[科普中國]-量水建筑物

量水建筑物是指用以量測渠道水流流量的設(shè)施。它的作用是，保證按照用水計劃準(zhǔn)確地向各級渠道和田間分配水量，為按水量合理征收水費提供依據(jù)，并為改進(jìn)用水管理及水利規(guī)劃設(shè)計、科學(xué)研究等提供和積累資料。有些量水建筑物還可用于小河道的水文測驗及水力模型試驗。

簡介量水建筑物是指用以量測渠道水流流量的設(shè)施。它的作用是，保證按照用水計劃準(zhǔn)確地向各級渠道和田間分配水量，為按水量合理征收水費提供依據(jù)，并為改進(jìn)用水管理及水利規(guī)劃設(shè)計、科學(xué)研究等提供和積累資料。有些量水建筑物還可用于小河道的水文測驗及水力模型試驗1。

設(shè)備結(jié)構(gòu)在沒有水工建筑物或現(xiàn)有水工建筑物不能滿足量水要求條件下，或有特殊需要時采用。其優(yōu)點是量水較準(zhǔn)確，但需要專門修建的費用。按水力計算原則的不同，特設(shè)的量水設(shè)施可分為：

①量水堰：設(shè)于明槽中用以量測水流流量的溢流堰。有各種形式的薄壁堰，如三角形堰、矩形堰、梯形堰、寬頂堰以及三角剖面堰、平坦V形堰等。

②量水槽:在明槽中設(shè)置一縮窄段（喉道），使之發(fā)生臨界流，并于上游或上、下游特定位置測定水深以求得流量的量水設(shè)施。如矩形喉道槽、梯形喉道槽、U形喉道槽、巴歇爾槽、無喉道槽等。

③量水孔口：孔口形狀常為矩形或圓形，通過測定孔口上游水頭（自由出流）或上、下游水頭差（淹沒出流）以確定流量。

④量水管嘴及量水薄片孔口：利用流速改變所引起的水頭差來確定流量。

⑤分流式量水計：利用文丘里管做過水主管,并在其喉道處連接裝有水表的支管,通過水表讀數(shù)以求得流量的量水設(shè)施（見圖）。特設(shè)量水設(shè)施均是預(yù)先建立水位與流量的關(guān)系。通過測定建筑物上游某一規(guī)定位置的水頭或上、下游水頭差，即可用公式、表格或關(guān)系曲線，將測出的水位換算為流量2。

測量兼作量水用的水工建筑物主要有水閘、涵洞、渡槽、陡坡、跌水等。其基本要求是：具有一定量測精度；能同時量測及調(diào)節(jié)流量而不影響渠道正常工作；水工建筑物應(yīng)完整無損,無變形，不漏水,無泥沙淤積及雜物阻塞;水流平順,符合水力計算要求。量測流量一般是通過測定上游水頭或上下游水頭差，根據(jù)進(jìn)口形狀、建筑物形式、尺寸及水流流態(tài)，按照水力學(xué)原理計算流量，或制成圖表、曲線查用3。

選擇量水建筑物形式的選擇，主要應(yīng)考慮：擬測流量的大小及流量變幅，測流精度要求，對上下游水位差的要求及可用水頭的限制，水流挾沙及挾帶漂浮物情況，明槽的尺寸、形狀及行近渠槽的水流條件,施工條件等,最后通過經(jīng)濟比較選定。

當(dāng)前世界灌溉發(fā)達(dá)國家較多地使用量水設(shè)施。量水堰槽的研究取得了較快進(jìn)展，出現(xiàn)了各種新的測流設(shè)施和自動量水設(shè)備。隨著節(jié)約用水的深入開展，量水建筑物將會得到更廣泛的使用和發(fā)展3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所