浅析灌区分水闸量测水自动化技术
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组成 。
表 。量 水控 制单元 内置 了不 同流态 下 的流量 计算公 式 ，可进行 过闸流量计 算 ，同时具备 以下功 能：
２ １ １ 闸 门启 闭机 。闸 门启 闭机 是 控 制 闸 门 ． ．
运 行 的工具 。由于 闸门 的结构形 式 、尺寸 大小 、 闸
数据 采集 ：实时采 集 启 闸高度 、 闸前 水深 、 闸
浅析灌 区分水 闸量测水 自动化 技术
于 树 利 王洪 元 周 翠丽 汪永强 毛晓军 孟祥辉 勾宇 慧
（ 山现 代 工控 技 术 有 限公 司 ， 北 唐 山 ０ ３ ２ 唐 河 ６ ０ ０）
摘要 ： 文章介绍了灌 区量测水的设备和方法以及灌区最常见的分水闸量测水 自动化监测技术，对水工建筑物
量 测水法 、流速仪测流 法、水位监 测、 闸位监 测和分水 闸流量计 算方法等进行 了论述 。 关键 词 ：灌区量测水 ； 水 闸量测 水 ； 分 水位监 测 ；闸位监 测 ； 工建筑物量 测水法 ；流速仅 测流 法 水 中图分类号 ： ２ ４ ￥７ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ ） ３ ０ ７ — ３ １ ０ — ３ ４（ ０ ２ ２ — ０ ２ ０
后水深 、瞬时流量和 累计水量 。
孔 多少 、 负担任 务和现 场布 置等 有所 不 同，启 闭机 的形式 也各 不相 同 ，类 型较 多 。常见 的启 闭机 型式 有 卷扬 机式 启 闭机 、螺杆式 启 闭机 、齿条 式启 闭机 和 液压 式 启 闭机 。 因为灌 区分水 闸孔 口较 小 ，且需 要 闭门力 ，所 以，它 使用 的启 闭机多 为螺杆 式 启 闭 机 ，特点 为结构简单 、价格低廉 、具有 下压力 。 ２ １ ２ 闸 门前后 水位 传 感 器 。水 位传 感 器 是 ． ． 进 行 闸前 、闸后水 位测 量 的仪表 。用 于渠道 水位 测 量 的传感 器 形式有 全量 程编码 浮子 式水 位计 、压 力
２１ ０ ２年第 ２ ３期
（ 第２ 期） 总 ３ ０
中 新技术 业 阂高 企．
Ｉ ｃＨＩ Ｈ＾ ＨＩ Ｈ・ ＥＨＴ Ｅ Ｏ ＴＥｃＨ ＰＲＩ Ｅｓ Ｒ ｓ
ＮＯ －３． ０ ２ ２ １ ２
（ ｕ ｌｔ ｅｙ Ｏ．３ Ｃ ｍｕａｉ ｔＮ ２ ０） ｖ
制 灌水质 量 的基本措 施 ，是实行 计量 收费 、促进节
约用水 的必 要工具 和手段 。灌 区量水 的方法 很多 ，
常用 的有 水 工 建 筑 物 量测 水 法 、流 速 仪 测 流 法 、
水 位 计水 位 记 录 法 、特 设量 水 设 备 测 流 法 等 几种
方法。
１ １ 水 工建 筑 物 量测 水 法 ．
数 据采 集 、显示 、校正 、运 算 、传 输 的核心控 制仪
在 灌 区建筑物 中分水 闸数 量最 多 ，起着 分水 配 水 的作 用 ，如 干 渠 一 渠 、 支 渠一 （ ）渠 等 。 支 斗 毛
分水 闸量 测 水 系统 由 闸 门启 闭机 、 闸前 水 位 传 感 器 、闸后水 位传 感器 、 闸位 传感 器和 量水控 制 单元
在 灌 区水情 的监测 过程 中，被测对 象 （ 水位 、
闸位 、流量 ）的信 息 是通 过非 电量／ 电量 的转换 ， 变 成统一 标准 的 电信 号 ，然 后 ，在 微机监控 下 ，进
点是精 度较高 ，但施 测和计算繁琐 。
１３ 水 位 计 水位 记 录法 ．
在 断面稳 定均直 、没 有 回流 影 响的渠 段 内，设
置水 位尺 ，利用 测 绘好 的水 位一 量关 系 曲线 或数 流
行 一系列 的信 息加工和处理 ，最 后输 出监测 结果 。
灌 区量测水 的 设备和 方法 是实现 计划 用水和 控
学模型 查 出或 计算 出相应 的流量 及历 时，就 可计算
出总 的用水量 。
１４ 特设 量 水 设备 测 流 法 ．
２ 灌 区分水 闸的量测 水技术
２ １ 分水闸量测水设备组成 ．
上下移 动位 置转化 成 与之对 应 的旋 转角度 ，然 后送
入光 电编码 器转变 成数 字编 码 ，接 入 闸 门量 水开度
仪或微机进 行数据 处理和运算 。 ２ １ ４ 量 水控 制 单 元 。量 水控 制 单元 是进 行 ．．
当渠系 建筑物 不 能满足 测水 的需求 ，或 为取得
特定 渠段 或灌水 地段 的水 量 资料 ，可 以利用 特设 量
水 设备进行 测水 。特设量 水设 备常 用类型 有三 角形 量 水堰 、梯形量 水堰 、量水 喷嘴 、 巴歇尔 水槽及 无
吼段量水 堰等 。这些 设备可 以就地 施工 ，也可 以预
７ ２
式Ａ Ｃ 法 、超 声波 多普勒 侧视 法 、泵 站机 组特 性 曲 ＤＰ
线测 流法 等测 水方法 。
置 （ 但不 得超 过４ ｃ ）。 ０ｍ ２ １ ３ 闸位 传感 器 。 闸位 传感 器 是进 行 启 闸 ． ． 高度测 量 的仪表 。启 闸高度 测量 的原理 是将 闸 门的
１ 灌 区量 测水 的设备 和方法
国家对信 息化 的重视 ，尤 其是 “ 金水 工程 ”列
工建筑物量测 水 ，是较经济 简便 的方法 。
１２ 流速仪测流法 ． 流速 仪测 流法 ，是 用流速 仪测 定水 流速度 ，由 流速 与过水 断面面 积 的乘积来推 求流 量的方 法 。其
入 １ 金工程 之一 ，为水利 行业信 息化 带来难 得 的发 ２ 展契机 。灌 区水情 的 自动 化监 测是 实现 用水 管理信
利用 具 有标准 放水 口的建筑物 ，如矩形 明渠 放
水 口、矩形 暗涵 放水 口、 圆形涵管放 水 口等 ，测 量
Leabharlann Baidu
制成装 配式构件 。 除 了上述几 种灌 区常 用测水 方法 ，对 于渠 首 、
泵 站等渠 道关键 点还 可 以采 用超 声波 时差 法 、走 航
相应 的 闸前 水深 、 闸后 水深 、启 闸高度等 数据 ，并 根据 相应流 态下 的流量 计算 公式计 算流量 。利用 水
息化 的基础 ，对于 及 时、准确地 掌握 灌区 的水情 ， 实 时拟 定最 佳 的配 水方 案 ，提 高灌 区用水 的管理 水 平具有重 要的意义 。
工作 内容主 要包 括准备 工作 、观 测水 位 、过水断 面
测量 、流速 测量 、现场 检查 、计算 与整理 、建立 数
学 模 型和拟 定 水位 一 流量 关系 曲线等 。该 方法 的优
表 。量 水控 制单元 内置 了不 同流态 下 的流量 计算公 式 ，可进行 过闸流量计 算 ，同时具备 以下功 能：
２ １ １ 闸 门启 闭机 。闸 门启 闭机 是 控 制 闸 门 ． ．
运 行 的工具 。由于 闸门 的结构形 式 、尺寸 大小 、 闸
数据 采集 ：实时采 集 启 闸高度 、 闸前 水深 、 闸
浅析灌 区分水 闸量测水 自动化 技术
于 树 利 王洪 元 周 翠丽 汪永强 毛晓军 孟祥辉 勾宇 慧
（ 山现 代 工控 技 术 有 限公 司 ， 北 唐 山 ０ ３ ２ 唐 河 ６ ０ ０）
摘要 ： 文章介绍了灌 区量测水的设备和方法以及灌区最常见的分水闸量测水 自动化监测技术，对水工建筑物
量 测水法 、流速仪测流 法、水位监 测、 闸位监 测和分水 闸流量计 算方法等进行 了论述 。 关键 词 ：灌区量测水 ； 水 闸量测 水 ； 分 水位监 测 ；闸位监 测 ； 工建筑物量 测水法 ；流速仅 测流 法 水 中图分类号 ： ２ ４ ￥７ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ ） ３ ０ ７ — ３ １ ０ — ３ ４（ ０ ２ ２ — ０ ２ ０
后水深 、瞬时流量和 累计水量 。
孔 多少 、 负担任 务和现 场布 置等 有所 不 同，启 闭机 的形式 也各 不相 同 ，类 型较 多 。常见 的启 闭机 型式 有 卷扬 机式 启 闭机 、螺杆式 启 闭机 、齿条 式启 闭机 和 液压 式 启 闭机 。 因为灌 区分水 闸孔 口较 小 ，且需 要 闭门力 ，所 以，它 使用 的启 闭机多 为螺杆 式 启 闭 机 ，特点 为结构简单 、价格低廉 、具有 下压力 。 ２ １ ２ 闸 门前后 水位 传 感 器 。水 位传 感 器 是 ． ． 进 行 闸前 、闸后水 位测 量 的仪表 。用 于渠道 水位 测 量 的传感 器 形式有 全量 程编码 浮子 式水 位计 、压 力
２１ ０ ２年第 ２ ３期
（ 第２ 期） 总 ３ ０
中 新技术 业 阂高 企．
Ｉ ｃＨＩ Ｈ＾ ＨＩ Ｈ・ ＥＨＴ Ｅ Ｏ ＴＥｃＨ ＰＲＩ Ｅｓ Ｒ ｓ
ＮＯ －３． ０ ２ ２ １ ２
（ ｕ ｌｔ ｅｙ Ｏ．３ Ｃ ｍｕａｉ ｔＮ ２ ０） ｖ
制 灌水质 量 的基本措 施 ，是实行 计量 收费 、促进节
约用水 的必 要工具 和手段 。灌 区量水 的方法 很多 ，
常用 的有 水 工 建 筑 物 量测 水 法 、流 速 仪 测 流 法 、
水 位 计水 位 记 录 法 、特 设量 水 设 备 测 流 法 等 几种
方法。
１ １ 水 工建 筑 物 量测 水 法 ．
数 据采 集 、显示 、校正 、运 算 、传 输 的核心控 制仪
在 灌 区建筑物 中分水 闸数 量最 多 ，起着 分水 配 水 的作 用 ，如 干 渠 一 渠 、 支 渠一 （ ）渠 等 。 支 斗 毛
分水 闸量 测 水 系统 由 闸 门启 闭机 、 闸前 水 位 传 感 器 、闸后水 位传 感器 、 闸位 传感 器和 量水控 制 单元
在 灌 区水情 的监测 过程 中，被测对 象 （ 水位 、
闸位 、流量 ）的信 息 是通 过非 电量／ 电量 的转换 ， 变 成统一 标准 的 电信 号 ，然 后 ，在 微机监控 下 ，进
点是精 度较高 ，但施 测和计算繁琐 。
１３ 水 位 计 水位 记 录法 ．
在 断面稳 定均直 、没 有 回流 影 响的渠 段 内，设
置水 位尺 ，利用 测 绘好 的水 位一 量关 系 曲线 或数 流
行 一系列 的信 息加工和处理 ，最 后输 出监测 结果 。
灌 区量测水 的 设备和 方法 是实现 计划 用水和 控
学模型 查 出或 计算 出相应 的流量 及历 时，就 可计算
出总 的用水量 。
１４ 特设 量 水 设备 测 流 法 ．
２ 灌 区分水 闸的量测 水技术
２ １ 分水闸量测水设备组成 ．
上下移 动位 置转化 成 与之对 应 的旋 转角度 ，然 后送
入光 电编码 器转变 成数 字编 码 ，接 入 闸 门量 水开度
仪或微机进 行数据 处理和运算 。 ２ １ ４ 量 水控 制 单 元 。量 水控 制 单元 是进 行 ．．
当渠系 建筑物 不 能满足 测水 的需求 ，或 为取得
特定 渠段 或灌水 地段 的水 量 资料 ，可 以利用 特设 量
水 设备进行 测水 。特设量 水设 备常 用类型 有三 角形 量 水堰 、梯形量 水堰 、量水 喷嘴 、 巴歇尔 水槽及 无
吼段量水 堰等 。这些 设备可 以就地 施工 ，也可 以预
７ ２
式Ａ Ｃ 法 、超 声波 多普勒 侧视 法 、泵 站机 组特 性 曲 ＤＰ
线测 流法 等测 水方法 。
置 （ 但不 得超 过４ ｃ ）。 ０ｍ ２ １ ３ 闸位 传感 器 。 闸位 传感 器 是进 行 启 闸 ． ． 高度测 量 的仪表 。启 闸高度 测量 的原理 是将 闸 门的
１ 灌 区量 测水 的设备 和方法
国家对信 息化 的重视 ，尤 其是 “ 金水 工程 ”列
工建筑物量测 水 ，是较经济 简便 的方法 。
１２ 流速仪测流法 ． 流速 仪测 流法 ，是 用流速 仪测 定水 流速度 ，由 流速 与过水 断面面 积 的乘积来推 求流 量的方 法 。其
入 １ 金工程 之一 ，为水利 行业信 息化 带来难 得 的发 ２ 展契机 。灌 区水情 的 自动 化监 测是 实现 用水 管理信
利用 具 有标准 放水 口的建筑物 ，如矩形 明渠 放
水 口、矩形 暗涵 放水 口、 圆形涵管放 水 口等 ，测 量
Leabharlann Baidu
制成装 配式构件 。 除 了上述几 种灌 区常 用测水 方法 ，对 于渠 首 、
泵 站等渠 道关键 点还 可 以采 用超 声波 时差 法 、走 航
相应 的 闸前 水深 、 闸后 水深 、启 闸高度等 数据 ，并 根据 相应流 态下 的流量 计算 公式计 算流量 。利用 水
息化 的基础 ，对于 及 时、准确地 掌握 灌区 的水情 ， 实 时拟 定最 佳 的配 水方 案 ，提 高灌 区用水 的管理 水 平具有重 要的意义 。
工作 内容主 要包 括准备 工作 、观 测水 位 、过水断 面
测量 、流速 测量 、现场 检查 、计算 与整理 、建立 数
学 模 型和拟 定 水位 一 流量 关系 曲线等 。该 方法 的优