在云南省昆明市東川區(qū)實施的農(nóng)業(yè)水價綜合改革項目中，采用分體式超聲波明渠流量計配合矩形堰擋板進行用水流量監(jiān)測，是一項高效且成本效益顯著的解決方案。以下是對該方案及其技術(shù)原理的詳細(xì)解析：
項目背景與目標(biāo)
為了推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革，促進灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水和農(nóng)村經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，項目旨在通過安裝計量設(shè)備，實現(xiàn)灌區(qū)用水分片區(qū)控制計量。這不僅有助于合理分配水資源，還能激發(fā)農(nóng)民節(jié)水意識，提升水資源利用效率。
方案概述
設(shè)備選擇：選用分體式超聲波明渠流量計，該設(shè)備適合用于規(guī)則矩形流道的明渠流量監(jiān)測。結(jié)合矩形堰擋板，能夠準(zhǔn)確地將流量轉(zhuǎn)化為可測量的液位高度。
系統(tǒng)配置：系統(tǒng)集成了GPRS無線傳輸型RTU和太陽能智能供電系統(tǒng)，確保了傳感器的非接觸式測量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。太陽能供電減少了對傳統(tǒng)能源的依賴，降低了運行成本。
數(shù)據(jù)傳輸與存儲：測量所得的流量數(shù)據(jù)通過無線傳輸設(shè)備實時傳至后端管理平臺，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、存儲和查詢功能，為灌區(qū)管理提供了強大的數(shù)據(jù)支持。
超聲波明渠流量計測量原理
超聲波明渠流量計的工作原理基于超聲波測距技術(shù)和流體力學(xué)原理。具體過程如下：
安裝量水堰槽：在明渠上安裝量水堰槽，其作用是使水流在通過時形成一定的水位差，從而將流量大小轉(zhuǎn)化為可觀測的水位高度。矩形堰擋板是常見的量水堰槽形式之一，其結(jié)構(gòu)簡單，易于維護。
超聲波測距：超聲波明渠流量計通過發(fā)射超聲波并接收其反射波來測量堰槽內(nèi)的水位高度。超聲波傳感器安裝在堰槽上方，向下發(fā)射超聲波，遇到水面后反射回傳感器，通過計算超聲波往返時間差來確定水位高度。
流量計算：根據(jù)量水堰槽的水位-流量關(guān)系(通常通過實驗或計算得到)，將測得的水位高度轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的流量值。這一轉(zhuǎn)換過程可能涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型或查表法，具體取決于堰槽的形狀和尺寸。
總結(jié)
通過采用分體式超聲波明渠流量計結(jié)合矩形堰擋板，云南省昆明市東川區(qū)成功實現(xiàn)了灌區(qū)用水的精確計量和遠(yuǎn)程監(jiān)控。這一方案不僅提高了水資源管理的科學(xué)性和有效性，還為農(nóng)業(yè)水價綜合改革的深入推進奠定了堅實基礎(chǔ)。未來，隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的深入推廣，類似的智能水務(wù)解決方案有望在更多地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。
