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，是促進節(jié)約用水的有效手段，以往的水費計量多采用按面積進行粗狂式預(yù)估，這對于節(jié)水灌溉是非常不合理的。近幾年來，灌區(qū)改革迫切需要完善灌溉用水計量系統(tǒng)。

灌區(qū)量水是實行計劃用水，按方計征水費，促進節(jié)約用水和提高灌區(qū)管理水平的一項重要工作。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、可以較準確地按照用水計劃，調(diào)節(jié)、控制各級渠道的分水流量，促進節(jié)約用水；

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

3、為按水計量征稅費和經(jīng)濟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)渠道的常用測流方法

1、水工建筑物法

水工建筑物測流方法，是利用河、渠、湖、庫上已有的堰閘、涵洞、抽水站、水電站等水工泄水建筑物，通過實測水頭（水頭差）、閘門開啟高度等水力因素，經(jīng)率定分析或利用經(jīng)驗公式確定流量系數(shù)或效率系數(shù)，用水力學(xué)公式計算流量的一種測流方法。

優(yōu)點：

（1）簡便易行、經(jīng)濟實惠；

（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：

（1）水工建筑物的流量系數(shù)需通過人工測量來確定，測量精度不太高；

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

2、槽堰測流法

測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，通過量水建筑物主體段過水斷面的科學(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。

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

優(yōu)點：

（1）簡便易行、經(jīng)濟實惠；

（2）原理簡單，使用較方便；

缺點：

（1）需要設(shè)置進行土建，施工成本較高；

（2）通常采用超聲波水位計測量水位換算流量，測量精度不高；

（3）對水體有阻礙作用。

3、多普勒超聲波流量計（速度面積法）

4、雷達流速儀（速度面積法）

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

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

雷達流速儀的原理和多普勒超聲波流量計的測速原理基本相同，但是由于它是測量水體表面的流速，實際使用的過程中會受到風(fēng)浪的影響，并且需要進行人工校核。

優(yōu)點：

（1）采用非接觸的雷達波測速，適合安裝在環(huán)境比較惡劣，對測流精度要求較低的場合。

（2）安裝簡便，只需要將設(shè)備正對水流方向即可。

缺點：

（1）設(shè)備需要配套水位計和控制器使用成本較高。

（2）由于采用高頻GHz級的雷達波其起始速度較高，一般為0.10m/s的水流才能測量。

（3）測流的精度不高，會受到水面的波動影響，有可能出現(xiàn)下面沒有水流動但是會測量出水流來。