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一、灌区量水背景： 灌区量水是灌溉用水管理的基本条件，是促进节约用水的有效手段，以往的水费计量多采用按面积进行粗狂式预估，这对于节水灌溉是非常不合理的。近几年来，灌区改革迫切需要完善灌溉用水计量系统。 灌区量水是实行计划用水，按方计征水费，促进节约用水和提高灌区管理水平的一项必不可少的重要工作。灌区量水有以下几方面的作用： 1、可以较准确地按照用水计划，调节、控制各级渠道的分水流量，促进节约用水； 2、根据量水结果资料，可以分析计算各级渠道的输水能力和输水损失，统计计算各地段的用水量和各种作物的灌水定额，进而提供渠系水喝田间水的利用率，为计划用水提供必要的数据，同时也为新建、扩建或改建灌区提供规划设计的基本资料。 3、为按水计量征税费和经济用水管理提供较可靠的依据。 由于我国灌区众多，工程类型、管理水平、经济状况千差玩别，对于量水设备的要求差异较大，现有的量水设备和技术与灌区实际需求仍有较大的差距，突出表现在对利用水工建筑物量水的研究不够，量水设施消耗的水头较大、数据存储记录传输手段落后等，同时由于基础设施建设和资金投入等方案的限制，到目前为止我们除少数设有研究项目的灌区外，绝大多数灌区只在骨干渠道上有一些简陋的量水设施，水量计量仍采用传统的人工模式，不仅量水精度低，量水设施不配套，并且信息处理更新不及时，使得有限的水量量测信息不能发挥其应用的作用。 二、灌区渠道的常用测流方法： 1、水工建筑物法 水工建筑物测流方法，是利用河、渠、湖、库上已有的堰闸、涵洞、抽水站、水电站等水工泄水建筑物，通过实测水头（水头差）、闸门开启高度等水力因素，经率定分析或利用经验公式确定流量系数或效率系数，用水力学公式计算流量的一种测流方法。 优点： （1）简便易行、经济实惠； （2）可减少因灌溉系统设置量水设施产生的水头损失； （3）能取得完整的连续资料； （4）只要边界条件不变，水工建筑物的水位流量关系是固定不变的，而且是单一关系。 缺点： （1）水工建筑物的流量系数需通过人工测量来确定，测量精度不太高； （2）现有的水工建筑物有的经多年运行老化、破损严重，不能符合利用建筑物量水的条件。 2、槽堰测流法 测流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分组成，通过量水建筑物主体段过水断面的科学收缩，使得上、下游形成一定的落差水头，即可用公式、表格或关系曲线，得到较为稳定的水位与流量关系。 测流堰槽一般在没有水工建筑物或现有水工建筑物不能用以量水时，或是要求的量水精度超过水工建筑物量水能达到的精度时，可采用。 优点： （1）简便易行、经济实惠； （2）原理简单，使用较方便； 缺点： （1）需要设置进行土建，施工成本较高； （2）通常采用超声波水位计测量水位换算流量，测量精度不高； （3）对水体有阻碍作用。 3、多普勒超声波流量计（速度面积法） 多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应，探头斜向上发出一束超声波，超声波在流体中传播，流体中会含有气泡或者颗粒等杂质（可以认为流体中的杂质和水流的速度一致），当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf， 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。 多普超声波流量计采用速度面积法测流，利用超声波流速传感器测量流速V，利用压力式水位计测量水位H，预先在控制器设置的渠道参数，控制器可以利用水位自动换算出过流面积S，流体的流量公式为： Q= V×S 其中V- - - -流速 S- - - -过流面积Q- - -瞬时流量 由于采用了速度面积法测流，其可以适用于任何形态的断面。 优点： （1）测量精度高，流速精度可达测量流速的±1%。 （2）采用速度面积法测流， 可以适用于各种形态断面或者非规则断面的水流量测量，不需要修建相应的堰槽。 （3）使用简单，只需要将设备固定在渠道里面即可完成测量。 （4）能够测流低至2cm/s的流速，是其他流量传感器无法实现的。 （5）无水头损失，不会对水流造成阻碍。 缺点： （1）价格比堰槽法的稍贵。 多普勒超声波流量计的安装方式： 更多信息请咨询武汉德希科技官网 |
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