雷達(dá)流量計(jì)監(jiān)測(cè)灌區(qū)流量的應(yīng)用

我國(guó)陸地面積約960萬(wàn)平方公里，大部分地區(qū)受季風(fēng)影響，形成東南多雨、西北干旱和夏秋多雨、冬春干旱的特點(diǎn)。以多年平均降水量400mm的等雨量線為界，全國(guó)由東北斜向西南北分為東西兩部分。東部濕潤(rùn)多雨，是主要的農(nóng)業(yè)區(qū)，全國(guó)90%左右的人口和耕地都集中在這一地區(qū)；西部屬于干旱、半干旱地區(qū)，沒(méi)有灌溉就很難發(fā)展農(nóng)業(yè)。全國(guó)大部分地區(qū)降水量在年際、年內(nèi)季節(jié)分布上很不均勻。根據(jù)降水量的大小和農(nóng)作物對(duì)灌溉的要求，可將全國(guó)分成常年、不穩(wěn)定及補(bǔ)充灌溉地帶等三個(gè)不同的灌溉地帶。

隨著歷史變遷，我國(guó)的灌溉發(fā)展歷經(jīng)興衰。到1949年我國(guó)農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)仍舊十分薄弱，全國(guó)灌溉總面積約為0.16億平方公里，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本上靠天吃飯。新中國(guó)成立后，我國(guó)的灌溉事業(yè)得到了迅速發(fā)展。分析40來(lái)年的數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），不難看出，我國(guó)的農(nóng)業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于灌溉的發(fā)展。

從述資料中可以看出，灌溉面積的增減與糧食產(chǎn)量有密切關(guān)系，且往往具有一定的超前作用。40多年來(lái)，我國(guó)人口增長(zhǎng)了1倍，人均耕地減少了50%，但人均灌溉面積卻增加了50%，全國(guó)糧食總產(chǎn)量?jī)粼?.6倍，其中占全國(guó)總耕地面積不足40%的灌溉土地上生產(chǎn)出了占全國(guó)總產(chǎn)量80%的糧食。盡管糧食增產(chǎn)是各種農(nóng)業(yè)技術(shù)措施綜合作用的結(jié)果，但灌溉的發(fā)展所起的主導(dǎo)作用則是勿庸置疑的。

本文主要是針對(duì)現(xiàn)在灌渠量水監(jiān)測(cè)提出一整套方案。

根據(jù)對(duì)灌區(qū)的實(shí)際環(huán)境多為小渠道1-5米寬，5米深的渠道，的流量計(jì)為雷達(dá)流量計(jì)。它可以測(cè)量整個(gè)斷面的平均流速，水位，過(guò)流面積，瞬時(shí)流量，累計(jì)流量。相較于其他幾種傳感器，其測(cè)量的精度更高，各種渠道形態(tài)的斷面，例如：矩形，梯形，三角形，U形或者非規(guī)則渠道均可以測(cè)量。初次使用時(shí)只需將渠道的參數(shù)配置進(jìn)控制器內(nèi)即可?？刂破骺梢宰詣?dòng)根據(jù)水位換算出過(guò)流面積。

非接觸式雷達(dá)流量測(cè)量采用速度面積法測(cè)流，利用雷達(dá)流速儀測(cè)量流速V，利用雷達(dá)水位計(jì)測(cè)量水位H，預(yù)先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動(dòng)換算出過(guò)流面積S，流體的流量公式為：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -過(guò)流面積Q- - -瞬時(shí)流量

由于采用了速度面積法測(cè)流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）測(cè)量精度高，流速精度可達(dá)測(cè)量流速的±1%。

（2）采用速度面積法測(cè)流， 可以適用于各種形態(tài)斷面或者非規(guī)則斷面的水流量測(cè)量，不需要修建相應(yīng)的堰槽。

（3）使用簡(jiǎn)單，只需要將設(shè)備固定在渠道上方對(duì)著水面即可完成測(cè)量。

（4）平面微帶雷達(dá)非接觸式測(cè)量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響。能夠適應(yīng)復(fù)雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響，適合各種野外環(huán)境。

現(xiàn)場(chǎng)案例：