超声波流量计在灌区自动化测量的研究与应用 二十三

3．5．2超声波水位计实时测流的构想

前己述及，明渠输水由于各种控制因素的影响经常发生的是非均匀流。因此，不能根据水深和均匀流的水位流量爿～Q曲线进行流量折算。勉强折算，其流量数值足不准确甚至是错误的。但渠道输水过程中不管发生了什么样的流态，有一点应是肯定的：只要水流向前流动必然上游水位高于下游水位，具有一定的水面坡降。对于流量和渠道断面相对稳定的测流渠段，其上下游水位可以用现代设备手段实时测出，这个测流渠段一天中不管水位变化多大，不管是均匀流还非均匀流，它每时每刻的上下游水位差或水面坡降可以实时得到。我们把整个输水过程微分成许多微小时段△f，对于发生在每一个微小时段的瞬时流量可用该微小时段出内的水面坡降f、上下游的平均水深、渠道断面要素等参数代入明渠均匀流公式进行近似计算，该瞬时流量再乘以这个微小时段即为渠道在该微小时段出内的过水量，逐时段累加可得一个输水期流过该测流渠段的水量。

本项研究方案采用了2只美国产超声波水位传感器实时测出2个过水断面的2个水深值，加上各处的测井底标高即为该处的水位标高。由计算机根据水力学原理按明渠均匀流进行如下计算。

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