农业工程学报

作者：刘朝阳,张宽地,杨洋,姚田成,吕宏兴,

关键词：便携式量水槽, 体型优化, BP神经网络, 粒子群优化算法, 水力特性

基金：42

针对当前灌区末级渠道测流设施水头损失大及测量精度低等问题，该研究根据Myring线形特点提出了一种适用于灌区水量精准测量的便携式量水槽。以水头损失最小为目标函数，选取量水槽翼长、收缩段锐度因子及扩散段离去角为决策变量，构建了基于Sobol序列采样的BP神经网络模型，并耦合粒子群算法（particle swarm optimization algorithm, PSO）进行全局寻优，得到了最优量水槽线形参数。在此基础上，选取6种收缩比及7种流量工况下开展测流试验，结合FLOW-3D数值模拟方法系统分析了该优化体型的水力特性。结果表明：基于PSO-BP模型确定的最优体型翼长为0.87 m、收缩段锐度因子为0.93及扩散段离去角为11.80°。在收缩比0.50～0.66范围内，水头损失仅为1.20～3.50 cm，水头损失百分比为13.25%，上游壅水高度实测数据范围为1.57～3.87 cm，且上游弗劳德数均小于0.50，体现出良好的水力特性，测流平均相对误差为1.8%，符合灌区量水5%的精度要求。研究成果可为灌区精准量水设备研发提供一种新的思路，同时也为智慧灌区建设提供一定的理论支撑。/

来源：2026年第5期

《农业工程学报》期刊编辑部

查看农业工程学报杂志2026年第5期