵、植被退化等生态环境问题，因此精确评估地下水的开采量，合理控制地下水的超采量，并修复地下水超采引起的生态环境问题，逐渐成为当前水资源保护和管理的重要内容。农业井灌区地下水开采井数量众多，普遍缺少完善的地下水开采计量设施，开采量的估算一般采用抽样调查法和定额法，精确性较低。随着农业地下水开采电气化的普及，利用农业用电量估算地下水开采量成为一种可行且可靠的方法，因为用电量与地下水抽取量直接相关，且用电量在当地供电部门有明确的统计记录，容易获取。只需通过实验测得单度电地下水开采量，即可结合用电量数据，估算出更加精确的地下水开采量。然而，单度电地下水开采量受众多因素影响，存在较大的时空差异性。在开采和灌溉设施、供电设施相近的情况下(或者同一口机井)，地下水埋深的变化对单度电地下水开采量影响最大。一般而言，地下水埋深越大，利用水泵抽水消耗同样的电能所抽取的地下水量越少，即单度电地下水开采量越小，因此，随着地下水位的变化，需要对单度电地下水开采量进行重新测定。实验经验表明，单度电地下水开采量的测定往往消耗大量的人力和资金，不宜长期连续测量。综上所述，现有技术存在以下问题：(1)农业井灌区地下水开采井数量众多，普遍缺少完善的地下水开采计量设施，开采量的估算一般采用抽样调查法和定额法，精确性较低；(2)单度电地下水开采量受众多因素影响，存在较大的时空差异性；(3)单度电地下水开采量的测定往往消耗大量的人力和资金，资金投入大，不宜长期连续测量。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种简单易行、精确性高、人力和资金消耗小、工作量小以及工作效率高的基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，解决了现有技术存在的精确性较低、存在较大的时空差异性以及消耗大量的人力和资金的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，包括如下步骤：S1：以县域为地下水开采量获取单元，并根据获取单元内机井抽水总扬程的影响因素，对机井进行分类；S2：利用流量计测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数；S3：采集得到各种机井类型的修正年农业地下水开采用电量数据；S4：进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正，得到一致性修正后的农业地下水开采用电量数据；S5：根据一致性修正后的农业地下水开采用电量数据和实验年单度电地下水开采量参数，获取修正年农业地下水开采量。进一步地，步骤S1中，选择机井深浅类型和灌溉方式作为机井抽水总扬程的影响因素，根据选择的影响因素，将机井分为：深井管灌、深井喷灌、深井滴灌、浅井管灌、浅井喷灌和浅井滴灌。进一步地，步骤S2中，流量计为便携式超声波流量计。进一步地，测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数，包括如下步骤：S2-1：将流量计安装在机井管道中；S2-2：根据机井管道周长、管壁厚度以及管道材质，设置流量计的输入参数，进行检测；S2-3：直到流量计示数达到稳定状态，开始计时和读数，得到时长和该时段流量以及用电量，并计算出该机井的实验年单度电地下水开采量参数。进一步地，步骤S4中，进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正，即利用机井实验年总扬程和修正年总扬程的比例将修正年农业用电量折算到实验年。进一步地，步骤S4中，进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正的计算公式为：式中，W'n为一致性修正后的农业用电量；Wn为修正年农业地下水开采用电量；H修为修正年机井地下水开采的总扬程；H实为实验年机井地下水开采的总扬程；n为机井类型指示量，且n∈{1,2,...,N}，其中N为机井类型总数。进一步地，修正年机井地下水开采的总扬程的计算公式为：H修＝H实+ΔH修式中，H修为修正年机井地下水开采的总扬程；H实为实验年机井地下水开采的总扬程；ΔH修为修正年地下水位静埋深相对实验年的变化量；实验年机井地下水开采的总扬程的计算公式为：式中，H实为实验年机井地下水开采的总扬程；η为机井地下水开采的综合工作效率；W为用电量；V为消耗W用电量开采的地下水体积；Q为实验年单度电地下水开采量参数；ρ为水的密度；g为重力加速度；修正年地下水位静埋深相对实验年的变化量的计算公式：ΔH修＝H0.修-H0.实式中，ΔH修为修正年地下水位静埋深相对实验年的变化量；H0.修为修正年静水位；H0.实为实验年静水位。进一步地，步骤S5中，修正年农业地下水开采量的计算公式为：式中，V修为修正年农业地下水开采量；Qn为实验年单度电地下水开采量参数；W'n为一致性修正后的农业用电量；n为机井类型指示量，且n∈{1,2,...,N}，其中N为机井类型总数。本方案的有益效果为：(1)本专利技术提供了一种简单易行的基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，用电量数据需要根据地下水埋深进行一致性修正，单度电地下水开采量可以作为固定参数通过实验一次性测定，可重复使用，降低单度电地下水开采量测定的成本，避免了大量的人力和资金消耗，减小了资金投入；(2)本专利技术利用扬程的影响因素对机井进行分类，将影响因素相近的机井分为同类，同类机井采用同一个单度电地下水开采量参数，消除了时空差异性，从而减少了测量的工作量，提高了工作效率；(3)本专利技术通过利用便携式超声波流量计测得单度电地下水开采量，结合用电量数据，估算出更加精确的地下水开采量，提高了精确性。附图说明图1为基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法流程图；图2为测算实验年单度电地下水开采量参数方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，如图1所示，包括如下步骤：S1：以县域为地下水开采量获取单元，并根据获取单元内机井抽水总扬程的影响因素，对机井进行分类；决定机井单度电地下水开采量的因素为输水总扬程，影响输水总扬程的因素有很多，在本实施例中选择机井深浅类型和灌溉方式作为机井抽水总扬程的影响因素，根据选择的影响因素，在本实施例中将机井分为：深井管灌、深井喷灌、深井滴灌、浅井管灌、浅井喷灌和浅井滴灌；S2：利用流量计测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数，如图2所示，包括如下步骤：S2-1：将流量计安装在机井管道中；S2-2：根据机井管道周长、管壁厚度以及管道材质，设置流量计的输入参数，进行检测；S2-3：直到流量计示数达到稳定状态，开始计时和读数，得到时长和该时段流量以及用电量，并计算出该机井的实验年单度电地下水开采量参数；S3：县域内有专门的供电公司负责农业用电量的出售、统计、管理等工作，且公司内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：以县域为地下水开采量获取单元，并根据获取单元内机井抽水总扬程的影响因素，对机井进行分类；S2：利用流量计测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数；S3：采集得到各种机井类型的修正年农业地下水开采用电量数据；S4：进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正，得到一致性修正后的农业地下水开采用电量数据；S5：根据一致性修正后的农业地下水开采用电量数据和实验年单度电地下水开采量参数，获取修正年农业地下水开采量。

【技术特征摘要】
1.一种基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：以县域为地下水开采量获取单元，并根据获取单元内机井抽水总扬程的影响因素，对机井进行分类；S2：利用流量计测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数；S3：采集得到各种机井类型的修正年农业地下水开采用电量数据；S4：进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正，得到一致性修正后的农业地下水开采用电量数据；S5：根据一致性修正后的农业地下水开采用电量数据和实验年单度电地下水开采量参数，获取修正年农业地下水开采量。2.根据权利要求1所述的基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，其特征在于，所述步骤S1中，选择机井深浅类型和灌溉方式作为机井抽水总扬程的影响因素，根据选择的影响因素，将机井分为：深井管灌、深井喷灌、深井滴灌、浅井管灌、浅井喷灌和浅井滴灌。3.根据权利要求1所述的基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，其特征在于，所述步骤S2中，流量计为便携式超声波流量计。4.根据权利要求3所述的基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，其特征在于，测算各种类型机井的实验年单度电地下水开采量参数，包括如下步骤：S2-1：将流量计安装在机井管道中；S2-2：根据机井管道周长、管壁厚度以及管道材质，设置流量计的输入参数，进行检测；S2-3：直到流量计示数达到稳定状态，开始计时和读数，得到时长和该时段流量以及用电量，并计算出该机井的实验年单度电地下水开采量参数。5.根据权利要求1所述的基于农业用电量一致性修正的地下水开采量获取方法，其特征在于，所述步骤S4中，进行修正年农业地下水开采用电量向实验年的一致性修正，即利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆垂裕，孙青言，曹国亮，严聆嘉，王建华，赵勇，张博，李天辰，李泽鹏，秦韬，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11