水利工程管理工作中供水系统的测水情况分析研究

魏晓雪

（吉林省通榆县水政水资源管理中心，吉林 通榆 137200）

1 水利工程管理中的测水站点布设分析

对供水系统进行测水工作，一般应当在水源引水口首部和各级分（引）水口首部布设测水站点。管道系统的测水设备一般布设在阀门后边，与阀门的距离以不影响施工为宜。渠道系统布设各测点时，应当进行统一规划，尽可能减少测站数目，做到一站多用，节省人力和物力。

2 水利工程管理中的测水方法分析

管道系统的测水方法一般是在各级测点安装压力表和水表，读取读数即可以了。具体渠道系统的测水通常有以下几种方法。

2.1 利用水工建筑物进行测水，在扬水渠道上还可以用扬水机械量水，利用已经建成的水工建筑物（如进行水闸门、涵洞、渡槽、倒虹吸管、跌水等），是较为经济、简便的方法，应当考虑到采用。

为保证量水成果，建筑物测水应当满足以下条件：

2.1.1 建筑物本身应当尺寸正确，完整无损，无变形，不漏水，无淤积及阻塞现象。

2.1.2 调节设备完好无损，无扭曲、损坏现象，闸门边缘与闸槽能紧密吻合。

2.1.3 符合水力计算要求，水头损失不小于5cm，水流呈现潜流状态时，其潜没度（下游水深与上游水深之比值）不大于0.95。要弄清建筑物的类型、翼墙形式和水流形态，以便于选择适当的流量公式和流量系数。

2.1.3 附近建筑物引水时，对于测水建筑物无不稳定的现象。

当然，本文提出的算法还需要做进一步的优化工作。在种群规模迅速扩大的时候，算法的运行时间也会变长，程序会容易陷入局部最优解当中，这些都需要在以后的研究工作中加以改进。

2.2 通过实测渠道中流速，确定渠道流量。

渠道的流量可由渠道断面的平均流速乘以过水断面，用流速仪器和浮标进行测定两种方法。流速测定仪器流是利用普通测量方法测定过水断面，用流速仪器测定流速，通过计算求得流量。这种方法成果精确，但是很费时，设备费用高，施测和计算复杂。利用浮标进行测流，经济简单，但精度低，当要求量水精度不高或供水期因设备条件及仪器性能等限制，不能使用流速仪器测流时，可以采用浮标测定流速。在选择测定流速渠道时，应当注意以下几个方面的要求：

2.2.1 渠段应有一定长度，一般流量应当小于1.0m3/s的渠道，渠段长度为20—50 m；流量大于1.0m3/s的渠段长度为50~100m。

2.2.2 渠段平直。渠床比较规则、完整。

2.2.3 水流均匀平稳，无漩涡及回流现象。

2.2.4 渠段内无阻水的杂草、杂物及建筑物。

2.3 利用水位流量关系，确定渠道流量。

凡渠床较稳定，横断面规定，纵断面顺直的渠段，在不受下游节制闸门或雍水建筑物回水影响的渠段，可以利用渠道水位流量关系确定流量。

为了提高测流的精度，最好将测流渠段用混凝土或三合土进行衬砌，并在渠段内设立水尺，水尺的零点应当与渠底平齐，然后用流速仪或浮标测算不同水位时的相应流量，绘出水位流量关系曲线，以供查用。测流时，只要读出水尺的读数，即可以在曲线上查得相应的流量。

2.4 利用特设的量水设备量水

常用的特设量水设备主要是三角形量水堰和梯形量水堰。这些设备应当安装在平直的渠段上，其过水断面的轴线与渠段的水流轴线相吻合，过水能力与渠道输水能力相适应；可以就地施工，也可以预制成装配式构件，并可以做成固定式或活动式的，以便于根据需要随时安装和拆卸。特定水量设备量水的成果比较精确，但费用较高，一般而言在没有水工建筑物或有水工建筑物而不能量水时，或是要求的量水精度超过水工建筑物量水达到的精度时，可以利用特定设备的量水设备进行量水。包括以下几个方面的进行方式：

2.4.1 三角形量水堰。这种量水堰结构简单，一般适用于小流量（0.001~2.5m3/s）和大比降的小渠道上。其结构一般是在三角形的量水堰的堰顶角一般采取90 度，缺口边为锐缘斜面朝下游，堰口两边的堰肩宽度及堰槽高度均应当大于过堰水深。三角形堰的过水能力可按一定的公式进行计算，自由出流时的下游水位低于堰口，这时可以求出过堰流量和过堰水的深度，当淹没出流时的下游水位高于堰口，而根据淹没系数以及下游水尺的读数（三角堰下游的堰上水位）和上游水尺读数（三角堰上游的堰上水深）来计算出三角堰的量水情况；

2.4.2 梯形量水堰。梯形量水堰结构简单，造价低，过流能力大，大型的可以通过的流量为0.1~10.0 m3/s，小型的为0.005~0.6 m3/s，适用于比降大、含沙量小的渠道。其结构为在堰面上为一上宽下窄的梯形锐缘缺口，堰口侧边通常为4：1（直：横）的斜边，斜边向下游，安装时的要求与三角堰相同。梯形堰的过水能力可以按照下列公式计算：自由出流时（下游水位低于堰槛）时可采用公式：Q＝1.86BH3/2，在这个公式中：1.86为流量系数，当来水流速大于0.3 m/s时，可以取为1.9；B为堰底宽，单位为米；H为过堰水深，单位也是米。

在今后水利工程管理的具体工作中，作为水利工作者应当对供水系统的测水情况进行进一步的分析研究，以确保水利工程管理的健康发展，为国民经济和社会发展服务。