使用LB70-2D型流速仪在U型渠道断面上布设一条测速垂线(中垂线)实测率定流速修正系数的探讨.doc

1、使用 LB70-2D 型流速仪在 U 型渠道断面上布设一条测速垂线(中垂线)实测率定流速修正系数的探讨摘要：本文中作者针对灌区测流量水过程中为简化 U 型渠道的计算，在测流过程中布设一条测速垂线（中垂线）实测流量涉及到的流速系数的取值问题，根据宁夏引黄灌区测流量水规范及相关规程，在惠农渠灌区内选用了一条干渠和两条支（斗）渠对 U 型渠道流速修正系数进行了实测率定并与参照值（梯形或矩形的规定经验取值岸边流速系数）相对照，做对比分析，提出了一些建议。 关键词：LB70-2D 型流速仪；U 型渠道；计算；流速系数 Abstract: in this paper the author for irri

2、gation test in the process of water flow to simplify the calculation of U channel, in the current process layout a speed vertical (perpendicular bisector) measured flow involves velocity factor values of problems, according to the Yellow River in ningxia irrigation water flow measurement standard “a

3、nd related regulations, in benefiting the canal irrigation is a main canal and two branch (measures) channel to U channel velocity correction coefficient for the rate constant and with reference value (ladder or the provisions of the rectangular experience value flow coefficient) phase contrast, com

4、parative analysis, and put forward some Suggestions. Keywords: LB70-2 D type current meter; U channel; Calculation; Velocity coefficient 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 一、问题的提出 惠农渠灌区使用流速仪测流的干、支（斗）渠为 369 条， U 型渠道就占到了 40%，可见，很有必要对 U 型渠道测流量水技术从不同的角度做研究和探讨，针对目前在测流量水过程中为简化计算布设一条测速垂线测流所涉及的流速修正系数的取值问

5、题，本着提高灌区测流量水精度和规范测流量水工作的目的，我根据宁夏引黄灌区测流量水规范及相关规程在惠农渠灌区内选择了一条干渠和两条支（斗）渠，从 2012 年 6月 15 日开始，前后用了 5 个多月的时间，采用逐步逼近法，对 U 型渠道断面布设一条测速垂线（中垂线）测流的流速修正系数进行实测率定并与参考值（梯形或矩形的岸边流速系数规定值）相对照、进行对比和分析，现将实测研究分析过程及成果做一整理，希望借此与大家共同探讨提高灌区测流量水工作中的技术问题 二、实测方案及干、支（斗）渠的选择 此次试验我选择了大四渠、中渠两条支（斗）渠和引五济惠渠（干渠） ，使用 LB70-2D 型流速仪，分别按大、

6、中、小水实测率定出流速修正系数，选择的渠道主要是从惠农渠灌区 U 型渠道的分类，灌溉（受益）面积、过流的边界条件及过流能力等因素来考虑的，具有一定的代表性，惠农渠灌区 U 型渠道的分类及各支（斗）渠简要情况分别见下表（1） 、表（2）： 表(1)惠农渠灌区 U 型渠道分类表 表（2）实测（验）选择渠道简要情况表 三、断面的选择及测垂线布设 实测过流断面设在渠道平直、断面规整、水流平稳的地方，并距出口 50-100 米处。为达到实测目的，此次率定流速修正系数以实测的方法分两个步骤进行，首先测定出左、右岸的岸边流速系数（值测定方法采用逐步逼近法，即在岸边细分割测流断面为若干部分，根据所测部分流量计

7、算总流量推求左、右岸的值，左、右岸是以断面的中垂线为界划分的，值测定是在岸边布设测速垂线若干条，如图（1）所示。 ）后，再确定出值并与参照规定值规（岸边流速系数）相比较。 四、实测成果及分析 1、流速修正系数值率定(实测)与参照值对比及分析表（略） 值的计算 为过流断面流量，A 为过流断面面积（A 是用断面几何参数和水深推算的） ， 、分别为左、右岸的流量， 、分别左、右两岸的岸边流速系数值，Vm1 为水深为 h1（h 中）对应的垂线平均流速。 为岸边流速系数，A、A2 An 分别为水深为 h1 与 h2、h2 与h3、hn 与 h0=0 间铅垂面的面积（部分面积） 。 Ai=1/2(hi+h

8、i+1)bi (b1=b2=b3=bi=bi+1=bn-1)An=1/2hnbn qi 为部分流量。 V=1/2(Vmi+Vmi+1)(i=1、2、3i、i+1n-1) Vn=vmn,为 hn 与 h0=0 垂线的岸边流速系数。 Vm 的计算 Vm 为垂线平均流速（i=1、2、3n）,采用一点法精测即：Vm=Vm 测点流速的计算 测点流速 V 根据流速仪鉴定公式 V=K+C 计算，K、C 为常数（厂家给出或鉴定后给出） ，R 为转数，T 为总历时，对 LB70-2D 而言，要求 T 秒，R20 误差率=100%（为参照规定经验值，即为梯形或矩形的的岸边流速系数经验值，=0.90 或 0.95）

9、 。 2、成果分析 由表（1） 、 （2）和流速修正系数值率定与参照值对比及分析表知： （1）砼板砌护后的 U 型断面的流速修正系数值在 0.819-0.901 之间，说明参照值只能取用=0.90。 （2）除大四渠（类 U 型渠）的中小水的值与=0.90 相比较超出了5%范围以外，其它均在5%的范围内，说明大四渠（类 U 型渠）的值需通过实测加以率定，类、类渠的值可取用=0.90 的值。 五、体会与建议 通过对 U 型断面的流速修正系数的实测率定工作，使我深深地体会到： 1、U 型断面的流速修正系数的测定工作虽是一项技术性、专业性很强的工作，但是没有管理段的积极配合参与是很难取得圆满成功的，因

10、为他们为流速修正系数的测定实施时控制、稳定水位、流量，排除外界干扰提供了保障。 2、要想获得高精度的测试成果，除采用高精度，具有先进水平的仪器，消除仪器本身带来的误差外，尚可从改善或选择良好的外部条件等诸多方面来提高测试成果的精度。 3、选择一个理想的测流断面来率定 U 型断面流速修正系数存在一定的难度，因为影响 U 型断面流速修正系数的因素有渠道的边坡系数、水深、岸边水面宽度、断面面积、测流断面渠底高程、比降、渠道冲淤变化情况、水流的脉动性等。 无论使用何种仪器，何种方法率定流速修正系数，均不是最终目的，而是一种手段，通过率定得值是多少，从而达到提高测流量水精度的目的，为此，提出几点建议： 对 U 型渠道的流速修正系数重新加以率定，特别是对三类渠（大四渠）的中小水的流速修正系数更应进行流速系数的率定工作。 布设一条测速垂线实测流量时，要考虑泥沙淤积后的渠道测流断面面积对流量精度的影响。 本次试验鉴于实测率定手段所限，U 型断面的流速修正系数仅为试验率定，未能从更高的理论高度验证。