一、灌区信息化与灌溉用水计量的背景

我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源量为世界平均水平的 1/4。农业用水在我国用水总量中占比较大，是保障粮食安全和农村经济发展的关键。然而，传统的灌溉用水管理存在诸多弊端，如水资源浪费严重、灌溉水利用率低、土壤盐碱化、环境污染等。传统灌溉方式往往缺乏精确的计量手段，导致用水分配不合理，难以满足农作物的实际需求。为解决这些问题，灌区信息化及精确计量成为必然选择，这有助于提高水资源利用效率，实现农业可持续发展。

二、常见的灌溉用水计量方法

1.速度面积法

流速面积法是一种常见的灌溉用水计量方法。它通过各种流速传感器将渠道的平均流速测量出来，然后结合水位以及渠道的形态来换算出过流面积。由于平均流速乘以过流面积即可得出相应的流量，因此这种方法在灌区计量中应用较多。例如，在一些大型灌区的渠道计量中，流速面积法能够提供较为准确的流量数据。

2.水位曲线法

水位流量曲线法是基于水位与流量的对应关系来测量流量的。在初次使用时，需要使用其他设备对水位流量进行校准。一旦校准完成，后续只需测量水位，就能通过曲线关系求出流量。不过，这种方法的准确性在一定程度上依赖于初始校准的精度和曲线的拟合程度。

3.量水堰槽法

量水堰槽法是通过修建固定的堰槽，利用水位直接换算出流量。常见的堰槽类型包括三角堰、矩形堰、梯形堰和巴歇尔槽等。不同类型的堰槽适用于不同的流量范围和渠道条件。例如，三角堰适用于较小流量的测量，而巴歇尔槽则适用于较大流量的测量。

三、针对灌区的具体计量方案

1.系统组成与功能

灌区取水计量监管系统由传感层、传输层、应用层三大部分组成。传感层由多普勒超声波流量计、水位计、土壤商情传感器等组成，监控灌区渠道水位、流速流量，土壤温湿度等信息，为灌区配水等服务提供可靠数据来源。传输层由遥测终端机组成，负责采集、存储、整理、发送各传感器数据，支持 GPRS/3G/4G / 有线等多种通信方式，可实时将取水信息以及设备状态发送到管理中心。应用层由系统软件组成，支持 PC、手机、微信等多种固定与移动终端，综合存储展示各观测点水位、流量信息等数据。

2.数据采集及展示平台

灌区取水平台软件能够综合展示各监测点水位、流速、流量、供电状态、用户用水量等方面的信息，支持现场终端远程配置与管理，还支持相关水费缴纳、计费等。其特点在于平台梳理了灌区取水计量系统信息资源目录体系，制定了数据采集规程、标准化体系与接口技术规范，建立了集中存储、共享的公共数据平台，为决策和业务系统建设提供了有力的数据支持。

3.系统特点

该系统具有用水计量准确的特点，多普勒超声波流量计是目前明渠流量监测为有效准确的手段，解决了传统人工计量存在的数据偏差，系统可自动计量用户取水量并扣减卡中余额，提高了用水效率，加强了用水管理。同时，实现了灌区业务一站式管理，市、区、乡镇管理平台能够查看水权分配信息，也可以查询区域内用户实时用水信息等。此外，智能监控功能可实时自动监测管道流量、水位、取水量，统计分析灌溉用水效率，实现计费管理。