江东灌区水情自动测报系统中渠系流量系数率定

聂龙涛，李世琴，姜 波

(1. 齐齐哈尔市江东灌涝区工程管理处，黑龙江 齐齐哈尔161005;2. 北京水利科学研究院，北京100044)

1 进行流量系数率定工作的必要性

江东灌区自动水情测报系统设立1个中心站，6个干渠节制闸水位雨量遥测站，9个支渠水位遥测站，2个田间水位遥测站，1个田间气象站。经过几年的实际运行，对渠系流量进行了实际测流，并通过流量计算对渠系流量系数进行了修正。

江东灌区六干渠渠系的水工建筑物虽然具备量水条件，但流量系数的大小与建筑物类型、结构型式、进水口翼墙型式和水流形态等有关，当流量公式选定后，流量的准确程度又表现在流量系数的精度上。根据多年来国内各灌区使用证明，尽管建筑物类型和进水口翼墙型式与理论上试验的条件相同，但流量系数也由于建筑材料不同、施工技术好坏而有所不同。另外，流量的大小也影响流量系数，往往随着流量减小而流量系数也减小。因此，渠系需要在常用流量范围内，进行流量系数的率定工作。

2 流量系数率定方法与结果分析

采用水利部科技推广中心北京新禹万融科技有限公司的澳大利亚生产的斯服多功能流量计，对六干渠渠系有关断面进行了测量，断面部位包括渠首闸下游、各节制闸上下游及各支渠进水闸下游共16个断面( 支渠下游未形成渠道断面的设在内) 。观测采用1/2、1/3 及2/3 渠底宽定位测量方法。实测的渠道水深与流速及计算的流量见表1。在已知的流量Q、闸堰宽b、上游水深H、下游水深h 及闸门开度e 等参数情况下，进行流态判别后，采用相应的流量计算公式反算出流量系数，计算结果见表2。根据实测结果，对江东灌区自动测报系统中的有关流量系数进行了修改。

表1 江东灌区渠系用斯服流量计量测的水深与流速及流量

表2 江东灌区各涵闸量水建筑物实测流量系数表

由表2 的结果可知，渠首的流量系数0.652 与原经验值0.64 差不多，因为渠首由中引干渠引水，引水闸前后无甚干扰，渠首闸建筑又比较规范，所以出入不大。由于节制闸上游有支渠引入口，其上游水深干扰较大，因而引起其流量系数的变化，尤其是1 号节制闸与2 号节制闸淹没流态时的流量系数分别为0.9627 与0.8528，更为特殊的是扎龙节制闸，由于其闸后经消力池、渡槽、消力池，再衔接下游渠道，路径收缩与扩散，甚为复杂，闸上游断面的流速比下游的大，因此，应该考虑行进流速水头，但系统程序中未设置这一步，以致于出现流量系数＞1 的不合理的现象，若上游水深乘以1.039 的动力系数后，即能得到0.852 的流量系数。

测流是在江东六干渠通常运行方式下进行的，相应算得的流量系数适合于这种运行情况。倘若，运行方式改变较大，那么，其流量系数也随之改变。流量系数是水情自动测报计算流量的前提保证，直接关系到系统流量计算的准确程度，以及人们对整个自动化系统的认可程度。因此，在灌区管理中建立一套经常测流的制度，以便积累本渠系的运行经验，从而提高检测的精度。各取水口准确的水量计量是灌区合理调度灌溉用水量、正确执行用水计划、加强用水管理的前提，也是衡量灌区灌溉管理水平和自动化程度的重要保证。因此，渠系需要在常用流量范围内，进行流量系数的率定工作。

［1］张子英. 灌区建筑物量水手册［S］. 北京: 北京科学技术出版，2002.

［2］蔡勇，周明耀. 灌区量水实用技术指南［M］. 北京:中国水利水电出版社，2001.

［3］国家节水灌溉北京工程技术研究中心，中国水利学会水利测量技术研究会灌区量测技术学组. 灌区量配水设备试验研究［M］. 北京:中国水利水电出版社，2001.