一种简单量水设备—圆槽的水力特性

<正> 一、引言 明渠量水是用水管理的基本要素。世界各地对改进用水管理技术的要求日益增加,十分需要准确、低成本的量水设备。自巴歇尔量水槽(巴歇尔,1926)创立以来,简化明渠量水建筑物及改进量水精度的试验一直在进行,导致了无喉道量水槽(鲁宾逊和张伯伦,1960;斯考盖伯等,1967)和瑞普罗格尔、鲍斯、克勒门斯简易量水槽(RBC)的开发。     

小型U形渠道适宜量水设备浅析

在节水灌溉技术的推广应用中,灌区量水是一项基础的、关键性的技术.灌区量水设施灌区节水、实现水资源高效可持续利用具有重要意义。随着节水农业的发展和水价制度的改革，迫切需要研究并推广可对灌区末级渠系计量的量水设备。抛物线形移动式量水堰板和便携式量水槽是针对小型U形渠道测流而提出的量水设备，具有使用方便，结构简单等优点。通过对2种量水设备的比较，模拟分析了在不同渠道条件下的量水性能指标。结果表明：2种量水设备的量水精度均可满足灌区测流要求；抛物线形移动式量水堰板测流幅度大，渠道适应性好；在可以适用的缓坡渠道条件下，可优选便携式量水槽。     

柱形量水槽的研制及应用

<正> 一、前言 量水设备是实行计划用水,按方计征水费,促进节约用水,提高灌区管理水平的必要工具和手段。然而,要在现有灌区中大量修建常规的固定量水设施(诸如:三角堰、梯形堰或巴歇尔量水槽等),不仅耗资巨大,往往受到渠道断面结构、灌溉水含沙量     

准确量水在高扬程提灌区的重要意义

灌溉水利用率（渠系水利用率）是衡量灌区灌溉管理水平的一个重要的综合性指标,它不仅反映了灌区工程建设与管理、用水计划与调度的总体水平,还反映了田间管理和农业技术水平的高低。而这一重要指标真实、准确的反映,需要通过准确量水来实现。高扬程提灌区的高成本特点决定了它更需要准确量水,准确反映渠系水的利用率。通过采取多种措施,在多方面加强管理,不断提高灌溉水的利用率（渠系水的利用率）。通过精确量水在景电灌区逐步应用的事例,说明其在灌区灌溉管理中的重要地位,尤其是促进渠系水利用率提高和促进节约用水、减少水资源浪费方面所起到的作用。     

翼柱型量水槽应用于梯形渠道性能试验研究

为探究翼柱型量水槽在梯形渠道量水的性能,在梯形渠道上通过4种不同量水槽收缩比进行水力性能试验。通过对上游水位、流量和收缩比等进行分析,拟合了流量公式;并对测流精度、上游佛汝德数、临界淹没度以及水头损失进行了分析。试验结果表明:翼柱型量水槽在梯形渠道量水性能良好,水位～流量相关度极高,相关系数的平方R~2达0.997 1,推求的流量公式简易,测流平均误差为2.41%,上游佛汝德数小于0.4,临界淹没度达0.85以上,满足《灌溉渠道系统量水规范》(GB/T 21303-2017)相应要求。     

沟灌简易量水槽水力性能探究

提出了一种针对小流量的、制作安装简易的量水设备--便携式三角形喉道量水槽.该量水槽的原型过流试验在9种流量(0.90,1.44,1.88,2.36,2.84,3.36,3.92,4.57,4.90 L/s)的自由出流和淹没出流工况下进行,设置于断面形式与田间灌水沟相近的U型渠道内,通过测量量水槽内13个控制断面水位,对水面线、傅汝德数、临界淹没度、测流精度等水力性能进行试验分析.三角形喉道量水槽的过槽流量与上游水深具有良好的乘幂关系,复相关系数达到0.999 5;拟合得出自由出流和淹没出流状态下的水深流量公式,计算流量与实际流量比较,平均误差和最大误差均在5%以内.分析了不同流量工况下傅汝德数变化规律,进而确定了临界水深断面产生的具体位置在喉道段后半段,距离量水槽进口为334~355 mm;该三角形喉道量水槽的临界淹没度稳定,范围为0.80~0.86;单个量水槽的流量适用范围为0.90~5.00 L/s.     

陡坡U形渠道椭直形量水槽田间试验

为了解决坡度为1/100~1/200的U形渠道量水问题,开发了一种椭直形量水槽。选用6种不同收缩比,在3种不同规格的U形渠道上进行田间试验。利用量纲分析法推求水深流量关系,提出田间试验中壅水高度的计算方法,探讨壅水长度对量水槽建造位置的影响,分析了测流精度和佛汝德数。结果表明:相对水深与相对流量具有良好的幂函数关系,R2=0.995,由此建立的自由出流流量公式具有一定的精度,平均相对误差为2.38%,最大相对误差为5.04%;量水槽的收缩比应控制在0.55以下;量水槽距离渠道进口应大于渠宽的15倍。研究为椭直形量水槽在陡坡U形渠道上的进一步应用提供参考。     

U形渠道便携式板柱结合型量水槽水力性能研究

针对灌区小型渠道数目多、需测控的断面多、而宜采用的移动式量水设备仍不够完善的问题,借鉴移动式薄板量水槽和圆柱量水槽的优点,设计了一种便携式板柱结合型量水槽,在分析量水槽测流机理的基础上,开展原型试验和数值模拟研究,并应用量纲分析法建立测流公式。结果表明,量水槽具有较好的水位-流量关系,上游壅水高度在1. 85～13. 69 cm之间,临界淹没度在0. 70～0. 91之间,槽前弗汝徳数均小于0. 5;板柱结合型量水槽比现有的圆柱量水槽和带尾翼的圆头量水槽体型小,便携度高,流线分布稍差,上游壅水高度稍大,临界淹没度稍低,但能满足灌区测流要求;量水槽测流精度高,平均测流相对误差为2. 07%。     

灌区U形渠道机翼形量水槽水跃特性的研究

机翼形量水槽是一种适用于平原灌区末级渠系的新型量水设备,其槽后水跃的相关参数是判别量水槽选型是否合理的重要标准之一。为对该问题进行深入研究,选用在灌区末级U形渠道中较有代表性的0.45与0.49两组收缩比,采用基于Tru-VOF方法追踪自由液面、Favor技术实现网格优化的Flow-3D软件,对U型渠道机翼形量水槽水跃进行三维数值模拟,提取槽后水跃的时均流场、流速分布、共轭水深、水跃长度等相关参数,并通过水工模型试验对数模结果进行验证。对比结果表明,二者吻合度较高,从而证明本文所建立的紊流数学模型是合理的,对水跃问题的研究以及机翼形量水槽在平原灌区U型渠道的应用提供一定的工程技术参考。     

自记转轮量水计的研制

<正> 我国不少灌区,灌水技术装备落后,特别是田间渠系很少设置量水设备,无法实行计划用水、经济用水,长期推行水费按亩均摊,造成灌溉水的利用率低、水量浪费严重。因此,研制、推广应用结构简单、计量可靠、操作方便、适于田间渠系使用的小型量水设备,对于实施计划用水、按方收费、促进节水灌溉、提高灌区的管理水平,很有现实意义。 参考国内外有关资料,经过两年的试验研究,研制成了ZL—Q_(60)和ZL—Q_(120)两种型号的自记转轮量水计,并在河南省引黄人民胜利渠田庄支渠推广应用。ZL—Q_(60)和ZL—Q_(120)型自记转轮量水计是一种轻便,可移的小型测流装置,它可直接安装在灌区斗、农渠的     

沟灌简易长喉道量水槽水力性能初探

【目的】针对北方灌区田间沟灌缺乏量水设施的现状,设计一种成本低廉、制作安装简易的新型量水设备—便携式三角形长喉道量水槽,分析其水力性能。【方法】在8个流量(1.03、3.03、5.06、7.00、9.00、11.07、13.07、15.05 L/s)工况下,对该量水槽分别进行了自由出流和淹没出流的水力性能试验,测量了槽内共14个控制断面的水深,分析了不同流量下的水面线变化和傅汝德数(Fr)的变化。【结果】拟合出的不同出流状态下的流量公式中,自由出流状态下的最大相对误差为-3.61%,淹没出流下的为6.54%,平均相对误差均在0.5%以内;自由出流下Fr在断面5到断面7之间等于1,临界水深断面产生的具体位置在喉口段中部偏前段,距离量水槽进口首断面325~385 mm;该三角形长喉道量水槽的临界淹没度可达0.83。【结论】单个便携式三角形长喉道量水槽的流量测量范围为1~15 L/s,喉口长度建议为210 mm,临界淹没度在0.80~0.83之间。     

关于黄河流域农业节水问题

１　渠系配套提高水的利用率１９９８年７月随中科院地学部考察黄河断流问题,考察了４个灌区。山东打渔张灌区的渠系水的有效利用率为０．５,田间水利用率０．５,灌溉水利用率０．２５;河南人民胜利渠灌区年引黄河水６亿ｍ３,灌溉４００００ｈｍ２,灌溉水利用率０．４;陕西泾惠渠灌区９００００ｈｍ２,年引泾河水４亿ｍ３,灌区内有机井１．３万眼,实行井渠双灌,灌溉水的利用率为０．５０５;宁夏青铜陕灌区灌溉水的利用率０．２１。还有些配套程度差的灌区,水的利用率更低。引黄灌区多在５０～７０年代修建的。许多工程只建了渠…     

提高机电灌区灌溉水的利用率

一、溉灌水利用状况灌溉水利用率η_水,即渠系水利用率η_系和田间水利用率η_田的乘积。它是表示渠系和田间工程的技术状况、灌区的工程管理和用水管理水平的综合性指标。其计算式为: η水=A净·m净/W首=η系·η田式中:A_净——灌区净灌溉面积(亩); m_净——净灌溉定额(米~3/亩); W_首——渠首提入总水量(米~3)。上列公式仅是理论计算式,要实地测定,则相当困难。为此,我们作了下述估算:如皋县属沿江平原,平均灌溉净扬程为3.5     

梯形渠道翼柱型量水槽试验研究与数值模拟

【目的】探究翼柱型量水槽在梯形渠道量水的适用性。【方法】对4种不同收缩比的翼柱型量水槽进行水力性能模型试验,并运用Fluent 17.1软件对其中2种收缩比的量水槽进行了数值模拟。通过对上游水位、流量和收缩比等进行分析,拟合得到了量水槽流量公式,并从测流精度、佛汝德数、临界淹没度以及水头损失等方面对其量水性能进行了分析。【结果】翼柱型量水槽在梯形渠道量水性能优良,水位-流量相关度极好,R2可达0.997 1以上,拟合的流量公式简明易用,测流平均误差为2.41%,上游佛汝德数均小于0.4,临界淹没度达0.85以上,通过数值模拟对量水槽水面线和流量进行误差分析,将实测值与模拟值进行比较,二者平均误差分别为3.80%和3.72%,与试验结果高度吻合,模拟结果准确可靠。【结论】翼柱型量水槽可用于梯形渠道量水,且量水精度满足明渠测流规范相关要求。Fluent软件可用于翼柱型量水槽数值模拟。     

灌溉水有效利用系数测算分析中量水方案设计与选择

从灌溉水有效利用系数测算分析工作的现实需要出发,针对技术原理与应用条件各有不同的量水设备或设施的具体情况,从量水设备或设施的布置、选型以及量水方案设计等方面入手,提出了可供灌溉水有效利用系数测算分析工作应用或参考的量水方案,其设计思路与建议有利于促进灌溉水有效利用系数测算分析工作。     

长喉道量水槽的应用研究

介绍了长喉道量水槽的结构、测流原理、设计计算方法以及在江苏省南通市几个灌区 3年多的应用研究成果。实际应用表明 :长喉道量水槽具有稳定的工作性能 ,精度高 ,相对误差小于 5 % ,能满足农用量水设备的精度要求。     

长喉道量水槽的应用研究

介绍了长喉道量水槽的结构、测流原理、设计计算方法以及在江苏省南通市几个灌区3年多的应用研究成果。实验应用表明：长喉道量水槽具有稳定的工作性能，精度高，相对误差小于5％，能满足农用量水设备的精度要求。     

底坎式机翼形量水槽试验研究

机翼形量水槽是一种新型的量水建筑物,为保证量水槽在自由流下工作,设计了底坎式机翼形量水槽。选择3种收缩比,在矩形渠道上进行一系列试验,并运用量纲分析法和不完全自相似理论,拟合得到了量水槽自由流条件下的流量计算公式,拟合度R2=0.9993。结果表明:该公式测流误差小,平均相对误差为1.44%;临界淹没度可达0.88。     

黑龙江省灌溉用水效率指标体系空间格局研究

针对黑龙江省灌溉用水效率低下等问题,基于地统计学理论,对黑龙江省灌溉用水效率指标体系及其影响因素的空间分布特征进行研究。结果表明:从全方向上看,田间水利用效率受空间结构的影响最大,其空间正相关范围最大为145 km;灌溉水利用效率受空间结构的影响次之,空间正相关范围为124 km;渠系水利用效率受随机因素影响较大,空间正相关范围最小,为73 km。大庆、哈尔滨、绥化3地交界处,灌溉水利用效率、渠系水利用效率与田间水利用效率均出现高值,鸡西的鸡东县3个指标值均出现低值。自然因素对灌溉用水效率的影响小于人为因素,其中降水量与灌溉水利用效率、田间水利用效率呈现负相关。     

旱作农业区灌溉水优化配置技术

我国较大型的旱作农业区，大多处于内陆河流域。因灌溉面积大，有效供水少，其灌溉水合理配置问题一直是灌区水管理的难题。灌溉水优化配置就是建立和设计一种有限供水在数量和次数上的合理分配系统，取得较高的灌溉效益。其主要环节是：可供水量分析，渠系输水损失、区域效益配水率和田间灌水定额确定等。其中可供水量依据多年水文资料和地下水提取能力很容易确定，渠系水利用情况也可在量测中得出。现仅对干旱灌区指导配水的关键要素即区域效益配水率和田间灌水定额进行讨论。1区域效益配水率的确定区域效益配水率是指在可供水量相对恒定…