论文摘要
我国水资源十分紧缺,实施节水措施非常必要。作为用水大户的灌区,则是节水的重点。目前我国农田灌溉用水浪费比较严重,其中有相当一部分是由于管理不善而引起的。灌溉用水管理的核心内容是计划用水,根据作物的需水规律,控制调配灌溉用水量,以适时经济地满足作物对水分的需求。一般来说,灌溉用水管理的节水潜力占到各种节水措施潜力的50%以上。因此,在实现节约用水、提高灌区用水管理水平中,量水设施建设是必不可少的手段。量水是灌溉管理的重要内容之一。灌区量水作为节水灌溉和科学管理的基本手段正日益受到人们的重视。由于水资源日益紧缺,对量水精度的要求越来越高。灌区科学管理则要求量水自动化和数字化。传统的流速仪法量水已不能满足量水精度和量水自动化、数字化的要求。超声波测流是一门新兴的测量技术,它克服了传统测流方法量水精度低、不能实时连续记录过程、劳动强度大、资料统计麻烦等诸多局限性,具有独特的优点。近年来,随着大型灌区信息化建设进程的加快,利用超声波流量计测量明渠渠道的过水流量,实现灌区测水量水的实时监测,在许多地方得到越来越多的应用。目前针对超声波流量计与流速仪之间的测流比较研究较少。因此,为推广使用超声波流量计测量明渠渠道流量,尽早建设数字渠道、数字灌区,实现大型灌区水资源的优化配置和现代化管理,对两者进行系统的测流比较应用研究很有必要,也很有实际意义。本文以山东省昌乐县高崖水库灌区和日照水库灌区为研究地点。首先,通过安装在灌溉渠道上的超声波流量计,对明渠非均匀流的测流方法进行了研究:(1)用五声道明渠超声波流量计对昌乐县高崖水库灌区徐家庙监测站测流过水断面的水深、流速、瞬时流量和累加流量进行实时监测;(2)用五声道明渠超声波流量计对日照水库灌区马家岭监测站测流过水断面的水深、流速、瞬时流量和累加流量进行实时监测;其次,在相同的过水断面采用流速仪同步进行流量检测;最后,通过数理统计方法对两者测流数据进行相关性分析,得出超声波流量计与流速仪两种方法测得流量数据的线性相关系数r=0.902～0.954,在检验非常严格(α= 0.01)的情况下均大于临界值r_α= 0.6226,两者呈显著正相关,估计回归方程直线均接近理论直线。而且超声波流量计测量精度高,适用性强,不影响渠道水流状态,可直接与微机结合实现水情数据的实时监测,在测量实施、数据处理等方面大大节省了人力。因此,超声波流量计可以作为准确测量明渠流量的一种方法在大型灌区信息化建设中加以推广。