超声波流量计在灌区自动化测量的研究与应用 一

摘要

准确可靠的明渠流量监测现在在国内还未很好地得到解决。目前，我国明渠测流仍采用传统的特设量水设备法、水尺法、流速仪法等。采用流速仪测量一个过水断面的流量需要在一段时间内分别测同一个断面的许多测点，再取平均值作为该断面的流速值。这样效率较低，测量过程中一但水位发生变化，测出流速数值时间上的一致性较差，对测出的流量精度有较大的影响。因为平均流速不是由同一时间各测点流速取平均值得出的，而是由一段时间内各点的流速取平均值得到的。且生产实践中，由于各种原因一般l天仅测1次数据，让它代表1整天的流速数据，这样测流的不准确度又被放大了。

本研究以山东省昌乐县高崖水库灌区为研究地点，通过安装在灌溉明渠上的不同超声波设备对明渠非均匀流的测流进行了研究：(1)用五声波超声波明渠流量计对测流渠段的流速、水深及流量进行了实时监测；(2)用超声波液位计将测流渠段的上下游两断面水位实时测出，再用计算机分时段算出平均水位、水面坡降及流量；(3)将测流渠段明渠输水改造成管道满流输水，分别在管道进口前及管管上安装超声波液位计和管道式流量计，将水位和流量实时测出。

灌区测水量水是农业节水的重要组成部分，灌溉用水计量不准，节水很难落到实处；灌区测水量水也是农业逐步实现精准灌溉的基础工作。因此，灌区测水量水是优化灌区用水调度、实现灌区用水总量控制和灌溉用水定额管理的关键。我国灌区灌溉水管理日趋朝着信息化、高效化发展，灌区自动化测水量水实时监测是灌区自动化改造的基础，所以利用超声波流量计来替代传统的测流方法是一个必然的结果。

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