灌溉水渠道流量計(jì)

超聲波明渠流量計(jì)采用超聲波以非接觸的方式測量明渠堰槽內(nèi)的水位高度，再由微處理機(jī)自動(dòng)計(jì)算出對應(yīng)的流量值，測流量時(shí)，液晶顯示瞬時(shí)流量及累計(jì)流量，測液位時(shí)則顯示液位及上下線報(bào)警指示，數(shù)字存儲(chǔ)器為EEPROM，停電時(shí)儀器內(nèi)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，超聲波明渠流量計(jì)還配有專門為石油、化工部門設(shè)計(jì)的防爆型探頭，以滿足石油、化工等部門防爆區(qū)污水流量的測量要求【防爆等級EX ia（d）iaⅡBT4】，特別適用于含油廢水的流量計(jì)量。

我們可以為用戶提供明渠流量計(jì)配套的巴歇兒槽、三角堰、矩形堰、顯示表頭，或?yàn)橛脩裘赓M(fèi)設(shè)計(jì)堰板尺寸，為了*大程度的保證儀表的測量精度、降低用戶調(diào)試的難度，請選擇本公司生產(chǎn)的堰槽（堰板）。

技術(shù)參數(shù)：

·測量精度：流速±0.5% 、水位±0.5% 、系統(tǒng)±1.5%

·功耗：LKW(一點(diǎn)測速)

·電源：DC12V/24V,AC220V

·測量范圍：流速0.02-10m/s

·渠寬0.5-30m

·渠深0.5-20m

·累積流量顯示*大值：9999999999

·瞬時(shí)流量顯示*大值：999999

·水位顯示*大值：9.999

配套巴歇爾槽、三角堰、矩形槽

1.巴歇爾槽

材質(zhì)：PVC、玻璃鋼、不銹鋼可選，流量越大，相應(yīng)增加壁厚。

注意事項(xiàng)

·巴歇爾槽的尺寸與渠道安裝有關(guān)，請用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而定。

·巴歇爾槽的中心線要與渠道的中心線重合,使水流進(jìn)入巴歇爾槽不出現(xiàn)偏流。

·巴歇爾槽通水后，水的流態(tài)要自由流，巴歇爾槽的淹沒度要小于規(guī)定的臨界淹沒度。

·巴歇爾槽的上游應(yīng)有大于5倍渠道寬的平直段，使水流能平穩(wěn)進(jìn)入巴歇爾槽，即沒有左右偏流，也沒有渠道坡降形成的沖力。

·巴歇爾槽安裝在渠道上要牢固，與渠道側(cè)壁、渠底連結(jié)要緊密，不能漏水，使水流全部流經(jīng)巴歇爾槽的計(jì)量部位，巴歇爾槽的計(jì)量部位是槽內(nèi)喉道段。

2.三角堰

材質(zhì)：PVC、玻璃鋼、不銹鋼可選，流量越大，相應(yīng)增加壁厚。

注意事項(xiàng)

·三角口處的尺寸準(zhǔn)確、緣臺(tái)平直、光滑，板面光滑、平整、無扭曲。

·三角堰的中心線要與渠道的中心線重合。

·j為堰板嵌入渠道墻的部分，尺寸請用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而定。

3.矩形槽

材質(zhì)：PVC、玻璃鋼、不銹鋼可選，流量越大，相應(yīng)增加壁厚。

注意事項(xiàng)

·矩形口處的尺寸要準(zhǔn)確、緣臺(tái)平直、光滑。板面光滑、平整、無扭曲。

·矩形堰的中心線要與渠道的中心線重合。

·j為堰板嵌入渠道墻的部分，尺寸請用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而定。

灌溉渠道流量計(jì)算與分析：

渠道流量是渠道和渠系建筑物設(shè)計(jì)的基本依據(jù), HL-602/F/qudao渠道流量計(jì)算是渠道設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。正確地計(jì)算渠道流量關(guān)系到工程造價(jià)、灌溉效益和農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。設(shè)計(jì)渠道時(shí), 需要用到設(shè)計(jì)流量、*小流量和加大流量, 分別作為設(shè)計(jì)與校核之用。
1 渠道的設(shè)計(jì)流量
渠道的設(shè)計(jì)流量是指在設(shè)計(jì)年內(nèi)作物灌水期間渠道需要通過的*大流量, 或者說渠道在正常工作條件下需要通過的流量, 因而又叫正常流量。它是設(shè)計(jì)渠道縱、橫斷面和渠系建筑物的主要依據(jù)。渠道的設(shè)計(jì)流量與灌區(qū)的灌溉面積、作物組成、灌溉制度、渠道的工作制度以及渠道的輸水損失等因素有關(guān)[1]。
1.1 渠道流量的相關(guān)概念
灌溉水從渠首引入并經(jīng)各級渠道輸送到田間, 各處的流量都不相同。因而在計(jì)算中就會(huì)遇到不同的流量術(shù)語和概念, 為以后敘述方便, 現(xiàn)介紹如下:
1.1.1 渠道田間凈流量
該流量是指渠道應(yīng)該達(dá)到田間的流量, 或者說田間實(shí)際需要的渠道流量, 用Q田間凈表示。
1.1.2 渠道凈流量和毛流量
對一個(gè)渠段而言, 段首處的流量為毛流量, 段末處的流量為凈流量;對一條渠道來說, 該渠道引水口處的流量為毛流量, 同時(shí)自該渠道引水的所有下上等渠道分水口的流量之和為凈流量。毛流量和凈流量分別用Q毛和Q凈表示。渠道的設(shè)計(jì)流量應(yīng)該是毛流量。
1.1.3 渠道損失流量
該流量是指渠道在輸水過程中損失掉的流量, 用Q損表示。渠道的毛流量、凈流量和損失流量之間有如下的關(guān)系:
Q毛=Q凈+Q損 (1)
1.2 渠道輸水損失與渠道水利用系數(shù)
渠道在輸水過程中一定要損失掉一部分流量或水量, 稱為渠道的輸水損失。在進(jìn)行渠道流量計(jì)算時(shí), 必須計(jì)入輸水損失流量。渠道輸水損失包括水面蒸發(fā)損失、漏水損失和滲水損失3個(gè)部分。水面蒸發(fā)損失數(shù)量很小, 可以忽略不計(jì)。漏水損失是指由于地質(zhì)條件不佳、施工質(zhì)量較差、管理維修不善以及生物作用等因素而形成的漏洞、裂隙或渠堤決口和建筑物漏水等所損失的水量, 一般約占輸水損失的15%左右, 這些損失都應(yīng)該是中以避免的。漏水損失的具體數(shù)值, 可根據(jù)渠道的實(shí)際情況估算確定, 在渠道流量計(jì)算時(shí), 一般不予計(jì)入。經(jīng)渠床土壤的滲水損失是渠道輸水損失的主要部分, 是經(jīng)常存在的、不能*避免的水量損失, 一般占輸水損失的80%以上。渠道的輸水損失估算主要是滲水損失的估算, 并把它近似地作為渠道的總輸水損失。渠道輸水損失, 在已成灌區(qū)的管理運(yùn)用中, 應(yīng)通過實(shí)側(cè)確定, 可用水的利用系數(shù)進(jìn)行計(jì)算和表示。
根據(jù)水的利用系數(shù), 可以估算渠道的損失流量, 也可直接用來計(jì)算渠道的設(shè)計(jì)流量。常用的水的利用系數(shù)有以下4種:
1.2.1 田間水利用系數(shù)
是引渠口以下至灌水溝、畦, 水的運(yùn)用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。除了與澆地人員工作質(zhì)量有關(guān)外, 還因地形、引渠長度、田間工程及土質(zhì)等狀況的不同而有差異。其計(jì)算方法如下:
1) 觀測記載引渠口水位流量, 計(jì)算引口引入水量W引。
2) 施測有代表性地塊的灌水定額m, 統(tǒng)計(jì)灌溉面積A。在選擇代表性地塊時(shí), 主要考慮土質(zhì)、地形、田間工程規(guī)格、作物種類、用水次數(shù)、耕作措施等條件。若引渠范圍內(nèi)上述條件差異較大時(shí), 應(yīng)分區(qū)測定灌水定額、統(tǒng)計(jì)灌溉面積;若差異不大時(shí), 可以分區(qū)。
3) 計(jì)算田間灌水量W田、田間水利用系數(shù)η田:
W田=mA (2)
η田=Q農(nóng)田凈/Q農(nóng)凈 (3)
1.2.2 渠道水利用系數(shù)
渠道水利用系數(shù)有干、支、斗、分各級渠道水利用系數(shù), 分別表示該級渠道的運(yùn)用質(zhì)量。它可以由水量統(tǒng)計(jì)法或流量實(shí)測法求得。
1.2.2.1 水量統(tǒng)計(jì)法
在一個(gè)灌溉季度或一個(gè)用水輪期內(nèi), 根據(jù)各渠口引水量W毛和同期給水下級渠道輸送的水量W凈, 由下式求得渠道水利用系數(shù)η:
η=W凈/W毛 (4)
1.2.2.2 流量實(shí)測法
同時(shí)測定渠口流量Q毛和給下級渠道輸送的流量Q凈, 由下式求得渠道水利用系數(shù):
η=Q凈/Q毛 (5)
1.2.3 渠系水利用系數(shù)
是各級固定渠道運(yùn)用質(zhì)量的綜合指標(biāo)。它可以由各級渠道水利用系數(shù)連乘積表示, 也可以在同一時(shí)間內(nèi)測定渠首流量Q首和各引口流量之和ΣQ引求得, 即:
η系=η總干η干η支η斗分 (6)
或
η系=ΣQ引/Q首 (7)
在利用 (6) 式計(jì)算渠系水利用系數(shù)時(shí), 各級渠道水利用系數(shù)要用渠道流量來求得其加權(quán)平均值代入。在施測渠系水利用系數(shù)時(shí), 應(yīng)選擇渠道流量比較穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行, *好要按流程時(shí)間來測定各級渠道的流量。
1.2.4 灌溉水利用系數(shù)
是指在某一時(shí)段內(nèi), 田間實(shí)灌水量與渠道引水總量的比值。它是灌區(qū)水的運(yùn)用質(zhì)量綜合指標(biāo), 是灌區(qū)管理水平的重要標(biāo)志之一, 也是灌區(qū)規(guī)劃和編制用水計(jì)劃的重要依據(jù)。灌溉水利用系數(shù)η水, 有兩種計(jì)算方法:
η水=η系η畝 (8)
η水=W田/W首 (9)
式中:W首是渠首引水量, 灌溉水利用系數(shù)也可以一條干、支渠或一條斗渠范圍內(nèi)計(jì)算單位, 上式中W首分別以干、支渠閘口或斗口的飲水量代入即可。
1.3 灌溉渠道的水利計(jì)算
1.3.1 輪灌渠道設(shè)計(jì)流量推算
由于輪灌渠道不是在整個(gè)作物灌水延續(xù)時(shí)間內(nèi)連續(xù)輸水, 而是集中過水, 所以, 輪灌渠道設(shè)計(jì)流量的大小, 又決定于它本身灌溉面積的大小, 而是取決于上級渠道供水流量的大小和輪灌組內(nèi)渠道數(shù)的多少, 因此, 輪灌渠道的設(shè)計(jì)流量, 不能用灌水模數(shù)乘灌溉面積求田間凈流量, 再逐級加灌溉流量求毛流量的方法來推算, 而只能采用自上而下逐級分配田間凈流量, 再自下而上逐級加損失流量求毛流量的方法進(jìn)行推算?，F(xiàn)以干、支渠續(xù)灌, 斗、農(nóng)渠輪灌, 斗渠輪灌組內(nèi)有n條斗渠, 農(nóng)渠輪灌組內(nèi)有A條農(nóng)渠的情況, 來說明輪灌渠道設(shè)計(jì)流量的推算方法。
1.3.1.1 自上而下分配末級續(xù)灌渠道的田間凈流量
1) 計(jì)算支渠田間凈流量
Q支田凈=A支q設(shè), m3/s (10)
2) 計(jì)算斗渠田間凈流量, 斗渠輪灌組內(nèi)n條斗渠的灌溉面積相等時(shí), 計(jì)算公式為:
Q斗田凈=Q支田凈/n, m3/s (11)
斗渠輪灌組內(nèi)各斗渠面積不相等時(shí), 為使各斗渠的灌水時(shí)間相等, 應(yīng)按各斗渠灌溉面積的大小來分配支渠田間凈流量, 即:
Q斗田凈=Q支田凈/Q斗組, m3/s (12)
3) 計(jì)算農(nóng)渠田間凈流量, 該流量和計(jì)算斗渠田間凈流量的道理相同, 分別為:
Q農(nóng)田凈=Q斗田凈/k=Q支田凈/nk
或Q農(nóng)田凈= (Q斗田凈/Q農(nóng)組) A農(nóng)i=
(Q支田凈/A斗組A農(nóng)組) A斗iA農(nóng)i (13)
式中:A支, A斗組, A斗i, A農(nóng)組, A農(nóng)i為支渠、斗渠輪灌組、某天斗渠、農(nóng)渠輪灌區(qū)、某條農(nóng)渠灌溉面積;q設(shè)為設(shè)計(jì)灌水模數(shù)。
1.3.1.2 自下而上推算渠道設(shè)計(jì)流量
農(nóng)渠的凈流量為:
Q農(nóng)凈=Q農(nóng)田凈/η田, m3/s (14)
農(nóng)、斗、支渠的設(shè)計(jì)流量分別為:
Q農(nóng)設(shè)=Q農(nóng)凈+ (S農(nóng)L農(nóng)) /1000, m3/s;
Q斗設(shè)=ΣQ農(nóng)設(shè)+ (S斗L斗) /1000, m3/s;
Q支設(shè)=ΣQ斗設(shè)+ (S支L支) /1000, m3/s;
S農(nóng), S斗, S支為每1 km農(nóng)、斗、支渠長度的損失流量, L/ (s·km) ;
式中:L農(nóng), L斗, L支為農(nóng)、斗、支渠的平均工作長度, 一般為下上等渠道*下游一個(gè)輪灌組的中點(diǎn)到該渠道引水口的距離, km;ΣQ農(nóng)設(shè)ΣQ斗設(shè)為農(nóng)渠和斗渠輪灌組內(nèi)各農(nóng)渠和斗渠的設(shè)計(jì)流量之和, m3/s。
1.3.1.3 用水的利用系數(shù)推算渠道設(shè)計(jì)流量
如果一個(gè)灌區(qū)支、斗、農(nóng)渠的數(shù)目很多, 都用上述方法推求設(shè)計(jì)流量將十分繁雜。為減少計(jì)算工作量, 可綜合考慮渠道長度、灌溉面積、沿渠土質(zhì)和配水方式等因素, 選擇一條或幾條支、斗、農(nóng)渠, 用前述方法退求出渠系水利用系數(shù)η渠系, 然后以η渠系作為擴(kuò)大指標(biāo), 推求其他各支、斗、農(nóng)渠的設(shè)計(jì)流量。其計(jì)算公式為:
Q設(shè)=Q田凈/η渠系 (15)
1.3.2 續(xù)灌渠道 (干渠) 設(shè)計(jì)流量推算
干渠的設(shè)計(jì)流量可根據(jù)已求出的各支渠的設(shè)計(jì)流量, 按支渠口的位置對干渠進(jìn)行分段, 自下游逐段加損失流量, 分段推算。其計(jì)算公式如下:
Q段設(shè)=Q段凈+Q段損 (16)
2 渠道的*小流量與*大流量
為了保證對下上等渠道正常供水和進(jìn)行水位控制、*小流量與設(shè)計(jì)流量不宜相差過大。
一般規(guī)定, *小流量應(yīng)≥設(shè)計(jì)流量的40%, 這和*小灌水模數(shù)應(yīng)≥*大灌水模數(shù)40%的要***一致的, 也有的灌區(qū)規(guī)定, 渠道的*低水位應(yīng)等于或大于正常水位70%。實(shí)際灌水時(shí), 如果次作物用水量過小, 可適當(dāng)縮短灌水時(shí)間, 集中灌水。使其通過的流量大于*小流量。
考慮到在管理運(yùn)用過程中可能會(huì)出現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)未能預(yù)料到的情況, 如作物種植比例變更、灌溉面積擴(kuò)大、氣候特別干旱、渠道發(fā)生事故后需要短時(shí)間加大輸水等, 都要求渠道通過比設(shè)計(jì)流量大的流量, 這種流量稱為渠道的*大流量。當(dāng)渠道通過*大流量時(shí), 渠中水位增高, 流速加大, 所以, 確定*大流量的作用在于校核渠道的過水能力和不沖流速, 進(jìn)而確定渠道的堤頂高程, 即渠道的堤頂高程應(yīng)該等于通過*大流量時(shí)的水位和堤頂超高。對于輪灌渠道, 因其流量已經(jīng)加大, 故不再考慮加大流量。
Q加= (1+K) Q設(shè) (17)
式中:K為流量加大系數(shù), 見表1;Q加為加大流量, m3/s。

表1 流量加大系數(shù)K值表
3 結(jié)論
正確的設(shè)計(jì)渠道流量, 可以使灌區(qū)運(yùn)行優(yōu)良, 發(fā)揮*大的灌溉效益。如果灌溉渠系設(shè)計(jì)的非常合理, 而且管理完善, 就能夠有效避免灌溉引水過程中由于引水太小、沿程損失太大, 渠系水利用過低的問題, 它能夠提高灌區(qū)水利用量和作物的產(chǎn)量, 同時(shí)又進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收、增效, 實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源的合理配置。