我国是一个相对缺水的发展中国家,同时也是一个十分依赖水资源的农业大国。因此,水资源短缺问题是制约我国农业与经济可持续发展的一个重要因素。近年来我国兴建了大量灌溉渠系以保障农业灌溉用水的需求,然而随着一些灌区建设年份久远,加上维护水平不高,许多工程设施及量测设备出现不同程度的老化,以及计量精度低等问题,难以满足灌区现代化、规范化建设要求。本文针对目前已建成的大中型灌区,与中国农业科学院农田灌溉研究所开展合作研究,研发一种适用于中小型渠道的测控一体化平板闸门系统,用以取代现存的较为老旧的量控水设备,从而进一步提升服务灌区信息化建设水平。同时利用室内水力学性能测试平台,对渠道平板闸门过水性能进行试验研究,而后又通过数值模拟方法,对过闸水流流场开展进一步的研究与分析,并与试验实测数据进行对比,验证了采用该方法对水流流场分布情况进行研究的可靠性。论文主要研究成果有如下几个方面:1、基于物联网和PLC（可编程逻辑控制器）,通过闸门系统主要硬件设备选型、闸门机械结构设计、自动控制系统设计以及软件开发,研发了测控一体化平板闸门系统,实现了现地闸门智能化控制以及远程监控等功能。并通过不同环境条件下的运行测试,验证了该闸门系统运行的稳定性与可靠性。2、通过渠道水力学测试平台,对闸孔自由出流状态下的不同工况进行测流试验,并计算得出各个工况下的流量系数,通过选取3种常用流量系数计算公式的计算值与实测计算值进行对比,发现三者误差均较大。而后利用最小二乘法原理通过拟合程序对实测流量系数计算值进行二次多项式拟合,将新拟合流量系数计算公式的流量计算值与实测流量值,以及另外3种流量系数计算公式的误差分别进行比较与分析,发现新拟合公式的相对误差最大值、平均相对误差分别减少了16.49%、17.23%以上,变差系数也位于一个较小值,且在标准的允许范围内。研究结果表明,新拟合公式的计算精度更高,对于中小型渠道的适用性更好。3、运用数值模拟的方法,首先对矩形明渠计算域建立三维模型,通过Fluent软件进行数值模拟,得出了不同工况下过闸水流的流态、速度分布、闸前过流断面以及闸后过流断面的流速分布情况,并对其进行对比分析。将数值模拟得出的闸前水位与试验测得的闸前水位进行对比,发现最大相对误差仅为4.8%,进而证明了使用数值模拟方法研究该渠道过闸水流流场分布具有较高的精度。