水利工程管理工作中供水系統的測水情況分析研究

魏曉雪

（吉林省通榆縣水政水資源管理中心，吉林 通榆 137200）

1 水利工程管理中的測水站點布設分析

對供水系統進行測水工作，一般應當在水源引水口首部和各級分（引）水口首部布設測水站點。管道系統的測水設備一般布設在閥門后邊，與閥門的距離以不影響施工為宜。渠道系統布設各測點時，應當進行統一規劃，盡可能減少測站數目，做到一站多用，節省人力和物力。

2 水利工程管理中的測水方法分析

管道系統的測水方法一般是在各級測點安裝壓力表和水表，讀取讀數即可以了。具體渠道系統的測水通常有以下幾種方法。

2.1 利用水工建筑物進行測水，在揚水渠道上還可以用揚水機械量水，利用已經建成的水工建筑物（如進行水閘門、涵洞、渡槽、倒虹吸管、跌水等），是較為經濟、簡便的方法，應當考慮到采用。

為保證量水成果，建筑物測水應當滿足以下條件：

2.1.1 建筑物本身應當尺寸正確，完整無損，無變形，不漏水，無淤積及阻塞現象。

2.1.2 調節設備完好無損，無扭曲、損壞現象，閘門邊緣與閘槽能緊密吻合。

2.1.3 符合水力計算要求，水頭損失不小于5cm，水流呈現潛流狀態時，其潛沒度（下游水深與上游水深之比值）不大于0.95。要弄清建筑物的類型、翼墻形式和水流形態，以便于選擇適當的流量公式和流量系數。

2.1.3 附近建筑物引水時，對于測水建筑物無不穩定的現象。

當然，本文提出的算法還需要做進一步的優化工作。在種群規模迅速擴大的時候，算法的運行時間也會變長，程序會容易陷入局部最優解當中，這些都需要在以后的研究工作中加以改進。

2.2 通過實測渠道中流速，確定渠道流量。

渠道的流量可由渠道斷面的平均流速乘以過水斷面，用流速儀器和浮標進行測定兩種方法。流速測定儀器流是利用普通測量方法測定過水斷面，用流速儀器測定流速，通過計算求得流量。這種方法成果精確，但是很費時，設備費用高，施測和計算復雜。利用浮標進行測流，經濟簡單，但精度低，當要求量水精度不高或供水期因設備條件及儀器性能等限制，不能使用流速儀器測流時，可以采用浮標測定流速。在選擇測定流速渠道時，應當注意以下幾個方面的要求：

2.2.1 渠段應有一定長度，一般流量應當小于1.0m3/s的渠道，渠段長度為20—50 m；流量大于1.0m3/s的渠段長度為50~100m。

2.2.2 渠段平直。渠床比較規則、完整。

2.2.3 水流均勻平穩，無漩渦及回流現象。

2.2.4 渠段內無阻水的雜草、雜物及建筑物。

2.3 利用水位流量關系，確定渠道流量。

凡渠床較穩定，橫斷面規定，縱斷面順直的渠段，在不受下游節制閘門或雍水建筑物回水影響的渠段，可以利用渠道水位流量關系確定流量。

為了提高測流的精度，最好將測流渠段用混凝土或三合土進行襯砌，并在渠段內設立水尺，水尺的零點應當與渠底平齊，然后用流速儀或浮標測算不同水位時的相應流量，繪出水位流量關系曲線，以供查用。測流時，只要讀出水尺的讀數，即可以在曲線上查得相應的流量。

2.4 利用特設的量水設備量水

常用的特設量水設備主要是三角形量水堰和梯形量水堰。這些設備應當安裝在平直的渠段上，其過水斷面的軸線與渠段的水流軸線相吻合，過水能力與渠道輸水能力相適應；可以就地施工，也可以預制成裝配式構件，并可以做成固定式或活動式的，以便于根據需要隨時安裝和拆卸。特定水量設備量水的成果比較精確，但費用較高，一般而言在沒有水工建筑物或有水工建筑物而不能量水時，或是要求的量水精度超過水工建筑物量水達到的精度時，可以利用特定設備的量水設備進行量水。包括以下幾個方面的進行方式：

2.4.1 三角形量水堰。這種量水堰結構簡單，一般適用于小流量（0.001~2.5m3/s）和大比降的小渠道上。其結構一般是在三角形的量水堰的堰頂角一般采取90 度，缺口邊為銳緣斜面朝下游，堰口兩邊的堰肩寬度及堰槽高度均應當大于過堰水深。三角形堰的過水能力可按一定的公式進行計算，自由出流時的下游水位低于堰口，這時可以求出過堰流量和過堰水的深度，當淹沒出流時的下游水位高于堰口，而根據淹沒系數以及下游水尺的讀數（三角堰下游的堰上水位）和上游水尺讀數（三角堰上游的堰上水深）來計算出三角堰的量水情況；

2.4.2 梯形量水堰。梯形量水堰結構簡單，造價低，過流能力大，大型的可以通過的流量為0.1~10.0 m3/s，小型的為0.005~0.6 m3/s，適用于比降大、含沙量小的渠道。其結構為在堰面上為一上寬下窄的梯形銳緣缺口，堰口側邊通常為4：1（直：橫）的斜邊，斜邊向下游，安裝時的要求與三角堰相同。梯形堰的過水能力可以按照下列公式計算：自由出流時（下游水位低于堰檻）時可采用公式：Q＝1.86BH3/2，在這個公式中：1.86為流量系數，當來水流速大于0.3 m/s時，可以取為1.9；B為堰底寬，單位為米；H為過堰水深，單位也是米。

在今后水利工程管理的具體工作中，作為水利工作者應當對供水系統的測水情況進行進一步的分析研究，以確保水利工程管理的健康發展，為國民經濟和社會發展服務。