灌溉水利用率测算.docx

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1、浙江省“十一五”灌溉水利用测算培训教材浙江省“十一五”灌溉水利用率测算培训讲义浙江省水利河口研究院2007年4月目 录前言1 测算技术路线及样点灌区11.1 测算技术路线11.2 样点灌区22 测算方法42.1 自流灌区42.2 提水灌区63 典型末级渠道及样点田块选择83.1 典型末级渠道选择要求83.2 样点田块选择要求94 实用量水技术115 样点灌区主要工作内容及进度安排12附表1-7附件1浙江省灌区实用量水技术讲义。前 言灌溉水利用率是指某一时期灌入田间可被作物利用的水量与水源地灌溉取水总量的比值（）。它反映灌区渠系输水和田间灌溉用水状况，是衡量灌区从水源引水到田间作物水分利用过程中

2、灌溉水的利用程度的一个关键指标，也是反映灌区灌溉工程状况、灌溉技术水平、用水管理水平等因素的一个综合性指标。为适应“十一五”期间乃至今后我国节水灌溉快速发展的新形势和节约型社会建设的要求，科学评价“十一五”全国农业灌溉用水效率与灌溉节水潜力，建立全国灌溉水利用率测算评价网络体系，2006年12月，水利部下发了关于开展“十一五”全国农业灌溉水利用率测算分析工作的通知（水农【2006】617号），全面启动了“十一五”全国农业灌溉水利用率测算分析工作。全国农业灌溉水利用率测算分析工作将历时5年。2006年底，完成各省（区、市）及全国2005年底农业灌溉水利用率测算分析报告；2010年底完成各省（区、

3、市）及全国“十一五”灌溉水利用率测算分析报告。根据水利部对此项工作统一部署，结合浙江实际情况，我省灌溉水利用率测算工作具体由省农田水利总站统一组织领导，各样点灌区管理单位及省水利河口研究院参加。为更好地指导此项工作的开展，顺利完成我省“十一五”灌溉水利用率测算任务，特编制本培训讲义。浙江省灌区实用量水1 测算技术路线及样点灌区1.1 测算技术路线本次“十一五”灌溉水利用率测算技术路线，主要是按照全国现状灌溉水利用率测算技术方案（下称技术方案）进行。根据技术方案，省级农业灌溉水利用率测算工作，主要是在对各省灌区基本情况进行统计与分析的基础上，通过选择不同规模、不同类型、不同工程状况和管理水平的典

4、型代表灌区作为测算样本点，并依据样点灌区的灌溉用水管理资料、灌溉试验与观测资料和灌溉实践经验等，补充必要的典型观测，通过观测调查、计算分析，采用统一的首尾测算分析法（见后），对样点灌区灌溉水利用率进行测算分析。在样点灌区灌溉水利用率测算的基础上，采用点与面相结合，调查统计与观测分析相结合，微观研究与宏观分析评价相结合的方法，按不同分类灌区灌溉用水量进行加权平均，推算出全省农业灌溉水利用率。具体技术路线如图1.1所示。 图1.1省级灌溉水利用率测算技术路线测算主要过程如下：（1）对全省灌区情况开展整体调查，统计分析大、中、小型灌区的数量、分布、工程状况与管理水平、灌溉取水量等，并以此为基础，确定

5、代表不同灌区规模、不同水源类型、不同工程状况与管理水平的典型代表灌区作为开展灌溉水利用率测算分析的样点灌区。（2）利用首尾测算分析法，跟踪开展对“十一五”不同年份样点灌区灌溉水利用率进行测算分析，根据灌溉水利用率影响因素和大、中、小型灌区状况分析，以样点灌区测算值为基础，推算全省大、中、小型灌区灌溉水利用率的平均值。（3）根据不同规模灌区的毛灌溉用水量和平均灌溉水利用率，加权平均得到全省灌溉水利用率的平均值。1.2 样点灌区由以上技术路线可知，全省灌溉水利用率是通过样点灌区的计算结果来推求的，因此确定样点灌区是项目开展的首要任务。样点灌区应按不同的灌溉规模（大、中、小）、灌溉水源（提水、自流引

6、水）、工程设施状况与管理水平（好、中、差）等因素选择。要求样点灌区应具有一定的观测、灌溉试验、灌溉用水管理等资料，并具备相应的技术力量。（1）大、中型灌区样点个数不应少于该类型灌区总数的10和4%，有效灌溉面积应不少于全省大、中型灌区有效灌溉面积的20。根据我省实际情况，大型灌区测算样点不少于3个，中型灌区不少于18个。（2）小型灌区样点个数应选择小型灌区总数的0.5左右，同时满足提水、自流引水每个类型应不少于3个以上的样点。考虑到我省小型灌区数目众多，且均由乡镇或村一级政府管理，基础资料缺乏，测算工作不易开展，本次测算采用“以大带小”原则，均在大中型样点灌区内进行。即每一个大、中型灌区都在灌

7、区自身范围内选择一个局部区域作为“小型”样点灌区，其面积控制在1万亩以下，所有测算工作由大中型样点灌区承担。对于自流灌区，所选的“小型”灌区灌溉水源尽可能单一，取水口便于安装量水设施和管理，最好选择支渠口已安装量水设施的区域；区内种植结构不一定要求与大灌区一致。对于提水灌区，因测算方法不同于自流灌区，不按灌区总进水量测算，主要统计灌溉面积和种植结构，因此只要根据灌区种植结构选择2-3处具有一定典型性，同时又符合“小型”灌区面积要求的区域即可。2 测算方法2.1 自流灌区自流灌区骨干灌溉水源一般都能确定，灌区渠首一般都有量水设施，即使没有也容易安装，因此毛灌溉水量可以较方便地统计出来。灌区实际净

8、灌溉用水量可通过典型末级渠道的实测进行统计。具体技术方法如下：（1）计算公式按照技术方案,采用首尾测算分析法测算样点灌区灌溉水利用率,其计算公式如下(2.2-1)(2.2-2)。 （2.2-1）式中：各灌区的灌溉水利用率（%）； 各灌区的净灌溉用水总量（m3）； 各灌区的毛灌溉用水总量（m3）。各灌区的净灌溉用水总量根据公式3.2-2计算。 （2.2-2）式中： 各灌区的净灌溉用水总量（m3）； 各灌区的第i种作物实际净灌溉定额（m3/亩）；各灌区的第i种作物实灌面积（亩）；n各灌区的灌溉作物种类总数。考虑到各灌区的灌溉水利用率的差异性，建立如下公式（2.2-3）求出全省各类型灌区的平均灌溉水

9、利用率，最后通过加权平均求出全省平均灌溉水利用率，分析计算结果的正确性。 （2.2-3）式中： 全省各类型灌区灌溉水利用率（%）； 各类型样点灌区的灌溉水利用率（%）； 各类型样点灌区的毛灌溉用水总量（m3）； n各类型样点灌区的个数。（2）样点灌区毛灌溉水量的确定对水源比较单一的灌区，其毛灌溉用水总量为灌区水源地实际取水测量统计值；对多水源灌区，即塘堰坝与骨干灌溉水库联合引水的灌区，其毛灌溉水量等于骨干灌溉水库灌溉取水量加上塘堰坝拦蓄降雨径流增加的灌溉供水量或其它水源灌溉供水量。（3）全省大、中、小三类灌区的总毛灌溉用水量对无量水设施的灌区，主要是通过对大型灌区、中型灌区按好、中、差三个档次

10、以及灌溉定额区域分类；小灌区由于数量多、难以统计，全部按一般灌区处理，只按灌溉定额区域分类。然后利用类似的“小型”样点灌区亩均毛灌溉用水量计算该灌区毛灌溉用水量。对有量水设施的灌区，则直接采用其现有的统计资料。根据上述方法，统计出全省灌区的总毛灌溉用水量。（4）样点灌区净灌溉水量的确定净灌溉水量等于灌区该年各种作物种植面积（实际灌溉面积）乘以该作物该年的实际灌溉定额。因此，在计算各个样点灌区的净用水量时，必须摸清该灌区该年主要作物的种植面积（实际灌溉面积）和实际净灌溉定额。实际净灌溉定额可以采用在灌区选择几处典型的末级渠道安装量水设施，通过观测得到田间的实际灌溉水量，利用公式（2.2-4）来确

11、定灌区作物实际净灌溉定额。 （2.2-4）式中： 样点灌区第i种作物实际灌溉定额（m3/亩）； 样点灌区第i条典型末级渠道实际灌溉用水量（m3）；样点灌区第i条典型末级渠道量水处至田间进水口段渠道损失水量（m3）；若量水设施靠近田间进水口，此段渠道输水损失量可忽略；样点灌区第i条典型末级渠道实际灌溉面积（亩）；样点灌区第i条典型末级渠道对应的田间灌溉水利用率（%）。2.2 提水灌区平原河网提水灌区，灌溉水源为河网。灌区内一般划分为若干个微型灌区，杭嘉湖地区称圩区，面积一般在千亩以下，农业灌溉用水相对独立，其灌溉水量、灌溉面积便于统计，灌溉水利用率也比较好测算。但对于整个灌区而言，如果灌区内微型

12、灌区较多，则灌区的总灌溉水量势必难以准确统计，计算灌溉水利用率就比较困难，因此，计算河网灌区的灌溉水利用率不宜采用自流灌区的方法。河网提水灌区的灌溉水利用率的测算，宜采用如下的方法：即在灌区中选择2-3个典型的微型灌区作为灌区的测算样点，通过对这些样点的测算，再利用每个样点的毛灌溉水量与灌溉水利用率加权平均，得出全灌区的灌溉水利用率。全省提水灌区灌溉水利用率的测算，则在提水样点灌区的基础上，参照自流灌区的方法计算。（1）样点灌区毛灌溉水量的确定河网提水灌区灌溉设施多为提水泵站，通过监测泵站的运行，分析泵站的流量与耗电量之间的关系，可分析得到样点灌区的毛灌溉水量。（2）样点灌区净灌溉水量的确定

13、河网样点灌区净灌溉水量的确定如自流灌区，也是通过在田间典型末级渠道安装量水设施、观测作物实际灌溉定额并结合灌区作物种植结构调查分析得到。3 典型末级渠道及样点田块选择由上述可知，灌溉水利用率必须按实际灌溉定额测算，而实际灌溉定额则需通过现场测试取得。为此，每一个灌区都必须选择3个以上由不同末级渠道控制的样点田块，观测本灌区的实际灌溉定额。首先要选择典型末级渠道和样点田块，末级渠道是为了计量灌溉水量，样点田块是提供农作物种植场地，二者相辅相成、缺一不可。具体选择时要二者兼顾，尽可能选择都比较适合的位置，以便准确、方便地获取观测成果。3.1 典型末级渠道选择要求（1） 灌溉水源要有保证由于项目观测

14、要持续数年，因此灌溉水源一定要有保证，不能因为旱情或远离主渠道等原因而无水灌溉。（2） 便于设置量水设施及控制闸末级渠道都处于平坦地带，渠底比降甚缓，水头极其宝贵，而量水设施都要引起一部分水头损失（详见本文第6节）。因此最好选择有跌水的渠道，充分利用跌水的落差，以免增加水头损失。而且，为避免弃水现象发生，还需在量水设施前几十米渠道处安装简易控制闸门，位置如图1所示。（3）量水设施距样点田块要近如果量水设施距样点田块距离较远，则其间还存在渠道输水损失，会给分析工作带来一定的困难，因此，量水设施尽可能靠近样点田块。（4）便于观测和管理由于实际观测时可能要连续测读，因此从生活、通行、照明及量水设施管

15、理等方面考虑，末级渠道应选择离观测者住地较近的地方。3.2 样点田块选择要求（1） 样点田块面积要求样点田块不能太小，但也不能太大，面积介入五十亩一百五十亩之间为宜。为了保证灌溉面积准确，样点田块应便于丈量，其田块最好为规则形状。（2） 种植结构要求样点田块是灌区的一个缩影。通过样点田块观测的实际灌溉定额应该是多种作物的综合定额，因此要求样点田块的种植结构尽可能接近全灌区。（3） 进水口单一样点田块的灌溉水量必须通过典型末级渠道的量水设施，不允许有其它进水口。另外，样点田块不能作为其它田块的灌溉通道，以保证水量准确计量。（4） 作物种类相对固定样点田块的作物种类不宜改变太大，以利观测资料的逐年

16、对比，否则应另选样点田块。4 实用量水技术本项目的开展，关键工作之一是灌区灌溉用水量的现场量测。由于现状我省安装量水设施的灌区较少，即使有也仅在渠首或主干渠重要分水口设置量水设备，末级渠道几乎没有设置任何量水设施，因此，量水设备的设置至关重要。为此，项目组基于我省已有的量水实践，并搜集了国内外大量较为成熟的灌区量水资料，编写了灌区实用量水技术讲义，详见附件1浙江省灌区实用量水技术讲义。5 样点灌区主要工作内容及进度安排样点灌区2007年度除承担基础资料的搜集和测量工作外，还要确定典型末级渠道、安装量水设施。主要工作内容及进度安排如下：5.1 典型末级渠道与样点田块选择（34月）此项工作前已布置

17、，有的灌区已确定并上报；未确定的灌区，按具体要求选择并上报。5.2 灌区内“小型”灌区的选择（34月）按照“以大带小”测算原则，每一个大、中型灌区都需在灌区自身范围内选择一个局部区域作为“小型”样点灌区，此项工作可结合典型末级渠道与样点田块选择同时进行。5.3 灌区灌溉水源和供水口核实（45月）许多自流灌区除主灌溉水源外，往往有其它多个灌溉水源，如溪滩引水、山塘放水等。其灌溉水量累加后相当大，测算中不可忽略，所以首先要将其调查清楚，以免今后出现错误。灌区次要水源可能很多，流量甚小的可以舍去；但流量标准难以统一规定，因为各灌区面积大小不一，次要水源数量不等。以舍去流量之和不大于灌区主水源流量的5

18、为宜。有些自流灌区的骨干渠道除灌溉输水外还担负其他输水任务，如向水厂、工厂企业集中供水，同样，其水量累加后也相当大，灌溉期间，其供水量必须扣除，否则都成为灌溉水量。因此，对灌区内供水量较大的供水口事先同样要调查清楚。同样，流量较小的供水口也可以舍去，以舍去流量之和不大于灌区主水源流量的5为宜。5.4 面积调查和统计（48月）（1）灌区灌溉面积调查和统计有多种途径和办法，如通过当地统计部门、农业部门和乡镇等调查取得。不管采用哪种办法，应力求统计数据准确。（2）小型灌区灌溉面积可与大灌区同时调查统计，但需分表格填报。（3）样点田块的灌溉面积调查必须准确，应以重新丈量为妥，精确到0.1亩。5.5 量

19、水设施安装 （5月底前）（1）渠首已建量水设施的，应检测和复核量水设施的完好情况，如有故障，抓紧修复；流量测试已发现不准确的，要重新率定。（2）其他水源进口流量一般较小，如水尺量水法不便使用，则可参考小型渠道量水法，进行设计、施工和安装。（3）“小型”灌区进水口或其他供水口（如工业、村镇供水等）如已由用水单位设置量水设施的，如电磁流量计、量水堰等，可利用原有量水设施；否则参考小型渠道量水法，进行设计、施工和安装。（4）末级渠道量水设施可直接套用教材中推荐尺寸，需要注意复核淹没度和对上游渠道的影响，而且，在量水设施前几十米处需安装简易的控制水闸，要求水闸安装在上一个分水口之后，量水设施之前。5.

20、6 流量（水量）测试 （6月11月）具体测试方法详见实用量水技术讲义，此处仅就几个注意问题介绍于下：（1）落实观测人员。流量测试本身并不复杂，关键是人员要落实。除自动测试的渠首外，每一个测试点都要落实观测人员。因为观测的数据直接影响着灌溉水利用率测算结果及精度，所以要求观测者要具有一定的文化水平，特别是要有责任心。每个灌水季节都要观测，每次灌水要观测几天，而且要坚持数年；因此观测者必须认真负责，工作细心。（2）检查测试结果作为灌区项目负责者，要及时检查量水结果，发现问题及时解决。（3） 汇集测试资料每个灌水季节结束，及时汇集测试资料，防止资料遗失。5.7 提交成果内容及要求 （1112月） （

21、1） 灌区灌溉工程分布图，图中需标注主水源、次水源、供水口、渠系、“小型”灌区和典型末级渠道、样点田块等位置。（2） 灌区灌溉工程情况，叙述灌区灌溉工程当年改造情况，如渠道衬砌情况、水源增减情况，以及各个水源工程状况，如水库总库容和兴利库容、山塘总库容、水库和山塘集雨面积、堰坝（无量水设施）的取水流量、提水泵站装机情况及设计灌溉流量、引水闸设计引水流量。（文本）。（3） 灌区基础资料统计表（附表1）。（4） 灌区毛灌溉用水量汇总表（附表2）。（5） 灌区逐日降雨统计表（附表3），如灌区内有气象站，直接采用气象站观测资料，跨县界的灌区应多采用几个气象站观测资料；灌区内无气象站，则引用附近气象站的

22、观测资料。 （6） 灌区渠首、支渠口、典型末级渠道量水记录表（附表4、5、6）。（7） 灌区非农业灌溉用水供水口量水记录表（附表7）。附表1 灌区基础资料统计表项目名称主要内容备注灌区位置可参照有关规划设计资料填写。灌区多年平均降雨量(mm)灌区主要种植结构填写本年度灌区主要作物种类及粮经种植比。灌区设计灌溉面积（亩）按灌区设计工况填写。灌区实际灌溉面积（亩）通过本年度实际调查灌区的灌溉面积。小型灌区实灌面积（亩）针对“以大带小”的灌区，填入小型灌区的实际灌溉面积。1号样点田块作物种植结构：样点田块主要作物的种类及其种植面积，可通过实际调查取得。 实际灌溉面积：由典型末级渠道控制的样点田块面积

23、，应通过实际丈量而得，精确到0.1亩。 作物种植情况种类面积实际灌溉面积（亩）2号样点田块作物种植情况种类面积实际灌溉面积（亩）3号样点田块作物种植情况种类面积实际灌溉面积（亩）4号样点田块作物种植情况种类面积实际灌溉面积（亩）附表2 灌区农业灌溉水量汇总表一、灌区总毛灌溉用水量及非农业灌溉用水量灌溉时期灌区毛用水量（m3）非农业灌溉用水量（m3）渠 首（主水源）其它水源水库山塘堰坝提水泵站引水闸小计合计灌区农业灌溉总用水量灌区农业灌溉总用水量=灌区毛用水量-非农业灌溉用水量二、小型灌区毛灌溉水量灌溉时期小型灌区毛用水量（m3）非农业灌溉用水量（m3）渠 首（主水源）其它水源水库山塘堰坝提水泵

24、站引水闸小计合计小型灌区农业灌溉用水量小型灌区农业灌溉用水量=小型灌区毛用水量-非农业灌溉用水量三、样点田块灌溉水量灌溉时期农业灌溉水量（m3）弃水现象合计注：1、灌溉时期指每次灌溉开始结束持续的日期。 2、弃水现象主要指灌溉过程中有无弃水，并大致估算弃水量。附表3 灌区 气象站逐日降雨观测表日期降雨量（mm）日期降雨量（mm）日期降雨量（mm）附表4 灌区渠首量水记录表量水设施： 日期： 渠首位置： 渠道名称： 流量计算式： 时 间上游水位(H)下游水位(h)流 量 (Q)时 段 (t)水 量(W)(时.分)(cm)(cm)(m3/s)(分)m3 注:表中水量(W)=流量(Q)时段(t)60

25、；渠首如为水尺量水法，只要记渠道水位。附表5 灌区“小型灌区”渠首量水记录表量水设施： 日期： 渠首位置： 渠道名称： 流量计算式： 时 间上游水位(H)下游水位(h)流 量 (Q)时 段 (t)水 量(W)(时.分)(cm)(cm)(m3/s)(分)m3 注:表中水量(W)=流量(Q)时段(t)60附表6 灌区典型末级渠道量水记录表量水设施： 日期： 样点田块名称： 渠道名称： 流量计算式： 时 间上游水位(H)下游水位(h)流 量 (Q)时 段 (T)水 量(W)(时.分)(cm)(cm)(m3/s)(分)m3 注:表中水量(W)=流量(Q)时段(t)60附表7 灌区非农业灌溉用水供水口量

26、水记录表量水设施： 日期： 供水口位置： 渠道名称： 流量计算式： 主要用途： 时 间上游水位(H)下游水位(h)流 量 (Q)时 段 (T)水 量(W)(时.分)(cm)(cm)(m3/s)(分)m3 注:1、表中水量(W)=流量(Q)时段(t)60； 2、主要用途指工业用水、生活用水等附件 浙江省灌区实用量水技术浙江省水利河口研究院2007年4月24目 录1 概述31.1量水目的31.2国内灌区量水工作发展状况31.3我省灌区量水工作开展状况31.4编写本文之目的42 灌区量水方法及实用要求52.1国内常用量水方法简介1、252.2量水方法的实用要求73 渠首量水实用技术93.1利用水闸量

27、水293.2利用水尺量水123.3微型灌区泵站电量法量水124 小型渠道量水实用技术134.1简易量水槛2 3134.2流线型三角形剖面堰4154.3矩形渠道半圆柱形量水槽5204.4小型渠道量水方法比较215 末级渠道量水实用技术(推荐尺寸)235.1简易量水槛235.2流线型三角形剖面堰245.3矩形渠道半圆柱形量水槽265.4末级渠道量水布置比较276 量水设备选择、设计与安装296.1量水设备选择296.2量水设备设计296.3量水设备施工306.4进口简易闸门施工327 量水设备运行及管理337.1运行337.2管理331 概述1.1量水目的灌区量水是合理调度灌溉水源、正确执行用水计

28、划、加强用水管理的必要措施，也是衡量灌溉管理水平和灌溉水利用率高低的重要技术手段。根据水利部有关文件精神，最近几年，我省将在若干灌区进行灌溉水利用率的追踪调查，而灌区量水是实施该项工作的重要基础工作。通过灌区量水，可积累不同地区、不同水文年的农作物灌溉用水资料，分析核算灌区灌溉水的利用效率，检验原有农业用水定额的合理性。1.2国内灌区量水工作发展状况随着我国灌区管理体制改革的不断深入，灌区量水工作得到愈来愈多的重视。1985年国务院颁发了水利工程水费核定、计收和管理办法，引发了灌区量水技术的第一个高潮。其中具有代表性的是：农用分流式量水计、简易量水槛、长喉道量水槽的应用等等。此后，由于单板机的

29、普及和推广，一大批用于灌区自动化量水的观测仪表相继问世，使灌区量水水平得到大幅度的提高。但从总体上看，大部分灌区量水设施不完善、精度低；量水设施主要用在干、支渠上，而斗、农渠上的量水计量很少，这与灌区的实际应用需求不相适应。1.3我省灌区量水工作开展状况上世纪90年代初，我省义乌巧溪水库灌区结合节水灌溉项目的研究，从江苏溧阳沙河水库灌区引进农用分流计，在多条支渠口设置，并进一步研发、制造、出售。以后，在水利部科技示范县开展工作中，我院在该灌区布设了无喉道量水槽、U型渠道抛物线量水槽、宁夏QL-1型水量计、广西GWS-200型灌溉水表，加之灌区已设的农用分流计和简易量水槛等共有六、七种量水方式，

30、试图积累一定经验、在全省逐步推广。后因种种原因未能如愿，此项工作逐渐停止。目前，我省已有多个灌区在骨干渠道上设置了流量自动检测系统，如铜山源灌区已设置量水设施16处，基本位于总干渠的县界、站界和流量大的支渠口。其他如乌溪江引水、峡口、横锦等水库灌区也在干渠上设有一定数量的自动量水设施。总的来说，现状我省灌区量水设施局限在骨干渠道，多用于乡镇分界处或流量大的支渠口的量水，而末级渠道和提水灌区安装量水设施较少。1.4编写本文之目的我省近期将开展全省性的灌区灌溉水利用率跟踪调查，因此采用固定的量水设备，采用相同的量水方法，对灌区灌溉水量作逐年观测是非常必要的。本文从灌溉水利用率首尾测算法的原理出发，

31、着重介绍几种适合于渠首和末级渠道的量水方法，供有关灌区参考。由于灌区自然条件千差万别，国内已有的量水方法达几十种，适用条件及利弊不一，本文仅略加介绍。希望我省广大灌区技术人员引用或创造更多的量水方法，以适应灌区量水工作的开展。2 灌区量水方法及实用要求2.1国内常用量水方法简介1、2国内已投入使用的量水方法很多，大致可分为下列几类：（1）利用水工建筑物量水灌溉渠系上设有各种类型的配套建筑物，如水闸、渡槽、倒虹吸、涵管、跌水等。只要这些建筑物的过流符合一定的量水水力学条件，即可用作量水。其原理为通过量测过水建筑物上下游的水位，根据不同流态的流量计算公式，选用适当的流量系数，推求出过水流量和累计水

32、量。其优点既可减少因灌溉系统设置量水设施所产生的水头损失，又可节省大量附加量水设备的建设费用，一举两得。因此，若流量系数经过率定，达到一定精度，应尽可能利用水工建筑物量水。（2）利用水尺量水在断面稳定，没有回水影响的渠段内，设置水尺观测水位，利用率定好的水位流量关系，求得流量。该方法简便易行，设备费用低，容易为群众所掌握。关键是测流渠段的水流应不受下游节制闸或壅水建筑物回水的影响，即测流断面的流量随水位呈单值函数关系变化，如果该断面不为临界水深，往往难以判别，需通过多次过水，凭经验确定。（3）利用特设设备量水特设设备通常指三角堰、矩形堰、平坦V型堰、巴歇尔量水槽、无喉道量水槽、简易量水槛及柱形

33、量水槽等等。一般由行进渠槽、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，使其上下游形成一定的水位差，从而得到较为稳定的水位流量关系。它不可避免的会带来一定的水头损失，使用时应根据具体边界条件和不同的精度要求，选择相应的特设设备。（4）利用仪表类流量计量水仪表类流量计的优点是结构简单、量测直观、计量简便、能累计水量。此类设备对过水断面有两个要求：一是必须规则标准、容易计算面积；二是必须满管出流，出水口被下游最低水位所淹没。其结构组成为节流元件（过水涵管），计数仪表等，如电磁流量计、农用分流式量水计、灌溉量水水表等。其缺点是易被渠中水草等杂物缠绕。（5）利用流速仪量水流速

34、仪测流可以不改变渠道布置、不设任何建筑物。但对测流断面选择要求较高，要求渠段平直、水流均匀、无漩涡和回流，水流方向与断面垂直等。由于流速测点多，测量繁杂，不宜经常使用，通常用于其它测量方法的流量系数率定。（6）自动量水为减少劳动强度，提高量测准确度，并及时向灌区管理部门提供可靠的水位、流量、水量及闸门开度等技术参数，在骨干渠系上建立灌区自动化量测系统已成为发展趋势。该系统由微机、传感器、控制电路、传输机构等组成，其原理是通过传感器对量水建筑物或量水设备上、下游水位进行及时采样，根据数学模型实现对流量的计量，并累积水量。如重庆水文仪器厂生产的WML型微电脑明渠流量计，在观测井内通过超声波非接触测

35、量水位，通过数学模型计算流量，并累计水量。2.2量水方法的实用要求由上述可见，灌区量水方法和量水设备种类繁多。但根据实践经验、渠道条件和外部环境等可知，许多方法并不实用。因此，从应用角度来说，有如下要求。（1）不能影响渠道过流能力设置特设量水设备时，均需缩窄渠道，这样势必影响渠道的过流能力，使得量水设备上游的水位抬高。因此，必须充分估计可能影响的范围，并且要复核渠道两侧堤顶高程。如果影响过大，应重新选择量水设备或加高两侧堤顶高程。泥沙较多的渠道，不宜选择量水堰、量水槛等型式量水设备。因为堰、槛阻挡泥沙通过，产生淤积，导致渠道水力特性改变，影响渠道过流能力。（2）造价低廉、施工简易应尽量利用当地

36、建筑材料建造，造价太高或施工太复杂的型式，都不宜采用。（3）量水设备不能阻碍漂浮物行进渠道中水草等杂物常常浮于表面，如遇量水设备阻挡，将越积越多，如不及时处理，不但影响测流精度，还可能因过流能力减少而抬高上游渠道水位，危急渠道及农田的安全。（4）量水设备要经久耐用、不易损坏量水设备受到人为或自然破坏的现象并不鲜见，如薄壁堰的堰顶存在缺口，就不能应用；自动观测设备中受雷击破坏等。量水设备受破坏后会影响量测精度，从而无法正确计量。（5）自动观测设备须增设保护措施自动观测设备都具有仪表、电缆等装置，极易丢失，必须增加保护措施，如保护箱、小房子等。（6）观测要简单易行、便于群众掌握灌区末级渠道往往距灌

37、区管理单位较远，灌区技术人员可能难以顾及，观测一般要由群众参加，限于群众专业技术水平，不宜采用较难的观测方法。3 渠首量水实用技术3.1利用水闸量水2渠首的控制建筑物一般为进水闸，如平原河网灌区从江河引水。水闸既是控制建筑物，也可根据其泄流能力，计及流量。利用水闸量水，一般采用以下几个步骤和方法：（1）准备工作首先检查水闸的完好情况。建筑物应该完好无损，闸门不漏水，如有缺陷应先行修缮；复核闸底高程、闸孔净宽和其它几何尺寸，并标注于事先绘好的平面图和纵剖面图中，以便查用。（2）设置水尺水流状态的判别和过闸流量的计算，主要是根据水位，而水位数值均依靠水尺测读，因此水尺的设置非常重要，具体要求为：上

38、游水尺：设在上游距建筑物约3倍闸前最大水深处；下游水尺：设在水流出口处以下，距建筑物约等于单孔宽度的1.52.0倍处；门后水尺：直接安设在闸后侧墙上，水尺距离闸门约1/4单孔闸宽（但不能超过40cm）。以上三种水尺的零点均应与闸底在同一水平面上。也可不设置水尺，而是在该测量位置，用连通管将水引入岸边观测井内，井内立水尺观测水位。启闸高度水尺直接安设在闸槽边缘的边坡上，水尺零点与闸孔全关闭时的闸门顶部齐平。（3）水流状态及适用条件水闸量水存在四种水流状态，不同的状态，流量计算式和流量系数均不同。a、闸门全开自由出流：闸门升起，其开启高度e与上游水深之比大于0.65，即e/H0.65；闸门下缘高于水面，下游水深hH与H之比小于0.7，即hH/H0.7，在水力学中属于自由堰流。b、闸门全开淹没出流：闸门下缘高于水面，e/H0.65，hH/H0.7；在水力学中属于淹没堰流。c、有闸控制自由出流：e/H0.65，流量触及闸门下缘流过，门后水深h1小于启闸高度，即h1e，闸门下游被上、下游水面淹没，在水力学中属于淹没孔流。（4）流量计算式与流量系数通过水闸的流量，根据水尺读数，首先进行流态判别，再通过相应的流量公式进行计算。流量系数根据水闸类型和出口形状而定。兹将不同类型水闸，在不同流态下的流量计算式和流量系数列于表3.1。表3.1 流量计算式及流量系数项 目闸门全开自由出流闸门全开淹没出流