超聲波流量計在灌區自動化測量的研究與應用 二十三

3．5．2超聲波水位計實時測流的構想

前己述及，明渠輸水由于各種控制因素的影響經常發生的是非均勻流。因此，不能根據水深和均勻流的水位流量爿～Q曲線進行流量折算。勉強折算，其流量數值足不準確甚至是錯誤的。但渠道輸水過程中不管發生了什么樣的流態，有一點應是肯定的：只要水流向前流動必然上游水位高于下游水位，具有一定的水面坡降。對于流量和渠道斷面相對穩定的測流渠段，其上下游水位可以用現代設備手段實時測出，這個測流渠段一天中不管水位變化多大，不管是均勻流還非均勻流，它每時每刻的上下游水位差或水面坡降可以實時得到。我們把整個輸水過程微分成許多微小時段△f，對于發生在每一個微小時段的瞬時流量可用該微小時段出內的水面坡降f、上下游的平均水深、渠道斷面要素等參數代入明渠均勻流公式進行近似計算，該瞬時流量再乘以這個微小時段即為渠道在該微小時段出內的過水量，逐時段累加可得一個輸水期流過該測流渠段的水量。

本項研究方案采用了2只美國產超聲波水位傳感器實時測出2個過水斷面的2個水深值，加上各處的測井底標高即為該處的水位標高。由計算機根據水力學原理按明渠均勻流進行如下計算。

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