明渠流量計堰槽選型指南

1、 明渠流量計堰槽選型指南選用量水堰槽主要考慮的問題是：測流精度、流量大小，是否易于淤積，損失水頭大小，制造成本，安裝工作量及是否便于維護。超聲波明渠流量計只有一個水位測量探頭，既只能有一個水位觀測點，這就要求所選擇的堰槽只能工用在自由流條件。1、 在測流精度方面，上述堰槽排列順序如下：直角三角堰：12%矩形堰： 14%巴歇爾槽： 3%無喉道槽： 4%PB槽： 4%2、 與超聲明渠流量計配用，適用流量范圍：直角三角堰： 0.140升/秒矩形堰： 2升/秒以上，小于10立方米/秒巴歇爾槽： 1升/秒以上，小于10立方米/秒無喉道槽： 1升/秒以上，小于3立方米/秒PB槽： 1升/秒以上，小于1立方

2、米/秒3、 直角三角堰、矩形堰結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，安裝容易，但是水中泥沙含量大時， 堰 板上游淤積，水頭損失也較大。巴歇爾槽、無喉道槽、PB槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高， 安裝工作量大，但不易淤積，水頭損失也小。4、 自由流條件：堰槽量水的原理，是利用堰槽的縱向或側(cè)向縮水作用，使流過堰槽水 的 流量與堰槽某處水位形成對應(yīng)關(guān)系，以便通過測量水位求流量。這就需要量水堰槽安裝在渠道以上后，堰槽下游水流的變化，不影響堰槽上游水位。更準(zhǔn)確地講，流經(jīng)堰槽的水流必須超過改為臨界狀態(tài)，既下游水流的動能不能向上游傳遞。這種情況，就是滿足了堰槽的自由流條件。否則就是淹沒流。直角三角堰、矩形堰的自由流條件比較容易判定，只要

3、堰板下游水位低于堰板過水位位的最低點，就是自由流了。參見圖六和圖七。巴歇爾槽、無喉道槽、PB槽不要求下游水位低于量水槽過水部位的最低點，可以有一定的淹沒度。所謂淹沒度，是指量水槽下游水位觀測點與上游水位觀測點的比值。便例如，下游水位為0.3米，上游水位為0.6米，則淹沒度為0.5或為50%。上述三種量水槽的技術(shù)要求里，都給出了臨界淹沒度，只要量水槽過水時，實測的淹沒度小于臨界淹沒度，就是自由流，否則是淹沒流。這里只是提出，要把滿足自由流條件作為選擇量水堰槽時的一個考慮當(dāng)一個量水堰槽已安裝在渠道上，并已通水，判斷是否自由流是很容易的。但一量發(fā)現(xiàn)是淹沒流，那么量水堰槽的安裝就是失敗的了。就可能要返

4、工。因此，必須在施工安裝之前，就正確地判斷出，量水堰槽安裝以后，是否會出現(xiàn)淹沒流。如果經(jīng)過推算，不能滿足自由流條件，還可以換另一種堰槽或改變安裝方法。在安裝量水堰槽之前，判斷自由流，是量水堰槽選擇、安裝工作中非常重要的一個環(huán)節(jié)。必須十分重視。如何在裝之前判斷自由流，這個問題將在第八章“安裝量水堰槽”中詳述。總括上述因素，本說明書推薦按下列條件選擇量水堰槽：當(dāng)水中泥沙含量不大，上游渠道有一定的壅水條件時，水量在40升/秒以下，選直角三角堰，大于40升/秒，選矩形堰。當(dāng)水中泥沙較大或上游不允許壅水過多時，選巴歇爾槽。如安裝場地地求量水槽尺寸小些時，選無喉道槽。相同流量條件下，無喉道槽的尺寸地長和寬

5、方面都比巴歇爾槽小。盡可能不用PB槽。有兩個技術(shù)方面的問題可能會限制在許多場合的應(yīng)用。A、本說明書缺少可靠的PB槽的水位流量關(guān)系，用戶要自己進行標(biāo)定。這需要花很大的工作量和費用；b、當(dāng)渠道或涵管下游由于淤積等原因造成水流流運不暢時，就無法滿足自由條件。如果是巴歇爾槽或無喉道槽，我們可以把淤積視為渠底，把量水槽適當(dāng)抬高，在新的零水位線上安裝，這樣就可以滿足自由流條件。但是PB槽就不能返高，這是因為PB槽是園管結(jié)構(gòu)，抬高后就無法與涵管對接了。當(dāng)然，如果安裝現(xiàn)場沒有這些問題限制，利用PB槽能直接與涵管對接的優(yōu)點，安裝施工是可以很簡單的。在考慮流量范圍時，有時渠道內(nèi)的最大流量并不一定是需要測量的。職環(huán)

6、保部門排污計量只需測量正常排水，當(dāng)下大暴雨時水量可能比平時大很多倍，這時量水堰槽出現(xiàn)淹沒流，使實測流量偏小并不重要。有時還故意將量水堰槽高度做得矮些，雖然減小了量水堰槽的量水范圍，卻增加了渠道的泄洪能力，當(dāng)出現(xiàn)洪水時，洪水可以從堰槽上漫過。以下幾章介紹直角三角堰、矩形堰、巴歇爾槽、無喉道槽、PB槽的技術(shù)性能和構(gòu)造要求，可以作為選用時參考。三、直角三角堰三角堰過水?dāng)嗝鏋槿切稳笨?，角頂向下，角度可?0C 100C之間。當(dāng)角度為90C時，叫作直角三角堰。直角三角堰安裝在渠道上情況如圖一所示。其構(gòu)造如圖八材料：玻璃鋼板或灰塑料板要求：板面光華、平整、無扭曲；三角口緣頂要平直，光滑。 j: 兩側(cè)嵌入

7、渠道側(cè)壁的深度 k:下部嵌入渠底的深度需要注意的是，直角三角堰的堰口應(yīng)制成銳緣，傾斜面指向下游；緣口要平直；堰板要平整，堰板靠上游一面要平滑，堰板安裝在渠道上要豎直外，還要安在渠道中心線上。堰板材料可以用灰塑料板，玻璃鋼板或不銹鋼板，要耐腐蝕，不易變形。厚度要保證在水流沖擊下，不變形，一般應(yīng)在1020毫米之間。圖八所示直角三角堰的水位測量點在渠道上游距堰板0.61米范圍內(nèi)，超聲探頭用橫梁架在渠道上方。直角三角堰的水位零點在與三角缺口角頂平齊的水平面上。實際上由于水與堰板之間有親合力作用，水位零點還要跟據(jù)堰板的材質(zhì)進行些小的修正。當(dāng)堰板為不銹鋼時，需加1毫米。也就是說當(dāng)缺口角頂不齊的水平面算起，

8、用量尺實測水位為100毫米，就要用（100+1）101毫米作為真正過堰水位，用101毫米查水位流量表，求出相應(yīng)的流量。在校正超聲波明渠流量計水位時，也要使儀表的水位示值顯示為101毫米。當(dāng)堰板材質(zhì)為灰塑料或玻璃鋼時，真實水位要用實測水位減去2毫米。直角三角堰板上游平直渠道應(yīng)有大于渠寬10倍的距離。直角三角堰板的自由流條件是，堰板下游水位低于堰板三缺口的角頂。直角三角堰的水位-流量關(guān)系如表一。當(dāng)渠道寬度或堰板直角角頂?shù)角拙嚯x不同時，水位-流量關(guān)系會有約百分之幾的偏差，需參照檢定規(guī)程另行計算。表一、直角三角堰水位-流量對應(yīng)表 水位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.010.020.030.

9、040.050.060.070.080.09流量0.00000.01360.07720.21270.43670.76291.20351.76932.47053.3164液位0.100.110.120.130.140.150.160.170.180.19流量4.32325.48646.84318.359110.09512.01614.14416.54319.15022.070液位0.200.210.220.230.240.250.260.270.280.29流量25.13228.43932.26936.24140.51045.01050.05455.45361.22167.904四、矩形堰矩形堰

10、的過水?dāng)嗝媸蔷匦?。安裝在渠道上的情況如圖二。矩形缺口的寬度不能小于0.15米；寬度上限還沒有確切數(shù)據(jù)，曾經(jīng)有人把它做到15米，仍可以很好地運行。矩形堰缺口的過水高度有一定限制：下限不要小于30毫米，小了會使量水誤差增大，如果水量較小，可換缺口窄些的矩形或三角堰。上限不要大于矩形缺口下緣到上游側(cè)渠底距離的3.5倍。圖九是矩形堰板的構(gòu)造圖。材料：玻璃鋼板或灰塑料板要求：板面光滑、平整、無扭曲； 三角口緣頂要平直，光滑j：兩側(cè)嵌入渠道側(cè)壁的深度k:下部嵌入渠底的深度B2505007501000H250300500500P100150200200T125150125250圖九、矩形堰板的構(gòu)造這里只給出

11、缺口寬為0.250米、0.5米、0.75米、1米幾種，可以滿足絕大多數(shù)情況下的應(yīng)用需要。需要注意的是，矩形堰的堰口應(yīng)制成銳緣,傾斜面指向下游；緣口要平直；矩形缺口兩個豎緣與下緣夾角要成90C；堰板要平整，堰板靠上游一面要平滑。堰板材料可以用灰塑料板，玻璃鋼板或不銹鋼板，要耐腐蝕，不易變形。厚度要保證在水流沖擊下，不變形，一般應(yīng)在1020毫米之間。矩形堰的水位測量點在渠道上游距堰板34倍最大過堰水深處，一般在0.6米1米范圍內(nèi)，超聲探頭用橫梁架在渠道上方。矩形堰的水位零點在與矩形堰下堰緣平齊的水平面上。實際上，水位零點還要進行些小的修正。當(dāng)堰板為不銹鋼時，需加4毫米。也就是說，當(dāng)從缺口角頂平齊的

12、水平面算起，用量尺實測水位為100毫米，就要用（100+4）104毫米作為真正過堰水位；用104毫米查水位流量表，求出相應(yīng)的流量。在校正超聲波明渠流量計水位時，也要使儀表有水位示值顯示為104毫米。當(dāng)堰板材質(zhì)為灰塑料或玻璃鋼時，真實水位直接用實測水位，不需修正。矩形堰板的自由流條件是，堰板下游水位低于堰板缺口的下緣。表二至表五示出圖九所示的矩形堰的水位流量關(guān)系。當(dāng)渠道寬度或缺口下緣到渠底距離不同時，水位流量關(guān)系會有約百分之幾的偏差，需參照檢定規(guī)程另行計算。表二0.25米堰口寬矩形堰的水位流量關(guān)系 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.010.020.030.040.050.060.07

13、0.080.09流量0.0000.43760.23972.23183.51814.92506.48468.185610.01811.973液位0.100.110.120.130.140.150.160.170.180.19流量14.04716.23218.52620.92423.42326.02028.71231.49734.37337.338液位0.200.210.220.23.0.240.250.260.270.280.29流量40.39043.52846.75050.05553.44156.90860.45464.07967.78171.559表三0.5米堰口寬矩形堰的水位流量關(guān)系 液位

14、單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09流量0.00000.87692.48524.57487.05759.883013.01816.43720.12224.058液位0.100.110.120.130.140.150.160.170.180.19流量28.23332.63737.26142.09747.14052.38257.82063.44969.26475.262液位0.200.210.220.230.240.250.260.270.280.29流量81.44087.79494.322101.02107.89114.9

15、2122.12129.48137.00144.69液位0.300.310.320.330.340.350.360.370.380.39流量152.52160.52168.67176.97185.43194.04202.79211.70220.76229.96表四0.75米堰口寬矩形堰的水位流量關(guān)系 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09流量0.00001.32123.74856.907610.66814.95419.71824.92430.54436.557液位0.100.110.120.130.140.150.160

16、.170.180.19流量42.94549.69556.79364.23071.99780.08588.48797.198106.21115.52液位0.200.010.220.230.240.250.260.270.280.29流量125.13135.02145.21155.67166.41177.43188.73200.29212.13224.24液位0.300.310.320.330.340.350.360.370.380.39流量236.61249.24262.14275.30288.72302.40316.34330.53344.98359.68液位0.400.410.420.430

17、.440.450.460.470.480.49流量374.64389.85405.32421.03437.00453.22469.69486.40503.37520.59表五1米堰口寬矩形堰的水位流量關(guān)系 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09流量0.00001.75554.97549.158814.12919.78626.06132.90640.28448.164液位0.100.110.120.130.140.150.160.170.180.19流量56.52365.33974.59584.27894.372104.

18、87115.75127.02138.66150.67液位0.200.210.220.230.240.250.260.270.280.29流量163.04175.76188.83202.24215.98230.07244.48259.21274.27289.65液位0.300.310.320.330.340.350.360.370.380.39流量305.34321.34337.66354.28371.21388.44405.97423.80441.93460.35液位0.400.410.420.430.440.450.460.470.480.49流量479.06498.07517.36536.

19、95556.82576.98597.43618.15639.17660.46五、巴歇爾槽巴歇爾槽水如圖三。巴歇爾槽為矩形橫籽面的短喉道槽，由喉道上游的均勻收縮段，喉道段和下游均勻擴散段組成。其構(gòu)造如圖十所示。圖中尺寸數(shù)據(jù)列于表六中。巴歇爾槽的構(gòu)造尺寸要求嚴(yán)格，喉道部分尺寸誤差不要大于0.2%，其它尺寸不要大于1%。大型巴歇爾槽可用混凝趕土建造，小型的應(yīng)用玻璃鋼整體模制成型做內(nèi)襯，外側(cè)用混凝土灌注。巴歇爾槽安裝時，收縮段下底要水平；巴歇爾槽的側(cè)墻要豎直；槽的中心線要與渠道的中心線重迭；進出口用45角墻與渠道邊坡連接。巴歇爾槽的水位測量點在進品收縮段，從與喉道連接處向上游到收縮段的2/3處。下游水

20、位測量點，可以用來確定淹沒度。巴歇爾內(nèi)水面波動較大，為提高測量精度，應(yīng)在巴歇爾槽的旁側(cè)構(gòu)造構(gòu)造靜水井，用連通管與槽內(nèi)連通，在靜水井內(nèi)測量不位。靜水井尺寸為0.30.5米方形為益。尺寸太大，井內(nèi)水位變化滯后；太小，不利于以后清淤。井底要比槽底低0.2米左右，以防止淤積，堵塞連通管。連通管直徑為3050毫米即可。超聲波探頭安裝在靜水井上方。如水中含泥沙較多，靜水井易淤積，超聲波探頭也可以安裝在巴歇爾槽收縮段的上方。既便這樣，靜水井也是需要的。由于槽內(nèi)水面波動，校正流量計水位時，用尺在槽內(nèi)是很難測得準(zhǔn)確的水位值的。有了靜水進，就方便多了。巴歇爾槽的水位零點在收縮段下底的平面上。對于混凝土槽，水位零點

21、可以不作修正。于玻璃鋼槽 ，尺測水位應(yīng)減去3毫米。例如，用尺量得水位為200毫米，則應(yīng)減去3毫米，用197毫米去查水位流量表，求流量。在校正超聲波流量計時，也使流量計顯示的水位示值為197毫米。巴歇爾槽上游平直渠道應(yīng)有大于渠寬5倍的距離。巴歇爾槽的自由流條件用淹沒度來衡量。當(dāng)淹沒度大于臨界淹沒度時，為淹沒流；當(dāng)淹沒度等于或小于臨界淹沒度時，為自由流。各種巴歇爾槽的臨界淹沒度在表七中。巴歇爾槽的水位流量關(guān)系符合下述公式，可以用計算的方法求出。公式中含有的流量系數(shù)C、n可從表七中查到。一般用喉道寬來區(qū)分巴歇爾槽的型號。表八表十列出76、152、228、喉道寬巴歇爾槽的水位流量表，以方便使用。QCH

22、n式中：Q：流量（立方米/秒） H：水位（米） C：流量系數(shù)（查表七） n：流量系數(shù)（查表七）說明：圖示為玻璃鋼制巴歇爾槽內(nèi)襯，內(nèi)尺寸要標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)表面要光潔、平整。槽上部400mm部分為探頭支架。壁厚要大于8mm，要求見正文。圖中G、M、T1、T2尺寸根據(jù)與渠道配合需要確定。圖中J是為增加強度的外翻邊，不能小于50mm。其它尺寸按表六要求尺寸注示表：BL1LL2LaB1B2DNKT1T2GMJmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm表六、巴歇爾槽構(gòu)造尺寸類別序號喉道段收縮段擴散段墻高bLNB1L1LaB2L2kD小型10.0250.0760.0290.1670.3560.23

23、70.0930.2030.0190.2320.0510.1140.0430.2140.4060.2710.1350.2540.0220.2630.0760.1520.0570.2590.4570.3050.1780.3050.0250.4640.1520.3050.1140.4000.6100.4070.3940.6100.0760.6150.2280.600.1140.5750.8640.5760.3810.4570.0760.77標(biāo)準(zhǔn)型60.250.600.230.781.3250.8830.550.920.080.0870.300.600.230.841.3500.9020.600.92

24、0.080.9580.450.600.231.021.4250.9480.750.920.080.9590.600.600.231.201.5001.00.900.920.080.95100.750.600.231.381.5751.0531.050.920.080.95110.900.600.231.561.6501.0991.200.920.080.95121.000.600.231.681.7051.1391.300.920.081.0131.200.600.231.921.8001.2031.500.920.081.0141.500.600.232.281.951.3031.800.9

25、20.081.0151.800.600.232.642.101.3992.100.920.081.0162.100.600.233.002.251.5042.400.920.081.0172.400.600.233.362.401.6042.700.920.081.0大型183.050.910.3434.764.271.7943.681.830.1521.22193.660.910.3435.614.881.9914.472.440.1521.52204.571.220.4577.627.622.2955.593.050.2291.83216.101.830.6869.147.622.7857

26、.323.660.3052.13227.621.830.68610.677.623.3838.943.960.3052.13239.141.830.68612.317.933.78510.574.270.3052.132412.191.830.68615.488.234.78513.824.880.3052.132515.241.830.68618.538.235.77617.276.100.3052.13表七、巴歇爾槽參數(shù)類別序號喉道寬度b(m)流量公式Q=Chan(x10-3m3/3)水位范圍h(m)流量范圍Qx10-3(m3/s)臨界淹沒度m(%)最小最大最小最大小型10.02560.4

27、ha1.550.0150.210.095.40.520.051120.7 ha1.550.0150.240.1813.20.530.076177.1 ha1.550.0300.330.7732.10.540.152381.2 ha1.580.030.451.50111.00.650.228535.4 ha1.530.030.602.52510.6標(biāo)準(zhǔn)型60.25561 ha1.5130.030.603.02500.670.30679ha1.5210.030.753.54000.680.451038 ha1.5370.030.754.56300.690.601403 ha1.5480.050.7

28、512.58500.6100.751772 ha1.5570.060.7525.011000.6110.902147 ha1.5650.060.7530.012500.6121.002397 ha1.5690.060.8030.015000.7131.202904 ha1.5770.060.8035.020000.7141.503668 ha1.5860.060.8045.025000.7151.804440 ha1.5930.080.8080.030000.7162.105222 ha1.5990.080.8095.036000.7172.406004 ha1.6050.080.80100.

29、040000.7大型183.057463 ha1.60.091.07160.082800.8193.668859 ha1.60.091.37190.0146800.8204.5710960 ha1.60.091.67230.0250400.8216.1014450 ha1.60.091.83310.0379700.8227.6217940 ha1.60.091.83380.0471600.8239.1421440 ha1.550.091.83460.0563300.82412.1928430 ha1.60.091.83600.0747000.82515.2435410 ha1.60.091.8

30、3750.0930400.8表八、76毫米寬巴歇爾槽水位流量表 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.040.080.120.160.200.240.280.320.360.40流量0.00001.20623.53196.621410.34214.61619.38924.62130.28336.34942.797表九、152毫米寬巴歇爾槽水位流量表 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50流量0.00003.895611.25020.92132.48845.70960.41676.48593.822112

31、.35132.00表十、228毫米寬巴歇爾槽水位流量表 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.060.120.180.240.300.360.420.480.540.60流量0.00007.231920.88538.83760.31284.854112.16121.99131.77208.56245.05六、無喉道槽無喉道槽量水如圖四。無喉道槽沒有喉道段，由進口的收縮段，和出口的擴散段組成。其構(gòu)造如圖十一所示。無喉道槽的構(gòu)造尺寸很有規(guī)律，只要兩個尺寸就能表述一個無喉道槽的規(guī)格：1、喉道寬b；2、槽長L。收縮段占槽長的1/3，擴散段占槽長的2/3。收縮段是以3：1的斜率收縮；擴散段以1：

32、6的斜率擴散。各種無喉道槽的尺寸及數(shù)據(jù)列于表十一中。無喉道槽的構(gòu)造尺寸要求嚴(yán)格，誤差不要大于0.2%。由于尺寸要求高，制作時最好用玻璃鋼整體模制成型做內(nèi)襯，外側(cè)用混凝土灌注。也可以用灰塑料板制作。為保證尺寸穩(wěn)定，板厚不能小于10毫米。無喉道槽安裝時，槽底要水平，側(cè)墻要豎直，槽的中心線要與渠道的中心線重迭；進出口用45O角墻與渠道邊坡連接。無喉道槽的水位測量點在進口收縮段，距進口向下游1/9槽長的位置。下游水位測量點，可以用來確定淹沒度。無喉道槽比巴歇爾槽內(nèi)水面波動更大，為提高測量精度，應(yīng)在無喉道槽的旁側(cè)構(gòu)造靜水井，用連通與槽內(nèi)連通，在靜水井內(nèi)測量水位。靜水井內(nèi)尺寸0.30.5米方形為益。尺寸太

33、大，井內(nèi)水位變化滯后；太小，不利于以后清淤。井底要比槽底低0.2米左右，以防止淤積，堵塞連通管。連通管直徑為3050毫米即可。超聲波探頭安裝在靜水井上方。如水中含泥沙較多，靜水井易淤積，超聲波探頭也可以安裝在無喉道槽收縮段的上方。即便這樣，靜水井也是需要的。由于槽內(nèi)水面波動，校正流量計水位時，用尺在槽內(nèi)是很難測得準(zhǔn)確的水位值的。有了靜水井，就方便多了。無喉道槽的水位零點在收縮段下底的平面上。對于混凝土槽，水位零點可以不作修正。對于玻璃鋼槽，尺測水位應(yīng)減去3毫米。例如，用尺寸量得水位為200毫米，則應(yīng)減去3毫米，用197毫米去查水位流量表，求流量。在校正超聲波流量計時，也使流量計顯示的水位值為1

34、97毫米。無喉道槽上游平直渠道應(yīng)有大于渠寬5倍的距離。無喉道槽的自由 流條件用淹沒度來衡量。當(dāng)淹沒度大于臨界淹沒度時，為淹沒流；當(dāng)淹沒度等于或小于臨界淹沒度時，為自由流。各種無喉道槽的臨界淹沒度在表十一中。無喉道槽的水位流量關(guān)系符合下述公式，可以用計算的方法求出。公式中含有的流量系數(shù)C、n可從表七中查到。一般用喉寬乘槽長來區(qū)分無喉道槽的水位流量表，以方便使用。Q=CHn式中：Q：流量（立方米/秒）H：水位（米）C：流量系數(shù)（查表十一）n：流量指數(shù)（查表十一）圖十一、無喉道槽的構(gòu)造尺寸注示表：bmmL=L0mm2L/9mmL/3mm2L/3mmb+2L/9mmDmmGmmMmmTmm說明：圖示為

35、玻璃鋼制無喉道槽內(nèi)襯，槽內(nèi)尺寸要準(zhǔn)確，內(nèi)表面要光潔、平整。壁厚要大于8 mm，要求見正文。靜水井上面開口要利于清淤積物。靜水井上另安可拆卸的平板架，用來安探頭。圖中M，G尺寸根據(jù)與渠道配合需要確定。T是為增加強度的外翻邊，不能小于50 mm。其它尺寸按表十一要求表十一、無喉道槽的尺寸和參數(shù)序號喉寬b（m）槽長L0（m）墻高D（m）流量系數(shù)C流量指數(shù)n液位范圍（m）流量范圍（10-3m3/s）臨界淹沒度m%最小最大最小最大10.10.900.60.4301.8450.030.40.7800.6520.20.900.60.8741.8450.030.41.51600.66730.30.900.61

36、.3251.8450.030.42.02400.66740.40.900.61.7791.8450.030.43.03300.66750.21.800.60.7201.6550.050.75.04000.7160.41.800.91.4461.6550.050.7108100.7170.61.800.92.2211.6550.050.71612300.7180.81.800.92.9831.6550.050.72016500.7190.32.701.01.0221.5610.060.813.67200.8100.62.701.02.0791.5610.060.82614700.8110.92.

37、701.03.1511.5610.060.83922200.8121.22.701.04.3211.5610.060.85330000.8表十二、 0.20.9無喉道槽的水位 流量表 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.040.080.120.160.200.240.280.320.360.40流量0.00002.30318.273917.48229.72444.86562.80683.468106.79132.71161.18表十三、 0.30.9無喉道槽的水位 流量表 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.040.080.120.160.200.240.280.320.3

38、60.40流量0.00003.491512.54326.50445.06368.01795.215126.54161.89201.18.244.35表十四、0.21.8無喉道槽的水位 流量表 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.070.140.210.280.350.420.490.560.630.7流量0.00008.830227.80854.40187.575126.70171.32221.11275.79335.15399.00 七、PB槽PB槽是圓管形量槽，比較適合與涵管連接。PB槽的應(yīng)用情況如圖五。PB槽的構(gòu)造示于圖十二，尺寸數(shù)據(jù)列于表十五。表十五、PB槽的構(gòu)造尺寸。 尺寸

39、單位：毫米 流量單位：升/秒序號標(biāo)稱尺寸流量范圍LABCDZEF1300309703902952852901521782400801080435395250390202242350013011103954852304802421994600250111046036029058029224158005001370550480340780392.532461000830167065059043097049440471200130019807157155151160584432PB槽由圓管形進水段、喉段、圓管形出水段組成，如圖十二。最好用玻璃干整體形成。如考慮安裝方便，可以將出水段與其它兩段分開制造

40、。分開處做上法蘭盤，當(dāng)兩部分各自與上下游涵管對接好后，用螺栓見法蘭擰緊，使PB槽成為一個整體。PB槽制造時，要同時做上超聲波探頭支架，如圖十二所示。支架做成管形，上部做上法蘭，用來固定超聲波探頭。為防止支架管內(nèi)掛覆雜物，影響聲波傳播，支架管內(nèi)徑不能小于150毫米。支架長度與超聲波探頭的忙區(qū)對應(yīng)，相當(dāng)于300毫米。安裝PB槽的管道，其坡度需要早2%以下。上游側(cè)的直管段長度需要為管徑的十倍以上，而在上游側(cè)的水路中最好沒有分岔、匯流、跌坎和顯著的彎曲。PB槽的零水位平面在喉道的下底平面上。PB槽的自由流條件要求淹沒度小于0.6。尺寸標(biāo)注表D mmLmmAmmBmmCmmZmmEmmFmm說明：圖示為

41、玻璃鋼制P-B槽內(nèi)襯，槽內(nèi)尺寸要準(zhǔn)確，內(nèi)表面要光潔、平整。壁厚按尺寸注示表中Z。靜水井內(nèi)表面不要有突出部分防止產(chǎn)生超聲波反射。P-B槽喉道段上部開口，開口的橫向尺寸為P-B槽外徑的1，2。開口用來觀察水流情況和量校水位圖十二、P-B槽的構(gòu)造PB槽的水位流量關(guān)系需要在標(biāo)準(zhǔn)明渠流量裝置上進行標(biāo)定。圖十三給出部分槽的水位流量關(guān)系，僅供參考。表十六、表十七給出管徑300和500毫米PB槽的水位流量關(guān)系是經(jīng)過標(biāo)定的，可以直接使用。流量（升/秒）圖十三、PB槽水位流量關(guān)系表十六、 300毫米管徑PB槽的水位流量關(guān)系 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.0250.0500.0750.1000.12

42、50.1500.1750.2000.2250.250流量0.00000.11170.95012.53494.82677.801711.44315.73720.67326.24232.436表十七、500毫米管徑PB槽的水位流量關(guān)系 液位單位：米 流量單位：升/秒液位0.000.040.080.120.160.200.240.280.320.360.40流量0.00000.29492.87077.962715.49525.42137.70752.32769.25988.485109.99八、安裝量水堰槽根據(jù)現(xiàn)場情況選定量水堰槽后，就要進行安裝工作了。量水堰槽的安裝是一項很細致的工作，切不可馬虎對

43、待。否則，一旦安裝失敗，是不能測量流量的，返工也是相當(dāng)麻煩的事。量水堰槽的安裝大概可分成六部分工作：1、 準(zhǔn)備量水堰槽板或量水槽；2、 選擇安裝位置及修正渠道；3、 確定量水堰槽的零水位點相對渠底的位置；4、 在渠道上固定量水堰槽；5、 靜水井，超聲探頭支架，探頭導(dǎo)線穿線管等的制作和安裝；6、 填寫安裝記錄表。1、 準(zhǔn)備量水堰槽板或量水槽；量水堰槽可以在購買流量計時從生產(chǎn)廠家購買。多數(shù)情況都是自行加工，或自行找加工廠訂做。堰板選1020毫米的工程灰塑料板或玻璃鋼板，用鉗工工藝鋸出形狀，再用挫細心修整，直至符合要求。量水堰槽要請異形玻璃鋼加工廠加工。首先按量水槽尺寸要求制作木模，復(fù)蓋聚脂模，涂脫

44、模計，再用玻璃絲布、環(huán)氧樹脂交替包覆，直至達到厚度要求。待環(huán)氧樹脂固化后，脫模，修整到符合要求。量水槽壁厚不能太小，以保證尺寸的穩(wěn)定。喉道寬小于152毫米的巴歇爾槽，（總長月1.5米以下）壁厚不能小于8毫米。量水槽尺寸大，壁厚也要厚。比如槽的長度達到3米，厚度應(yīng)增加到15毫米。有時，為了提高強度和尺寸的精確度，還可以在量水槽線性尺寸較大的部位埋入角鋼。加工量水堰槽時，要注意留出與渠道安裝時所需的連結(jié)部分。例如，三角堰如打算嵌入渠道側(cè)墻，堰板的外尺寸就要留出預(yù)計嵌入的寬度（見圖十、十一），以便用混凝土做45O連接墻時，不至于將混凝土抹到槽內(nèi)，影響水流。加工好的量水堰槽，安裝前，要再次認真測量各部

45、位尺寸是否符合要求。量水堰槽安裝前，要確定一個水位基點。一般可用金屬劃針在堰板上游側(cè)靠板上邊劃一條水平刻線。對于量水槽，刻線劃在槽內(nèi)側(cè)如果堰槽加工的比較規(guī)范，也可以用堰板的上邊線做水位基點，就不必劃線了。量出水位基點到堰槽水位零點的垂直距離，作為基點高程。水位基點的位置和水位高程要分別填在（安裝記錄表）的相應(yīng)欄內(nèi)。以后校正流量計水位時要用到。校正水位時，要先用尺量水位，實際上，堰板內(nèi)通水后，尺插入水中是很難量準(zhǔn)水位的。一則，水的流動，使尺邊水面波動，看不準(zhǔn)；二則，PB槽，量水槽的水位測量點與堰槽的水位零點不在同一位置，也不能量。有了人為預(yù)定的水位基點和水位高程，就可以從水位基點起，向下量出到水

46、面的距離，再用水位高程減去前面的距離數(shù)，即得出水位值。2、 選擇安裝位置及修正渠道；安裝量水堰槽應(yīng)選擇渠道平直段較長，水流順暢，渠道允許有些壅水，離二次表較近。日后維護方便的位置。如果渠道有跌口，堰槽安裝在跌水口上坎上最好，既不會出現(xiàn)淹沒流，又不會造成上游壅水。量水堰槽安裝在渠道上，要穩(wěn)定，牢固，不漏水。如果安裝位置，渠道條件不好，在安裝量水堰槽前，要進行一些修整。3、 確定量水堰槽的零水位點相對渠底的位置；第二章“選定量水堰槽”中提到，為了量水堰槽在渠道上安裝后，能滿足自由流條件，必須將量水堰槽的零水位點安裝在相對渠底的正確位置上。本節(jié)將詳細討論這個問題。確定量水堰槽的零水位點相對于渠底的位

47、置，首先要知道兩個數(shù)字：1、渠道內(nèi)需要測量的最大流量Qmax；2、不設(shè)置量水堰槽情況下，相對于最大待測流量時渠道內(nèi)的水位Hmax。1）、新建渠道的最大流量Qmax是設(shè)計條件中的已知數(shù)，很容易知道。老渠道的最大Qmax要在水渠現(xiàn)場實際估測。一種簡單的辦法是浮漂法：沿渠道量出一段距離D，例如10米。用木塊或草棍等做浮漂從這段距離的上游投入渠道水面，浮漂將投入渠道水面，浮漂將順流漂向下游。用秒表記下浮漂經(jīng)過上述距離D的時間T，例如10秒。用D除以T即求出水的表面流速?？紤]到水流速場的不均勻，用0.7以表面流速作為渠道內(nèi)水流的平均流速，上例為0.7米/每秒。有了流速，再測量出渠道內(nèi)過水部分槽斷面的面積

48、，兩者相乘即求出了流量Qmax，如果估測時流量不是最大，還要根據(jù)最大流量時的水位與當(dāng)時水位的比值再進行修正。當(dāng)時水位可以直接測量，最大流量時的水位可以 根據(jù)渠道側(cè)壁上的水印測量。修正時要注意，流量的增加與水位的增加不是成線性比例的，一般流量隨水位增加的幅度要大于水位增加的幅度。例如，橫截面為矩形的渠道內(nèi)，水位增為二倍，流量約增為三倍。這里估測量大的目的是為了計算安裝量水堰槽后水流的淹沒度，估測的結(jié)果是否正確是最大留并不重要。如果估測時接近待測的最大流量，可以不再去估算、修正。重要的是，要保證估測結(jié)果中，當(dāng)時的水位和當(dāng)時的流量兩者的對應(yīng)關(guān)系要盡可能準(zhǔn)確。2）、老渠道的水位Hmax在估測Qmax時就同時測出了。新建渠道的水位Hmax則要從已知的流量Qmax中推算。推算使用下列關(guān)系式：Q=AV（米3/秒）式中：A：水流的有效斷面截面積（米2）V：水流等效平均流速（米/秒）V=1/nR2/3 i 1/2式中：i：水力坡降比，可用渠道坡降比代替；R：水力半徑，R=A/P；P：濕周，渠道槽斷面上水與渠道接觸部分的長度；n：粗糙系數(shù)，水泥側(cè)壁的渠道用n=0.014上述關(guān)系式是從水位計算流量的，把它們反推成流量對水位的計算關(guān)系式，實際上是很困難的?？梢杂迷囂降姆椒ㄈデ?。即先隨便取一個水位值H，代入上述公式求出相應(yīng)的流量Q