1、关于使用流速仪测流误差原因分析及改进措施通过分析二期抽黄管理局十几年的测流资料，归纳总结了引起明渠测流误差的原因和采取的措施，强调了流速仪测流应注意的事项，提高了渠道流量实测精度，为已经安装的流量遥测、远传设备提供科学依据。明渠测流改进精度 1 二期抽黄管理局流量施测概况 二期抽黄管理局 1997 年抽水灌溉以来，沿线大荔、蒲城、富平三县126.5 万亩农田普遍受益。灌区输水主干渠三条，其中塬下总干渠38km、塬上总干渠 54km、北干渠 46km。灌溉农田 126.5 万亩。设流量施测断面十六处，均分布在北干渠上。灌溉期间使用流速仪测流。 流速仪是一种专门测定水流速度的仪器，常用于明渠流量施
2、测。其原理是利用测垂线将渠道断面划分若干部分，通过实测各条垂线水深和相对水深不同位置测点的时均流速推求出垂线平均流速和两垂线间部分流速，部分流速乘以部分过水断面积得到部分流量；各部分断面之和即断面总流量。 北干渠十六个测点，每个施测断面的测线布设是随水面宽度的变化而变化，按水流深度布设测线。灌区一直使用 SL25-1 型旋桨式直读流速仪测流，采用索吊和测杆两种方式。当水位在 1.0m 以下时用测杆施测，当水位在 1.5m 以上时用悬吊铅鱼施测。由于流速仪轴至铅鱼底的距离是30cm，北干渠水位在 1.55m 以下采用一点法测流，水位在 1.55m 以上采用三点法测流。 2 流速仪测流方法 垂线平
3、均流速 根据水文测验规范布置好垂线，再按水深确定测垂线上设几个测点。通过实测点流速，计算出垂线平均流速。 部分平均流速和部分面积 相邻两侧垂线平均流速的均值即为部分平均流速，相邻两条测垂线间过水面积即为部分面积。当遇到岸边时，岸边部分平均流速等于自岸边算起第一条垂线平均流速乘以岸边流速系数，部分面积是自渠边算起第一条垂线与渠坡形成的三角形过水面积。一般情况下流速系数取 0.9。 计算断面流量 部分平均流速乘以部分过水面积就等于部分流量，部分流量之和即为断面流量。 3 明渠测流产生误差的原因 实测断面位置的选择 北干渠实测断面十六个，流量施测点设在北干渠各出水口附近，以满足断面分水量需要和达到灌
4、区上下游均衡收益的目的。由于工程条件限制，个别断面客观上不能符合水流施测要求，有水流速不稳或有少量回水、壅水现象，从而降低了测流精度。 各测站断面不规则 用流速仪施测流量，适用于断面规则布点准确的情况下。由于北干渠十多年来运行，渠道实测点有部分沉降、变形、原定的侧线位置改变，断面尺寸也发生改变，每次测得点流速和过水面积出现差值较大。 渠道淤积也是影响原因 二黄渠沿线一百多公里，渠道穿越十多个村庄或乡镇，沿渠的生活垃圾冲入渠道在所难免，渠底的砖块、小石头、塑料纸、小树枝等都是造成施测误差的原因。在实际测量中，经常会出现测流时，要么错当石子或砖块的顶部当成渠底，要么会把生活垃圾缠绕到仪器上。这些都
5、严重影响测流工作效率。 仪器检定系数 二黄局成立十几年来，施测仪器三台，每次灌溉用水，十六个断面分别轮换使用这三台仪器施测，虽然仪器之间的误差在 5%内，但从理论上讲，每年仪器都应校核后才能再次投入使用，由于校核费用过大，实际上一直使用这三台仪器，如果再继续长期使用，仪器检定公式系数可能发生变化，自身产生偏差。 实测人员文化素质低 二黄局的流量施测工作大都是合同工，文化程度低，理解能力差，对仪器的规范使用、保养、检验灵敏度都不能按照仪器使用要求，如检查灵敏度和接线连接情况时用力过猛；测流结束不清洁仪器，不及时上油护理引起球轴承生锈；零部件装箱不按照顺序，硬装挤压，这些原因都会影响仪器变形或损坏
6、，都会影响测流精度。 4 提高测流精度的措施 合理选择断面，适当布设测线 测流段面的选择，要科学。必须是断面垂直、水流平稳、下游无回水或无壅水现象、水流与断面垂直处。同时考虑到施测方便的地段。测线布设以以漫泉河断面为北干渠上下游分水点，当北干渠水位达到 2.8m时（刑家、庙坡、漫泉河断面附近） ，两岸边坡上各增加两条测线，即为9 条测线；当水位达到 2.5m 时（纪村、姜阳断面附近） ，水面宽度不变的基础上各增加两条测线，即为 7 条测线。漫泉河断面以后即为北干渠下游，当水位达到 1.8m 时（三合断面附近） ，两岸边坡上各增加一条测线，即为 7 条测线。当水深达到 1.5m 时（将军沟）断面
7、附近，两岸边坡各加一条测线，即 5 条测线。 渠道边增设垃圾台 建议在过村子的渠道附近每 1km 设置一处垃圾台，并定期进行清理，以减少渠道生活垃圾的淤积。特别是目前实行工程常态化管理后，随时铲草、打捞清淤，确保了渠道工程完整、渠底无淤积、渠坡无杂草、渠水无阻力等非常重要。 测垂线科学布置 测垂线要能准确反映部分流速，一般情况水面宽 1.5-5m 时，可设 3-5 条测垂线，水面宽 5-30m 时，可设 5-9 条测垂线；加测线位置根据要求，测站基本测速线均按照渠底宽度均匀布设，随着水深的增大再增加测速线。 及时检定仪器公式 流速仪检定公式稳定期是一年，放置一年或正常使用累计 300 小时，检
8、定系数发生变化的可能性很大，建议管理局每年根据实际情况及时率定流速仪，以确保流速仪检定公式的稳定性和准确性。 建议定期对测流人员培训 建议定期组织对测流人员进行培训，并将仪器保养纳入测流人员的考核任务内。在每次灌溉前用全站仪全面校测测站断面尺寸及断面上下各 2km 渠底坡降，根据实测资料及时刷新水尺，每个灌季校测不同水深的岸边流速系数，确保基础资料的准确性，使计算过水面积尽量接近理论值。 流速施测时注意事项 测流前，口吹旋桨或旋杯检查仪器设备的灵敏性；直读式流速仪按照检定公式，用 K 值对流速仪显示器进行自检，确定显示器正常后，再准确预置 C 值的测速；测速时应从渠底向上施测，仪器入水应缓慢，下到测点位置后应稍停半分钟，等仪器稳定再开始测速；测流结束后，严格按照说明拆卸、清洗、擦干、上润滑油，全部附件应稳妥地装入仪器箱中，放置通风干燥处。 5 结束语 灌区测流是科学调配水量、合理配水、安全输水的根本保障，也是为引进了自控，遥测，远传设备提供科学依据。在建设节水型社会的今天尤为重要。
