精準計量是科學管理灌溉用水的前提條件，是當前灌區(qū)現(xiàn)代化建設的重要內(nèi)容之一。明渠作為灌區(qū)的主要輸水方式，其引水流量的精準測量備受國內(nèi)外學者關注，明渠測流主要包括水工建筑物量水、堰槽量水和儀器儀表量水。隨著電子和信息技術的迅猛發(fā)展，儀器儀表量水已被廣泛應用，通過儀器儀表測得點或線流速，根據(jù)實測數(shù)據(jù)將點或線流速轉(zhuǎn)換為斷面平均流速，采用流速面積法計算斷面流量，因此研究斷面流速分布規(guī)律、明晰點面流速轉(zhuǎn)換關系，對提高明渠流量測量精度、實現(xiàn)灌區(qū)用水可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
近年來相關學者針對明渠流量計算方法開展了大量研究。鄧鰏學等提出的水深－流速－流量法、左建等提出的多垂線法、劉德斌等提出的庫容法均有效實現(xiàn)了對渠道流量的精確計算，但是不適用于復雜流態(tài)，對于不規(guī)則斷面的大型渠道或河道測流工作量極大。
范恬等基于圓柱繞流模型和流速面積法，提出了利用橫向擺桿式測流裝置進行測流的新方法，可精確計算斷面流量、提高了測流便捷性，但該方法需較多測點流速為基礎；戚玉彬應用能量方程式推求了流量的理論公式，基于量綱分析法分別建立不包含和包含渠道底坡的流量公式，但僅適用于底坡小于1/1200的渠道；周和平等對水深小于1ｍ、水面寬度小于5ｍ的不同類型渠道用流速儀進行測量，應用經(jīng)驗法測量單點中垂線0.633ｈ處流速，流量計算誤差均在5％以內(nèi)，但僅適用于斷面規(guī)則水流較穩(wěn)的中小型渠道標準斷面；劉鴻濤等用聲學多普勒剖面流速儀進行流速、斷面面積的測定，應用渠道中垂線0.36ｈ處流速作為斷面平均流速，使用流速面積法得到渠道計算流量，測流誤差小于5％，但不適用于不同寬深比的渠道。
王寶賀等提出基于水面一點法的非接觸式流量計算方法，有效解決了傳統(tǒng)流速儀測流難度大的問題，但精度不高；李效賢于廣東省東深供水工程渠首太園泵站，首次針對大型渠道，進行了超聲波流量計測流與流速儀測流對比試驗，結(jié)果表明超聲波流量計與流速儀測流具有相同等級測量精度。但非接觸式測流設備使用高精密的光學、電子元器件，價格較高并且需要定期維護和保養(yǎng)，對安裝和使用環(huán)境也有要求。部分學者將數(shù)學模型及粗糙系數(shù)等參數(shù)應用到灌區(qū)測流也取得的了較好的結(jié)果。
袁德忠等針對常用量測水技術構(gòu)建的網(wǎng)格單元與斷面平均流速關系無法準確推求流量這一問題，提出利用H-ADCP對測得的各單元流速，建立與傳統(tǒng)量測水技術測得的斷面流速之間的關系，基于機器學習構(gòu)建了支持向量機、BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型、極限學習機3種機器學習模型，對8種網(wǎng)格單元分配方案進行了模擬。其中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型效果最好，但對于高頻分量的預測精度較低。
