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灌溉量水使用什么设备,传统设备跟智能设备间的区别?

   日期:2020-09-09    
核心提示:一、灌区量水背景:

一、灌区量水背景:

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。

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。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,进而提供渠系水喝田间水的利用率,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。

3、为按水计量征税费和经济用水管理提供较可靠的依据。

由于我国灌区众多,工程类型、管理水平、经济状况千差玩别,对于量水设备的要求差异较大,现有的量水设备和技术与灌区实际需求仍有较大的差距,突出表现在对利用水工建筑物量水的研究不够,量水设施消耗的水头较大、数据存储记录传输手段落后等,同时由于基础设施建设和资金投入等方案的限制,到目前为止我们除少数设有研究项目的灌区外,绝大多数灌区只在骨干渠道上有一些简陋的量水设施,水量计量仍采用传统的人工模式,不仅量水精度低,量水设施不配套,并且信息处理更新不及时,使得有限的水量量测信息不能发挥其应用的作用。

二、灌区渠道的常用测流方法:

1、水工建筑物法

水工建筑物测流方法,是利用河、渠、湖、库上已有的堰闸、涵洞、抽水站、水电站等水工泄水建筑物,通过实测水头(水头差)、闸门开启高度等水力因素,经率定分析或利用经验公式确定流量系数或效率系数,用水力学公式计算流量的一种测流方法。

优点:

(1)简便易行、经济实惠;

(2)可减少因灌溉系统设置量水设施产生的水头损失;

(3)能取得完整的连续资料;

(4)只要边界条件不变,水工建筑物的水位流量关系是固定不变的,而且是单一关系。

缺点:

(1)水工建筑物的流量系数需通过人工测量来确定,测量精度不太高;

(2)现有的水工建筑物有的经多年运行老化、破损严重,不能符合利用建筑物量水的条件。

2、槽堰测流法

测流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分组成,通过量水建筑物主体段过水断面的科学收缩,使得上、下游形成一定的落差水头,即可用公式、表格或关系曲线,得到较为稳定的水位与流量关系。

测流堰槽一般在没有水工建筑物或现有水工建筑物不能用以量水时,或是要求的量水精度超过水工建筑物量水能达到的精度时,可采用。

优点:

(1)简便易行、经济实惠;

(2)原理简单,使用较方便;

缺点:

(1)需要设置进行土建,施工成本较高;

(2)通常采用超声波水位计测量水位换算流量,测量精度不高;

(3)对水体有阻碍作用。

3、多普勒超声波流量计(速度面积法)

多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应,探头斜向上发出一束超声波,超声波在流体中传播,流体中会含有气泡或者颗粒等杂质(可以认为流体中的杂质和水流的速度一致),当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf, 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。

多普超声波流量计采用速度面积法测流,利用超声波流速传感器测量流速V,利用压力式水位计测量水位H,预先在控制器设置的渠道参数,控制器可以利用水位自动换算出过流面积S,流体的流量公式为:

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -过流面积Q- - -瞬时流量

由于采用了速度面积法测流,其可以适用于任何形态的断面。

优点:

(1)测量精度高,流速精度可达测量流速的±1%。

(2)采用速度面积法测流, 可以适用于各种形态断面或者非规则断面的水流量测量,不需要修建相应的堰槽。

(3)使用简单,只需要将设备固定在渠道里面即可完成测量。

(4)能够测流低至2cm/s的流速,是其他流量传感器无法实现的。

(5)无水头损失,不会对水流造成阻碍。

缺点:

(1)价格比堰槽法的稍贵。

多普勒超声波流量计的安装方式:

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