雷达流量计监测灌区流量的应用

我国陆地面积约960万平方公里，大部分地区受季风影响，形成东南多雨、西北干旱和夏秋多雨、冬春干旱的特点。以多年平均降水量400mm的等雨量线为界，全国由东北斜向西南北分为东西两部分。东部湿润多雨，是主要的农业区，全国90%左右的人口和耕地都集中在这一地区；西部属于干旱、半干旱地区，没有灌溉就很难发展农业。全国大部分地区降水量在年际、年内季节分布上很不均匀。根据降水量的大小和农作物对灌溉的要求，可将全国分成常年、不稳定及补充灌溉地带等三个不同的灌溉地带。

随着历史变迁，我国的灌溉发展历经兴衰。到1949年我国农田灌溉基础仍旧十分薄弱，全国灌溉总面积约为0.16亿平方公里，农业生产基本上靠天吃饭。新中国成立后，我国的灌溉事业得到了迅速发展。分析40来年的数据（见表1），不难看出，我国的农业的发展在很大程度上依赖于灌溉的发展。

从述资料中可以看出，灌溉面积的增减与粮食产量有密切关系，且往往具有一定的超前作用。40多年来，我国人口增长了1倍，人均耕地减少了50%，但人均灌溉面积却增加了50%，全国粮食总产量净增2.6倍，其中占全国总耕地面积不足40%的灌溉土地上生产出了占全国总产量80%的粮食。尽管粮食增产是各种农业技术措施综合作用的结果，但灌溉的发展所起的主导作用则是勿庸置疑的。

本文主要是针对现在灌渠量水监测提出一整套方案。

根据对灌区的实际环境多为小渠道1-5米宽，5米深的渠道，最佳的流量计为雷达流量计。它可以测量整个断面的平均流速，水位，过流面积，瞬时流量，累计流量。相较于其他几种传感器，其测量的精度更高，各种渠道形态的断面，例如：矩形，梯形，三角形，U形或者非规则渠道均可以测量。初次使用时只需将渠道的参数配置进控制器内即可。控制器可以自动根据水位换算出过流面积。

非接触式雷达流量测量采用速度面积法测流，利用雷达流速仪测量流速V，利用雷达水位计测量水位H，预先在控制器设置的渠道参数，控制器可以利用水位自动换算出过流面积S，流体的流量公式为：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -过流面积Q- - -瞬时流量

由于采用了速度面积法测流，其可以适用于任何形态的断面。

优点：

（1）测量精度高，流速精度可达测量流速的±1%。

（2）采用速度面积法测流， 可以适用于各种形态断面或者非规则断面的水流量测量，不需要修建相应的堰槽。

（3）使用简单，只需要将设备固定在渠道上方对着水面即可完成测量。

（4）平面微带雷达非接触式测量，不受气候、泥沙及漂浮物影响。能够适应复杂情况，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影响，适合各种野外环境。

现场案例：