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量水技术是灌区实行计划用水、节约用水和定额管理的关键技术措施。对于现有量水设施,从经济实用、稳定可靠的角度考虑,量水槽是灌区最适合、最易大范围推广应用的一种明渠量水设施。目前许多水利工作者已经研制了大量可供灌区渠道使用的量水设备,但针对灌区田间进水口的水量计量设施研究仍很缺乏。因此,针对量大面广的田间进水口流量测量需求,研究结构简单、造价低廉、量测方便、测流精度高且适用于田间进水口的量水设施具有重要的应用价值。田间便携式短喉道量水槽是在巴歇尔量水槽的基础上设计的一种便携式、槽底为平底的短喉道量水槽,适用于我国北方灌区末级渠道田间进水口的水量测量。本研究采用原型试验与数值模拟相结合的方法,对不同尺寸、不同出流条件、不同流量下田间便携式短喉道量水槽的水力性能进行了系统分析。主要研究内容及结论如下:(1)对田间便携式短喉道量水槽的测流原理进行分析,并根据临界流原理推导出了理论田间便携式短喉道量水槽流量计算公式。(2)根据田间进水口流量范围,设计了喉道宽度为51 mm、76 mm田间便携式短喉道量水槽,进行了自由出流和淹没出流条件下不同流量时量水槽水力性能原型试验,测定了槽内水深沿程变化和断面流速分布。分析了量水槽过流能力、水面线、断面流速分布、佛汝德数及水头损失等水力特性,确定了临界水深断面位于喉道段,拟合得出上游水深与流量的关系式,通过与实测流量的对比误差小于10%,满足灌区末级渠道量水精度要求。(3)采用FLOW-3D软件,选用RNG k-ε三维湍流模型、TruVOF方法和FAVOR技术对田间便携式短喉道量水槽水力性能进行了三维数值模拟,并与原型试验结果进行对比,结果表明,二者相对误差小于10%,具有一致性,本研究所采用的数学模型和数值模拟方法具有可靠性和有效性;在此基础上分析了过槽水流的时均流场及各水力性能参数的变化规律。(4)采用FLOW-3D软件对不同喉道长度量水槽的水力性能进行了模拟,分析了喉道长度对量水槽内流态分布和水头损失等因素的影响,结果表明短喉道量水槽的水头损失相对较小,且在喉道段偏下游位置出现临界流,流态稳定,由此证明本研究设计的喉道长度较为合理,能够满足中国北方灌区田间进水口的水量计量要求。