量水堰流量计算方法

‘壹’ 什么叫堰测法

即用量水堰测量水的流量大小的方法.是通过堰前水位高低通过公式计算也流量来. 量水堰一般为三角形,流量较大时采用梯形堰和矩形堰

‘贰’ 量水堰的介绍

量水堰，是指设在渠道、水槽中用以量测水流流量的溢流堰。最常用的是具有特制缺口的薄壁堰。有些国家还使用由混凝土等场工材料直接建成的宽顶堰、三角堰、截头三角堰等。

‘叁’ 格栅的过水流量怎么算

可以在格栅的下方进行监测。根据水流的连续性原理，通过格栅的水流量与下游的水流量是一样的，测量了下游的水流量也就知道了格栅的过水流量了。测量方法根据水流量的大小，可以采用不同的方法：1、对于极小流量，用计时体积法就可准确量出单位时间通过的水量；2、对于小流量（0.01-1m3/s）可以用量水堰（三角堰、梯形堰等，具体可参阅水力学有关知识）测量；3、如果是比较大
的水流量，可以采用传统的流速仪进行测流，或ADCP、激光测速等仪器测流。

‘肆’ 巴歇尔水槽怎样做

一：简介
巴歇尔槽(Parshall flume)又称巴氏槽：是明渠流量测量的辅助设备。原型是文丘里水槽，后者的实验
是VM.Cone于1915年在美国的科罗拉多洲开始进行的。1922年F.L.Parshall对此进行了根本性的变革，制作了现在通用的巴歇尔槽。以后又多次重复了水力学实验，制成了尺寸为1英寸到50英寸的各种量水槽。
巴歇尔槽名字是1929年美国土木学会命名的。此后，英国、瑞士、意大利、印度、阿根廷等许多国家也提出了各种类型的文丘利水槽的设计方案并进行了实验，但巴歇尔槽仍是文丘利水槽中最普及的水槽。

二：计算原理
明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低。对于一般的渠道，液位与流量没有确定的对应关系。因为同样的水深，流量的大小，还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽，由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小，因此，渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位对应相同的流量。量水堰槽把流量转成了液位。通过测量量水堰槽内水流的液位，再根据相应量水堰槽的水位---流量关系，反求出流量。
三：构造
巴歇尔量水槽由上游收缩段、短直喉道和下游扩散段三部分组成。收缩段的槽底向下游倾斜,扩散段槽底的倾斜方向与喉道槽底相反,其结构如图下图所示。
其它常数项需要实验确定,一般情况如下,F=60cm, G=90cm; K=8cm, N--23cm,x=5cm, y=8cm; E根据渠道深度而定,高出上游水位0.1-0.2cm,一般可采用1.00米。量水槽上下游护底长都为槽底高H的函数:

上游护底L,二4H;

下游护底L,=(6^-8) H;

同时，由于量水槽内流速较大，喉道中水面的波动也很大，直接在槽中测定水位有困难。因此，在槽壁设置后观测井，安量测水尺。井底比槽槛要低20-25cm，测井与量水槽可用平置的金属管或混凝土管连接，管子的中心线应高出槽底3cm，上游水尺位于喉道上游距喉道首端((2/3)处，下游水尺位于喉道末端以上5cm的槽壁处。上下游水尺零点与槽底高要齐平,观测井要无漏水现象,井中经常理泥沙,井上加盖,避免杂物入内。

四：应用
1、巴歇尔槽形状复杂，比堰的价格高，而且为了提高精度要求量水槽的各部分尺寸准确。但也有这样一些其它测量装置无法比拟的优点：水位损失小(约为堰的四分之一)、水中即使有固态物质也几乎不沉淀、接近流速的影响小、对下流侧的水位影响比较小等,所以被用来测量农业用水、工业用水等其它液体的流量。

2、与明渠流量计配合使用，把明渠内流量的大小转成液位的高低。测量明渠内水的流量。如城市供水引水渠、火电厂冷却水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工矿企业废水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。

3、常用型号规格明渠流量计安装尺寸：（单位：mm）

序号

喉道段

收缩段

扩散段

墙高

流量参数

b

L

N

B1

L1

La

B2

L2

K

D

C

n

1

25

76

29

167

356

237

93

203

19

230

217

1.550

2

51

114

43

214

406

271

135

254

22

260

435

1.550

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五：注意事项

·巴歇尔槽的中心线要与渠道的中心线重合,使水流进入巴歇尔槽不出现偏流。

·巴歇尔槽通水后，水的流态要自由流。巴歇尔槽的淹没度要小于规定的临界淹没度。

·巴歇尔槽的上游应有大于5倍渠道宽的平直段，使水流能平稳进入巴歇尔槽。即没有左右偏流，也没有渠道坡降形成的冲力。（参见下图）

·巴歇尔槽安装在渠道上要牢固。与渠道侧壁、渠底连结要紧密，不能漏水。使水流全部流经巴歇尔槽的计量部位。巴歇尔槽的计量部位是槽内喉道段。

‘伍’ 超声波流量计应注意注意哪些事项

上海七雅电子科技有限公司
超声波明渠流量计
一、用途
超声波明渠流量计与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事业单位的污水排放口、城市下水道的流量及农田水利中的渠道等。
由于本公司仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体条件下，比接触式的仪表，具有更高的可靠性和耐用性。

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超声波明渠流量计
一、用途
超声波明渠流量计与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事业单位的污水排放口、城市下水道的流量及农田水利中的渠道等。
由于本公司仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体条件下，比接触式的仪表，具有更高的可靠性和耐用性。

二、原理说明
本系列仪表直接测量的是渠道或者水槽内的液体高度。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位—流量关系推算出流量。

1、超声波测液位原理
发射超声换能器发射出的超声脉冲，通过传播媒质传播到被测液面，经反射后再通过传声媒质返回到接收换能器，测出超声脉冲从发射到接收在传声媒质中传播的时间。再根据传声媒质中的声速，就可以算得从换能器到液面的距离。从而确定液位。因此我们可以计算出探头到反射面的距离D ＝ C*t/2(除以2是因为声波从发射到接收实际是一个来回，D是距离，C是声速，t是时间）。再通过减法运算就可得出液位值。

2、量水堰槽的测流量原理
流通顺畅的明渠内流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如图2.1）。通过测量水位可以推算出流量。普通明渠内流量与水位之间的对应关系，受渠道的坡降比和表面的糙度影响。在渠道内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与液位有固定的对应关系，这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，把渠道的影响尽可能减小。
二、原理说明
本系列仪表直接测量的是渠道或者水槽内的液体高度。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位—流量关系推算出流量。

1、超声波测液位原理
发射超声换能器发射出的超声脉冲，通过传播媒质传播到被测液面，经反射后再通过传声媒质返回到接收换能器，测出超声脉冲从发射到接收在传声媒质中传播的时间。再根据传声媒质中的声速，就可以算得从换能器到液面的距离。从而确定液位。因此我们可以计算出探头到反射面的距离D ＝ C*t/2(除以2是因为声波从发射到接收实际是一个来回，D是距离，C是声速，t是时间）。再通过减法运算就可得出液位值。

2、量水堰槽的测流量原理
流通顺畅的明渠内流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如图2.1）。通过测量水位可以推算出流量。普通明渠内流量与水位之间的对应关系，受渠道的坡降比和表面的糙度影响。在渠道内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与液位有固定的对应关系，这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，把渠道的影响尽可能减小。
使用超声波明渠流量计，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。本说明书摘抄了一部分（第六、量水堰槽）。巴歇尔槽知道了喉道宽度b，就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。
直角三角堰也是用相应的公式计算出水位—流量对应关系。
矩形堰也有相应的公式。但是还与安装的渠道尺寸有关，确定水位-流量关系时，矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。
如果对计算量水堰槽水位-流量不熟悉，可将使用的量水堰槽参数通知仪表生产厂。生产厂帮助计算。应注意同时提供上述与确定水位-流量关系有关的参数。

三、主要技术指标

功 能

一体型

分 体 型

测量范围

0.1升/秒～99999.99米/小时

累计流量

最大为：4290000000.00立方米

液位最大量程

3米

液位测量精度

0.5%

分辨率

3mm或0.1%（取大者）

显示

中文液晶显示

流量测量精度

标准堰槽是1～5%（符合国标要求的堰槽和渠道）
非标堰槽是10～30%。

模拟输出

4线制4～20mA/750Ω负载

继电器输出

(选配项)2组AC 220V/ 8A或DC 24V/ 5A，

供电

标配24VDC 100mA；可以选配 220V AC+15% 50Hz。

供电

(选配项)12VDC、电池供电、太阳能供电

工作环境温度

显示仪表-20～+60℃，探头-20～+80℃

工作环境压力

标准大气压

工作环境湿度

≤90%RH，非凝结

过程温度

-20～80℃；

过程压力

标准大气压

通 信

可选485，232通信，MODBUS协议

防护等级

显示仪表IP67，探头IP68

显示仪表IP65，探头IP68

探头电缆

无

标配10米，最大为100米

探头安装尺寸

M48×2mm螺纹+配套螺母

探头材质

标配是ABS的，在有腐蚀性环境中要使用聚四氟乙烯材质。

产品功耗

分体式用24V电源供电，不带继电器功耗是100mA，带一个继电器是要120mA，2路继电器145mA,3路继电器要170mA，4路继电器要190mA.
具体功率如下：
无继电器是24×100mA=2.4W；
1路继电器是24×120mA=2.9W；2路继电器是24×145mA=3.5W；
3路继电器是24×170mA=4.1W；2路继电器是24×190mA=4.6W；

产品功耗

一体式四线制用24V电源供电，不带继电器功耗是80mA，带一个继电器是要105mA，2路继电器130mA,
具体功率如下：
无继电器是24×80mA=1.9W；
1路继电器是24×105mA=2.5W；2路继电器是24×145mA=3.1W；

‘陆’ 三角堰流量计算公式

三角堰流量计算公式为：
其中：
qv：流经三角形堰的流体流量
g：重力加速度
h：上游液位
θ：三角形的顶角

三角堰是指堰口形状为等腰三角形的薄壁堰，如上图所示。
工程实际中，三角堰流量的经验公式为：1.343h^2.47。三角堰流量也可以通过查表的方法查得。

‘柒’ 直角三角形堰的流量计算公式

对于长方形堰，理论流量，式中，g为重力加速度。考虑到压头损失和流速收缩，用经验公式V=1.77bH3/2。三角形堰理论流量V=2.36tanαH2.5，实际流量V=1.42tanαH2.5。

其中：

qv：流经三角形堰的流体流量；

g：重力加速度h：上游液位；

θ：三角形的顶角；

(7)量水堰流量计算方法扩展阅读：

长方形的周长 = （长+宽）×2 = 2（a+b） = （a+b）×2；

正方形的周长 = 边长×4 = 4a；

圆的周长 = 圆周率×直径 = π d = 圆周率×半径×2 = 2 π r；

长方形的面积 = 长×宽 S = ab；

正方形的面积 = 边长×边长 S = a²；

三角形的面积=底×高÷2 S=ah÷2；

平行四边形的面积=底×高 S=ah；

梯形的面积=（上底+下底）×高÷2 S=（a+b）h÷2；

直径=半径×2 d=2r

‘捌’ 水文测验的项目

基本的测验项目有水位、流量、泥沙、降水、冰情、蒸发、水温、水质、土壤含水量、地下水等。如对某水体的测验有其他特殊要求可另行增设测验项目。
水位 水体表面在某一地点某一时刻高于某个特定基准面的高程称为水位。通常用观测水位推算流量。水位观测次数以能控制水位变化为准。
流量 单位时间内通过过水断面流体的体积，是反映水体水量变化的基本资料。
按原理不同测量方法可分为三类:
①流速面积法。分别测量流速和断面面积,其乘积的总和即为流量值。常用流速仪测速，用测深杆、测深锤（铅鱼）或回声测深仪测量各垂线水深，以计算断面面积的流速仪法。此外还有动船法、比降法、超声波法及电磁法等。
②量水建筑物法。跨河建筑物的流量同上游水头、上下游水位差存在着函数关系，在断面上设置标准形式的量水堰（如薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰）及量水槽，利用经实验室或现场率定的水力学公式推算流量（见堰流）。
③稀释法。在河段上游投入示踪剂，经过一定距离后，可以得到稀释和混匀，但总量不变。按稀释倍数同流量成比例的原理，计算流量。
泥沙 泥沙测验包括悬移质、推移质的数量及颗粒级配、河床质的颗粒级配的测定。常用各种采样器采取样品进行室内测定。近年也有用同位素测沙仪在水流中直接测定悬移质的方法。
降水 用人工观测或自记雨量计记录（见雨水量）。

‘玖’ 如何用内渗法测定渗水量

1、试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。

2、计算出的试验水头小于10m，但已超过上游检查井井口时，试验水头应以上游检查井井口高度为准。

3、试验水头达规定水头时开始计时，观测管道的渗水量，直至观测结束时，应不断地向试验管段内补水，保持试验水头恒定。渗水量的观测时间不得小于30min 。

式中g一实测渗水量［L / ( min·m）〕；

W一补水量（L ) ;

T―实测渗水观测时间（min ) ;

L―试验管段的长度（m）。

管道闭水试验时，应进行外观检查，不得有漏水现象，且符合下列规定时，管道闭水试验为合格：

⑴实测渗水量小于或等于表规定的允许渗水量。

⑵管道内径大于表9 . 3 . 5规定时，实测渗水量应小于或等于按下式计算的允许渗水量。

⑶异型截面管道的允许渗水量可按周长折算为圆形管道计。

⑷化学建材管道的实测渗水量应小于或等于按下式计算的允许渗水量。

q= 0 . 0046D1式中q一允许渗水量（m3/24h* km ) ;D1―管道内径（mm）。

(9)量水堰流量计算方法扩展阅读

计算折合平均实测渗水量：

1、折合平均实测渗水量=实测渗水量×24小时×60分钟。

2、实测渗水量=恒压时间内补入的水量（L）/恒压时间（min）/试验段长度(m)。

3、闭水试验：将水灌至规定的水位，开始记录，对渗水量的测定时间不少于30分钟，根据井内水面的下降值计算渗水量，渗水量不超过规定的允许渗水量即为合格。

4、试验渗水量计算：渗水量试验时间30分钟时，每km管道每昼夜渗水量为Q=（48q）×（1000/L），式中Q-每km管道每d的渗水量；q-闭水管道30分钟的渗水量；L-闭水管段长度。当Q≤允许渗水量时试验即为合格。