[发明专利]一种灌区渠道水位流量关系率定方法

说明书

本发明公开了一种灌区渠道水位流量关系率定方法，采集实际渠道数据，并以此建立物理模型，两者之间通过相似准则关联，然后通过物理模型试验推算实际渠道的水位流量，同时使用实际渠道的数据修正物理模型，这样最终得出一个基本符合实际渠道的线性相关函数。该方法可以对各种灌区渠道水位流量关系的精确率定，而且率定效率高；对于与物理模型的比例不协调的实际渠道，也能够通过曼宁公式进行流量校准。此发明用于水量计量领域。

技术领域

本发明涉及水量计量领域，特别是涉及一种灌区渠道水位流量关系率定方法。

背景技术

近年来，随着我国经济社会的高速发展，资源匮乏和环境恶劣日益成为制约人们对美好生活向往的瓶颈，越来越需要严格管理水资源，践行“节水优先”，也越来越需要积极管理监测水资源。

系统建设实践中发现，对农业灌区的取水计量存在一定的困难，首先是农业用水的复杂性，如何剥离灌区水量和实际需水量存在困难；其次灌区渠道计量的数量大，以广东省为例，需要计量的灌区渠道数量近800宗，工作量很大。最后，灌区渠道计量手段不统一，对不同渠道的适应性及测量精度也不尽相同。依次，积极探索农业用水量的精确统计和灌区渠道计量方法手段的适应性研究是亟需开展的工作。

按设计方案，灌区计量多现场测量渠道水位，并结合率定的水位流量关系来实现推算渠道水量。项目实施过程中发现，部分灌区渠道受制于渠道结构复杂多变以及率定条件不理想等，难以准确测量其水位流量关系，进而影响灌区计量精度。其中一种困境是，受限于实际渠道的放水条件，很难获得超过20组以上的水位流量数据，从而无法获得满足要求的水位流量曲线。

针对上述难题，本技术方案提出了一种新的研究方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灌区渠道水位流量关系率定方法，理论可靠、精度高、速度快且满足灌区计量要求。

本发明所采取的技术方案是：

一种灌区渠道水位流量关系率定方法，包括以下步骤：

a、采集实际渠道的流量参数，流量参数包括实际底宽b_p、实际水位h_p、实际流量Q_p、实际

渠道的横截面面积A_p，获取实际流量逐渐变化过程中，实际水位变化的若干组试验数据；b、依照实际渠道种类制作渠道的物理模型，对物理模型展开试验并采集流量参数，流量参

数包括模型底宽b_m、模型水位h_m、模型流量Q_m、物理模型的横截面面积A_m，获取模型流

量逐渐变化过程中，不同模型水位变化的若干组试验数据；

c、采用重力相似准则还原物理模型的参数，设定平面比尺为λ_i，设定流量比尺为λ_Q，设定糙率比尺为λ_n，则设定还原水位为h_mi，还原流量设定为Q_mi，则h_mi＝h_m×λ_i，Q_mi＝Q_m×λ_Q；/

d、采用实际水位和实际流量率定物理模型，通过线性插值法取一组h_p、Q_p、h_mi和Q_mi，其中h_p和h_mi平均偏差小于1％，然后比较Q_p和Q_mi绝对值偏差；当Q_p和Q_mi的平均绝对值偏差小于8％后，确定上述物理模型符合预期；当Q_p和Q_mi的平均绝对值偏差大于8％时，调整物理模型的糙率，重新进行步骤b、c和d；