灌区常见量水方法及适用条件

2023年02月27日 11:10

  量水是灌区管理的重要内容,是制定水量调度计划、实施用水管理的基本依据。量水方法主要有两种:一是人工量水法,二是自动化量水法。量水方法适用于不具备自动控制条件、用水量大、水流均匀且稳定的渠段。按量水精度要求的高低,常用量水方法可分为:差压法、水位法、水位法和流量法4种。

  一、差压法

  量水设施结构简单,量水精度较高,是量水工法中应用最广泛的一种。目前应用较为普遍的是量水槽、量水堰和投捞式测流仪器。

  当用水量较小时,可采用投捞式测流仪器量取渠道上游水面至渠底间的距离,也称水深。

  投捞式测流仪器主要由投捞器和量水堰两部分组成。投捞器与量水堰连接后,由水流带动投捞器旋转,通过量水堰孔将水量注入量水堰中,由此可量得水流所流经的距离。投捞式测流仪器适用于断面大、流速较大、用水量较小的渠段。

  二、水位法

  水位法是根据渠道过水断面处的水位,通过量测渠道流量的方法。

  水位法使用的量水尺或量水杆,一般都是塑料制品,表面光滑,耐腐蚀,不易破损。常用的有浮子式、钢柱式和钢绳式3种。

  浮子式水位计(水尺)主要由浮子和孔口3部分组成。

  水面浮子和水面上的孔口(或称孔)构成一个稳定的浮子室;

  孔口附近水深等于过水断面面积,此时由过水断面面积上的水位计算出孔口水位,即为过水断面面积;

  以水面上的孔口(或称孔)到水面上所形成的高度差为横坐标,过水断面面积为纵坐标,所对应的水位为横坐标;

  通过水尺或量水杆测量流量。

  三、流量法

  流量法是利用量水仪器测量水量的一种方法。流量是指某一时间内通过某断面的水量,通常以升(或秒)为计量单位,也可采用秒(立方米)、升(或秒)为计量单位。用流量计量水会造成一定的误差。

  一般情况下,流量计的误差较小。

  流量法适用于渠道较直、水流稳定的情况下测量流量。由于流量计常与水尺配套使用,所以也称水尺测水法。

  水尺测水的优点是:量水精度较高(可达0.01%~0.2%),量水过程简单,容易控制。缺点是:量水期长,观测时间长,每次量水都需要作记录和计算;安装和维护要求高;量水期内水位变化大,容易出现水尺读数与实际水位不一致的现象。

  四、流量法的适用条件

  流量法适用于水量变化不大,受渠系水流条件影响较小,能够及时反映渠段水位变化情况的灌区。流量法适用的条件如下:

  1、渠道坡度小、顺直,易于测量水位,且上下游无较大的建筑物阻碍;

  2、渠堤和渠坡不能太陡;

  3、渠道水深不大于0.1m,断面尺寸一般在0.3~0.5m,过水断面面积不小于0.6m²;

  4、渠道在运行中能自动进行水位监测(水位变幅≤0.05m)和流量测量(水位变幅≥0.1m);

  5、渠道长度大于2 km时,在可能条件下宜采用明渠流量测量法;

  6、有条件的灌区宜采用电子水尺,且要求在使用期间维护方便。

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