定型量水渠段總體結(jié)構(gòu)包括定型斷面量水渠段、乙醇空氣磁翻板液位計(jì)和流量積算儀 3 個(gè)部分。渠段主體部分通過(guò)工廠化生產(chǎn)。水位傳感器選用磁翻板液位計(jì)替代原有的靜壓式液位計(jì)，用來(lái)克服“零漂”“溫漂”等問(wèn)題，使得測(cè)量穩(wěn)定可靠，精度高，適合野外長(zhǎng)期使用。流量積算儀則用來(lái)接收磁翻板液位計(jì)輸出的電信號(hào)，并通過(guò)事先錄入水頭(電阻)與流量函數(shù)關(guān)系的微處理器，*終將流經(jīng)定型斷面量水槽的瞬時(shí)流量和累積流量顯示出來(lái)，加裝乙醇空氣磁翻板液位計(jì)信息傳輸裝置，向管理部門實(shí)時(shí)傳輸水量信息。定型量水渠段設(shè)計(jì):

 

(1)渠段長(zhǎng)度

根據(jù)《灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范》(GB/T 21303 －2007)，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)乙醇空氣磁翻板液位計(jì)斷面的渠段長(zhǎng)度，應(yīng)大于 20 倍*水深。定型斷面量水渠槽的渠段長(zhǎng)度如表 1 所示。

(2)比降

根據(jù)上海市崇明生態(tài)灌區(qū)地形特點(diǎn)和農(nóng)渠實(shí)際比降，比降采用 1/500 和 1/1000。

(3)水力非常好的斷面設(shè)計(jì)參數(shù)確定

以濕周*小為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)常用乙醇空氣磁翻板液位計(jì)斷面的非常好的水力參數(shù)分析，推薦優(yōu)化、實(shí)用的混凝土襯砌輸水明渠橫斷面，確定水力非常好的斗農(nóng)渠邊坡系數(shù)為。

 

此外，U 型非常好的斷面為圓底直角時(shí)，設(shè)計(jì)乙醇空氣磁翻板液位計(jì)水位線上在圓心上。斷面參數(shù)見表 2。

 

根據(jù)非常好的斷面參數(shù)，預(yù)制定型渠段，并預(yù)留乙醇空氣磁翻板液位計(jì)和流量積算儀的位置，供后續(xù)安裝。

(4)渠段安裝乙醇空氣磁翻板液位計(jì)

為便于直接確定渠道比降，定型斷面在工廠制作時(shí)，在渠道堤頂安裝乙醇空氣磁翻板液位計(jì)水準(zhǔn)氣泡，當(dāng)水準(zhǔn)氣泡居中時(shí)，設(shè)定的定型渠道斷面比降即為 1/500 或 1/1000時(shí)，不需再進(jìn)行乙醇空氣磁翻板液位計(jì)渠槽斷面參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)率定，通過(guò)量測(cè)定型斷面渠道水深，即可求得過(guò)水流量。圖 5 為設(shè)置水準(zhǔn)氣泡的梯形渠道定型斷面和 U 型渠道定型斷面示意圖。

4 結(jié)論

本文以上海市崇明生態(tài)科技灌區(qū)為例，結(jié)合大型平原自流灌區(qū)特點(diǎn)，提出分級(jí)量水方案，即采用水工建筑物量水法、標(biāo)準(zhǔn)斷面法，分別洪金灌區(qū)干渠首、縣域分界閘、斗渠首進(jìn)行量水;在進(jìn)行農(nóng)渠量水時(shí)，提出一種全新的定型渠道斷面，解決農(nóng)渠量水難題。同時(shí)，該分級(jí)量水方案在不打破灌區(qū)原有的管理模式基礎(chǔ)上，通過(guò)水量信息的互聯(lián)，建立灌區(qū)用水乙醇空氣磁翻板液位計(jì)計(jì)量系統(tǒng)，滿足了農(nóng)戶對(duì)計(jì)量可讀的需求，提高了灌區(qū)管理的效率，有利于農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的推進(jìn)。對(duì)于增強(qiáng)灌區(qū)節(jié)水意識(shí)，強(qiáng)化節(jié)水管理，將起到積極作用。同時(shí)亦為其他平原自流灌區(qū)制定量水方案提供參考。