利用係數

利用係數

利用係數是工作面或其他規定的參考平面上,直接或經相互反射接受的光通量與照明裝置全部燈具發射的額定光通量總和之比。

基本介紹

  • 中文名:利用係數
  • 外文名:Using the coefficient of     
  • 學科:環境工程
  • 領域:環境科學
  • 釋義流明法預測平均照度採用的重要參數
定義,簡介,計算方法,減少渠系輸水損失,提高渠系水利用係數,渠道防滲,低壓管道代替明渠輸水,減少田間無效耗水,先進的灌水技術,跟蹤灌溉水利用係數動態變化,

定義

利用係數是流明法預測平均照度採用的重要參數,它是燈具效率、燈具光強分布、房間幾何特徵與房間表面反射係數的函式,用光通傳遞理論導出。

簡介

提高灌溉水利用係數對於發展灌溉農業、緩解水資源短缺、實現糧食安全和水資源安全戰略目標等具有重要意義。我國灌溉水利用係數狀況以及提高灌溉水利用係數的工程技術與高效用水調控技術等主要措施,當前提高灌溉水利用係數存在的問題與今後進一步提高灌溉水利用係數需要研究的主要內容,人多、地少、水缺的基本國情,迫切需要在實現糧食安全和水資源安全戰略過程中切實有效地提高灌溉水利用係數,緩解農業用水供需緊張的矛盾,支撐糧食生產的可持續發展。

計算方法

從光源發出的總光通F0,除在燈罩內損失了一部分之外,射入室內空間的光通,一部分直達工作面,形成直射光通量Fd;另一部分射到室內其他表面上,經過一次或多次反射才達到工作面上,形成反射光通量Fρ。射到工作面上的有用光通Fu=Fd+Fρ
利用係數利用係數
Fu越大,表示光源發出的光通被利用的越多。Fu與F0之比,稱為燈具的利用係數C>u:
C>u=F>u/F0
C>u值與燈具類型、效率,照明方式,房間大小,室內各表面的反光係數有關。
利用係數法的計算公式為:F=E·S/(N·C>u·K)
式中F為單個燈具光源的光通量(流明);E為照明標準規定的該工作條件平均照度值(勒克斯);S為工作面面積(米2);N為所用燈具個數;K為維護係數。C>u、K均可從有關的手冊等查出。據此,可求F或N。

減少渠系輸水損失,提高渠系水利用係數

渠系輸水損失的原因主要是各級渠道的渠床滲漏和工程配套不完善而造成的漏水、泄水和渠堤決口跑水等。進行以渠道防滲和低壓管道輸水為中心的灌區工程改造和實施科學合理的輸配水,減少漏水、泄水和棄水等水量損失,以提高渠系水利用係數。

渠道防滲

渠道防滲是提高渠系水利用係數最有效、套用最普遍的工程技術措施之一。支渠以下的渠道大部分仍是土質渠道,渠道水利用係數具有很大的提升空間。渠道防滲有效地減少了滲漏損失水量,在一定範圍內,渠系水利用係數隨著渠系防滲率的增加而增加。

低壓管道代替明渠輸水

用低壓管道代替明渠輸水,既可減少輸水過程中的渠道滲漏和水面蒸發損失,又可嚴格控制灌溉用水,渠系水利用係數高達 0.95~0.97,與土渠灌溉相比可節約水量 25.5%~40%。
渠道防滲和低壓管道輸水提高了渠系水利用係數,但減少了渠系和田間滲漏損失水量對地下水的補給,對地下水水位產生一定影響,可能導致生物棲息地破壞、自然植被衰竭、湖泊濕地萎縮、土壤鹽漬化等一系列生態問題。

減少田間無效耗水

田間滲漏、徑流、地表蒸發和植株蒸騰等水量損失大大降低了田間水利用係數,為此,推廣先進的灌水技術、高效用水調控技術以及農藝措施,以減少田間無效耗水,提高田間水利用係數。

先進的灌水技術

美國、以色列、澳大利亞等國家已大面積採用水平畦灌、波涌灌等精細地面灌溉方法,雷射控制平地技術使農田灌溉水利用率提高了20%~30%。 噴灌、微噴灌、滴灌和覆膜灌等。先進的灌水技術逐步推廣,減少了田間灌溉水滲漏、徑流、地表蒸發以及棵間蒸發損失水量,田間水利用率顯著提高。
其高效用水調控技術灌溉水的最終目標不是灌入田間,而是被作物吸收利用。 進入田間的灌溉水很大部分以植株蒸騰和株間蒸發的形式而散失。 如果充分利用作物自身根系吸水和葉片氣孔調節作用,可以減少這部分水量損失。通過對土壤—植物—大氣連續體水分傳輸機理與植物適度缺水的補償效應等問題的研究,國內外相繼開展了作物調虧灌溉、控制性分根交替灌溉、水稻控制灌溉和精準灌溉等作物高效用水調控技術,掌握田間土壤水分狀況和植物生理生態過程及其耗水規律,建立具有監測、傳輸、診斷、決策等功能的作物精量控制灌溉系統,進行科學合理的灌溉。因此,利用作物自身調控功能,開展作物高效用水調控技術,減少植株蒸騰和株間蒸發等水量損失,降低作物需水量要求,也是提高灌溉水利用係數的重要途徑。

跟蹤灌溉水利用係數動態變化

跟蹤灌溉水利用係數動態變化進一步探索適合我國灌區的灌溉水利用係數指標體系,並健全灌溉水利用係數全國測算分析網路,因地制宜地選擇測算方式,動態分析全國及各地區的灌溉水利用係數及其變化情況,有助於灌溉水利用係數較低的地區及時採取相應的措施,以提高整體灌溉水利用係數。確定不同類型地區適宜的渠道襯砌率和灌溉水利用係數閾值。
考慮不同類型地區灌區適宜的渠道襯砌率和地下水水位等問題,對水資源利用率進行綜合評價,探討維持人水和諧、實現水資源可持續利用等多目標的渠道襯砌率和灌溉水利用係數閾值,確保水資源的永續利用。

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