大型灌區量測水設施配套研究

摘要：大型灌區的覆蓋面積較為廣闊，更是承擔著灌溉農作物、改善生態系統的功能，而大型灌區的量測水設施配套則是為了更加合理的開展灌溉水源任務，落實用水計劃，強化對水資源的管理，因此大型灌溉區的測量水設施配套工作是十分重要的。

關鍵詞：大型灌區；量測水設施；配套

中圖分類號： S274 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.034

大型灌區是農業灌溉用水大戶，但用水計量設施建設滯后，管理薄弱，難以滿足推進農業水價綜合改革和加強灌溉用水管理要求。實行最嚴格的水資源管理，推進用水總量控制和定額管理，需加強用水計量，完善用水計量體系。能夠對大型灌區實現實時動態監測，為灌溉效率的提升提供決策依據，同時強化大型灌區的水資源監管能力，健全量測水設施體系，促進灌區良性發展，推進農業水價綜合改革。

1水工建筑物量水

大型灌區的量測水設施配套工程往往不受重視，然而量測水設施配套對水資源的科學調配、科學供水計劃的制定有著參考決策的作用，因而應予以重視，而目前常見的量測水的配套設施當中，水工建筑物量水是最為基本的方式。通常情況下，水工建筑物量水設置于灌溉渠系中，以干支渠為主，比較常見的有涵管、跌水、倒虹吸以及水閘等，當水工建筑物過流達到量水水力學指標后，就能夠用于量測水所用[1]。水工建筑物量測水設施配套的主要作用原理是以不同流態下流量計算公式作為依據，對水工建筑物上下游的水位進行計算，獲取相應的系數，并且結合力學公式，計算出累積水量等相應的數據。水工建筑物量測水的主要優勢在于能夠減少設置量測水設施配套后的水流損失情況，在一定程度上節約成本費用，而這一方式一般應用于水流平順、能夠達到特定水力計算條件的情況當中。

2特設量水設施

特設量水設施通常情況下是由下游段、量水建筑物以及行進渠槽三個主要部分所構成，作用原理是測量量水建筑物上游、下游水頭差，利用公式計算出水位，進而推測出相應的流量。目前，特設量水設施中主要包括量水堰、量水槽兩種。

2.1量水堰

量水堰中主要以薄壁堰、寬頂堰、平坦V形堰等為主。首先，薄壁堰當中主要包括有梯形、三角形以及矩形薄壁堰，形狀各部相同，具有各自的特點。其中，三角形薄壁堰的縱剖面為三角形，主要優點為量測水的精準度相對較高，且施工設計較為便捷，在應用中具有較高的可靠性，通常情況下不會產生泥沙淤積的現象，適用于跌破相對小的渠道當中；梯形薄壁堰則適用于含沙量低的渠道中；矩形薄壁堰一般在降坡較大的清水渠中實用性較強[2]。其次，寬頂堰。寬頂堰的主要優勢在于結構簡單，對于水流測量具有較高的精準度，不足之處在于該結構對于水流中泥沙等淤積物的阻礙能力相對較差，對應用環境的要求較為嚴苛。平坦V形堰。平潭V形堰是在三角形薄壁堰的基礎上演變和優化的，橫斷面為較為平緩的V形，主要優勢在于對小流量水流的測量精準度較高。

2.2量水槽

量水槽主要是在寬頂堰的基礎上，結合管道流量計量所設計的量水建筑物，以水位跌差較小、施工難度低以及測量精準度高作為主要標準，主要以長喉道槽、短喉道吵以及無喉道槽為主。首先，長喉道槽。該類型量水槽分為收縮段、喉道段以及擴散段所構成，主要優勢在于適應性極強，且對于流量的計算誤差較低，操作過程較為便捷，適用于水流較為穩定的渠道當中[3]。其次，短喉道槽。該量水槽喉道尺寸相對較小，成本費用低，因而在灌溉區渠道側流的適用性較強，其中巴歇爾量水槽是典型代表，由于結構較為復雜，一般在清水渠道中較為適用。無喉道槽，即未設計有喉道段，主要特征與短喉道槽較為接近和類似。

2.3梯形斷面簡易水坎

梯形斷面簡易水坎的建筑成本低，對水流的測量精準度加高，且日常管理便利，但應用過程中對于渠道的類型有一定要求，一般適用于襯砌標準渠道當中，并且可用作斗渠、農渠分水點。大型灌溉區內在對測量水設施配套的選擇應用中，要以精準度作為基本要求，隨后結合自身的實際情況選擇，并且考慮到量測水設施配套的應用便捷性、抗干擾性以及靈敏度等，從而達到預期的使用效果。

3自動量測系統

自動量側系統是通過軟件、硬件產品的集成和信息采集、傳輸、處理、發布等多項技術的綜合運用，構建一套面向農業灌區取用水量的自動測量、監測、信息采集發布系統。能夠形象、直觀地為管理部門提供灌區渠道實時流量的查詢、報表管理等服務，為農業水利管理工作者及時、精準的提供信息，滿足合理調度水資源、實現用水計劃、按水量計費、提高管理水平的功能。

渠道流量監測系統主要有監測現場、通信網絡和監測中心三部分組成。

3.1監測現場

利用測流堰、水位計采集渠道水位，經數據采集終端（RTU）處理、轉化為渠道流量。

3.2通信網絡

利用GPRS/GSM（或CAMA、4G、光纖）網絡現場數據信息實時發送給監測中心。

3.3監測中心

中心服務器布設“明渠流量監測系統”軟件，接收、存儲、展示、分析相關數據和信息。

4結語

量測水屬于大型灌區日常管理工作中最為基礎的組成部分，大型灌區量測水設施配套工程中的常見量測水方式包括有水工建筑物量水、特設量水設施、自動兩側系統，如量水堰、量水槽等。在實踐應用中，大型灌區要切合實際情況來進行選擇，才能不斷強化量測水的基礎設施，建立現代化的灌區。

參考文獻

[1]關亞軍.鳳翔縣灌區節水改造工程中量水堰設計探討[J].現代農業科技，2018，（11）：179.

[2]厙永慧.酒泉市豐樂河灌區智能化量水系統規劃設計[J].水利規劃與設計，2017，（09）：25-27.

作者簡介：穆燕，本科學歷，中級工程師，研究方向：農田水利工程設計。