ICS93160

CCSP.57

江蘇省地方標準

DB32/T4389—2022

農(nóng)業(yè)灌溉用水流量率定規(guī)程

Regulationforflowratecalibrationofagriculturalirrigationwater

2022-11-14發(fā)布2022-12-14實施

江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

中國標準出版社出版

DB32/T4389—2022

前言

本文件按照―標準化工作導則第部分標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)

GB/T1.12020《1:》

定起草

。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任

。。

本文件由江蘇省水利廳提出并歸口

。

本文件起草單位江蘇省農(nóng)村水利科技發(fā)展中心江蘇潤州建設有限公司河海大學阜寧縣水

:、、、

務局

。

本文件主要起草人胡樂唐榮桂高見徐俊增張凌霄高祥梁古柏蔡振丁亞陶仁宗王潔

:、、、、、、、、、、、

翟林鵬陳于彭亞敏孫超君陶超陳放朱鵬飛劉斌

、、、、、、、。

Ⅲ

DB32/T4389—2022

農(nóng)業(yè)灌溉用水流量率定規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了農(nóng)業(yè)灌溉用水流量的率定方法率定設施要求現(xiàn)場率定要求保管與維護等

、、、。

本文件適用于灌溉泵站及渠道的灌溉用水流量率定

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。

基于協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范第部分應用協(xié)議

GB/T19582.1—2008Modbus1:Modbus

電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求

GB/T19862—2016

灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范

GB/T21303—2017

信息技術(shù)便攜式數(shù)字設備用移動電源通用規(guī)范

GB/T35590—2017

泵站設計標準

GB50265—2022

電磁流量計

JB/T9248—2015

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件

。

31

.

率定設施instrumentforflowratecalibration

采用便攜式裝配式安裝結(jié)構(gòu)實現(xiàn)現(xiàn)場快速組裝拆卸的流量校準標定設備

、,、。

32

.

流量率定flowratecalibration

采用率定設施將渠首泵站供水流量與用電量供水流量與時長之間的關(guān)系進行標定或?qū)⑶罉?/p>

,、,

準斷面的供水流量與水位之間的關(guān)系進行標定

。

33

.

自動采集分析automaticacquisitionandanalysis

率定設施自動采集水位流量電量水泵電功率灌溉時長等數(shù)據(jù)并進行計算分析

、、、、,。

34

.

泵站以電折水測流法flowmeasuringwithpumpingenergyconsumption

通過分析泵站出水流量與用電量之間關(guān)系根據(jù)用電過程數(shù)據(jù)估算泵站出水流量的測量方法

,。

35

.

渠道標準斷面水位-流量關(guān)系法standardsectionflowmeasurement

選擇順直渠段上某一標準斷面用流速儀或流量計分析該段面水位與流量的關(guān)系根據(jù)水位讀數(shù)測

,,

定渠道流量的方法

。

1

DB32/T4389—2022

36

.

測流設施特征水位-流量關(guān)系法flowmeasurementwithdesignedinstrumentsandwaterhead

利用渠系現(xiàn)有渠系建筑物或在合適渠段建設量水建筑物一般是測流堰或測流槽根據(jù)渠系建筑

,(),

物量水建筑物特征水位計算渠道輸水流量的方法

。

4一般規(guī)定

41農(nóng)業(yè)灌溉用水流量率定主要針對灌區(qū)三種廣泛采用的流量計量方法泵站以電折水測流法渠道

.、、

標準斷面水位流量關(guān)系法和測流設施特征水位流量關(guān)系法

--。

411采用泵站以電折水測流法需要在泵站出水口安裝率定設施通過同步記錄用電數(shù)據(jù)和流量過

..,,

程數(shù)據(jù)確定泵站流量與用電量之間關(guān)系可以分為固定式泵站流量與用電量之間關(guān)系率定和移動機

,。

泵流量與用電量之間關(guān)系率定

。

412采用渠道標準斷面水位流量關(guān)系法需要在待率定渠道標準斷面上游選擇合適位置安裝率定設

..-,

施通過率定設施的閘門調(diào)節(jié)形成若干率定工況結(jié)合渠道標準斷面測流水位數(shù)據(jù)和率定設施的流量數(shù)

,,

據(jù)擬合確定渠道標準斷面水位與流量之間的關(guān)系

,。

413采用測流設施特征水位流量關(guān)系法需要在測流設施上游選擇合適位置安裝率定設施通過率

..-,,

定設施閘門調(diào)節(jié)形成若干率定工況區(qū)分淹沒出流或自由出流選定測流設施流量計算公式結(jié)合測流

,,,

設施特征水位和率定設施流量擬合確定測流設施特征水位與渠道流量之間的關(guān)系

。

42流量測量應與當次測量目的相關(guān)的參數(shù)測量同步進行包括用電量運行時長水泵效率揚程特

.,、、、、

征水位等參數(shù)

。

43農(nóng)業(yè)灌溉用水流量率定分為首次率定與復核率定

.。

44電量參數(shù)包括電壓電流功率因數(shù)和頻率按照中的規(guī)定電壓電流測

.、、。GB/T19862—20165.7,、

量采用不確定度等級的儀器儀表功率因數(shù)測量采用不確定度的儀器儀表

≤0.5%,≤1.0%。

45率定設施及儀表采集數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的短頻傳輸數(shù)據(jù)格式

.。

46率定設施具備數(shù)據(jù)采集上傳計算及存儲功能配置打印機實現(xiàn)現(xiàn)場打印

.、、,。

47率定設施采用充電電源作為設施供電的方式

.。

5率定方法

51泵站以電折水測流法

.

泵站以電折水測流法是通過水泵現(xiàn)場效率試驗針對每一機組實測水泵輸入功率Pi水泵揚程Hi

,、

和比測斷面的實測流量Qi測通過若干工況點的測量數(shù)據(jù)建立流量揚程功率與機組效率的特性曲

,,、、

線以供日常運行時通過測量電機單機功率Pi并依據(jù)該特性曲線查找當前工況的效率值通過多工況

,,,

測試數(shù)據(jù)擬合推算單機流量Qi計將各單機流量求和即得泵站總流量Q

,p:

泵效率計算見式

a),(1):

ηi測=.Qi測HiPi

981/…………(1)

多工況測試數(shù)據(jù)擬合計算見式

b),(2):

ηi計=fHiPi

(/)………………(2)

擬合方程決定系數(shù)R2方可認為率定的特征曲線有效率定的關(guān)系可用于日常測流中的流量

>0.9。

推算

:

正常運行時流量推算根據(jù)現(xiàn)場采集的揚程Hi和用水泵輸入功率Pi按式計算

c),(3):

qi=Piηi計.Hi

/981…………(3)

2

DB32/T4389—2022

對泵站多臺同型號或不同型號水泵流量求和得到泵站實測流量Q見式

d)p,(4):

mm

Pihi計

Q=Qi計=

p

i=i=.Hi…………(4)

∑1∑1981

式式中

(1)~(4):

Pi水泵輸入電功率單位為千瓦

———,(kW);

Hi水泵揚程上下游水位差單位為米

———(),(m);

ηi計計算得到的水泵裝置效率

———,%;

ηi測基于實測結(jié)果得到的水泵裝置效率

———,%;

HiPi水泵效率計算的擬合函數(shù)以HiPi為自變量

f(/)———(/);

m同時工作的水泵數(shù)量

———;

Qi測測定的單機流量單位為立方米每秒3

———,(m/s);

Qi計計算得到的單機流量單位為立方米每秒3

———,(m/s);

Q泵站同時工作的多臺水泵總流量單位為立方米每秒3

p———,(m/s)。

52渠道標準斷面水位-流量關(guān)系法

.

521渠道標準斷面測流斷面過水流量Q一般為斷面水深H的函數(shù)根據(jù)的

..,d。GB/T21303—2017

規(guī)定計算方式見式

,(5):

Q=aHn

d…………(5)

式中

:

Q斷面過水流量單位為立方米每秒3

d———,(m/s);

H斷面水深單位為米

———,(m);

a擬合系數(shù)a

———(>0);

n擬合指數(shù)

———。

522渠道標準斷面水位與流量關(guān)系系數(shù)率定設定若干個測流工況一般個以上采用率定裝置

..,(5),

測定斷面水深H和其對應的斷面過水流量Q按照最小二乘原理進行擬合得到擬合系數(shù)a和擬合指

d,,

數(shù)n擬合方程決定系數(shù)R2方可認為率定的水位流量關(guān)系有效

。>0.9。

523對渠道標準斷面的水位流量關(guān)系進行率定時應采用率定設施同步測量斷面處不同水位下的流

..,

量建立流量與特征水位之間的關(guān)系

,。

對渠道標準斷面進行率定時應做到渠段順直斷面規(guī)則水流均勻測流斷面不受建筑物泄流

a),、、、

影響

;

測流斷面上下游應具有長度倍水面寬度的順直段

b)≥15。

53測流設施特征水位-流量關(guān)系法

.

531測流設施測流包括利用渠系現(xiàn)有渠系建筑物測流和建設量水建筑物測流可用于量水的渠系建

..,

筑物包括閘涵倒虹吸跌水或渡槽量水建筑物包括不同形式的測流堰三角堰矩形堰梯形堰等或

、、,(、、)

測流槽巴歇爾槽無喉槽長喉槽等針對具體的測流設施需要根據(jù)其淹沒出流

(、、)。,

與否或者閘門是否全開選擇使用的流量計算公式見附錄的表和表

,(AA.1A.2)。

532測流設施特征水位流量關(guān)系法率定需要根據(jù)具體量水方法中計算水位的物理意義選擇合適

..-,,

的監(jiān)測點進行特征水位測量

。

533率定時需通過率定設施的閘門調(diào)節(jié)形成若干率定工況工況數(shù)量應比公式中待定參數(shù)數(shù)量多

..,2

個且個

≥5。

534基于各工況點監(jiān)測的流量數(shù)據(jù)和測流設施處監(jiān)測的特征水位按照最小二乘原理擬合得到方程

..,

中的系數(shù)擬合方程的決定系數(shù)R2方可認為率定的水位流量關(guān)系有效

,>0.9。

3

DB32/T4389—2022

54率定頻次

.

541首次率定

..

新建泵站計量裝置渠道標準斷面用水計量點投入使用前應進行首次率定首次率定的測流工況點

、,

個每次測量工況的穩(wěn)定時間對計量裝置計量點工程或設備進行改造將會導致原有率

≥5,≥15min。、

定結(jié)果不再適用需按照首次率定的要求重新進行率定

,。

542復核率定

..

泵站計量裝置渠道標準斷面用水計量點投入使用后每年應進行復核率定復核率定的測流工況

、2,

點個每次測量工況的穩(wěn)定時間

≥3,≥15min。

6率定設施要求

61現(xiàn)場率定裝置

.

現(xiàn)場率定裝置的組成包括蓄水池測量管道水位計流量計穩(wěn)流裝置擋水板閥門電功率計

:、、、、、、、、

蓄電池等見圖

,1。

標注序號說明

:

蓄水池

1———;

測量管道

2———;

閥門

3———;

流量計

4———;

穩(wěn)流裝置

5———;

擋水板

6———;

水位計

7———。

圖1農(nóng)田灌溉用水流量測量原理示意圖

62功能要求

.

621率定設施裝配式預制管段應符合中的規(guī)定且滿足如下要求

..GB/T21303—20176.1,:

預制管道宜選用環(huán)保耐腐蝕使用壽命長抗壓能力強的新型管材

a)、、、;

管道長度應根據(jù)每段總質(zhì)量進行確定以確保達到便攜的目的

b),;

管道接頭應采用便捷方式連接組合件應采用標準化配件

c),。

622渠首出口門槽設計應符合中的規(guī)定預制門槽寬度應與泵站額定流量高

..GB50265—20227.4。、

程相匹配確保連續(xù)測量時上游水流不溢出且滿足測流滿管的使用要求

,。

623流量傳感器的功能應符合中第章的規(guī)定且滿足以下要求

..JB/T9248—20156,:

4

DB32/T4389—2022

防水等級要求適用于農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)場工況防護等級確保傳感器不因為浸水而失效

a),≥IP68,;

測量精度及測量方式應選用受環(huán)境影響較小的測量方式以確保數(shù)據(jù)采集的精確度

b),。

624電功率計功能應符合中第章的規(guī)定

..GB/T19862—20165。

625控制與智能模塊應滿足以下功能要求

..。

控制與智能模塊應包括通信模塊過程控制及顯示模塊供電模塊打印應用模塊

a)、、、。

通訊模塊根據(jù)現(xiàn)場情況選擇無線短頻無線網(wǎng)絡及物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊需要物聯(lián)

b)ZIGBEE、Wi-Fi(

網(wǎng)通訊卡具備傳感器與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊功能數(shù)據(jù)穩(wěn)定并實時上報命令實時發(fā)送

)。,,。

過程控制及顯示模塊應具備方便用戶使用的人機界面數(shù)據(jù)曲線查看數(shù)據(jù)查詢預覽打印

c),、、

功能

。

打印機應具備彩色打印功能

d)。

626電源應采用便攜式應急電源滿足中第章的規(guī)定且電源容量滿足一次性

..,GB/T35590—20174,

工作的使用要求容量毫安時電流功率

8h,≥60000(mAH),≥10A,≥250W。

627儀表使用的通訊規(guī)約應按照中的規(guī)定統(tǒng)一通訊方式統(tǒng)一設計協(xié)議

..GB/T19582.1—20085.2,,,

便于數(shù)據(jù)采集管理

。

63技術(shù)指標

.

631率定設施的裝配式流量測量管道應滿足如下要求

..。

管徑應根據(jù)灌溉泵站流量進行匹配確保流量滿管不漫水

a),、;

材質(zhì)宜選用等輕型材質(zhì)

b)PE;

管段長度應

c)≤2m;

管段連接宜采用抱箍或卡箍式安裝

d);

單體部位凈重應

e)≤100kg。

632率定設施的流量計應滿足如下要求

..:

電源要求

a):12V~250VAC(VDC)50Hz/60Hz、24VDC(20V~30VAC);

精度等級級

b):0.2;

功率損耗

c):≤5mA;

輸出常開或常閉

d):;

信號傳輸?shù)?/p>

e):4mA~20mA、RS232、RS485、RS422;

電導率

f):≥20μS/cm;

環(huán)境溫度

g):-25℃~+60℃;

材質(zhì)及防水要求防水等級不銹鋼陶瓷鉑電極

h):IP68,,,()。

633率定設施的水位計應滿足如下要求

..:

電源等級

a):12V~250VAC(VDC)50Hz/60Hz、24VDC(20V~30VAC);

量程

b):0m~10m;

測量精度

c):0.5%FS;

分辨率

d):≤1mm;

信號傳輸

e):4mA~20mA、RS232、RS485、RS422。

634率定設施的多功能表應滿足如下要求

..:

測量數(shù)據(jù)電壓電流功率因數(shù)頻率有功電能無功電能等

a):、、、、、;

通訊協(xié)議以太網(wǎng)通信

b):RS485、RS232、;

測量精度電壓電流電能功率

c):≤1%、≤0.5%、≤0.5%,≤1%。

5

DB32/T4389—2022

7現(xiàn)場率定要求

71現(xiàn)場率定條件

.

711農(nóng)業(yè)灌溉流量監(jiān)測一般根據(jù)其灌區(qū)規(guī)模渠系布局以及管理任務提出計量需求布設灌溉用

..,、,,

水流量監(jiān)測點一般設置渠首監(jiān)測點測站位置宜在渠段順直水流平穩(wěn)處設置也可與引水閘結(jié)合設

。,、,

置干支級渠道應在分水閘下游或閘后設分水監(jiān)測點位置宜設置在渠段順直水流平穩(wěn)處必要時應

。、,、,

對渠道進行整治以滿足測流條件

,。

712對農(nóng)業(yè)灌溉用水流量率定時應對量水測站布局制定工作方案按照由上到下和先粗后細

..,,“”“”

的方式對灌區(qū)測流節(jié)點進行逐步率定對不同的農(nóng)業(yè)灌溉用水流量監(jiān)測點應根據(jù)其監(jiān)測方式選擇率

;,,

定方式

。

713對農(nóng)業(yè)灌溉用水流量監(jiān)測點應結(jié)合流量監(jiān)測方式和渠道基礎條件合理選擇率定設施的安裝位

..,

置位置的選擇應符合下列要求

。:

對以電折水測流法的率定率定設施應安裝在泵站的出水渠首處

a),;

對其他灌溉用水流量測定方法率定設施應安裝在流量監(jiān)測點的上游側(cè)且兩者之間的距離應

b),,

大于倍渠道設計水深

10;

渠道順直渠基穩(wěn)固斷面規(guī)則便于布置率定設施

c)、、,;

水流平順不受閘門啟閉和渠系建筑物的影響

d),;

交通通訊便利

e)、。

72率定設施安裝要求

.

721用水計量率定設施由首部控制閘門過水管道電磁流量計水位計電能采集儀數(shù)據(jù)采集器

..、、、、、6

部分組成

。

722首部控制閘門門槽與渠道之間通過預埋螺栓連接進行密封設計防止漏水閘門可調(diào)節(jié)開度

..,、。,

并標有刻度能夠方便讀取閘門開度數(shù)據(jù)

,。

723過水管道與電磁流量計采用相匹配的口徑D根據(jù)測流范圍選擇合適口徑電磁流量計安裝

..(),。

在距離首部控制閘門D處電磁流量計下游側(cè)管道長度為D管道出口處應為淹沒出流以保證管

10,5,,

道為滿管狀態(tài)

。

724水位測點選擇在進水側(cè)宜采用壓阻式液位傳感器超聲波液位計雷達式液位計根據(jù)現(xiàn)場實

..,、、,

際高程測設安裝適宜的儀表類型應安裝在水位平穩(wěn)段避免因水泵運行導致的水位偏差安裝完成需

,,,

在對應測點進行高程標定

。

725流量計安裝在平直管段中預留的安裝孔位安裝時應對流量計安裝深度測量方向進行標定安

..,、,

裝完成后根據(jù)實際管徑調(diào)整流量計參數(shù)確保與實際管徑相匹配流量計宜采用插入式電磁流量計

,,。。

726電功率計應安裝在灌溉泵站控制柜內(nèi)連接的電源等級為互感器根據(jù)現(xiàn)場水泵功率

..,380VAC,

選配安裝完成后應對儀表中數(shù)據(jù)修改互感器變比

,,。

727現(xiàn)場設施安裝拆除應滿足便捷使用要求整體拆裝時間

..、,≤2h。

73測量時間與頻次要求

.

數(shù)據(jù)率定時每次平穩(wěn)流量作為一組參量泵站率定組別次水位流量關(guān)系率定組別

,15min,≥3,

次根據(jù)測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析當水位變化較大時應進行重新比測

≥5,。,。

74數(shù)據(jù)采集同步要求

.

在數(shù)據(jù)測量前所有儀表均處于正常工作狀態(tài)通過分析儀表中采集數(shù)據(jù)在平穩(wěn)時間段截取數(shù)據(jù)

,,,,

6

DB32/T4389—2022

進行率定工作

。

75試驗數(shù)據(jù)記錄要求

.

測量數(shù)據(jù)保存在本地測量采集分析儀存儲每次率定完成后使用采集儀的打印功能對本次率定

,,,

結(jié)果進行打印設施對比測數(shù)據(jù)進行本地存儲根據(jù)需要進行導出或存檔形成率定成果參照附錄

,,,。B、

附錄附錄執(zhí)行

C、D。

76率定成果歸檔要求

.

761率定成果應及時歸檔歸檔范圍包括率定工作中制定的工作計劃率定過程中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)

..,、

記錄表格數(shù)據(jù)整編與數(shù)據(jù)分析成果等

、。

762所有數(shù)據(jù)記錄整編分析成果等文件均需要有相關(guān)觀測人記錄人校核人簽字

..、、、、。

763成果歸檔要履行相關(guān)移交程序有相關(guān)責任人簽字

..,。

764檔案文件應按照統(tǒng)一編號規(guī)則編號存檔

..。

77率定成果應用

.

率定成果應用于灌溉泵站或輸水渠道計量設施偏差值的整定以電折水設備用電量與流量之間的

、

率定值整定以時折水計量設備水位計與流量之間率定值的整定

、。

8保管與維護

81農(nóng)田灌溉用水流量測量設施的運行管理應按照農(nóng)田灌溉用水流量率定設施使用說明制定運行管

.,

理制度和操作規(guī)程

。

82農(nóng)田灌溉用水流量測量設施長期停用后應先充電維修后再投入正式運行前應進行試運行

.,,。

83泵站提水率定時需要監(jiān)測泵站進出水口有無水草雜物

.。

84農(nóng)田灌溉用水流量測量設施的維護與檢修應按農(nóng)田灌溉用水流量率定設施使用說明的要求執(zhí)行

.,

每次使用完成后應做好設施管道等部件的防腐處理儀表傳感器的清洗

,、。

7

DB32/T4389—2022

附錄A

規(guī)范性

()

流量計算公式

表給出了測流堰和測流槽量水的流量計算公式

A.1。

表A1測流堰和測流槽量水的流量計算公式

.

堰槽形式公式適用條件

θ.

Q8H25自由流

=()μ2gtan()

152

.

Q.σH25

=14

2

σh2

=0.756-(h)+0.145

1-0.13