灌區(qū)量水解決方案

一、灌區(qū)量水背景

灌區(qū)量水是灌溉用水管理的基本條件，是促進(jìn)節(jié)約用水的有效手段，以往的水費(fèi)計(jì)量多采用按面積進(jìn)行粗狂式預(yù)估，這對(duì)于節(jié)水灌溉是非常不合理的。近幾年來(lái)，灌區(qū)改革迫切需要完善灌溉用水計(jì)量系統(tǒng)。

灌區(qū)量水是實(shí)行計(jì)劃用水，按方計(jì)征水費(fèi)，促進(jìn)節(jié)約用水和提高灌區(qū)管理水平的一項(xiàng)重要工作。灌區(qū)量水有以下幾方面的作用：

河南灌區(qū)量水解決方案

1、可以較準(zhǔn)確地按照用水計(jì)劃，調(diào)節(jié)、控制各級(jí)渠道的分水流量，促進(jìn)節(jié)約用水；

2、根據(jù)量水結(jié)果資料，可以分析計(jì)算各級(jí)渠道的輸水能力和輸水損失，統(tǒng)計(jì)計(jì)算各地段的用水量和各種作物的灌水定額，進(jìn)而提供渠系水喝田間水的利用率，為計(jì)劃用水提供必要的數(shù)據(jù)，同時(shí)也為新建、擴(kuò)建或改建灌區(qū)提供規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本資料。

3、為按水計(jì)量征稅費(fèi)和經(jīng)濟(jì)用水管理提供較可靠的依據(jù)。

河南灌區(qū)量水解決方案 

二、灌區(qū)渠道的常用測(cè)流方法

1、水工建筑物法

水工建筑物測(cè)流方法，是利用河、渠、湖、庫(kù)上已有的堰閘、涵洞、抽水站、水電站等水工泄水建筑物，通過(guò)實(shí)測(cè)水頭（水頭差）、閘門開(kāi)啟高度等水力因素，經(jīng)率定分析或利用經(jīng)驗(yàn)公式確定流量系數(shù)或效率系數(shù)，用水力學(xué)公式計(jì)算流量的一種測(cè)流方法。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）簡(jiǎn)便易行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；

（2）可減少因灌溉系統(tǒng)設(shè)置量水設(shè)施產(chǎn)生的水頭損失；

（3）能取得完整的連續(xù)資料；

（4）只要邊界條件不變，水工建筑物的水位流量關(guān)系是固定不變的，而且是單一關(guān)系。

缺點(diǎn)：

（1）水工建筑物的流量系數(shù)需通過(guò)人工測(cè)量來(lái)確定，測(cè)量精度不太高；

（2）現(xiàn)有的水工建筑物有的經(jīng)多年運(yùn)行老化、破損嚴(yán)重，不能符合利用建筑物量水的條件。

2、槽堰測(cè)流法

測(cè)流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分組成，通過(guò)量水建筑物主體段過(guò)水?dāng)嗝娴目茖W(xué)收縮，使得上、下游形成一定的落差水頭，即可用公式、表格或關(guān)系曲線，得到較為穩(wěn)定的水位與流量關(guān)系。

測(cè)流堰槽一般在沒(méi)有水工建筑物或現(xiàn)有水工建筑物不能用以量水時(shí)，或是要求的量水精度超過(guò)水工建筑物量水能達(dá)到的精度時(shí)，可采用。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）簡(jiǎn)便易行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；

（2）原理簡(jiǎn)單，使用較方便；

缺點(diǎn)：

（1）需要設(shè)置進(jìn)行土建，施工成本較高；

（2）通常采用超聲波水位計(jì)測(cè)量水位換算流量，測(cè)量精度不高；

（3）對(duì)水體有阻礙作用。

3、多普勒超聲波流量計(jì)（速度面積法）

4、雷達(dá)流速儀（速度面積法）

雷達(dá)式測(cè)流產(chǎn)品，采用多普勒雷達(dá)測(cè)速原理，對(duì)水流的表面流速進(jìn)行探測(cè)，微波雷達(dá)不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響，可全天候全天時(shí)穩(wěn)定工作。同時(shí)，雷達(dá)可以設(shè)置不同發(fā)射頻率，在多點(diǎn)近距離探測(cè)時(shí)，可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達(dá)波束互擾影響。另外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測(cè)獲得的速度值（多點(diǎn)測(cè)量），加之河道斷面幾何形狀信息等，對(duì)天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量進(jìn)行測(cè)定。

雷達(dá)流速儀需要配合雷達(dá)水位計(jì)或者超聲波水位計(jì)使用，雷達(dá)流速儀的測(cè)量原理也是基于多普勒效應(yīng)的，其采用高頻的雷達(dá)波發(fā)射到渠道水體表面，由于多普勒效應(yīng)，接收到的雷達(dá)波的頻率會(huì)發(fā)生改變，這個(gè)頻差正比于流速的速度。再利用雷達(dá)水位計(jì)或者超聲波水位計(jì)換算出過(guò)流面積，即可得到流量。

雷達(dá)流速儀的原理和多普勒超聲波流量計(jì)的測(cè)速原理基本相同，但是由于它是測(cè)量水體表面的流速，實(shí)際使用的過(guò)程中會(huì)受到風(fēng)浪的影響，并且需要進(jìn)行人工校核。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）采用非接觸的雷達(dá)波測(cè)速，適合安裝在環(huán)境比較惡劣，對(duì)測(cè)流精度要求較低的場(chǎng)合。

（2）安裝簡(jiǎn)便，只需要將設(shè)備正對(duì)水流方向即可。

缺點(diǎn)：

（1）設(shè)備需要配套水位計(jì)和控制器使用成本較高。

（2）由于采用高頻GHz級(jí)的雷達(dá)波其起始速度較高，一般為0.10m/s的水流才能測(cè)量。

（3）測(cè)流的精度不高，會(huì)受到水面的波動(dòng)影響，有可能出現(xiàn)下面沒(méi)有水流動(dòng)但是會(huì)測(cè)量出水流來(lái)。