[发明专利]缓坡渠道测流方法

说明书

本发明涉及渠道量水技术领域，是一种缓坡渠道测流方法，按照下述步骤进行：第一步，在设置有量水堰槽的缓坡渠道的量水堰槽下游设计整流段，对整流段的渠道表面进行降低表面糙率的处理；第二步，经降低表面糙率的处理后，缓坡渠道量水堰槽的淹没度降低，缓坡渠道按照量水公式计算得到渠道流量。本发明采用对整流段的渠道表面进行降低表面糙率的处理方式，改善了量水堰槽上下游淹没度，使量水堰槽在高淹没度下也可利用测流公式，对渠道流量进行精确的计算；可有效解决因渠道坡度过缓，造成量水堰槽淹没度过高，无法精确测流的难题。本发明方法实施简便，材料易得，操作简单造价低，适用性强，便于推广使用。

技术领域

本发明涉及渠道量水技术领域，是一种缓坡渠道测流方法。

背景技术

目前对于灌溉渠道系统常有的量水测流方法有流速仪量水法、标准断面量水法、量水堰量水法、量水槽量水法等，其中量水堰量水法和量水槽量水法都属于水位法。水位法是根据渠道的形状、水过流的大小，在渠道内造一段测流堰槽，通过监测过堰槽水流的水位，然后再利用水力学公式可计算出通过堰槽的流量。常用堰槽有：薄壁堰、量水槛、巴歇尔槽、抛物线形喉口量水槽、直壁式量水槽、机翼型量水槽等。水位法具有适应性强、水头损失小、测量精度高的特点，因此在渠道测流方面应用广泛。但水位法依据过堰槽水流的水位进行流量计算的，由于缓坡渠道坡度较小，渠道内量水堰槽下游水位降低量少，其淹没度(下游水位/上游水位)趋近于1，导致水位法在缓坡渠道的适用性降低，测量不准确。以现有国家标准GB/T 21303-2017灌溉渠道系统量水规范中对量水方法适用条件的规定为例，其中量水槛量水要求淹没度控制在0.85左右，抛物线形喉口量水槽要求临界淹没度不宜大于0.88，直壁式量水槽要求淹没度不大于0.83。对于缓坡测流，由于淹没度高，以上量水堰槽均有较大的局限性。标准中对于淹没度要求最为宽松的巴歇尔槽量水法其自由流流量计算公式适用于淹没度小于0.7的渠道，淹没流流量计算公式适用于淹没度在0.7至0.95之间的渠道。对缓坡渠道而言，其淹没度仍超出了巴歇尔槽量水法流量公式适用范围。此外，现有的量水堰槽对渠道的过水能力或多或少产生影响，使渠道过水能力降低，对缓坡渠道的过水能力影响则更大。

发明内容

本发明提供了一种缓坡渠道测流方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有缓坡渠道测流难的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种缓坡渠道测流方法，按下述方法进行：

第一步，在设置有量水堰槽的缓坡渠道的量水堰槽下游设计整流段，对整流段的渠道表面进行降低表面糙率的处理；第二步，经降低表面糙率的处理后，缓坡渠道量水堰槽的淹没度降低，缓坡渠道按照量水公式计算得到渠道流量。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述整流段位于量水堰槽的下游，整流段长度为渠道水深的20至40倍。

上述降低表面糙率的处理为涂覆降糙增光涂料或铺贴光滑膜片。

上述量水堰槽为量水堰或量水槽。

上述降糙增光涂料涂覆厚度为1.5mm至3mm。

上述光滑膜片厚度为0.5mm至3mm。

上述降糙增光涂料为聚脲涂料、聚酯树脂涂料、聚氨酯涂料、环氧树脂涂料、有机硅树脂涂料中的一种。

上述光滑膜片为表面光滑的亚克力塑料板、PVC塑料膜、金属板中的一种。

上述量水堰为薄壁堰或量水槛。

上述量水槽为巴歇尔槽、半圆柱形量水槽、矩形无喉段量水槽、抛物线形喉口量水槽、直壁式量水槽、机翼型量水槽、长喉道道量水槽中的一种。