超聲波流量計在灌區自動化測量的研究與應用 一

摘要

準確可靠的明渠流量監測現在在國內還未很好地得到解決。目前，我國明渠測流仍采用傳統的特設量水設備法、水尺法、流速儀法等。采用流速儀測量一個過水斷面的流量需要在一段時間內分別測同一個斷面的許多測點，再取平均值作為該斷面的流速值。這樣效率較低，測量過程中一但水位發生變化，測出流速數值時間上的一致性較差，對測出的流量精度有較大的影響。因為平均流速不是由同一時間各測點流速取平均值得出的，而是由一段時間內各點的流速取平均值得到的。且生產實踐中，由于各種原因一般l天僅測1次數據，讓它代表1整天的流速數據，這樣測流的不準確度又被放大了。

本研究以山東省昌樂縣高崖水庫灌區為研究地點，通過安裝在灌溉明渠上的不同超聲波設備對明渠非均勻流的測流進行了研究：(1)用五聲波超聲波明渠流量計對測流渠段的流速、水深及流量進行了實時監測；(2)用超聲波液位計將測流渠段的上下游兩斷面水位實時測出，再用計算機分時段算出平均水位、水面坡降及流量；(3)將測流渠段明渠輸水改造成管道滿流輸水，分別在管道進口前及管管上安裝超聲波液位計和管道式流量計，將水位和流量實時測出。

灌區測水量水是農業節水的重要組成部分，灌溉用水計量不準，節水很難落到實處；灌區測水量水也是農業逐步實現精準灌溉的基礎工作。因此，灌區測水量水是優化灌區用水調度、實現灌區用水總量控制和灌溉用水定額管理的關鍵。我國灌區灌溉水管理日趨朝著信息化、高效化發展，灌區自動化測水量水實時監測是灌區自動化改造的基礎，所以利用超聲波流量計來替代傳統的測流方法是一個必然的結果。

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