关键词:
明渠
流速分布
尾流函数
流速面积法
摘要:
断面平均流速的合理表征是明渠水流精准计量的关键,针对通过加密测点获取断面平均流速耗时耗力的问题,本文提出了一种基于尾流交点流速表征断面平均流速的明渠流量计算方法。本文在山东省水资源计量装备产业计量测试中心可变渠检测系统开展试验,设置了0.5、1.0两个边坡系数和0.42、0.83、1.56和2.03 m~3/s四个流量梯度共8组试验,研究不同组合下断面流速分布规律,利用尾流函数拟合了中垂线流速数据,提出了断面测流的点面转换法,分析了标准规范法和点面转换法的测流误差,并在石津灌区干渠开展应用。结果表明,对于宽浅型明渠最大流速发生在中垂线水面,不同尾流强度系数的实测流速拟合曲线交于一点,不同组合下尾流交点流速与断面平均流速呈较好的线性关系,采用点面流速转换关系的流量计算误差小于3.32%,满足标准规范法要求;点面转换法在河北石津灌区渠首测站得到了较好的应用,测流误差小于3.10%,与标准规范法相比测点减少了40%以上。研究表明点面转换法在保证测流精度的同时可显著减少测点数量,对提高灌区测流效率具有较高的实用价值。