灌区渠道测流技术.pdf

目 录 一、渠道及流态 二、渠道测流方法 三、渠道测流设备 四、设备的选型及安装维护 1. 选型 2. 选址 3. 安装 4. 维护 五、测流设备的率定 1. 对比测流工况与次数选择 2. 流速仪法的具体方法 3. 对比测流数据处理 4. 率定结果处理 六、测流设备的测量精度提高 七、在线测流系统的一般结构及组成 八、相关规范标准 九、国家水资源监控能力建设项目灌区渠首取水 一、渠道及流态 渠道也即明渠（英语 open channel ）是一种具有自由表面（表面上各点受 大气压强的作用） 水流的渠道。 根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。 前者 如天然河道；后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。 明渠流动是水流的 部分周界与大气接触具有自由表面的流动。由于自由表 面上相对压强为零， 又称为无压流动。 明渠一般作为明渠水流的简称， 英语 open channel flow 。 明渠的特性有三点 ：水面一定与大气接触；且水位及流量跟随横断面的变 化而变化；最后就是水流方向由重力决定，由高向低的方向流动。 根据这个特性我们可以知道除了平时的河道和人工运河外， 由于排水管道的 水流并未充满管道，所以这些都属于明渠。 按照运动要素是否随时间变化，明渠可分为明渠 恒定流 和明渠非恒定流。 按照运动要素是否随流程变化，明渠可分为明渠 均匀流 和明渠非均匀流。 按照变化的缓急程度，明渠可分为明渠急变流和明渠渐（缓）变流。 以上三个分级标准可以任意搭配，比如：明渠非恒定非均匀渐变流。 注意：不存在明渠非恒定均匀流。（当然也就不存在明渠非恒定均匀渐变流 和急变流），原因是：水面有波动，不可能产生明渠非恒定均匀流。 急流与缓流： 明渠中由于流速与波速的比值不同而出现的两种不同性质的水 流形态。流速小于波速，外界干扰引起的水面波动能逆流上传的水流称为缓流。 缓流水势平稳， 遇到底部障碍物时水面下跌。 流速大于波速， 外界干扰引起的水 面波动不能上传的水流称为急流。急流水势湍急，遇到底部障碍物时水面隆起， 一跃而过。 二、 渠道测流方法 明渠测流方法从原理上可分为两大类： 水位法 与流速面积法。 水位法 是通过测量量水建筑物的上游水位（或上、下游水位）或渠 道水位并经经验公式（或理论半理论公式 )或实验曲线换算成流量来实 现计量的。 流速面积法 不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际 上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得 流量。 1 、水位法 水位法主要有两大类： 一类是通过测量顺直渠道 （流态为恒定均匀流） 的 水位，然后通过理论或半理论公式 （如谢才公式与曼宁公式） 或水位流量关系曲 线来计算出或插值出流量； 另一类是通过测量水工建筑物的上下游水位， 然后应 用经验公式或实验曲线来求出流量。 第一类通过测量渠道水位来求流量的方法要求渠道流态必须为自由出流 （也即恒定均匀流），不能出现下游雍水现象（也即淹没出流）。 第二类通过水工建筑物量水的方法也要求下游最好为自由出流， 虽然这种