農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測全面版

概述
我國水資源總量28000億立方米，其中可利用量8140億立方米，力爭到2021年控制全國用水總量是6700億立方米，到2030年控制在7000億立方米。全國農(nóng)田灌溉的用水量一年平均在3400-3700億之間，能夠提高10%的利用率，就能節(jié)約出300多億立方米的水。
因為國家用水總量，在不同的階段，已經(jīng)有明確目標。國家水資源總量28000億立方米，其中可利用量8140億立方米，水資源管理制度提出這樣的要求，到2020年控制全國用水總量是6700億立方米，到2030年控制在7000億立方米。2020年、2030年都有一個封頂?shù)臄?shù)字。

二、目標

農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測全面版灌區(qū)量水是實行計劃用水，按方計征水費，促進節(jié)約用水和提高灌區(qū)管理水平的一項重要工作。灌區(qū)量水有以下幾方面的作用：

可以較準確地按照用水計劃，調(diào)節(jié)、控制各級渠道的分水流量，促進節(jié)約用水；
根據(jù)量水結(jié)果資料，可以分析計算各級渠道的輸水能力和輸水損失，統(tǒng)計計算各地段的用水量和各種作物的灌水定額，進而提供渠系水喝田間水的利用率，為計劃用水提供必要的數(shù)據(jù)，同時也為新建、擴建或改建灌區(qū)提供規(guī)劃設(shè)計的基本資料。
為按水計量征稅費和經(jīng)濟用水管理提供較可靠的依據(jù)。

三灌區(qū)渠道的常用測流方法
1、水工建筑物法
水工建筑物測流方法，是利用河、渠、湖、庫上已有的堰閘、涵洞、抽水站、水電站等水工泄水建筑物，通過實測水頭（水頭差）、閘門開啟高度等水力因素，經(jīng)率定分析或利用經(jīng)驗公式確定流量系數(shù)或效率系數(shù)，用水力學公式計算流量的一種測流方法。

2、槽堰測流法

測流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分組成，通過量水建筑物主體段過水斷面的科學收縮，使得上、下游形成一定的落差水頭，即可用公式、表格或關(guān)系曲線，得到較為穩(wěn)定的水位與流量關(guān)系。

測流堰槽一般在沒有水工建筑物或現(xiàn)有水工建筑物不能用以量水時，或是要求的量水精度超過水工建筑物量水能達到的精度時，可采用。

3、多普勒超聲波流量計（速度面積法）

多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應(yīng)，探頭斜向上發(fā)出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)（可以認為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致），當超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時會使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf，多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。

多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動換算出過流面積。

4、雷達流速儀（速度面積法）

雷達式測流產(chǎn)品，采用多普勒雷達測速原理，對水流的表面流速進行探測，微波雷達不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環(huán)境條件的影響，可全天候全天時穩(wěn)定工作。同時，雷達可以設(shè)置不同發(fā)射頻率，在多點近距離探測時，可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達波束互擾影響。另外，監(jiān)測系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測獲得的速度值（多點測量），加之河道斷面幾何形狀信息等，對天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量進行測定。

雷達流速儀需要配合雷達水位計或者超聲波水位計使用，雷達流速儀的測量原理也是基于多普勒效應(yīng)的，其采用高頻的雷達波發(fā)射到渠道水體表面，由于多普勒效應(yīng)，接收到的雷達波的頻率會發(fā)生改變，這個頻差正比于流速的速度。再利用雷達水位計或者超聲波水位計換算出過流面積，即可得到流量。