紅旗水庫灌區(qū)流量率定方法的研究

關(guān)勝文

摘?要：?國家水資源監(jiān)控能力建設是落實2011年中央一號文件精神，實行最嚴格水資源管理制度的重要技術(shù)支撐和主要工作，是水利信息化建設的龍頭工程。農(nóng)業(yè)用水量的確定對嚴格把控水資源三條紅線以及農(nóng)業(yè)水價改革具有重要意義，灌區(qū)流量率定工作的關(guān)鍵在于確定好正確的流量率定方法。本文就水位-流量關(guān)系線法以及明渠流量計法對大連紅旗水庫灌區(qū)的適用性、準確性做了對比，分析了2017年至2019年紅旗水庫灌區(qū)流量率定的工作成果，為灌區(qū)流量率定方法的選擇提供參考

關(guān)鍵詞：國家水資源監(jiān)測工程;?流量率定;?明渠流量計;?水位-流量關(guān)系

【中圖分類號】S274.1??【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）18-0257-01

水資源作為一種重要的資源，嚴格管理好水資源至關(guān)重要，對于灌區(qū)來說，在滿足農(nóng)業(yè)灌溉的基礎上，最大程度地提高用水效率對節(jié)約水資源有著極大的作用，這就需要對灌溉用水量做到嚴格的統(tǒng)計，因此做好灌區(qū)流量率定工作至關(guān)重要。

1?紅旗水庫灌區(qū)流量率定工作概述

1.1?紅旗水庫流量率定工作來由

紅旗水庫灌區(qū)流量率定工作作為國家水資源監(jiān)控能力建設一期工程的一部分，目的在于掌握農(nóng)業(yè)灌溉的用水量，該項目于2016年建成，根據(jù)省項目辦要求和相關(guān)技術(shù)規(guī)范，在灌溉期開展流量監(jiān)測工作。并且在獲取到各個監(jiān)測點實測流量的基礎上，通過研究分析，確定各監(jiān)測點流量轉(zhuǎn)化參數(shù)，為準確推算各取水口取水量提供技術(shù)支撐。

1.2?紅旗水庫灌區(qū)情況簡介

紅旗水庫位于普蘭店區(qū)星臺鎮(zhèn)與城子坦鎮(zhèn)交界處劉屯村，碧流河支流吊橋河上，壩址以上流域面積96.01平方公里，多年平均徑流量2976萬平方米，始建于1968年10月，竣工于1969年8月。

水庫樞紐由大壩、溢洪道、輸水洞等工程組成。大壩為粘土心塘壩，最大壩高?15.50米，壩長390米。輸水工程為壩下埋涵式，洞口尺寸1.8×1.8米，最大泄量17.1立方米/秒。溢洪道為寬頂堰型，凈寬30米，上安有4孔弧形鋼閘門，最大泄量487立方米/秒。

水庫按50年標準設計，1000年一遇標準核核。總庫容?4886萬立方米，防洪庫容1565萬立方米。

灌區(qū)工程于1973年10月建成。灌區(qū)南北長20公里，橫跨吊橋河和余糧河兩條河流。灌區(qū)有渠道自流、沿河補水和庫區(qū)提水三部分。自流灌區(qū)有總干l條，干渠2條。

1.3?監(jiān)測斷面的選擇

根據(jù)灌溉渠首引水情況，水位漲落主要受輸水洞閘門開啟高度和下游渠道閘門開啟高度影響。水位監(jiān)控點布設在渠首以下約20米處的主干渠上，并布設1個流量監(jiān)測斷面，測流斷面河段順直，河段河床由混凝土組成。

1.4?水位-流量關(guān)系線法成果分析

2017年共計比測27次，水位流量關(guān)系圖如圖1。

從2017年的比測成果可以看出，由于受到閘門回水影響，水位流量不成關(guān)系。

1.5?明渠流量計法成果分析

在2018年比測中，各流量級均勻布置了流量測次。為了減少誤差，流量比測的同步性最為關(guān)鍵，明渠流量計和流速儀測流同時進行，以最大限度的保證流量測驗精度和代表性。流量測驗根據(jù)流量測驗規(guī)范進行布設測深、測速垂線，采用測深桿施測水深，懸桿、懸索施測流速。流速儀采用ls68型旋漿式流速儀，測速歷時100秒，起點距采用米繩施測。期間共比測26次流量，最大流量3.99m3/s，最小流量2.53m3/s，流量對比線性圖見圖2。

從上圖可以看出，流速儀施測流量與明渠流量計流量呈單一線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為1.0038。

2?水位-流量關(guān)系線法及明渠流量計法選擇

2.1?水位-流量關(guān)系線法和明渠流量計法的優(yōu)缺點比較

水位-流量關(guān)系線法的優(yōu)點是成本較低，缺點是適用條件比較嚴格，需要在順直的河道中使用而且不能受到上下游閘門的影響。

明渠流量計法相對于水位-流量關(guān)系線法的優(yōu)點是適用條件比較廣，但是成本較高。

2.2?水位-流量關(guān)系線法和明渠流量計法對紅旗水庫灌區(qū)的適用度分析

根據(jù)水位-流量關(guān)系線法以及明渠流量計法成果分析來看，水位-流量關(guān)系線法中出現(xiàn)了很多異常的點不上線，這些點往往是由于閘門位置和水位計距離太近所產(chǎn)生的回流導致。

而采用明渠流量計法后，紅旗水庫的率定結(jié)果比較理想，從流量對比線性圖來看，呈單一線性關(guān)系，滿足率定要求。

3?選擇其它流量率定方法的設想

對于有閘門控制的灌區(qū)渠道來說，可以通過建立閘門啟閉高度與流量的關(guān)系來確定斷面水量。由于閘門啟閉高度直接影響斷面的流量，因此把閘門啟閉高度作為自變量，斷面流量作為因變量，兩者的相關(guān)程度更高。在日后的流量率定工作中可以考慮使用該率定方法，建立閘門啟閉高度與流量的關(guān)系，以達到監(jiān)測出斷面水量的效果。

參考文獻

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