精準(zhǔn)計(jì)量是科學(xué)管理灌溉用水的前提條件，是當(dāng)前灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)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(zhǔn)測量備受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)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(shù)的迅猛發(fā)展，儀器儀表量水已被廣泛應(yīng)用，通過儀器儀表測得點(diǎn)或線流速，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)將點(diǎn)或線流速轉(zhuǎn)換為斷面平均流速，采用流速面積法計(jì)算斷面流量，因此研究斷面流速分布規(guī)律、明晰點(diǎn)面流速轉(zhuǎn)換關(guān)系，對(duì)提高明渠流量測量精度、實(shí)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(guān)學(xué)者針對(duì)明渠流量計(jì)算方法開展了大量研究。鄧鰏學(xué)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(shí)現(xiàn)了對(duì)渠道流量的精確計(jì)算，但是不適用于復(fù)雜流態(tài)，對(duì)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(jìn)行測流的新方法，可精確計(jì)算斷面流量、提高了測流便捷性，但該方法需較多測點(diǎn)流速為基礎(chǔ)；戚玉彬應(yīng)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(duì)水深小于1ｍ、水面寬度小于5ｍ的不同類型渠道用流速儀進(jìn)行測量，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)法測量單點(diǎn)中垂線0.633ｈ處流速，流量計(jì)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(biāo)準(zhǔn)斷面；劉鴻濤等用聲學(xué)多普勒剖面流速儀進(jìn)行流速、斷面面積的測定，應(yīng)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(jì)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(diǎn)法的非接觸式流量計(jì)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(duì)大型渠道，進(jìn)行了超聲波流量計(jì)測流與流速儀測流對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明超聲波流量計(jì)與流速儀測流具有相同等級(jí)測量精度。但非接觸式測流設(shè)備使用高精密的光學(xué)、電子元器件，價(jià)格較高并且需要定期維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)安裝和使用環(huán)境也有要求。部分學(xué)者將數(shù)學(xué)模型及粗糙系數(shù)等參數(shù)應(yīng)用到灌區(qū)測流也取得的了較好的結(jié)果。
袁德忠等針對(duì)常用量測水技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)格單元與斷面平均流速關(guān)系無法準(zhǔn)確推求流量這一問題，提出利用H-ADCP對(duì)測得的各單元流速，建立與傳統(tǒng)量測水技術(shù)測得的斷面流速之間的關(guān)系，基于機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建了支持向量機(jī)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、極限學(xué)習(xí)機(jī)3種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對(duì)8種網(wǎng)格單元分配方案進(jìn)行了模擬。其中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型效果最好，但對(duì)于高頻分量的預(yù)測精度較低。
