DB13-T 5993-2024 明渠堰槽流量計安裝使用技術(shù)規(guī)范

ICS17.120.20CCSN4213DB13/T5993—2024I本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由河北省市場監(jiān)督管理局提出并歸口。本文件起草單位：河北省計量監(jiān)督檢測研究院、匯中儀表股份有限公司、唐山大方匯中儀表有限公司、河北省儀表行業(yè)協(xié)會、保定市水土保持試驗站。本文件主要起草人：高明、李彩霞、張博、趙宏建、王鳳翔、嚴(yán)曉斌、王潔。DB13/T5993—20241本文件規(guī)定了明渠堰槽流量計的安裝、使用要求，給出了堰槽、靜水井、水位傳感器安裝參數(shù)本文件不適用于含有大量漂浮物質(zhì)和易淤積物質(zhì)的水流量測量。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。HJ15-2019超聲波明渠污水流量計技術(shù)要求及檢測方法JJF1004-2004流量計量名詞術(shù)語及定義3術(shù)語和定義JJF1004-2004和HJ15-2019界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽weirsandflumesforflowmeasurement由上下游行近段、堰體和水位觀測設(shè)施組成的用于流量計測量的裝置。[來源：HJ15-2019，3.2]3.2河流、湖泊或水庫相對于給定基準(zhǔn)面的自由水面的高度。[來源：JJF1004-2004，1.60]3.3明渠堰槽流量計openchannelweirsandflumesflowmeter由標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽和水位流量轉(zhuǎn)換儀表（二次儀表）組成的流量計。3.4靜水井stillingwell腔體與大氣和堰槽連通的一種井式建筑，用以測量相對靜止的堰槽的水位高度。3.5行近渠槽approachchannel測流建筑物上游的一段渠槽，在該渠段中已形成適當(dāng)?shù)牧鲬B(tài)，可以確保正確地測量。3.6水舌nappe堰上水流所形成的射流。[來源：JJF1004-2004，2.19.7]4安裝4.1量水堰槽安裝4.1.1通用要求4.1.1.1堰槽上游水路應(yīng)設(shè)置用于整流的行進渠槽，行進渠槽順直段長度應(yīng)滿足本規(guī)范中相應(yīng)類型堰槽要求的行進渠槽順直段長度。行進渠槽底部水平面應(yīng)與側(cè)面垂直，充滿水后不變形；軸線為直DB13/T5993—20242線，寬度一致。行近渠道、下游渠道和靜水井應(yīng)用其他耐腐蝕材料預(yù)制而成，當(dāng)用混凝土或磚石砌筑時，應(yīng)使用水泥砂漿抹面壓光。4.1.1.2堰板置于行近渠道末端，垂直安裝，行近渠道、靜水井和堰板均不應(yīng)漏水。4.1.1.3連通管應(yīng)采用耐腐蝕管道材料。泄水管應(yīng)設(shè)于堰板最低處，用于檢修或停水期間泄空堰體上游積水。泄水管直徑應(yīng)在（50～75）mm之間，出口段安裝閥門。流量測量過程中，閥門關(guān)閉時應(yīng)4.1.1.4下游渠道內(nèi)應(yīng)無雜物，水流通暢，不影響堰上水位，連接堰板處應(yīng)加固處理。4.1.1.5在堰槽體附近應(yīng)設(shè)置水準(zhǔn)點，用以校測渠底高程、堰頂高程、水尺及儀器安裝零點高程。4.1.2薄壁堰安裝4.1.2.1薄壁堰堰板垂直安裝在順直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽內(nèi)。堰板上游面為一平面，在表面上任意兩點間的連線與垂直于軸線的平面之間的斜率應(yīng)小于1%。4.1.2.2行近渠槽順直段長度應(yīng)大于水面寬度的10倍。4.1.2.3三角形缺口薄壁堰缺口夾角的平分線與堰板中垂線應(yīng)重合。4.1.2.4矩形缺口薄壁堰缺口中垂線應(yīng)與行進渠槽中垂線相重合。4.1.2.5等寬薄壁堰堰頂為水平面，堰口寬度與行進渠槽寬度相同，堰板面與矩形行進渠槽水平軸線成90°角。等寬薄壁堰在堰板附近渠槽兩壁應(yīng)為垂直的光滑表面，沿高度方向渠槽寬度尺寸保持一致。水舌寬度尺寸應(yīng)保持不變，渠槽邊墻往堰板下游延伸長度應(yīng)大于0.3倍實測最大水頭。堰頂高程應(yīng)大于堰體下游渠槽可能出現(xiàn)的最高水位0.1m。等寬薄壁堰水舌底緣與下游水面之間的邊墻上設(shè)通氣孔，使水舌上下表面始終與大氣相通。4.1.2.6薄壁堰支板應(yīng)低于堰口與水平線向下成45°角的平面以下。堰板下游水位應(yīng)低于零水位mV10-mV10-50DB hp0-100de0-100de水位流量轉(zhuǎn)換儀表B水位流量轉(zhuǎn)換儀表Bθphp圖1三角形缺口薄壁堰示意圖DB13/T5993—20243BhDpBhDp圖2矩形缺口薄壁堰示意圖Dhphhppbb圖3等寬薄壁堰示意圖4.1.3寬頂堰安裝寬頂堰垂直安裝在順直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽內(nèi)。行近渠槽順直段長度應(yīng)大于水面寬度的10倍。堰頂寬度允許誤差為堰頂設(shè)計寬度的0.2%；堰頂水平面允許有0.1%的坡度。堰體流態(tài)為自由出流時，下游水深不應(yīng)超過總水頭的63%。矩形寬頂堰的示意圖見圖4。DB13/T5993—20244圖4矩形寬頂堰的示意圖4.1.4三角形剖面堰安裝三角形剖面堰應(yīng)垂直安裝在順直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽內(nèi)。行近渠槽順直段長度應(yīng)大于渠槽寬度的5倍。三角形剖面堰的示意圖見圖5。0-100demV10-500-100demV10-50(3~4)hmax水位流量轉(zhuǎn)換儀表(3~4)hmaxbhhp1:21:5p1:21:52p2p≥2hmax圖5三角形剖面堰的示意圖4.1.5平坦V形堰安裝平坦V形堰的堰頂線應(yīng)與行近渠槽中軸線成90°角。V形堰口的頂點應(yīng)在行近渠槽中軸線上，行近渠槽順直段長度應(yīng)大于渠槽寬度的5倍。堰體施工的允許誤差：堰頂寬度相對誤差應(yīng)不大于0.2%；上、下游坡面坡度相對誤差應(yīng)不大于0.5%；堰頂線上最大誤差點距平均堰頂線的相對誤差應(yīng)不大于堰寬的0.05%。平坦V形堰的示意圖見圖6。0-100deDB0-100de5mV10-50水位流量轉(zhuǎn)換儀表≥3hmaxI-7≥3hmaxI-7bhp0.4b0.1bp1:21:5≥hmax1:5≥2hmax圖6平坦V形堰的示意圖4.1.6長喉道槽安裝長喉道槽應(yīng)在自由流狀態(tài)下測量流量，矩形、梯形及U形等長喉道上游收縮段采用1:2～1:3的收縮比，下游出口段應(yīng)采用1:6的擴散比。喉道收縮斷面與行進渠道斷面比率不應(yīng)大于0.7。喉道底寬的相對誤差應(yīng)不大于0.2%；喉道水平表面的水平誤差應(yīng)不大于喉道長度的0.1%；喉道斜面坡度、平均縱、橫向坡度不大于0.1%；喉道長度的相對誤差應(yīng)不大于喉道長度的1%。水位測量斷面應(yīng)設(shè)置在進口漸變段前緣上游（3～4）倍最大測量水位之間。長喉道槽的示意圖見圖7。 行進渠槽進口漸變段喉道段出口漸變段下游段。靜水井———廠b1:2～1:3R1≥2（B-b）———廠b1:2～1:3BL2≥3(B-b)L1L(3～4)hmaxL2≥3(B-b)L1L內(nèi)底應(yīng)水平圖7長喉道槽的示意圖4.1.7巴歇爾槽安裝巴歇爾槽中心線應(yīng)與行近渠槽中心線重合。順直的行近渠槽長度應(yīng)不小于5倍的行近渠槽寬度。巴歇爾槽進口收縮段底面應(yīng)水平，兩側(cè)邊墻與底面垂直且與縱軸線成1:5的比值對稱收縮。上下游翼墻插入渠槽兩測邊壁的長度不得少于（0.4～0.5）m。進口和出口段應(yīng)加以防護，上游護底長應(yīng)大于4倍實測最大水頭，下游護底長度應(yīng)為（6～8）倍實測最大水頭。喉道寬度b允許相對誤差為寬度的DB13/T5993—202460.2%。喉道的水平長度允許相對誤差為水平長度的0.1%。堰高的允許相對誤差為設(shè)計堰高的1.0%。常用巴歇爾槽自由流和淹沒流的安裝尺寸見附錄B。巴歇爾槽的示意圖見圖8。上游靜水井上游靜水井第二靜水井D-----">LLLL上游靜水井上游靜水井第二靜水井BL連通管第二靜水井BL連通管BB收縮段喉道b擴散段BB收縮段LLL>6hi圖8巴歇爾槽的示意圖4.1.8孫奈利量水槽安裝孫奈利量水槽在平面上，兩側(cè)邊墻由進口向出口收縮應(yīng)呈梯形布置，橫斷面為矩形，底面水平。槽體進、出口橫斷面垂直于渠槽縱軸線。出口末端為跌坎，形成跌水進入下游河渠中。孫奈利量水槽構(gòu)筑在天然河渠中時，底坎下游的河底和河岸應(yīng)有一段距離的防護段。堰槽的進、出口與河渠兩岸通過垂直翼墻連接，垂直翼墻與槽的軸線成直角。上下游水位測量斷面與堰槽進、出口斷面一致；連通管進口高程與槽底高程一致；水位測量應(yīng)以渠底高程為零點。孫奈利量水槽的示意圖見圖9。DB13/T5993—20247靜水井靜水井1靜水井2b BBLL靜水井1的連通管靜水井2的連通管LLhDh hLLL圖9孫奈利量水槽的示意圖4.1.9無喉道槽安裝無喉道槽中心線應(yīng)與行近渠槽中心線重合，整個槽身段的底部應(yīng)水平。進口收縮段邊墻高度應(yīng)增加（0.15～0.20）m超高，防止超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水漫溢。上游收縮段的兩側(cè)邊墻與底面垂直，并與槽身中心線呈1:3的比值對稱收縮。下游擴散段兩側(cè)邊墻與底面垂直，并與槽身中心線呈1:6的比值對稱擴散。邊墻與底面表面光滑平整。常用無喉道槽自由流和淹沒流的安裝尺寸見附錄C。無喉道槽的示意圖見圖10。>Dh>hBb1LL靜水井Bb1LLBBBLLLL圖10無喉道槽的示意圖DB13/T5993—202484.2靜水井安裝4.2.1靜水井應(yīng)設(shè)在明渠量水堰槽槽壁的外側(cè)。堰式流量計靜水井應(yīng)設(shè)置于堰板上游（3～4）倍實測最大水頭的位置，與渠道的距離盡量縮短。槽式流量計上游靜水井應(yīng)位于上游距喉道2/3收縮段長度的位置，與渠道的距離盡量縮短。對于淹沒流的情況，應(yīng)設(shè)置下游靜水井，巴歇爾槽的下游靜水井應(yīng)設(shè)置在喉道外側(cè)，無喉道槽的的下游靜水井應(yīng)設(shè)置在位于下游距喉道5/6擴散段長度的位置。4.2.2渠道和靜水井之間應(yīng)用連通管相連，連通管的長度盡量縮短，安裝高程低于堰頂最低點。連通管直徑應(yīng)不小于50mm，連通管進口面積應(yīng)不小于靜水井橫斷面積的1%。連通管與行近渠槽邊壁垂直，管口與壁面齊平，管口無毛刺。連通管管口距井底至少300mm。4.2.3靜水井通常為圓形或方形，豎直設(shè)置，高度不低于渠頂，井筒內(nèi)壁與水位傳感器的間隙不小于75mm，靜水井的橫斷面尺寸應(yīng)能使裝在井內(nèi)的所有儀器自由運轉(zhuǎn)，靜水井內(nèi)裝有兩個以上浮筒時，浮筒間距不應(yīng)小于150mm。靜水井底高程應(yīng)低于行進渠槽中最低水位150mm，靜水井頂面高程應(yīng)大于預(yù)計最高水位300mm。4.3水位測量設(shè)備安裝4.3.1水尺安裝應(yīng)按照量水堰槽的結(jié)構(gòu)尺寸要求，將水尺直接安裝于渠道或量水堰槽的內(nèi)壁上，或標(biāo)于測井內(nèi)壁上。水尺刻度應(yīng)清晰，最小刻度應(yīng)不低于0.01m，誤差應(yīng)不大于0.5mm；數(shù)字應(yīng)清楚且大小適宜，數(shù)字的下邊緣應(yīng)靠近相應(yīng)的刻度處。水尺刻度、數(shù)字、底板的色彩對比應(yīng)鮮明，且應(yīng)用不溶于水、不易褪色和剝落的顏色或油漆。4.3.2水位傳感器安裝4.3.2.1安裝形式有支架安裝和法蘭安裝，優(yōu)先選擇法蘭安裝。4.3.2.2水位傳感器應(yīng)滿足水位測量分辨力不低于1mm，水位測量準(zhǔn)確度應(yīng)不低于1%FS。4.3.2.3水位傳感器用支架牢固安裝在靜水井或水位觀測斷面處。水位傳感器發(fā)射面對準(zhǔn)水面，與水面垂直；水位傳感器的中心線與靜水井或水位觀測斷面中心線重合。4.3.2.4用水準(zhǔn)儀測定水位傳感器的安裝高程，儀器零點水位與堰頂零點高程一致。測量起始面為堰板的最低過水平面或在槽喉道相應(yīng)位置的底部。4.3.2.5超聲水位傳感器發(fā)射面和發(fā)射角應(yīng)不被遮擋，最高水面距離探頭底面應(yīng)大于盲區(qū)距離。雷達水位傳感器的安裝位置按現(xiàn)場條件確定，確保雷達波束不受遮擋，距離渠側(cè)壁的位置應(yīng)滿足廠家要求，雷達波束達到渠底的最低點位置，應(yīng)安裝在距離渠側(cè)壁不小于200mm的位置。磁致伸縮水位傳感器安裝時應(yīng)保持垂直狀態(tài)，螺紋法蘭之間進行密封處理，為便于磁致伸縮裝置檢修和清洗，應(yīng)選擇寬裕的安裝空間，同時避開磁性干擾區(qū)域。安裝時，也可以選用其他形式的水位傳感器，但應(yīng)滿足水位測量分辨力和水位測量準(zhǔn)確度的要求。4.3.2.6選擇安裝位置時，不應(yīng)離渠道邊緣太近，可安裝在渠道中線上方，避免影響儀表正常工作。探頭進線用保護管保護，探頭的防護等級應(yīng)不低于IP65，材料應(yīng)滿足在環(huán)境溫度、濕度范圍內(nèi)符合不氧化、不易老化、不變形等要求。4.4水位流量轉(zhuǎn)換儀表安裝4.4.1水位流量轉(zhuǎn)換儀表不宜安裝在露天條件下。當(dāng)水位流量轉(zhuǎn)換儀表安裝在戶外環(huán)境時，外殼防護等級不應(yīng)低于IP65，儀表的過線孔宜密封，應(yīng)防止雨淋和雷擊。4.4.2水位流量轉(zhuǎn)換儀表應(yīng)避開強磁場干擾區(qū)域。4.4.3貿(mào)易結(jié)算用水位流量轉(zhuǎn)換儀表，應(yīng)充分考慮數(shù)據(jù)的安全性，儀表的參數(shù)應(yīng)防止隨意改變和清除，可采用雙方商定的方式防護儀表參數(shù)。參數(shù)包括累計流量、歷史記錄、日志等。4.5線纜連接線纜連接前，應(yīng)首先斷電再打開儀表蓋，按照水位傳感器與水位流量轉(zhuǎn)換儀表信號線連接應(yīng)一一對應(yīng)。信號線與電源動力線應(yīng)各自穿金屬管分別敷設(shè)，接線端子擰緊。接線完畢，將水位傳感器與水位流量轉(zhuǎn)換儀表出線孔的螺絲套旋緊密封，不使用的接線孔鎖緊密封，連接確認無誤后，送電DB13/T5993—202495使用5.1使用明渠堰槽流量計，確定量水堰槽水位與流量的數(shù)學(xué)模型。5.2流量計按標(biāo)牌上的信息使用，包含信息如下：a)制造廠名稱、地址；b)儀器名稱、型號規(guī)格；f)準(zhǔn)確度等級；g)工作條件及防護等級。5.3流量計在使用時表面涂層應(yīng)噴涂均勻，具有防腐功能，不得有剝皮、生銹或劃痕。探頭密封完好。聯(lián)接部分緊固可靠，使用的電位器、螺釘在裝配完畢后做防腐處理。5.4流量計在使用狀態(tài)下的絕緣強度應(yīng)滿足在電源進線與機殼之間能承受50Hz、1500V交流有效值連續(xù)1min電壓試驗，無飛弧和擊穿現(xiàn)象。電源進線與機殼之間絕緣電阻≥20MΩ。5.5流量計應(yīng)能顯示瞬時液位、瞬時流量、累積流量及累積流量的計量總時間（分鐘或小時）等參數(shù)，并能存儲記憶流量參數(shù)；在其斷電停機狀態(tài)下保持存儲數(shù)據(jù)不小于1年。5.6流量計在修改堰槽、校準(zhǔn)液位、校準(zhǔn)時間等關(guān)鍵參數(shù)時，儀器運行日志里應(yīng)有記錄且至少保存5.7在有防爆要求的環(huán)境中使用時，流量計應(yīng)取得相應(yīng)的防爆合格認證。5.8明渠堰槽流量計定期查驗零點的漂移并進行零點檢測。5.9應(yīng)按照相關(guān)說明書要求，在設(shè)置界面輸入密碼進入?yún)?shù)設(shè)置菜單，正確設(shè)置量程、顯示模式、通訊參數(shù)、水位限值、修正系數(shù)等。流量量程設(shè)置應(yīng)與輸出信號相對應(yīng)，并準(zhǔn)確、及時保存。儀表運行時，選擇顯示界面菜單，依次顯