農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測版

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(nóng)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(jié)約出300多億立方米的水。

因?yàn)閲矣盟偭浚诓煌碾A段，已經(jīng)有明確目標(biāo)。國家水資源總量28000億立方米，其中可利用量8140億立方米，嚴(yán)格的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(gè)封頂?shù)臄?shù)字。

二、目標(biāo)

灌區(qū)量水是實(shí)行計(jì)劃用水，按方計(jì)征水費(fèi)，促進(jìn)節(jié)約用水和提高灌區(qū)管理水平的一項(xiàng)必不可少的重要工作。灌區(qū)量水有以下幾方面的作用：

可以較準(zhǔn)確地按照用水計(jì)劃，調(diào)節(jié)、控制各級(jí)渠道的分水流量，促進(jìn)節(jié)約用水；

根據(jù)量水結(jié)果資料，可以分析計(jì)算各級(jí)渠道的輸水能力和輸水損失，統(tǒng)計(jì)計(jì)算各地段的用水量和各種作物的灌水定額，進(jìn)而提供渠系水喝田間水的利用率，為計(jì)劃用水提供必要的數(shù)據(jù)，同時(shí)也為新建、擴(kuò)建或改建灌區(qū)提供規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本資料。

為按水計(jì)量征稅費(fèi)和經(jīng)濟(jì)用水管理提供較可靠的依據(jù)。

三 灌區(qū)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(shí)測水頭（水頭差）、閘門開啟高度等水力因素，經(jīng)率定分析或利用經(jīng)驗(yàn)公式確定流量系數(shù)或效率系數(shù)，用水力學(xué)公式計(jì)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?dāng)嗝娴目茖W(xué)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(guān)系曲線，得到較為穩(wěn)定的水位與流量關(guān)系。

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

3、多普勒超聲波流量計(jì)（速度面積法）

多普勒超聲波流量計(jì)流速測量基于多普勒效應(yīng)，探頭斜向上發(fā)出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會(huì)含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)（可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致），當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時(shí)會(huì)使反射的超聲波產(chǎn)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(jì)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(jì)測量水位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)換算出過流面積。

4、雷達(dá)流速儀（速度面積法）

雷達(dá)式測流產(chǎn)品，采用多普勒雷達(dá)測速原理，對水流的表面流速進(jìn)行探測，微波雷達(dá)不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響，可全天候全天時(shí)穩(wěn)定工作。同時(shí)，雷達(dá)可以設(shè)置不同發(fā)射頻率，在多點(diǎn)近距離探測時(shí)，可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達(dá)波束互擾影響。另外，監(jiān)測系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測獲得的速度值（多點(diǎn)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(jìn)行測定。

雷達(dá)流速儀需要配合雷達(dá)水位計(jì)或者超聲波水位計(jì)使用，雷達(dá)流速儀的測量原理也是基于多普勒效應(yīng)的，其采用高頻的雷達(dá)波發(fā)射到渠道水體表面，由于多普勒效應(yīng)，接收到的雷達(dá)波的頻率會(huì)發(fā)生改變，這個(gè)頻差正比于流速的速度。再利用雷達(dá)水位計(jì)或者超聲波水位計(jì)換算出過流面積，即可得到流量。

四、數(shù)據(jù)平臺(tái)

云數(shù)據(jù)展示平臺(tái)：主要用于展示各個(gè)站點(diǎn)的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點(diǎn)的管理，全部站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看，單個(gè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺(tái)可以免費(fèi)使用，如需自建平臺(tái)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。遙測終端機(jī)支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約。