灌区量水技术
灌区量测水方法及其综合应用
能 。 有 测量 精 度 高 、 量 范 围宽 、 行 稳 定 、 装 和 操 作 具 测 运 安 简便 、 价格 低廉 的特 点 。 溉流 量管 理器 根 据不 同流量 曲线 灌
寿命 长 ， 足精 度要 求 ， 满 维护 费用 少。
１５ 梯 形薄 壁堰量 水 ．
梯 形量 水 堰 断面 为 上 宽下 窄 的 梯 形堰 口 ， 口侧 边 的 堰 边 坡 为 ４１ 竖 ： 水 位 与 流量 关 系较 为稳 定 ）堰 口边 缘 是 ：（ 横 ． ４ 。 ， 面 朝下 游 的锐 缘 。 常 渠道 设 计 流 量大 小 使 用 标 ５角 斜 通 准 梯形 量水 堰 的结 构尺 寸 。 流经 过梯 形薄 壁堰 ． 取 薄 壁 水 读 堰水 尺 的水 位 ， 过 结构尺 寸 利用 流量 公 式计 算流 量 。 查 通 或 取 水 位 流量 关 系 曲线 得 出相 应 的流量 。 种 堰 结 构 简单 造 该 价 低 ， 水能 力大但 壅 水 较 多 ， 头损 失大 ， 般适 用于 比 过 水 一 降大 、 沙量小 的 渠道 。 含
位 变化 值 ， 取 水位 流量 关 系 曲线 ， 算 出 日均 流量 。 方 查 计 该
的水 位 ， 过结 构尺 寸 利用 流量 公式 计算 流量 ， 通 或查 取 水位 流 量 关 系 曲 线得 出相 应 的流 量 。 角形 薄 壁 堰 结 构 简 单 。 三
造 价低 ， 能 力较 小 ， 过水 一般 适 用于 比降 较大 或 有跌 差 的小
农业 工程 学
现 代农 业科 技
２１ ０ ２年 第 １ ３期
灌 区量 测水 方 法及 其 综合 应 用
黄 霞
（ 疆 维 吾 尔 自治 区 呼 图 壁 县水 利 局 ， 疆 呼 图 壁 ８ １０ ） 新 新 ３ ２０
灌区渠道水量计算
量水水平也参差不齐。随着节水灌溉和灌区科学管理工作的深入，
区
兴建各类量水设施的任务非常巨大；如果在量水设备的选型上，
量
不注意我国灌区的特点，不作比较，随意选用量水设备，甚至盲 目推广一些国外已淘汰或不适用的设备，势必带来很大的浪费。
水
目前世界上使用和研制出的取水口上的量测和控制建筑物的种类 和型式非常多，但其中还很少能满足结构简单，精度合理，水头
同一般的自由出流的宽顶堰流相同，长喉量水槽在过流时，
灌
水流自堰前的缓流状态向堰顶跌落、加速，在堰顶上游段形成凹
形水面线，水深略小于临界水深hc（指缓流时的临界水深）。当
技
目前常用的量水结构其测流范围远远大于灌溉渠道中 的流量变化幅度,因而对灵敏度的要求也随之降低。
术
（3）水头损失。
灌溉渠道一般坡度较缓，因而在灌溉渠道上设置量水
结构，不能考虑过大的水头损失。自由出流条件下，量水精 度较高，但往往要求较大的水头损失,淹没流计算公式，往 往要增加量测下游水位的装置，提高了造价，也带来了误差,
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
90
150
1.0 1.0
4.90 0.009
1~4
H/P≤2
0.8
0.26 0.030
3~5
H/P≤1.5
2.0
3.07 0.130
3~5
H/P≤1.5
0.6
0.18 0.030
3~5
H/P≤1.5
5.0
3.13 0.100
3~5
H/P≤1.5
3. 目前常用量水建筑物及其有关问题
三
通过比较上述两表和对国内外目前常用的量水结构资料
末级渠道量水技术在河套灌区的适应研究
展 容易 的优点 ， 文 丘 利 量水 槽 上 安装 闸 门 ， 采 用 单 片
机 控制 ． 可 实现 自动控 制灌 溉和定 额 定量 供水 。经过
多 年运 行 ． 该 量水 设备适 合 河套平 原灌 区末 级 渠道 自 动化量 水 。
二、 目前采 用的量 水设 施技 术 比较
１ ． 转 轮式 量水计
流量 水 问题 已迫在 眉 睫 。２ ０ ０ １年 沙壕 渠试 验 站 引进
了江 苏省 沙河灌 区水科所 研 制 的文 丘利 量水 槽 ， 同 时
１ ．不破 坏 土壤 结构 ，上层 能保 持 良好 的通 气状
态， 水、 热、 气 三因素 的 比例协 调 ， 并 能 自动调 节 ， 能 均 匀输 送水 分和 养分 ，为植 物 提供稳 定 的生长 环 境 ， 增
产效 果显 著 。
它是 利 用 拖 拉机 携 带 灌溉 水 和灌 溉设 备 及 作业 农具 。 在 田间行 走 灌 溉 的技 术 ， 主要 用 在于 旱 缺 水 和
４ ． 可 以实现 一 机多 形式 灌 水 技 术（ 喷灌 、 淋 洒灌 、 穴灌 、 沟灌 、 畦灌等） 。
地 形 平坦 及根 系较深 的作物 。
・
７８ ・
现代 农设
一
级渠 道上 应用 ， 缺 点是 易缠 绕 ， 易淤 积 。
２ ． 矩形 箱 涵量水 计 利用 矩形 有压 涵洞 量水 。 量 水计 安装 在涵 洞 上感
少农药 费用
２ ． 适应性强 ， 田 间不需 任 何 工 程 即可 灌 溉 ， 可流
灌区灌溉用水量计算—计算灌溉用水量
计算灌水率
绘制初拟灌水率图——垒箱子
修正灌水率图——推箱子
确定设计灌水率值——选箱子
第二步：绘制初拟灌水率图
灌水率图的绘制：
以灌水时间
为横坐标，
以灌水率为
纵坐标，即
可绘出初拟
灌水率图。
灌水率图的绘制练习——垒箱子
以灌水时间为横坐标，
以灌水率为纵坐标，绘
制初拟灌水率图。
mik——第i种作物第k次灌水的灌水定额，m3／hm2；
Tik——第i种作物第k次灌水的灌水延续时间，d；与作物种类、灌区面积
大小及农业技术条件等有关，它的长短直接影响着灌水率的大小。不同作
物允许的灌水延续时间不相同，对主要作物关键期的灌水，灌水延续时间
不宜过长；次要作物可以延长一些。
i ——第i种作物的种植比例，其值为第i种作物的灌溉面积与灌区灌溉面
750
10
0.043
3.27—4.3
600
8
0.022
5.1—5.8
600
8
0.022
4.12—4.21
675
10
0.039
6.1—6.10
675
10
0.039
0.043
25%
50%
设计灌水率的确定步骤
计算灌水率
绘制初拟灌水率图——垒箱子
修正灌水率图——推箱子
确定设计灌水率值——选箱子
第三步：修正灌水率图
0.05
作
物
小
麦
种
植
比
例α
50%
棉
花
25%
3_灌溉用水量和灌溉用水流量
3 灌溉用水量和灌溉用水流量前面介绍了灌溉制度，但还有两个问题未解决。
（1）水库兴利调节需要用水过程，因此存在一个如何确定灌区灌溉用水量的问题。
（2）设计抽水站、引水闸等，应以用水流量为依据，因此还存在一个如何确定灌区灌溉用水流量的问题。
本节的任务就是讨论如何计算灌溉用水量和灌溉用水流量。
一、灌溉用水量（一）直接法直接利用各种作物的灌溉制度来计算。
一般以旬为时段来计算。
若有K种作物，则某时段的灌溉用水量为式中 Wi--第i时段灌区用水量；Mij--第i时段第 j种作物的灌水定额；Aj--第j 种作物的种植面积；η水--灌溉水利用系数；全生育期或全年用水量:直接法适用于小型灌区。
(二)间接法利用综合灌水定额来计算，综合灌水定额:是某一时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值,称为该时段的综合灌水定额.式中α1、α2、α3、αn--各种作物的种植比(之和为1)，mi,1、mi,2、mi,3、mi,n--第 i时段各种作物的灌水定额。
某时段的灌溉用水量：m综：1 它是衡量全灌区用水状况的一个综合指标；2 若全灌区种植比例相似，可用综合灌水定额方便地计算出某一局部的灌溉用水量；3 在供水水源有限的情况下，可用综合灌水定额计算保灌面积。
间接法适用于大中型灌区。
怎样估算农业灌溉用水量来源：文章作者：单志学录入时间：08-01-20 14:00:05 农业灌溉用水量是指为满足作物生长期总的需水要求，扣除天然降水供给的部分水量以外，通过各种水利设施补送给农田的水量。
农业灌溉用水是农业用水的主体，一般占农业用水量的90%以上。
我国是一个农业大国，农业灌溉用水约占全国总用水量的85%以上。
农业灌溉用水的水源可分为地表水源和地下水源两种。
地表水源中又可区分为天然水资源（如水库湖泊水和河川径流）和复用水源（如电力工业冷却用水的退水和城市工业、生活污水）。
因此，农业灌溉用水的水源亦可分为一次水源和二次水源。
二次水源是指复用水源，一次水源时指出复用水源以外的地表水和地下水的可开采量。
农田灌区水量计量的方法和运用探讨
农田灌区水量计量的方法和运用探讨摘要：在农业发展过程中，农田灌区水量计量工作对农业用水管理效率起着决定性作用。
但实际研究发现，我国农田灌区农业用水管理技术在运行机制管理、方法运用等方面尚存许多难题，这也直接影响到农业灌溉整体效果。
农业用水管理部门还应明确这一要点，对农田灌区水量计量的方法的运用进行深入研究，进一步健全农业灌区水量计量管理体系，为灌区农业用水的可持续发展提供可靠条件。
关键词：农田灌区；水量计量法；应用探究引言：新时期发展过程中，我国农业灌溉相关领域学者也从未停止过对农田灌区水量计量方法运用方面的探究，更引用了现代化科学技术对农田灌溉工作进行优化，如基于遥感的农田灌溉用水量估算和地下水资源可持续利用等方法，近年来在农田灌溉工作中也获得了广泛应用。
但就目前农田灌区水量计量方法运用现状分析，仍存在大量管理难题，农业管理部门需对农田灌区水量计量工作进行优化，进一步提高农田灌溉管理工作的科学性，为我国农业发展奠定坚实基础。
一、农田灌区水量计量常见方法分析（一）利用渠系建筑物量水农田灌溉中的渠系建筑物主要是指闸涵、渡槽、倒虹吸以及跌水等，农田灌溉管理人员应对建筑物的不同流态进行准确分析，按照科学标准选定合适的流量系数后，结合流态信息套入流量计算公式进行计算。
另外，还需严格根据相关需求进行水尺设置，对渠系建筑物的上下游水位进行精准测量，以便获取更准确的流量数据与累积水量数据，达到利用渠系建筑物进行灌区量水的目的。
当然，运用渠系建筑物的量水方式应用过程中，还应注意一下三大要点：首先是渠系建筑物应用方面，管理人员要对建筑物本身外观与应用效果进行检验，确保其外部无缺损、无变形，更不存在漏水或积淤阻塞等应用方面的问题；其次是量水设备方面，管理人员要对启闭闸门等设备进行检测与调试，保障设备始终处于正常应用状态，避免因设备问题导致出现漏水等问题；最后是对水力的计算方面，管理人员要将计算工作牢牢控制在标准范围内，确保水头损失不低于5cm，针对潜流状水流，还应控制其潜没深度维持在0.95以上。
灌区量测水方法及其综合应用
农业工程学现代农业科技2012年第13期灌溉量测水是农业用水计量的重要方法,对提高水资源利用效率和灌溉水量的配置具有重要作用[1-4]。
现综合分析和介绍农业灌区7种量测水技术方法,并通过对灌区应用效果的分析给出不同量测水方法的基本状态。
1灌区量测水方法1.1转轮式量水器量水转轮式量水器是一种新式的量水装置,其工作原理属于动态体积测量方法。
水流经过测流槽转轮的强压迫作用,使明流轮转变成满管流,转轮叶片将过流槽中的水体分割成若干水体单元,通过计算可知水流推动量水器转轮转动一周的水体积作为一定值,由电子水量计统计量水器转轮的转数,便可计算出某一时间段内通过量水器的水量。
该种测流方法,流量与流速没有直接的关系,故对层流、紊流、脉动流、混相流等各种流态的流量都能准确地测量,与堰槽流相比,有较宽的使用条件以及更高的准确性和置信水平。
1.2无喉道量水槽无喉道量水槽由巴歇尔量水槽改进而来。
当水流经过量水槽时,读取上下游水尺读数,判别流态为自由流或是潜流。
根据无喉道量水槽的结构尺寸,利用流量公式计算流量或查取水位流量,得出相应的流量。
现无喉道量水槽设计为自由流,并与水井房连通管观测水井水位相对应,同时结合自记水位计,控制水位的升降变化,连续24h 运行,载录水位变化值,查取水位流量关系曲线,计算出日均流量。
该方法结构简单,省工省料,经济实用,便于群众修建,上游壅水较小,槽内不易淤塞;无喉道量水槽一般适用于坡降较大的浑水渠道。
1.3水尺量水在比较规则的渠道上选一测量断面建立水尺,有流速仪在不同水位进行测量,建立出该端面的水位—流量关系曲线,量水时只读取当时渠道的水位,再查对相应的水位—流量关系曲线后,获得当时流量。
也可在水尺上直接标出流量。
此方法简单实用。
1.4自记水位计量水目前,广泛使用的自记水位计类型为浮筒式水位计,又称为槽式自记水位计,由3个部分组成,即感应部分、传动部分、记录部分。
该仪器的原理是利用水位的升降,浮筒也随之升降,比例轮带动记录筒转动,时钟控制记录笔的槽间位置,使记录笔在记录纸上反映水位随时间变化的过程。
灌区量水技术的发展与节水灌溉
农 ｏ 左右，现有的灌 溉设施中， 由于配套不全 、 工程老化等原因， 约有一亿亩的耕地面积没 有发展灌溉效益。同时全国有近 ８ 亿亩没有灌溉的耕地 ， 不同程度地 处在干旱威胁之中。实施农业节水和农 田灌溉节水政策涉及到水利、
期 以来 ， 我们在这方面是重视不足 ， 大部分灌 区缺少科学的计量手段 ， 等条件大致可以分为以下两大类 ： 一次量水仪表 ： 如各种水尺 、 测针 、 对节约用水就没有了—个“ 量度” 的衡量标准， 究竟用多ｄｖ 节约多少 流速仪、 ＇ ， Ｋ， 毕托管等 。 这一类量水仪表的特点主要是测量方法简便、 便于 水， 用多少水才算是节约 ， 超过多少水就算浪费 ， 只有积极推进现代量 操作 、 方便读数。 但是测量误差较大， 难以满足精度方面的要求。 二次 水技术的发展 ， 才能更好为实施节水灌溉， 提高灌溉经济效益服务 。
特设量水设备不可避免的会带来一定的水头损失 ， 而且不同形式 的量 水设备的测流精度 、 测量范围、 抗干扰能力差异很大 ， 因此应该根据灌 区的具体隋况和对量水精度的不 同要求以及具体的边界条件 ， 选择特
设的量水设备。常见的特设量水设备有量水槽、 量水堰、 量水计等。 农业 、 、 、 环保 科技 教育和经济管理等各个方面 ， 需要通过全面规划 、 科 ３ 利用流速仪量水 。通过量测标准渠道断面的水位及断面特征的 ． ３ 学组合使之形成综合节水技术体系， 才能取得最佳的节水效果 ， 使有 流速， 推求过水断面面积及过水断面的平均流速 ， 以此计算渠道过水 限的水资源和农 田灌溉用水量发挥更大效益 ，提高水的有效利用率。 对于现有灌区的渗透损失， 改进地面灌水方法 ， 发展喷、 滴灌及推进经 济灌溉方法并从加强工程管理 、 用水管理 ， 组织管理和经济管理等方 面以保证监督和检验节水技术措施 的有效实施 。各个环节的管理中 ， 征收水费都涉及到水量的问题。必须配之以相应的科学计量手段。长 流量及累积水量 。 用这种方法测流 ， 成果较为精确 ， 但是测流及计算流 量较为费时、 繁琐 ， 而且过水断面要选在渠段平直 、 水流均匀 、 无漩涡 或回流的地方， 断面应与水流方向垂直 ， 然后在此基础上选择断面特 征点。对于斗农渠量水， 采用此方法有较大的困难。 ３ 利用量水仪表量水。量水仪表根据其发展历程 、 ． ４ 工作原理 、 性能
灌区量水的方法
灌区量水的方法
灌区量水是灌溉用水管理的基本条件，是促进节约用水的有效手段，以往的水费计量多采用按面积进行粗狂式预估，这对于节水灌溉是非常不合理的。
近几年来，灌区改革迫切需要完善灌溉用水计量系统。
1.流速面积法
通过各种流速传感器将渠道的平均流速V测量出来，然后通过水位和渠道的形态换算出过流面积S，利用平均流速乘以过流面积即可计算出相应的流量。
2.平均流速公式法
求明渠水流的平均流速的公式有很多，其中典型公式有谢才公式和曼宁公式，流速公式法是通过测量水面的坡度，预估粗糙程度，结合水流截面的形态，利用谢才公式和曼宁公式计算出平均流速，再计算出流量的。
3.水位流量曲线法
利用水位流量曲线的对应关系，测量水位就可以求出流量。
初次使用时需使用其他设备对水位流量进行校准。
4.量水堰槽法
量水堰槽法是利用修建固定的堰槽，利用水位直接换算出流量的，常用的堰槽有三角堰、矩形堰、梯形堰、巴歇尔槽等。
这4种方法中精度最高的是流速面积法，因为它是直接测量水流速度的，其他的3种方法均是采用水力学公式利用水位换算出的流量。
流速面积法最典型的代表产品是多普勒超声波流量计，其利用多普勒效应进行流速测量，内部集成水位计测量水位并换算过流面积。
灌区渠系量水设施的选择与布置
水利水电186 2015年22期灌区渠系量水设施的选择与布置濮冬勇新疆禹王工建筑工程有限公司，新疆阿勒泰 836000摘要：随着灌区渠系量水设施应用要求的不断提高，研究其选择与布置凸显出重要意义。
首先介绍了末级量水设施的应用及要求，分析了灌区渠系量水设施的选择与布置，并结合相关实践经验，就此问题提出了个人的几点体会。
关键词：灌区；渠系；量水；设施；选择；布置中图分类号：S274.4 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)22-0186-01前言作为灌区渠系量水设施应用中的重要工作，其选择与布置在近期得到了长足的发展和进步。
该项课题的研究，将会更好地提升量水设施选择与布置的实践水平，从而有效优化灌区渠系的整体效果。
1 末级量水设施的应用及要求末级量水设施宜采用特设量水设备量水。
特设量水设备包括水位及水深、流速、水压及流向测定的设备。
常用的特设量水设备主要包括：矩形量水堰、三角形量水堰、梯形堰、复式堰、巴歇尔量水槽、长喉槽、无喉道量水槽、闸前量水套管，量水喷嘴、分流计、配水器及各种活动闸堰。
特设量水设备可以就地施工，也可以做成预制件，甚至可以做成活动式的。
量水设施应安装在上游段：上游的泥沙淤积不超过一定范围，避免流速水头过大而产生较大的水头测量误差；出流水舌应该保持下缘通气良好，减少因负压引起的误差。
具体的安装方法因设备不同而异。
但其安装都应遵循以下技术规定：①量水堰、槽应当坚固和不透水，在宣泄最大流量时，不会产生绕渗或下游冲刷等现象，堰顶或喉道应与下游水流方向垂直。
②量水设备所在渠段的地基一定要夯实，无沉陷、漏水现象。
③量水设备的两侧墙应高于上游水位0.1~0.2m。
④淹没式量水设备的挡水墙及量水堰的堰板应垂直于水面及水流中心线，薄壁堰的堰口倾向下游。
⑤末级量水设施一般结构简单，为了方便测读，并能节约资金，通常将水尺直接锚固在量水堰上游面，安装时一定保证水尺零点高程与堰槛高程在同一水平面上，刻度要清晰准确。
灌区灌溉管理策略与方法比较
灌区灌溉管理策略与方法比较灌区灌溉是现代农业中非常重要的组成部分，合理的灌溉管理策略和方法对于提高农田产量、改善农田生态环境至关重要。
本文将比较几种常见的灌区灌溉管理策略与方法，分析其特点和适用性。
1. 定量灌溉策略定量灌溉策略是指按照一定量的水分规律进行灌溉，根据作物需水量和土壤含水量等参数进行测算，准确计算出需要灌溉的水量。
这种策略能够在一定程度上减少水资源的浪费，但需要大量的水文数据和持续的监测，实施难度较大。
2. 定时灌溉策略定时灌溉策略是按照一定的时间间隔进行灌溉，例如每隔一周或十天进行一次灌溉。
这种灌溉策略简单易行，不需要过多的监测和测算，适用于一些简单的农田，但缺乏个性化的水分供应，易造成水资源的浪费或不足。
3. 基于土壤水分传感器的灌溉策略基于土壤水分传感器的灌溉策略是根据土壤水分传感器实时监测的数据进行决策，根据作物的需水量和土壤的含水量进行精确的灌溉控制。
这种策略可以根据具体情况进行个性化的灌溉调整，避免水资源的浪费和不足，但需要高质量的传感器设备和专业的技术支持。
4. 水分平衡灌溉策略水分平衡灌溉策略是根据农田水分平衡原理进行灌溉决策，通过综合考虑降雨、土壤蒸发散发和作物蒸腾散发等水分输入和输出，合理安排灌溉时间和量。
这种策略综合考虑了多个因素，能够最大限度地提高水资源的利用效率，但需要对水分平衡原理有深入的了解和准确的水文数据支持。
综上所述，不同的灌区灌溉管理策略和方法各有特点和适用性。
定量灌溉策略和定时灌溉策略简单易行，适用于一些基础设施不完善的农田；基于土壤水分传感器的灌溉策略可以实现精确的农田水分供应，但需要投入较高的成本；水分平衡灌溉策略是最为综合和科学的灌溉方法，但需要对水文原理有深入的了解。
在实际操作中，应根据具体的农田条件和资源状况选择合适的灌溉管理策略和方法，以实现农田的高效灌溉和水资源的可持续利用。
谷物种植中的灌溉水量计算方法
谷物种植中的灌溉水量计算方法谷物的种植对于灌溉水量的计算方法起着重要影响。
合理的灌溉水量可以提高农作物的产量和质量，同时也可以避免浪费水资源。
在谷物种植中，灌溉水量的计算需要考虑多个因素，包括气象条件、土壤类型、作物需水量以及灌溉技术等。
本文将介绍几种常用的灌溉水量计算方法，以帮助农民和农业专业人士更好地管理灌溉水资源。
一、潜水线法潜水线法是一种简单且实用的灌溉水量计算方法。
该方法基于土壤的蓄水能力和作物的需水量，通过确定潜水线的位置来确定灌溉深度和灌溉间隔。
首先需要对土壤进行水分蓄积试验，以了解土壤的蓄水能力。
然后根据作物的生长周期和需水量，通过将作物根系和潜水线相交的距离确定灌溉深度。
灌溉间隔可以根据土壤的干湿程度和作物的生长情况进行调整。
潜水线法能够较好地满足作物的灌溉需求，但对土壤水分的监测和灌溉管理要求较高。
二、蒸散发法蒸散发法是一种基于作物蒸散发量的灌溉水量计算方法。
蒸散发是指农田中土壤和植物表面的水分蒸发和蒸腾所消耗的量。
通过测定蒸散发量，可以准确估计作物的需水量，并据此确定灌溉水量。
常用的测定方法包括蒸发皿法、蒸发站法和蒸发计法。
根据不同作物的需水量系数和生长周期，可以计算出每次灌溉的水量和灌溉间隔。
蒸散发法可以有效地控制灌溉水量，但对蒸散发量的准确测定和作物的需水量系数的确定有一定的难度。
三、水量平衡法水量平衡法是一种综合考虑农田水分收支的灌溉水量计算方法。
该方法通过建立水量平衡方程，综合考虑农田的降雨入渗、土壤蓄水、作物需水和灌溉水量等因素，确定灌溉水量。
水量平衡方程可以表达为降雨量加上灌溉量减去产流和蒸发散发量等于土壤蓄水和作物的蒸散发量。
通过对农田水量平衡方程的动态调整和监测，可以合理确定灌溉水量和灌溉间隔。
水量平衡法需要准确收集和监测农田的水分数据，因此对设备和人力的要求较高。
四、计算机模型方法计算机模型方法是一种利用计算机模拟和数值计算的灌溉水量计算方法。
通过建立农田水文水资源模型和作物生长模型，可以模拟和预测农田的水分收支和作物的需水量，从而确定合理的灌溉水量。
浅谈灌区简单量水技术应用
●设 立标志 ， 建立施 测 断面 ， 定量 水方 法 ， 好施 属灌 溉渠道 量水新 技术 范畴 。 确 做 （ 选择要 求 ２） ●量 水测 点布设 完毕 后 ， 将测 点 类型 、 置 、 流方 位 测 ●根据施 测 渠道 流量及 其变 化 范围 ， 选择 与 渠道过 ２ ７
（ ■ 水 测 点 布 设 原 则 ２）
受下 游节 制闸 和壅水 建 筑物 回水影 响的 渠段 ； 为了提 高 测流 精度 ， 量将 测流 段选 在混 凝土 或其他 材料 衬砌 的 尽
精度 可达 ９％ ５ 以上 。 ●量水测 点布设 ， 应从 灌区 水源 、 渠首开 始 ， 自上而 渠段 。通 常用 流速仪 测流 ， ●利用 特设 的量 水设 备量 水 。特 设量 水设 备 ， 系专 下地 进行 ， 干 、 渠 ， 先 支 后斗 、 渠 ， 农 逐级 延 伸 ， 成 一个 形
比较 稳定 的渠段 上量 水 。
便； 它适 用于比 降小 、 沙量大 的渠道 上采用 。 含 量水喷 嘴
正方 形 和长 方 形喷 嘴三 种 ， 有 具 ●量水 网点 布设 ， 应与供 水方 式相 协调 。如 支渠续 按 喷 嘴型 式分 为 圆形 、 水 头损失 小 、 积少的特 点 ； 适用 于比降 小 、 沙量 大 淤 它 含 灌 ， 、 渠 分组轮 灌 ， 斗 农 在支 渠首 量 水 ； 下游 轮灌 组 实 际 用水 量 ， 如条件 许可 ， 可在斗 、 农渠上 增设量 水点 。
出流量 。此法最 为简 单 ， 适用 于渠 道平直 、 断面 规则 、 不
２ 灌 区量 水 网 点 的 布 设 、
（ 量水点 的类型 １】
从 测水点 按其 位置 和作用 不 同 ， 分为 基本 测点和 辅助 断 面水位 ， 该渠 段断面 上 的水位— —流量 关系 曲线 查 测点 两类 。基本 测点包 括水源 、 渠首 、 配水 点 、 分水 点 测 点 。辅助测 水点 包括平 衡点 、 用点测 点 。 专
巴歇尔量水堰在景电灌区的应用
巴歇尔量水堰在景电灌区的应用摘要：随着社会经济的发展，一些传统的量水设施已不能满足经济市场化的要求，必须调整管理思路，对不适应灌区的三角形量水堰、梯形量水堰、无喉道量水堰，逐步淘汰，大力推广适应景电灌区的巴歇尔量水堰；同时引进先进量水仪器和技术，加强灌区的用水管理。
关键词：巴歇尔量水堰；景电灌区；自计式测流仪景电工程是全国大型高扬程提灌工程之一，灌区灌溉面积5.33万hm2，其中一期灌区灌溉面积2万hm2，总干渠1条，支渠18条，斗渠370条；二期灌区灌溉面积3.33万hm2，总干渠1条，支渠40条，斗渠744条。
整个灌区由这些干、支、斗渠构成输水网架，保证灌区的灌溉用水。
每条支、斗渠上都有一个量水堰，准确计量过水流量。
1景电灌区量水设施的确定自上水灌溉后，灌区渠道采用过三角形量水堰、梯形量水堰、无喉道量水堰、巴歇尔量水堰等几种量水设施；每种量水堰都各有优、缺点。
三角形量水堰优点是量水准确，但只使用于在顺直、水平的矩型渠道中，其适用范围较小，不适用灌区的梯形渠道。
梯形量水堰结构简单，造价低，易安装；但量水时雍水较高，水头损失较大，堰前易沉积泥沙，测流范围0.1～1.0 m3/s，所以不适应景电灌区。
无喉道量水堰经济实惠，易于安装；但由于喉道短，量水时水位波动较大，量水不准。
巴歇尔量水堰易安装，造价低，量水稳定，能适应各种地形，测流范围广0.1～7.6 m3/s。
经过多年的实践、对比论证，巴歇尔量水堰在灌区适用。
为了灌区统一考核，统一计量，故选定巴歇尔量水堰为灌区量水设施。
2巴歇尔量水堰结构及尺寸巴歇尔槽的构造如图1。
灌区量水堰的喉道宽从25～350 cm，巴歇尔量水堰的各部位尺寸，要严格按照规范中的要求，不能四舍五入，也不能化零为整。
流量Q和喉道上游水位h间的关系式Q=Chn中，系数C和指数n均因规格而异。
灌区量水堰大多数用混凝土现浇，只有少数交通不便的渠道采用装配式，民调渠量水堰（b=3.05 m）为防止冻胀变形采用钢制量水堰。
(完整版)灌区量水方法
概述
灌区量水是实行计划用水，按方计征水费，促进节约用 水和提高灌区管理水平的一项必不可少的重要工作。具体地 说，灌区量水有以下几方面的作用：
１、可以较准确地按照用水计划，调节、控制各级渠道的 分水流量，促进节约用水；
２、根据量水结果资料，可以分析计算各级渠道的输水能 力和输水损失，统计计算各地段的用水量和各种作物的灌水 定额，进而提供渠系水和田间水的利用率，为计划用水提供 必要的数据，同时也为新建、扩建或改建灌区提供规划设计 的基本资料；
有闸控制潜流
有闸控制潜流（矩形明渠放水口）
有闸控制自由流
形成有闸控制自由流的条件是： ①水流从闸门下缘流过，即hw/H≤0.65； ②闸后水深小于启闸高度，即h1<hw。
其过闸流量可用下式计算：
QbW h2g(H0.6h 5 W ) 式中：μ——流量系数，一般为0.51~0.64。
其它符号意义同前。
式中：Ｑ——流量（米３／秒）；
b——跌水底宽（米）；
Ｈ——上游水头（米）；
n——为梯形断面边坡系数；
m是流量系数,实测求得，如无实测资料可参考下表
表１ 跌水流量系数
H/b
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
M
0.37
0.415
0.430
0.435
0.45
可根据上述公式和采用的流量系数，绘制水位、 流量关系图表，从图表中查得水尺读数相应的流量。
有闸控制自由流
有闸控制自由流
闸门全开潜流
形成无闸潜流的条件是： ①水过闸时，闸板不阻水，即闸门下缘高
于水面,即hw/H>0.65 ②闸后下游水深hH与闸前上游水深H之比
大于0.7，即hH/H>0.7。 其过水流量用下式计算：
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u:流量系数，H0:闸前总水头，b:闸孔宽度，e:闸孔开度。
灌区量水监测要素
基本理论：水力学； 基本方程：连续方程和能量方程； 基本公式：孔流和堰流； 基本要素：水位、开度、流速
灌区量水规划的一般原则
布设原则：充分利用现有建筑物量水，并视实际需求与可能， 逐步安装特设量水设备； 设置顺序：一般应从源头开始，先上后下，先干支后斗农，逐 级延伸；优先保证用水单元分界点的计量和满足特定目的及需 求； 方法选择：水源及引水渠宜采用水工建筑物量水；配水渠（支、 斗）、分水点（斗、农）宜采用特设量水设备量水； 单元划分：条件有限时，宜适当放大用水单元，单元内部分 摊；条件成熟后，缩小计量单元； 精度要求：计量的精确度不应片面要求过高：一般仪表量水误 差不超过5%；特设量水设备8%；水工建筑物量水10%；
孔流基本公式
水平底坎上平板闸门的出流，H为闸前水头，e 为闸孔开度。当水流行近闸孔时，在闸门的约束 下流线发生急剧弯曲；出闸后，流线继续收缩， 并约在闸门下游（0.5～1）e处出现水深最小的 收缩断面。闸孔出流受水跃位置的影响可分为自 由出流及淹没出流两种。
Q = μ be 2gH 0
Qs = σ s μbe 2gH 0
量水堰
多用三角形和梯形两种。三角形量水堰的过 流能力一般为0.8～64L/s，梯形量水堰过流能 力一般为5～1500L/s；优点是精度高，成本 低，结构简单，观测方便；缺点是抬高了上游 渠道的水位，不适宜纵坡小而水流含沙量大的 渠道；移动式梯形堰为小断面土渠中方便而有 效的测流工具。
三角形薄壁堰
灌区量水站点规划布局
引水渠渠首：观测从水源引入流量及水位；渠首以下50～ 100m水流平稳段或利用引水建筑物本身量水； 配水渠渠首：观测从上一级渠道配得的水量及渠道的输水 损失；渠首以下30～80m水流平稳段或利用配水建筑物本身 量水； 分水渠渠首：观测从配水渠分得的水量及渠道的输水损 失；渠首以下30～50m水流平稳段或利用分水建筑物本身量 水； 平衡点：观测渠道及灌区的退泄和排出水量，为水量平衡 分析；布设在各级灌溉渠道的末端及排水渠上； 专用点：为观测、收集专门的资料；视实际需要布设
三角形薄壁堰： 参数表
堰上水头应大于0.06m。 堰口与两侧渠坡的距离T及 角顶与渠底的高度P，不应 小于最大堰上水头H。
直角三角形量水堰结构尺寸 渠道流量 序号 1 2 3 4 5 6 7 最大水 头H （cm） 30 35 40 45 50 55 60 口高 h （cm） 35 40 45 50 55 60 65 槛高 p （cm） 30 35 40 45 50 55 60 堰高 D （cm） 75 85 95 105 115 125 135 边宽 T （cm） 30 35 40 45 50 55 60 堰宽 L （cm） 150 170 190 210 230 250 270 堰口宽 b（cm） 70 80 90 100 110 120 130
虹吸量水: 图解
竖井式倒虹吸管
斜坡式倒虹吸管
虹吸量水: 图解
倒虹吸效果图
进口应设置拦污栅
跌水（或陡坡）量水
跌水是一种落差建筑物，修建在渠道落差集 中的地方，连接上、下游渠道，从而避免了大 填方或深挖方。 因其流量受影响因素较小，计算又简单，因 而量水精度较高。 水尺应安设在建筑物上游3～4倍渠道正常水 深处，水尺零点与跌水底坎相平，以便直接读 出上游水头。
标准断面量水
系选择（或专门修建）一段断面比较稳定均 直、没有回流影响的顺直渠段（测流渠段也可 以人工加以衬砌，以保证渠床稳定），在渠道 内设立一水位尺，利用流速仪测定不同水位时 的相应流量，绘制水位流量关系曲线； 测流时，测流渠段的水流不应受下游节制闸 或壅水建筑物的影响．
标准断面量水: 断面及水尺
渡槽量水: 图解
虹吸量水
虹吸管是渠道与河流、谷地、道路、冲沟及 其他渠道相交时，为连接渠道而设置的压力输 水管道。 水尺安设在倒虹吸上下游距进出口各约4倍渠 道正常水深处，上下游水尺零点与进口底缘相 平。 利用倒虹吸管量水，进、出口处应设置拦污 栅，并应注意随时清除栅前污物，以提高水尺 读数的精确度，并使水流通畅。
闸涵量水
利用涵闸量水，只要在放水闸门或涵管处安 设水尺，测得相应水位，即可根据水力学原 理，求出相应流量。 当入闸水流不对称时，闸前两侧均需安设水 尺，水尺读数取二者的平均值 闸门启闭高度标尺可直接绘设在闸槽边缘的 边墩上，标尺零点与闸孔完全关闭时的闸门顶 部相平
闸涵量水：上下游水尺
上游水尺: 应设在闸前渐变段上游3～5倍闸 前最大水深处; 下游水尺: 应设在下游水流平稳处； 闸前水尺: 可直接绘设在闸前侧墙上，水尺 距离闸门等于1/4单孔闸宽； 闸后水尺: 可直接绘设在闸后侧墙上，水尺 距离闸门等于1/4单孔闸宽并不得超过0.4m。
过水断面为三角形缺口，角顶向下。常用的 堰顶夹角为45度、90度。 三角形薄壁堰测流精度高，一般适用于比降 较大或有跌坡的小型渠道上，最适宜在实验室 或试验渠道上测定流量（流量小于100L/s）。 堰前易沉积泥沙，降低测流精度。水流中有 较多漂浮物时，堰口容易被漂浮物堵塞，严重 影响精度。同时，三角形薄壁堰过水能力小， 如水流呈淹没状态时，计算复杂精度降低。
矩形薄壁堰： 参数表
矩形薄壁堰： 图解
堰上水头小于0.15m 时，稳定的水头流量关 系已不能保证，使测流 精度大受影响。
堰口宽度b≥0.15m
梯形薄壁堰
梯形薄壁堰结构为上宽下窄的梯形缺口，堰 口侧边比应为1：4（横：竖） 量水壅水较高，水头损失较大，同时堰前易 沉积泥沙 适宜在水头条件较好（渠道比较大）、含沙 量小的渠道上使用。
梯形薄壁堰： 参数表
梯形薄壁量水堰几何尺寸关系表 B 25 50 75 100 125 150 b 31.6 60.8 90.0 119.1 148.3 177.5 H 8.3 16.6 25.0 33.3 41.6 50.0 H 13.3 21.6 30.0 38.3 46.6 55.0 T 8.3 16.6 25.0 33.3 41.6 50.0 P 8.3 16.6 25.0 33.3 41.6 50.0 D 26.6 43.2 60.0 76.6 93.2 110.0 L 64.2 110.0 156.0 201.7 247.5 293.5 流量范围 (L/s) 2～12 10～63 30～178 61～365 102～640 165～1009
渡槽量水
渡槽是输送渠水跨越山冲、谷口、河流及交 通道路等的交叉建筑物。其断面规则，水力条 件稳定，流量计算简单，用作量水精度较高; 用作量水的渡槽，其水面应不受下游壅水影 响，槽身不应有漏水现象; 在渡槽进、出口和中间槽壁上各设一个水 尺，水尺的零点与该处槽底高程相平; 中间水尺读数为槽内水深或称为平均水深。
跌水量水: 图解
跌水量水
特设量水设备
特设量水设备，系专门为量水而设立，不作它用； 这类设备一般分为量水堰和量水槽。
常用特设量水设备 薄壁堰 特 设 量 水 设 备 量水堰 宽顶堰 实用堰 量水槽 长喉道量水槽 短喉道量水槽 常用特设量水设备 三角堰、矩形堰、梯形堰、抛物线型堰 矩形宽顶堰、圆头形及无底坎宽顶堰 曲线形实用堰、折线形实用堰 矩形,梯形,U形,三角形,抛物线形 巴歇尔量水槽,无喉量水槽, 矩形或抛物线形短喉道测流槽,
量水设备选择的基本要求
准确度：应具有一定的量水精度和准确度，以满 足需求为原则； 适应性：量水设备应与渠道的过流能力相适应， 造价低廉，施工简易，观测方便； 便捷性：测算要简捷，观测和计算要简单，宜行 水头损失要小，测流范围要大； 灵敏度：测水设施应具有适当的灵敏度，能够正 确及时感知水情变化； 抗干扰：抗干扰，水质、水温、泥沙等影响；
水工建筑物量水
利用水工建筑物量水是较为经济、简便、避免 二次水头损失的量水方法，在有可能用水工建 筑物量水的地方，应优先考虑使用。 常用的量水水工建筑物
闸涵 渡槽 虹吸 跌水
水工建筑物量水: 适用条件
建筑物完整无损； 设备良好； 无泥沙淤积及杂物阻水； 符合水力计算要求； 流速应小于0.7m/s(侧面引水)； 水流对称进入建筑物(正面引水)； 闸门提起高度应一致
标准断面量水: 示例
问题？
浮标量水
方法
将浮标投入水中，观测单位时间内浮标运行的 距离,即可得到水面流速，再乘以系数即得断面 平均流速。
要求
该方法对渠道、水流无特殊要求，但水面应该 无波动，无涡流。 新版国标《灌溉渠道系统量水规范》未列入浮 标量水方法。
浮标量水: 图解
水面浮标
杆浮标
水面浮标易受风的影响，如改为底部加重，部分沉于水中的圆 杆，则浮标可呈垂直式的漂流而反应垂直断面的平均流速，称 之为杆浮标。
Q （L/s）
50～70 70～100 100～140 140～185 185～240 240～300 300～375
三角形薄壁堰： 图解
矩形薄壁堰
矩形薄壁堰分为无侧收缩和有侧收缩两类； 堰顶宽度与行近渠槽等宽时称为无侧收缩矩形 薄壁堰；堰顶宽度小于行近渠槽宽度时为有侧 收缩的矩形薄壁堰。 一般在坡降较大的顺直平滑的矩形清水渠道 上使用 矩形薄壁堰前泥沙容易沉积，影响测流精度
流量计算基本公式
为了控制和调节河渠中的水位和流量，常在河 渠中修建各种闸坝。从闸门下泄的水流与闸门下 缘相接触的称闸孔出流；从建筑物顶部溢过，不 与闸门相接触的称堰流。根据堰坎厚度与堰顶水 头之比，又分为①薄壁堰流(<=0.67）；②实用 堰流(0.67,2.5]; ③宽顶堰流(2.5,10];当大于 10时，则为明渠水流。
灌区量水技术
中国灌溉排水发展中心 北京 2011.07.10
灌区量水主要内容
灌区量水任务 站点规划布局 流量计算公式 灌区量水监测要素 规划的一般原则 设备选择要求 标准断面量水 浮标量水 水工建筑物量水 特设量水设备 仪表量水