常用量水堰槽使用技術(shù)

1、如何選擇量水堰槽非滿管狀態(tài)流動的水路稱作明渠 (open channel)，明渠流量計的應(yīng)用場所有城市供水引水渠、火電廠冷卻 水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工礦企業(yè)廢水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道。選擇量水堰槽的種類，要考慮渠道內(nèi)流量的大小，渠道內(nèi)水的流態(tài)，是否能形成自由流。最大流量小于40升/秒建議使用直角三角堰；大于 40升/秒建議使用巴歇爾槽；上游渠道較短，最大流量又大于40升/秒建議使用矩形堰。條件允許，最好選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位 -流量關(guān)系是由實驗室標(biāo)定岀來的，而且對于上游行進(jìn)渠槽 條件要求較弱。三角堰和矩形堰的水位 -流量關(guān)系來源于理論計算，容易由于忽略一些使用條

2、件，帶來附加 誤差。三角堰材料：PVC、玻璃鋼、不銹鋼可選。流量越大，相應(yīng)增加壁厚。注意事項：三角口處的尺寸準(zhǔn)確、緣臺平直、光滑。板面光滑、平整、無扭曲。；三角堰的中心線要與渠道的中心線重合。 j為堰板嵌入渠道墻的部分，尺寸請用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而定。適應(yīng)范圍：三角堰可按圖1.1加工。注意：安裝該直角三角堰的上游渠道寬是600mm，三角頂角與上游渠底的高度是250mm。如使用圖1.1直角三角堰，可在明渠菜單“10堰槽種類” -“1直角三角堰”項選擇 開啟”，儀表內(nèi)已有該堰板的水位-流量表，可根據(jù)水位值直接給給岀流速。最小流量0.0136升/秒，最大流量45.010升/秒(162噸/小時)圖1.1直

3、角三角堰堰板構(gòu)造上圖氏He, F對應(yīng)尺寸如下表單位：mm圖1.2三角堰建造效果圖二罰恵口的帕邊的M紀(jì)噸B=600He二250P 二 250最大流量：162噸/小時適合渠道寬X高=600X500j為堰扳嵌入渠道墻的部分.尺寸請用尸根據(jù)現(xiàn)場情況而定。|圖1.3三角堰在渠道上的安裝和三角堰的水位零點三角堰安裝在渠道上如圖1.3所示。堰板要豎直，要安在渠道的中軸線上。加工三角堰時，可以會使頂角 變成圓角，在確定水位等于零的位置時要注意，三角堰的水位零點應(yīng)在三角堰的側(cè)邊的延長線的交點上。 儀表的探頭要安裝在上游距離堰板0.51米的位置。二：矩形堰材質(zhì)：PVC、玻璃鋼、不銹鋼可選。流量越大，相應(yīng)增加壁厚。

4、注意事項：矩形口處的尺寸要準(zhǔn)確、緣臺平直、光滑。板面光滑、平整、無扭曲矩形堰的中心線要與渠道的中心線重合。 j為堰板嵌入渠道墻的部分，尺寸請用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而定。適用范圍：矩形堰可按圖2.1加工，注意：矩形堰的水位-流量關(guān)系主要取決于堰口寬的“b”也與上游渠道寬“B'和堰坎高“p有關(guān)。如使用圖2.1的矩形堰，可以在明渠菜單“10堰槽種類“2矩形堰”項選擇：0.25、0.50、0.75、1.00（注：此選項代表堰口寬b）儀表內(nèi)已有該堰板的水位-流量表，可根據(jù)水位值直接給給岀流速。1 : b=0.25米最小流量 0.4375升/秒（1.6噸/小時），最大流量 56.907升/秒（205噸/

5、小時）2 : b=0.50米最小流量 0.8774升/秒（3.1噸/小時），最大流量 153.74 升/秒（553噸/小時）3: b=0.75米最小流量 3.7488升/秒（13噸/小時），最大流量 539.04升/秒（1941噸/小時）±ffl：鼻良h P對應(yīng)的尺寸如下表，單位*米（相應(yīng)流量范IS請參若此圖上方紅龜字 體部分）b=0.25B=0.50h=0.25P=0.10b=0.75B=l.00h=0.50P-0.20J為堰板謨?nèi)肭缐Φ牟糠?尺寸諳用戶根據(jù)現(xiàn)場時況定b=0.50B=0.S0h=0.30P-0,15b=1.0h=0.50P=0.20圖2.1矩形堰的構(gòu)造圖圖2.2矩

6、形堰建造效果圖拒形堰複a.1水渠底部圖2.3矩形堰在渠道上的安裝和矩形堰的水位零點矩形堰安裝在渠道上如圖 2.3所示。堰板要豎直，要安裝在渠道的中軸線上。儀表的探頭安裝在距離堰板0.51米的位置。三：巴歇爾槽材質(zhì)：PVC、玻璃鋼、不銹鋼可選。流量越大，相應(yīng)增加壁厚。注意事項： j的尺寸與渠道安裝有關(guān)，請用戶根據(jù)現(xiàn)場情況而定。巴歇爾槽的中心線要與渠道的中心線重合，使水流進(jìn)入巴歇爾槽不岀現(xiàn)偏流。巴歇爾槽通水后，水的流態(tài)要自由流。巴歇爾槽的淹沒度要小于規(guī)定的臨界淹沒度。巴歇爾槽的上游應(yīng)有大于 5倍渠道寬的平直段，使水流能平穩(wěn)進(jìn)入巴歇爾槽。即沒有左右偏流，也沒有渠道坡降形成的沖力。（參見下圖）巴歇爾槽

7、安裝在渠道上要牢固。與渠道側(cè)壁、渠底連結(jié)要緊密，不能漏水。使水流全部流經(jīng)巴歇爾槽的計量部位。巴歇爾槽的計量部位是槽內(nèi)喉道段。適應(yīng)范圍：巴歇爾槽構(gòu)造如圖3.1。巴歇爾槽的標(biāo)示尺寸是喉道寬度 “b。首先根據(jù)應(yīng)用需要的最大流量，從 附錄 一巴歇爾槽水位-流量公式”中查出合適的巴歇爾槽的喉道寬 “b。再從 附錄二 巴歇爾槽構(gòu)造尺寸”中查出 對應(yīng)喉道寬等于“b的巴歇槽的其他尺寸。按圖 3.1加工成形，安裝在渠道上如圖 2.4所示。使用巴歇爾槽，可以在菜單“10堰槽種類”-“3巴歇爾槽”項選擇 開啟”。根據(jù)喉道寬“b，從附錄三 常 用型號巴歇爾槽對應(yīng) b值c值與n值，長寬高與最大流量”中查岀修工系數(shù)c和指

8、數(shù)n，輸入到菜單“9設(shè) 置常數(shù)”-“1修工系數(shù)c”和 指數(shù)n”，儀表就可以自動算岀水位對應(yīng)的流量值。200.D=80T水流方向-O一uD1./K水位零點JL11II*0f 1'Z+收縮段LI 喉道段I.擴(kuò)I散段L2探頭交架說明f圖示巴歇爾槽用玻厲俐制做;內(nèi)尺寸魏準(zhǔn)隱內(nèi)我向農(nóng)光滑【平世 壁用要大手tai上部探頭支架如跨度太人，股法JfiJin® 度；j尺寸打在渠道上安裝有關(guān),根期現(xiàn)場 悄況確定q圖3.2巴歇爾槽在渠道上的安裝效果圖附錄一巴歇爾槽水位-流量公式類別序號喉道寬度b(m)流量公式Q=Cha*(L/S)水位范圍 h(m)流量范圍Q (L/S)臨界 淹沒 度最小最大最小最

9、大10.02560. iha1'550.0150. 210. 095. 40.526 051120. 7ha 550.0150. 240. 1813 20.5小36 076177. lhal.550. 030. 330.7732 10. 51 46 152381. 2ha'510. 03A 45L50111.00.6型5匕228535. 4ha1550. 030. 602.52510.660. 25561h 嚴(yán)0. 030. 603. 02500.670. 30679ha1SZ10. 030. 753. 54000.686 451038ha 5370. 030. 754.563

10、00.690. 60r 1403ha15 0. 050. 7512.58500.6100. 751772ha 557 :0. 060. 7525. 011000.6標(biāo)110.90f 2147ha15W0.06a 7530. 012500.6121.002397ha SM0. 066 8030. 015000,7131.202904ha 5n0, 060, 8035. 020000,7準(zhǔn)141.503668ha 5350, 060. 8045.025000,7151. 804440hal5W0. 080. 8080.030000. 7162. 105222haisw0. 080. 8095,03

11、6000.1型172. 406004hal&M0, 080, 80WO, 060000. 7183. 057463ha1&0. 09L 07160.082800.8193.66885W0. 091. 37190.0146800.8大204.5710960ha160. 091. 67230.0250400.8216. 10IKSOha160. 091. 83310.037970,0. 8型227. 6217940ha1&0. 09L 83380.0471600.8239. 1421440ha1&0. 09L 83460.0563300.81 2412 192843

12、0ha1&0. 091. 83600.0747000.82515. 2435410ha1'0.091+ 83750.0930400.8附錄二巴歇爾槽構(gòu)造尺寸單位：米別序弓喉道段收縮段擴(kuò)散段墻高tLNElLILaB2L2KD小 型10. 0250. 0T60.0290. 1670.3560.2370. 0930. 2030.0190,2320. 051OH 140. 0430. 2140,4060.2710.1350. 2540.0220.2630. 0760,1520.0570, 2590.4570,3050, 17B0,3050,0250.4640. 1520.3050. 1

13、140.4000.6100.4070.3940.6100.0T60*615D. 22S0.3050. 1140. 5750.8640.5760.3810.4570.0760*77標(biāo)準(zhǔn)型6工250. 600. 230.7B1.3250. 8330. 550.920. 080.807山300. 600. 23(L 841.3500. 902山SO0.920. OS0.95B0.45CL 600. 23L021.4250. 9480. 750.920. 080.95S0. 500. 600. 231 + 2D1. 500.0山BO0.920.08100. T50. 600. 231.381. 575

14、1. 050.92D. 080.95110. 900. 600. 23L561. 6501.0991. 200.920.080.9512L 000. 600. 23LSB1.7051. 139L 300.920.08L 0131+200. 600. 231.92L8001.2031.500.920.08L 014h 500. 600. 232.28L 951.303L 800.920. 08L 015h 300. 60n 232. 642. 101.3902. 100.920. 08L 0162, 100, 600. 233,002.251.5042.400,920.08L 0172,400,

15、 600,233.362.401.6042.700,920. 08L 0大 型183, 050,910.3434,764.271,7943.681.830,1521.22ig3, 660. 910. 3435.014. 881.9914,472.440,1521. 52204. 571. 220.4577. 327.622,2955* 593.050,2291. 83213, 101. S30.9. 147.522.7357.32p. 6fi0.3052.13227. 02L 830,63610.677,623.3838, 943.960.3052.1323g* 141. 83D. 68612

16、.31T933.73510. 574. 270.3052. 13-412. 191. 830- 68615.48E. 234.73513. 824. 8S0.3052. 132515.241. S3D* 68613.53G. 235.77617. 27100.3052. 13附表三：常用型號巴歇爾槽對應(yīng) b值c值與n值，長寬高與最大流量序號b值(mm)C值n值忖寬謁（mm）最大濟(jì)量 （立方米/小時）12560.41.55535*267*2651944251120.71.55774*314*30547.52316177.11.55914*359*517115.56415238L21,541525

17、*500*730399,65228535.4L531630*675*890P03.6r250561L5132845*980*10609007300679L5212870*940*1200|144084501038L5372945*1120*1200226396001403L5433020*1300*120030(5010750IT721.5573055*1480*1200396011POO21471.5653170*1660*1200450012100023071.5693200*1780*12505400131200f 29041.5773320*2020*12507200141500366

18、81.5863470*2380*1250POOD15ISOO44401.5933620*2740*1250lOSOO16210052221.5993770*5100*1350129602400d004LS053P20*3460+1250216005 水堰5.1 水堰的結(jié)構(gòu)水堰由堰板和堰槽構(gòu)成。5.1.1堰板的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示（圖4為裝配式結(jié)構(gòu)）5.1.1.1堰口與內(nèi)側(cè)面成直角，唇厚為2mm。向外側(cè)倒45°傾斜面，毛刺應(yīng)清除干凈。圖3堰板截面圖圖4裝配式堰板截面圖5 1.1 2堰口樓竦要修整成鋭棱不得呈圓形.堰板內(nèi)惻面要平滑,特別是從上端至EDmm的區(qū)域.5.1 1.3堰板應(yīng)采用不

19、蓬和酣隔蝕的材料.5.1 1.4堰鞭安裝時必須鉛直堰口應(yīng)泣于堰槽寬度的中央，與堰槽兩側(cè)壁成直角.5.1 1.5各稗水堰的堰口如圖5所示"直角三第堰的直痢等分線應(yīng)當(dāng)鉛直J直角允差為±用全寬堰和矩形堰的堰 口下緣應(yīng)保證水平，堰口的直角允差対土寧 > 堰口寬度允差為±0.他氛>/1 2一X X X X X X X -閤5水堰的堰口5.1.2堰槽由導(dǎo)入部分、整流裝置部分及整流部分構(gòu)成。5.121堰槽（包括支承板）要堅固不易變形，可用鋼板或者混凝土制成。5.122在堰槽上游應(yīng)設(shè)置整流裝置（45道整流柵板），以減少水面的波動，推薦的柵孔尺寸如圖示。整流部分的寬度等

20、于導(dǎo)入部分的寬度。30圖6柵孔尺寸5.123堰槽的底面和兩側(cè)面應(yīng)平坦，側(cè)面和底面應(yīng)垂直。5.124 全寬堰槽的兩側(cè)面應(yīng)向外延長，如圖5所示。延長壁應(yīng)和兩側(cè)面一樣平坦，與堰口邊緣垂直，直角允差i5'o延長壁上應(yīng)設(shè)置通氣孔，通氣孔應(yīng)靠近堰口并在水頭的下面，以保證測量時水頭內(nèi)側(cè)空氣暢通,通氣孔的面積。ABhmax/140（8）式中：hmax最大堰水頭，即水流的最高水面至堰口底點（直角三角堰）或堰口下邊緣（矩形堰、全寬堰）的垂直距離，m。5.1.2.5導(dǎo)入部分的容量應(yīng)可能大此，這部分的寬度和深度不應(yīng)小于整流裝置下游的寬度和深度，導(dǎo)水管 應(yīng)埋沒在水中。5.126堰槽的長度如圖7所示，尺寸列于表6

21、。U7堰槽底度表B堰槽按度尺寸軸11；直箱三弟堰矩形堰>10b約J|全寬堰>10B52堰的水頭測定裝遙£ 2.1歡頭的測圭裝置如盟8所示,在堰櫓側(cè)壁上設(shè)有小孔與另 f 水桶相通在桶內(nèi)測量水位桶和堰的連搔管長應(yīng)適應(yīng)，以保證測量方便準(zhǔn)確，管徑103飾叭圖8測定裝魚5.2.2小孔的位置距堰口 （45）hmax,距堰口的下邊緣及堰槽底面的尺寸不得小于50mm,小孔不應(yīng)有毛刺，小孔的軸心線應(yīng)和堰槽壁垂直。5.3堰的水頭測定方法5.3.1應(yīng)當(dāng)在越過堰口流下來的水流與堰板不附著的情況下進(jìn)行測量。5.3.2水堰的堰口至堰口外水池水面的高度不得少于100mm。533可以采用鉤針?biāo)挥嫽蚋⊥?/p>

22、水位計（如圖 9所示）來測量水位，但水位不穩(wěn)定時不能使用鉤針?biāo)?時，應(yīng)將針先沉入水內(nèi)再提上對準(zhǔn)水平面，以消除表面張力的影響。除上述水位計外，也可采用水位測量 精度不低于這兩種水位計的其他水位計。鉤針?biāo)挥?0浮筒水位計圖g水位計5.3.4水頭測量的水位計零點的確定，其誤差應(yīng)在0.2m m以內(nèi)。5.3.4.1 矩形堰、全寬堰的確定方法（如圖 10所示）：a. 先將臨時測量用的特制的帶鉤針的水位測量儀卡固在堰口上，并用水平儀找平，讀出圖中“G數(shù)值;b. 將水放入堰槽中，并使水面低于堰口；c. 再將特制的帶鉤針的水位測量儀的鉤針下降并浸入水中，然后將鉤針慢慢提起使針尖和水面一平，如圖10（b）所示

23、，并讀出圖中“ F”數(shù)值，讀數(shù)G F數(shù)值之差（“G -F”）即是堰口至堰槽中水面之間的距離；d. 將預(yù)先安裝在至堰口 （45）h max的測量截面處或小水桶內(nèi)的永久性的測量水頭的水位計的鉤針下降， 使針尖和水面一平，并讀岀刻度數(shù)值。該讀數(shù)值減去“G -F'數(shù)值，得到的數(shù)值即是測量水頭的永久性水位計的零點數(shù)值。1:U10測量水頭的水位計的零點確定示意團(tuán)534.2直角三角堰的確定方法a. 在堰口上放置和堰槽長軸平行的特制的直徑D的圓棒，如圖11所示，并用水平儀找平;2圖11b. 將臨時測量用的特制的帶鉤針的水位測量儀放置在圓棒上面，鉤針針尖和圓棒軸線切面的底線相接 觸，然后按照矩形堰、全寬

24、堰測量方法中的b、c、d進(jìn)行。把永久性的水位計的讀數(shù)值減去“GF'的數(shù)值,再減去0.2071D值，得到的數(shù)值即是永久性水位計的零點值。5.4水堰測量流量的計算公式5.4.1直角三角堰如圖12所示。苗若圖12 直角三角堰流量的計算公式為:15式中：a流量系數(shù)，可查表 7,其不確定度 5 a/a= ±1.0%; he有效堰水頭，mhe=h+K(10)式中：h測量堰水頭， mKh補償粘度和表張力影響的修正值，對直角三角堰Ki=0.00085m。表7流量系數(shù)ah/EaE/50.10 20.3 4 50.60.7o eOS100.10. STS0,5T60.5T&0. 5T00

25、.5760.5760.5780.5700.5700.5700.20.5700, STB0, 5T&0. 5T60. 5T60.5760.5760.5760.5760.5700.30. 5T00. ST©0. ST©0.57®0.57®0.5760.5790.5790.5800.582R斗0.5700.5760.5780.5760.5760.5800.5820.5&40.5660.5900 50.5700.5780.5780.5790.5790.5840. 58T0.5920.6000.6061 °&0.5730.5TB0

26、. 5790.5810.5840.5890.5950.605L 07 J0.577O.STE0.5800.5S40. 5S90.5960.607oe0.5770.57B0.5820.58BD 595D. 605 0.90 5760.5790.5340 5930.502LO0 5760.5S00. 5B70 59B0. BICr -0 5760.5810 5900.5040.5760 5S30. 5940 511i.30.5760.5B50.59711.40.5760.5870. 501IS0.57?o. see0.6040.57?0.5920. 6Q91 70.5780.5951-00.570

27、C, 596190.5792.00.580注: （1）可用內(nèi)插法計算表中的中間數(shù)值；（2）E 堰口高度，即堰口底點至堰槽底面的高度，m。適用范圍：a. h/E <0.4;b. h/B <0.2;c. h=0.05 0.38m;d. E0.45m；e. B1.0m。5.4.2矩形堰和全寬堰（b/B=1）如圖13所示。圖13 矩形堰、全寬堰（b/B=1）流量的計算公式為：式中：a流量系數(shù)，用下列公式計算：b/B=1 （全寬堰），a=0.602+0.75h/E ;b/B=0.9（矩形堰），a=0.598+0.064h/E ;b/B=0.8（矩形堰），a=0.596+0.045h/E ;b

28、/B=0.7（矩形堰），a=0.594+0.030h/E ;b/B=0.6（矩形堰），a=0.593+0.018h/E ;b/B=0.5（矩形堰），a=0.592+0.010h/E ;b/B=0.4（矩形堰），a=0.591+0.0058h/E ;b/B=0.2（矩形堰），a=0.589-0.0018h/E ;a的不確定度 S a/a= ± 1.5%;he有效堰水頭，mhe=h+Kh(12)式中：h 測量堰水頭， mKh補償粘度和表面張力的影響的修正值，對矩形堰、全寬堰Kh=0.001m;he堰口有效寬度， mbe=b+K>(13)式中：b測量堰口寬度，mKb補償粘度和表面張力的影響的修正值，從表8中查得。WS堰口寬度修正值阿IB0 10.20 30.40.50.60.70 00.9L.042 52.73 23.64. 14 23.2-0 9注：用內(nèi)插法計算表中的中間數(shù)值。適用范圍：a.h/E <2.5;5.55.5.1式中:式中:式中:5.5.2式中:式中:b. h >0.03m；c. b0.15m (矩形堰)