CN115048816B - 井群以电折水系数计算方法及装置 - Google Patents

井群以电折水系数计算方法及装置 Download PDF

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CN115048816B CN202210965990.7A CN202210965990A CN115048816B CN 115048816 B CN115048816 B CN 115048816B CN 202210965990 A CN202210965990 A CN 202210965990A CN 115048816 B CN115048816 B CN 115048816B
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Abstract

本发明公开了井群以电折水系数计算方法，包括：选取正在同时抽水的N眼水井，依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验，记录每次试验除关停水井外其余各水井出水量以及每次试验总用电量；建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 709348DEST_PATH_IMAGE001
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure 535832DEST_PATH_IMAGE002
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure 831815DEST_PATH_IMAGE003
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N。本发明的抽水试验不会对灌溉作业造成较大影响，得到的以电折水系数精度较高。

Description

井群以电折水系数计算方法及装置
技术领域
本发明涉及地下水监管相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种井群以电折水系数计算方法及装置。
背景技术
在中国西北地区，由于缺少地表水，地方农业种植多利用钻井抽取地下水进行灌溉。由于水井数量多，对地下水开采量的计量成为一个难题。安装水表等传统仪具进行计量的方式，往往由于设备安装、维护的成本巨大，难以实现和长期为继。目前常用的计量方法是开展以电折水工作，利用已有的完备电量计量系统数据折算出地下水开采量。
以电折水工作具体包括两方面内容：1、获取水井的以电折水系数。在农灌井进行一定时长的抽水试验，记录试验过程中水井的出水量和水泵的用电量，利用公式TC=Q/E 计算得出；公式中，TC为该水井的以电折水系数（单位：m³/KW·h），Q为试验时段水井出水量（单位：m³），E为试验时段水泵用电量（单位：KW·h），计算结果可简单理解为水泵消耗一度电抽取的水量，同时，该系数也是用于衡量灌溉抽水能耗效率水平的重要参考指标。2、地下水开采量折算；搜集一定时期内（月度、季度、年度）试验水井的用电量数据，电量与TC之积，即为该时期内水井的地下水开采量。
抽水试验中，水井的出水量数据多利用外挂式管道超声波流量计测定，较容易获取。用电量数据则从电表读取，通常情况下，水井会设置独立电表，即一块电表对应一眼水井，该水井的抽水用电量可直接从电表读取。但有时会有多眼水井共用一块电表的情况，即多眼水井用电量通过一块电表统一计量，这种情况下，常规做法是在试验时只开一眼水井进行抽水，同时记录电量数据，用来计算以电折水系数。然而，上述试验方法在一些利用井群灌溉的规模化种植园区难以实现，规模化种植园区通常种植面积大，灌溉需水量大，灌溉用水由井群提供且常以多水井同开同停的方式进行。井群水井数量少则十数眼，多则数十眼，但用电量通常只用一块电表计量。在这种情况下，传统试验方法并不适用，每次只开一眼水井试验，不仅耗费时间久，而且会对本应该规模化开展的灌溉作业造成较大影响。因此，亟需设计一种能够克服上述缺陷的技术方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供了井群以电折水系数计算方法及装置，抽水试验不会对灌溉作业造成较大影响。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了井群以电折水系数计算方法，包括：选取正在同时抽水的N眼水井，依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验，记录每次试验除关停水井外其余各水井出水量以及每次试验总用电量；建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 46585DEST_PATH_IMAGE001
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure 701688DEST_PATH_IMAGE002
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure 83515DEST_PATH_IMAGE003
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N；
Figure 6210DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 500776DEST_PATH_IMAGE005
；
……
Figure 144641DEST_PATH_IMAGE006
；
……
Figure 953328DEST_PATH_IMAGE007
；
Figure 199370DEST_PATH_IMAGE008
。
进一步地，每次试验还记录试验时长，建立包括以下N个方程的方程组二，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 68100DEST_PATH_IMAGE009
为第j次试验的试验时长，
Figure 353588DEST_PATH_IMAGE010
为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量；
Figure 201852DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 600603DEST_PATH_IMAGE012
；
……
Figure 935507DEST_PATH_IMAGE013
；
……
Figure 521340DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 348527DEST_PATH_IMAGE015
。
进一步地，将
Figure 601785DEST_PATH_IMAGE016
前的系数用每次试验
Figure 796006DEST_PATH_IMAGE010
的平均值
Figure 105021DEST_PATH_IMAGE017
替代，
Figure 590360DEST_PATH_IMAGE018
为第i眼水井在各次试验中的单位时间出水量均值，得到以下包括N个方程的方程组三；
Figure 134343DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 46935DEST_PATH_IMAGE020
；
……
Figure 967880DEST_PATH_IMAGE021
；
……
Figure 506177DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 265186DEST_PATH_IMAGE023
。
本发明还提供了井群总体以电折水系数计算方法，在灌溉期内，记录井群中各眼水井的抽水时长
Figure 584565DEST_PATH_IMAGE024
，根据
Figure 366708DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 895647DEST_PATH_IMAGE018
计算
Figure 243583DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 480003DEST_PATH_IMAGE026
为井群中所有水井的总出水量，
Figure 998709DEST_PATH_IMAGE027
，利用
Figure 567225DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 533781DEST_PATH_IMAGE018
及各眼水井的
Figure 162340DEST_PATH_IMAGE002
计算
Figure 154960DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 979697DEST_PATH_IMAGE029
为井群中所有水井的总用电量，
Figure 302225DEST_PATH_IMAGE030
，则井群总体以电折水系数
Figure 600220DEST_PATH_IMAGE031
，i为1、2、…、…N。
本发明还提供了井群以电折水系数计算装置，包括：流量监测模块，用于获取依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验时，除关停水井外其余各眼水井的出水量数据；电量监测模块，用于获取每次试验的总用电量数据；计算模块，用于建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 906567DEST_PATH_IMAGE001
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure 318350DEST_PATH_IMAGE002
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure 698647DEST_PATH_IMAGE003
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N；
Figure 698702DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 413717DEST_PATH_IMAGE005
；
……
Figure 862147DEST_PATH_IMAGE032
；
……
Figure 378841DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure 848000DEST_PATH_IMAGE034
。
进一步地，还包括：时长统计模块，用于记录每次试验的试验时长；所述计算模块建立包括以下N个方程的方程组二，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 431735DEST_PATH_IMAGE035
为第j次试验的试验时长，
Figure 979129DEST_PATH_IMAGE010
为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量；
Figure 599597DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 944384DEST_PATH_IMAGE012
；
……
Figure 384724DEST_PATH_IMAGE013
；
……
Figure 893066DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 132155DEST_PATH_IMAGE015
。
进一步地，将
Figure 818482DEST_PATH_IMAGE016
前的系数用每次试验
Figure 778741DEST_PATH_IMAGE010
的平均值
Figure 887512DEST_PATH_IMAGE018
替代，
Figure 420255DEST_PATH_IMAGE018
为第i眼水井在各次试验中的单位时间出水量均值，得到以下包括N个方程的方程组三；
Figure 838336DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 236956DEST_PATH_IMAGE020
；
……
Figure 103412DEST_PATH_IMAGE021
；
……
Figure 788865DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 66263DEST_PATH_IMAGE023
。
本发明还提供了井群总体以电折水系数计算装置，包括：时长统计模块，用于在灌溉期内，记录井群中各眼水井的抽水时长
Figure 968491DEST_PATH_IMAGE036
；计算模块，用于根据
Figure 730648DEST_PATH_IMAGE036
和
Figure 237984DEST_PATH_IMAGE037
计算
Figure 748600DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 11277DEST_PATH_IMAGE038
为井群中所有水井的总出水量，
Figure 203224DEST_PATH_IMAGE039
，利用
Figure 860340DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure 27010DEST_PATH_IMAGE037
及各眼水井的
Figure 887518DEST_PATH_IMAGE002
计算
Figure 197670DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 210757DEST_PATH_IMAGE040
为井群中所有水井的总出水量，
Figure 858DEST_PATH_IMAGE030
，则井群总体以电折水系数
Figure 597931DEST_PATH_IMAGE031
，i为1、2、…、…N。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明相较于传统只开启一眼水井进行试验的方式，采用只关停一眼水井方式进行，能在获取每一眼水井较高精度的以电折水系数的同时，最大程度减小了试验对规模化灌溉作业的影响；本发明还能获得以整个灌溉周期为时间尺度，以共用一块电表的抽水井群为单元的井群总体以电折水系数，使得计算井群地下水取水量时，无须对每眼水井进行单独计算。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本申请一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，针对现有技术中灌溉用水由井群提供，且常以多水井同开同停的方式进行，每次试验只开一眼水井对灌溉造成严重影响的情况，本申请的实施例提供了井群以电折水系数计算方法，包括：
S1：选取正在同时抽水的N眼水井，此N眼水井对一规模化种植园区进行灌溉，依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验，其余水井正常运行，记录每次试验除关停水井外其余各水井出水量以及每次试验总用电量；可选地，电量由一块电表计量或多块电表计量，得到每次试验的总用水量；可选地，各水井出水量则由设置在水井出水管上的流量计获得，如超声波流量计；从关停时刻起，记录其余各井的出水量、总用电量、试验时长等数据，记录为第1次试验；关停第2眼水井，同时将关停的第1眼水井重新开启抽水，记录各井的出水量、总用电量、试验时长等数据，记录为第2次试验；……以此类推，直至将包括第N眼水井在内的全部水井都关停一次，试验完毕；
S2：根据以电折水系数基础计算公式TC=Q/E，可得井群抽水时出水量与用电量的关系式
Figure 944730DEST_PATH_IMAGE041
，其中
Figure 313787DEST_PATH_IMAGE042
为第i眼水井的出水量，
Figure 258479DEST_PATH_IMAGE002
为第i眼水井的以电折水系数，E为井群的用电量；在此基础上，引入试验次序j，出水量与用电量的关系式变为
Figure 641049DEST_PATH_IMAGE043
，其中
Figure 978490DEST_PATH_IMAGE001
为第j次试验时第i眼水井的出水量，
Figure 467633DEST_PATH_IMAGE002
为第i眼水井的以电折水系数，
Figure 615849DEST_PATH_IMAGE003
为第j次试验时井群总用电量；将上式展开，分别将N次试验的数据带入建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 672667DEST_PATH_IMAGE001
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure 859803DEST_PATH_IMAGE002
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure 701989DEST_PATH_IMAGE044
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N；
Figure 838748DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 133594DEST_PATH_IMAGE005
；
……
Figure 609575DEST_PATH_IMAGE006
；
……
Figure 804802DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure 294820DEST_PATH_IMAGE045
。
以上方程组一中，
Figure 591809DEST_PATH_IMAGE046
已经事先记录，是已知量，E1、E2……、EN也已经事先记录，是已知量，故方程组一是以
Figure 654836DEST_PATH_IMAGE047
、
Figure 206035DEST_PATH_IMAGE048
、……
Figure 896648DEST_PATH_IMAGE049
为未知数的N元方程组，或以
Figure 431665DEST_PATH_IMAGE050
、
Figure 95121DEST_PATH_IMAGE051
、……
Figure 969668DEST_PATH_IMAGE052
为未知数的N元一次方程组，从而可以很容易求解得到
Figure 473592DEST_PATH_IMAGE047
、
Figure 230327DEST_PATH_IMAGE048
、……
Figure 304331DEST_PATH_IMAGE049
，得到N眼水井的以电折水系数，用于地下水计量；本实施例在获取计算数据的试验过程中，采用只关停一眼水井方式进行，能够最大程度减小试验对规模化灌溉作业的影响。
在另一些实施例中，每次试验还记录试验时长，建立包括以下N个方程的方程组二，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 344968DEST_PATH_IMAGE035
为第j次试验的试验时长，
Figure 347690DEST_PATH_IMAGE010
为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量；
Figure 839325DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 264491DEST_PATH_IMAGE012
；
……
Figure 113629DEST_PATH_IMAGE013
；
……
Figure 582525DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 297540DEST_PATH_IMAGE015
；
在上述实施例中，每次试验时，还记录试验时长，将方程组一的每个方程均除以对应的试验时长
Figure 277129DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure 278976DEST_PATH_IMAGE054
……
Figure 951397DEST_PATH_IMAGE055
，从而得到方程组二，方程组二中的
Figure 356971DEST_PATH_IMAGE010
具有特定的物理意义，为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量，可根据对应水井的历史统计数据获得，从而进一步降低了方程组二的求解难度；可选地，试验时长可选为每次均相同，也可以进一步降低方程组二的求解难度。
理论而言，此时方程组二中相同
Figure 107627DEST_PATH_IMAGE016
前不为零的系数
Figure 462516DEST_PATH_IMAGE010
均应相等（同一眼水井在相同时间内抽出的水量相等），但由于试验中误差的存在，此时方程组中相同
Figure 541724DEST_PATH_IMAGE016
前不为零的系数会存在微小差别，为了平抑误差，便于方程组的精确求解，故在另一些实施例中，将
Figure 434593DEST_PATH_IMAGE016
前的系数用每次试验
Figure 755985DEST_PATH_IMAGE010
的平均值
Figure 463915DEST_PATH_IMAGE018
替代，
Figure 196248DEST_PATH_IMAGE017
为第i眼水井在各次试验中的单位时间出水量均值，得到以下包括N个方程的方程组三；
Figure 327146DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 953693DEST_PATH_IMAGE020
；
……
Figure 470125DEST_PATH_IMAGE021
；
……
Figure 124091DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 303138DEST_PATH_IMAGE023
；
可选地，将上述方程组三所含方程等号两边的项全部相加，可得方程：
（N-1）∑
Figure 153282DEST_PATH_IMAGE056
= ∑
Figure 602849DEST_PATH_IMAGE057
进一步展开变换，可得：
Figure 880247DEST_PATH_IMAGE058
利用上述方程与方程组三中第1方程，可求解
Figure 85270DEST_PATH_IMAGE059
，利用上述方程与方程组三中第2方程，可求解
Figure 535843DEST_PATH_IMAGE060
，以此类推，得到各眼水井的以电折水系数。
灌溉井群多数时间同开同停，少数时间会根据实际灌溉需求进行单独水井或者部分水井的开启，因此，井群中的各眼水井在整个灌溉周期内，进行抽水的时长不尽相同，在上述方程组一二三求解的基础上，提出以整个灌溉周期为时间尺度，以共用一块电表的抽水井群为单元，计算其整体井群总体以电折水系数的方法，如下：在灌溉期内，记录井群中各眼水井的抽水时长
Figure 276135DEST_PATH_IMAGE024
，根据
Figure 537483DEST_PATH_IMAGE024
和前述实施例得到的
Figure 176275DEST_PATH_IMAGE018
计算
Figure 620419DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 310157DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 506521DEST_PATH_IMAGE062
为井群中所有水井的总出水量，利用
Figure 117762DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 959073DEST_PATH_IMAGE018
及前述实施例得到各眼水井的
Figure 221427DEST_PATH_IMAGE002
计算
Figure 558998DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 359333DEST_PATH_IMAGE029
为井群中所有水井的总用电量，
Figure 689820DEST_PATH_IMAGE030
，则井群总体以电折水系数
Figure 822992DEST_PATH_IMAGE031
，i为1、2、…、…N；具体地，
Figure 98509DEST_PATH_IMAGE063
Figure 402452DEST_PATH_IMAGE064
Figure 21783DEST_PATH_IMAGE065
QUOTE
Figure 711259DEST_PATH_IMAGE066
Figure 639901DEST_PATH_IMAGE066
Figure 978609DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 118078DEST_PATH_IMAGE068
为第i眼水井在各次试验中的单位时间用电量均值；
根据TC=Q/E，得到
Figure 475110DEST_PATH_IMAGE031
；本实施例无需对各眼水井进行电量监测，仅仅通过记录抽时间长
Figure 590964DEST_PATH_IMAGE025
，然后结合前述实施例中的
Figure 384346DEST_PATH_IMAGE017
和计算得到的
Figure 611059DEST_PATH_IMAGE002
，即可得到井群总体以电折水系数
Figure 760280DEST_PATH_IMAGE069
，计算方便，进而方便进行井群采水量的计算。
本申请的实施例还提供了井群以电折水系数计算装置，包括：流量监测模块，用于获取依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验时，除关停水井外其余各眼水井的出水量数据；电量监测模块，用于获取每次试验的总用电量数据；计算模块，用于建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 548501DEST_PATH_IMAGE001
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure 330643DEST_PATH_IMAGE002
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure 610315DEST_PATH_IMAGE070
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N；
Figure 925628DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 117706DEST_PATH_IMAGE005
；
……
Figure 888609DEST_PATH_IMAGE032
；
……
Figure 706392DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure 908835DEST_PATH_IMAGE034
；
在上述实施例中，流量监测模块可以是安装于各水井出水管道上的流量计，电量监测模块可以是个水井对应的电表，计算模块可以是与流量监测模块和电量监测模块连接的计算或服务器，根据得到的测试数据，利用内置求解上述方程的程序，进行以电折水系数的计算。
在另一些实施例中，还包括：时长统计模块，用于记录每次试验的试验时长；所述计算模块建立包括以下N个方程的方程组二，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 35928DEST_PATH_IMAGE035
为第j次试验的试验时长，
Figure 995925DEST_PATH_IMAGE010
为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量；
Figure 882979DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 441392DEST_PATH_IMAGE012
；
……
Figure 975273DEST_PATH_IMAGE013
；
……
Figure 921101DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 80687DEST_PATH_IMAGE015
；
在上述实施例中，时长统计模块可设置在水泵上，根据水泵的启停获取试验时长，时长统计模块将测试时长发送给计算模块。
理论而言，此时方程组二中相同
Figure 992142DEST_PATH_IMAGE016
前不为零的系数
Figure 186670DEST_PATH_IMAGE010
均应相等（同一眼水井在相同时间内抽出的水量相等），但由于试验中误差的存在，此时方程组中相同
Figure 370527DEST_PATH_IMAGE016
前不为零的系数会存在微小差别，为了平抑误差，便于方程组的精确求解，故在另一些实施例中，将
Figure 881274DEST_PATH_IMAGE016
前的系数用每次试验
Figure 817875DEST_PATH_IMAGE010
的平均值
Figure 755875DEST_PATH_IMAGE018
替代，
Figure 161449DEST_PATH_IMAGE017
为第i眼水井在各次试验中的单位时间出水量均值，得到以下包括N个方程的方程组三；
Figure 180614DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 535503DEST_PATH_IMAGE020
；
……
Figure 346202DEST_PATH_IMAGE021
；
……
Figure 35809DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 91621DEST_PATH_IMAGE023
；
可选地，将上述方程组三所含方程等号两边的项全部相加，可得方程：
（N-1）∑
Figure 802481DEST_PATH_IMAGE056
= ∑
Figure 551125DEST_PATH_IMAGE057
进一步展开变换，可得：
Figure 728029DEST_PATH_IMAGE071
；
利用上述方程与方程组三中第1方程，可求解
Figure 820487DEST_PATH_IMAGE059
，利用上述方程与方程组三中第2方程，可求解
Figure 212286DEST_PATH_IMAGE060
，以此类推，得到各眼水井的以电折水系数。
本申请的实施例还提供了井群总体以电折水系数计算装置，其特征在于，包括：时长统计模块，用于在灌溉期内，记录井群中各眼水井的抽水时长
Figure 570979DEST_PATH_IMAGE024
；计算模块，用于根据
Figure 313807DEST_PATH_IMAGE024
和前述实施例得到的
Figure 209957DEST_PATH_IMAGE018
计算
Figure 393945DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 671342DEST_PATH_IMAGE062
为井群中所有水井的总出水量，
Figure 821175DEST_PATH_IMAGE072
，利用
Figure 288059DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 575821DEST_PATH_IMAGE018
及前述实施例得到各眼水井的
Figure 273388DEST_PATH_IMAGE002
计算
Figure 459649DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 700531DEST_PATH_IMAGE029
为井群中所有水井的总用电量，
Figure 842800DEST_PATH_IMAGE073
)，则井群总体以电折水系数
Figure 275049DEST_PATH_IMAGE031
，i为1、2、…、…N；本实施例中时长统计模块可设置在水泵上，根据水泵的启停获取抽水时长，根据以上数据和预先测试得到的各眼水井的以电折水系数
Figure 384825DEST_PATH_IMAGE002
，计算
Figure 927933DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 127970DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 232586DEST_PATH_IMAGE063
Figure 596702DEST_PATH_IMAGE064
Figure 927190DEST_PATH_IMAGE065
Figure 496580DEST_PATH_IMAGE066
Figure 270632DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 889089DEST_PATH_IMAGE068
为第i眼水井在各次试验中的单位时间用电量均值
根据TC=Q/E，得到
Figure 757688DEST_PATH_IMAGE031
；本实施例无需对各眼水井进行电量监测，仅仅通过记录抽时间长
Figure 542104DEST_PATH_IMAGE025
，然后结合前述实施例中的
Figure 454434DEST_PATH_IMAGE017
和计算得到的
Figure 324301DEST_PATH_IMAGE002
，即可得到井群以电折水系数
Figure 971490DEST_PATH_IMAGE074
，计算方便，进而方便进行井群采水量的计算。
以下以一个具体实施例说明：
应用实例位于内蒙古乌兰察布市化德县某集中井灌地，井灌地包含11眼水井，水井用电由同一变台引入，变台处设立一块总电表。早先该处耕地分由不同农户种植，11眼水井也分别由对应的耕地种植户使用管理，每眼水井都设有独立电表，供农户计量用电量，缴纳电费。后该处耕地经流转程序，被统一承包种植，11眼水井一并交由承包商使用，各井独立电表依旧保留，但全部水井的用电量直接从变台总电表读取。该处试验点既符合本申请方法的适用条件，也具备开展对照试验的条件。
按照本申请方法开展试验，记录各次试验中各井的出水量、总用电量、试验时长等数据，记录数据见表1。在数据表1基础之上，按照本申请方法进行数据处理，分别可得数据表2、数据表3。依据数据表3列方程组并求解，即得各井以电折水系数，见表4。
在试验点开展对照实验，即各井同时抽水，分别记录各井的出水量、各井的用电量、试验时长等数据，计算各井以电折水系数，与本申请方法所得以电折水系数进行对比，详见表5。由表5可见，相较于对照试验数据计算的以电折水系数，本申请方法计算的11眼水井以电折水系数波动程度最小为0.18%，最大为4.24%，具有较高精度。并且，相比于对照试验，本实施例采用只关停一眼水井方式进行，能在获取每一眼水井类似精度的以电折水系数的同时，最大程度减小了试验对11眼水井相关灌溉作业的影响。
表1 抽水试验数据表
Figure 79255DEST_PATH_IMAGE075
表2 折算至单位时间的抽水试验数据表
Figure 287120DEST_PATH_IMAGE076
表3折算至单位时间的抽水试验数据均值表
Figure 83431DEST_PATH_IMAGE077
表4 求解获得各井以电折水系数
Figure 14871DEST_PATH_IMAGE078
表5 对照试验成果表
Figure 210098DEST_PATH_IMAGE079
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明井群以电折水系数计算方法及装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.井群以电折水系数计算方法，其特征在于，包括：
选取正在同时抽水的N眼水井，依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验，记录每次试验除关停水井外其余各水井出水量以及每次试验总用电量；
建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE012
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE016
；
每次试验还记录试验时长，建立包括以下N个方程的方程组二，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
为第j次试验的试验时长，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量；
Figure DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure DEST_PATH_IMAGE024
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE026
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE028
；
Figure DEST_PATH_IMAGE030
；
将
Figure DEST_PATH_IMAGE032
前的系数用每次试验
Figure DEST_PATH_IMAGE033
的平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE035
替代，
Figure 13165DEST_PATH_IMAGE035
为第i眼水井在各次试验中的单位时间出水量均值，得到以下包括N个方程的方程组三；
Figure DEST_PATH_IMAGE037
；
Figure DEST_PATH_IMAGE039
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE041
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE043
；
Figure DEST_PATH_IMAGE045
。
2.井群总体以电折水系数计算方法，其特征在于，在灌溉期内，记录井群中各眼水井的抽水时长
Figure DEST_PATH_IMAGE047
，根据
Figure DEST_PATH_IMAGE049
和权利要求1得到的
Figure 213462DEST_PATH_IMAGE035
计算
Figure DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 239538DEST_PATH_IMAGE051
为井群中所有水井的总出水量，利用
Figure DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure DEST_PATH_IMAGE055
及权利要求1得到各眼水井的
Figure 618435DEST_PATH_IMAGE004
计算
Figure DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 164298DEST_PATH_IMAGE057
为井群中所有水井的总用电量，
Figure DEST_PATH_IMAGE059
，则井群总体以电折水系数
Figure DEST_PATH_IMAGE061
，i为1、2、…、…N。
3.井群以电折水系数计算装置，其特征在于，包括：
流量监测模块，用于获取依次关停第1眼水井至第N眼水井进行试验时，除关停水井外其余各眼水井的出水量数据；
电量监测模块，用于获取每次试验的总用电量数据；
计算模块，用于建立以下包括N个方程的方程组一，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
表示第j次试验第i眼水井的出水量，
Figure 7269DEST_PATH_IMAGE004
表示第i眼水井的以电折水系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE063
表示第j次试验的总用电量，i和j为1、2、3……N；
Figure 772837DEST_PATH_IMAGE008
；
Figure 722470DEST_PATH_IMAGE010
；
……
Figure DEST_PATH_IMAGE064
；
……
Figure 889884DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 398094DEST_PATH_IMAGE016
；
时长统计模块，用于记录每次试验的试验时长；所述计算模块建立包括以下N个方程的方程组二，计算每眼水井的以电折水系数，其中，
Figure 165806DEST_PATH_IMAGE018
为第j次试验的试验时长，
Figure 653550DEST_PATH_IMAGE020
为第j次试验第i眼水井的单位时间出水量；
Figure 924738DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 370894DEST_PATH_IMAGE024
；
……
Figure 94743DEST_PATH_IMAGE026
；
……
Figure 120599DEST_PATH_IMAGE028
；
Figure 511872DEST_PATH_IMAGE030
；
将
Figure 863351DEST_PATH_IMAGE032
前的系数用每次试验
Figure DEST_PATH_IMAGE066
的平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE068
替代，
Figure 205706DEST_PATH_IMAGE068
为第i眼水井在各次试验中的单位时间出水量均值，得到以下包括N个方程的方程组三；
Figure 566411DEST_PATH_IMAGE037
；
Figure 77771DEST_PATH_IMAGE039
；
……
Figure 865729DEST_PATH_IMAGE041
；
……
Figure 298591DEST_PATH_IMAGE043
；
Figure 197408DEST_PATH_IMAGE045
。
4.井群总体以电折水系数计算装置，其特征在于，包括：
时长统计模块，用于在灌溉期内，记录井群中各眼水井的抽水时长
Figure 297695DEST_PATH_IMAGE049
；计算模块，用于根据
Figure DEST_PATH_IMAGE069
和权利要求3得到的
Figure 269937DEST_PATH_IMAGE035
计算
Figure 724183DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure DEST_PATH_IMAGE070
，利用
Figure 643335DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure DEST_PATH_IMAGE071
及权利要求3得到的各眼水井的
Figure 348861DEST_PATH_IMAGE004
计算
Figure DEST_PATH_IMAGE073
，
Figure 249862DEST_PATH_IMAGE057
为井群中所有水井的总用电量，
Figure DEST_PATH_IMAGE074
，则井群总体以电折水系数
Figure DEST_PATH_IMAGE075
，i为1、2、…、…N。
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