農業灌溉用水監測全面版

1. 概述

   我國水資源總量28000億立方米，其中可利用量8140億立方米，力爭到2021年控制全國用水總量是6700億立方米，到2030年控制在7000億立方米。全國農田灌溉的用水量一年平均在3400-3700億之間，能夠提高10%的利用率，就能節約出300多億立方米的水。

   因為國家用水總量，在不同的階段，已經有明確目標。國家水資源總量28000億立方米，其中可利用量8140億立方米，水資源管理制度提出這樣的要求，到2020年控制全國用水總量是6700億立方米，到2030年控制在7000億立方米。2020年、2030年都有一個封頂的數字。

二、目標

農業灌溉用水監測全面版灌區量水是實行計劃用水，按方計征水費，促進節約用水和提高灌區管理水平的一項重要工作。灌區量水有以下幾方面的作用：

• 可以較準確地按照用水計劃，調節、控制各級渠道的分水流量，促進節約用水；

• 根據量水結果資料，可以分析計算各級渠道的輸水能力和輸水損失，統計計算各地段的用水量和各種作物的灌水定額，進而提供渠系水喝田間水的利用率，為計劃用水提供必要的數據，同時也為新建、擴建或改建灌區提供規劃設計的基本資料。

• 為按水計量征稅費和經濟用水管理提供較可靠的依據。

   

  三 灌區渠道的常用測流方法

  1、水工建筑物法

  水工建筑物測流方法，是利用河、渠、湖、庫上已有的堰閘、涵洞、抽水站、水電站等水工泄水建筑物，通過實測水頭（水頭差）、閘門開啟高度等水力因素，經率定分析或利用經驗公式確定流量系數或效率系數，用水力學公式計算流量的一種測流方法。

2、槽堰測流法

測流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分組成，通過量水建筑物主體段過水斷面的科學收縮，使得上、下游形成一定的落差水頭，即可用公式、表格或關系曲線，得到較為穩定的水位與流量關系。

測流堰槽一般在沒有水工建筑物或現有水工建筑物不能用以量水時，或是要求的量水精度超過水工建筑物量水能達到的精度時，可采用。

3、多普勒超聲波流量計（速度面積法）

多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應，探頭斜向上發出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質（可以認為流體中的雜質和水流的速度一致），當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移Δf， 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。

多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預先在控制器設置的渠道參數，控制器可以利用水位自動換算出過流面積。

4、雷達流速儀（速度面積法）

雷達式測流產品，采用多普勒雷達測速原理，對水流的表面流速進行探測，微波雷達不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環境條件的影響，可全天候全天時穩定工作。同時，雷達可以設置不同發射頻率，在多點近距離探測時，可有效地避免相鄰產品的雷達波束互擾影響。另外，監測系統或單位可根據探測獲得的速度值（多點測量），加之河道斷面幾何形狀信息等，對天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量進行測定。

雷達流速儀需要配合雷達水位計或者超聲波水位計使用，雷達流速儀的測量原理也是基于多普勒效應的，其采用高頻的雷達波發射到渠道水體表面，由于多普勒效應，接收到的雷達波的頻率會發生改變，這個頻差正比于流速的速度。再利用雷達水位計或者超聲波水位計換算出過流面積，即可得到流量。