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电磁流量计和超声波流量计在农田灌溉水量计量的应用

发布时间:2018-09-04
 

 农田灌溉是全社会用水总量的一项大支出,如何节水灌溉也是社会关注的焦点。随着全省农业水价综合改革逐步推进,农业用水也将实行计量收费;并且定额管理,定额内用水将享受补贴,超定额用水加价20%。
近日,河北省政府印发的《关于推进农业水价综合改革的实施意见》明确,逐步实现成本定价。按照定额管理、水权限额、节奖超罚、合理负担的原则,对农业用水推行“定额管理、超用加价”“一提一补、按亩返还”等水价改革模式,使节水灌溉成为农民的自觉行动,促进农业节水。超水权或超定额用水加价20%。
推行终端水价制度。渠灌区实行“骨干工程水价 末级渠系水价”的终端水价制度,末级渠系水价以灌区为单位,根据末级渠系工程条件和管理状况,统一或分片确定。小型灌区实行“一价到户”的水价制度,地理位置相邻、水资源条件相似的小型灌区探索实行区域统一水价。井灌区分深、浅井合理确定终端水价。
对于农田灌溉中的水量费用支出的计算,需要配套相应的流量计量仪表,目前主要有两种方法,即速度-面积法和水力方法,每种测量方法均有其独特的流量传感(检测)部分。
电磁流量计和超声波流量计是两款非常适合于农田灌溉水量的计量仪表。除了电磁流量计,超声波流量计等。
速度-面积法测流量是由水流的平均流速乘以渠道的横截面积,而水流速度是通过流量计在一些特定点上进行测量的。用此法测流量一般又有3种不同方式:
一速度分布法是测量水表面和渠底之间若干点的流速,然后由这些测点确定一垂直水面的速度曲线,按速度曲线界定的面积除以深度,则可求出平均速度;
二是0.6H法(H为水表面至渠底的距离)是水面以下0.6H深的单个点流速,并假定该值就是全部速度的平均值;
三是0.20H~0.8H法测量的是水表面下0.2H和0.8H深度两点的流速,这两个读数的平均值即可估算为平均的流速值。
这三种方法都是在任一特定的测量区内计算平均速度。沿整个渠道宽度测深的次数以及单个垂直面上测量的点数都不尽相同。很多欧洲国家在单个面上测深时要求测5点,而美国认为测2点足够。测深的次数取决于渠道的宽度。在欧洲测深次数为5~15,在美国为8~18。测量误差是按测深次数及在每一点的测量时间决定的,采用速度-面积法的平均误差可小于6%。
用速度-面积法测流量有两项技术应特别注意两点:一是使用超声波流量计,另一是使用电磁流量计。
超声波技术是由测量横过渠道的超声波传播时间来计算流速的,发射器和接收器分置于渠道的两边,使波的路径和水流方向之间的角度在45°~60°范围内。这一几何关系使得向上游方向和下游方向的声音脉冲之间产生时间差。渠道的形状决定将采用单路径系统或是多路径系统,也即采用一个或若干个发射接收配对。
测流的电磁技术是利用导电的水流中人工建立的磁场,然后测量横跨水流两边的合成电位差。电磁流量计主要由水渠、励磁线卷和一对电极组成。
探索实行分类水价。区别粮食作物、经济作物等用水类型,在终端用水环节实行分类水价。统筹考虑用水量、生产效益、区域农业发展政策等,合理确定各类用水价格。
为推进农业水价改革,全省将加快供水计量设施建设,井灌区逐步推行“一井(泵)一表、一户一卡”,渠灌区全部实现斗口及以下计量供水,末级渠系根据管理需要细化计量单元,扬水站点要计量到泵站出口。