江東灌區水情自動測報系統中渠系流量系數率定

聶龍濤，李世琴，姜 波

(1. 齊齊哈爾市江東灌澇區工程管理處，黑龍江 齊齊哈爾161005;2. 北京水利科學研究院，北京100044)

1 進行流量系數率定工作的必要性

江東灌區自動水情測報系統設立1個中心站，6個干渠節制閘水位雨量遙測站，9個支渠水位遙測站，2個田間水位遙測站，1個田間氣象站。經過幾年的實際運行，對渠系流量進行了實際測流，并通過流量計算對渠系流量系數進行了修正。

江東灌區六干渠渠系的水工建筑物雖然具備量水條件，但流量系數的大小與建筑物類型、結構型式、進水口翼墻型式和水流形態等有關，當流量公式選定后，流量的準確程度又表現在流量系數的精度上。根據多年來國內各灌區使用證明，盡管建筑物類型和進水口翼墻型式與理論上試驗的條件相同，但流量系數也由于建筑材料不同、施工技術好壞而有所不同。另外，流量的大小也影響流量系數，往往隨著流量減小而流量系數也減小。因此，渠系需要在常用流量范圍內，進行流量系數的率定工作。

2 流量系數率定方法與結果分析

采用水利部科技推廣中心北京新禹萬融科技有限公司的澳大利亞生產的斯服多功能流量計，對六干渠渠系有關斷面進行了測量，斷面部位包括渠首閘下游、各節制閘上下游及各支渠進水閘下游共16個斷面( 支渠下游未形成渠道斷面的設在內) 。觀測采用1/2、1/3 及2/3 渠底寬定位測量方法。實測的渠道水深與流速及計算的流量見表1。在已知的流量Q、閘堰寬b、上游水深H、下游水深h 及閘門開度e 等參數情況下，進行流態判別后，采用相應的流量計算公式反算出流量系數，計算結果見表2。根據實測結果，對江東灌區自動測報系統中的有關流量系數進行了修改。

表1 江東灌區渠系用斯服流量計量測的水深與流速及流量

表2 江東灌區各涵閘量水建筑物實測流量系數表

由表2 的結果可知，渠首的流量系數0.652 與原經驗值0.64 差不多，因為渠首由中引干渠引水，引水閘前后無甚干擾，渠首閘建筑又比較規范，所以出入不大。由于節制閘上游有支渠引入口，其上游水深干擾較大，因而引起其流量系數的變化，尤其是1 號節制閘與2 號節制閘淹沒流態時的流量系數分別為0.9627 與0.8528，更為特殊的是扎龍節制閘，由于其閘后經消力池、渡槽、消力池，再銜接下游渠道，路徑收縮與擴散，甚為復雜，閘上游斷面的流速比下游的大，因此，應該考慮行進流速水頭，但系統程序中未設置這一步，以致于出現流量系數＞1 的不合理的現象，若上游水深乘以1.039 的動力系數后，即能得到0.852 的流量系數。

測流是在江東六干渠通常運行方式下進行的，相應算得的流量系數適合于這種運行情況。倘若，運行方式改變較大，那么，其流量系數也隨之改變。流量系數是水情自動測報計算流量的前提保證，直接關系到系統流量計算的準確程度，以及人們對整個自動化系統的認可程度。因此，在灌區管理中建立一套經常測流的制度，以便積累本渠系的運行經驗，從而提高檢測的精度。各取水口準確的水量計量是灌區合理調度灌溉用水量、正確執行用水計劃、加強用水管理的前提，也是衡量灌區灌溉管理水平和自動化程度的重要保證。因此，渠系需要在常用流量范圍內，進行流量系數的率定工作。

［1］張子英. 灌區建筑物量水手冊［S］. 北京: 北京科學技術出版，2002.

［2］蔡勇，周明耀. 灌區量水實用技術指南［M］. 北京:中國水利水電出版社，2001.

［3］國家節水灌溉北京工程技術研究中心，中國水利學會水利測量技術研究會灌區量測技術學組. 灌區量配水設備試驗研究［M］. 北京:中國水利水電出版社，2001.