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明渠流量计安装及工作原理
来源: | 作者:水利监测人张工 13990298835 | 发布时间: 2024-01-16 | 326 次浏览 | 分享到:
明渠测流方法从原理上可分为两大类：水位法与流速面积法。水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。流速面积法不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得流量。

    明渠测流方法从原理上可分为两大类：水位法与流速面积法。水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。
    流速面积法不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得流量。
    注：采用的是水位法、流量计采用的是超声波流量计、辅助的工程建筑物采用的是量水堰。

    下面对测量方法和辅助的建筑物进行详细的描述。
   1、水位法
    水位法流量计实际上是水位计加辅助的工程建筑物的总称。
   •辅助的工程建筑物主要有：
    量水槽（巴希尔槽、无喉道量水槽等）
    量水堰（薄壁堰、三角堰、宽顶堰等）
    标准断面（指顺直的规则断面）
    闸孔涵洞

    一般讲如果是自由出流，用一个上游水位就可通过公式换算或查曲线求得流量，如果是淹没出流，则需要上下游两个水位。在精度方面，由高向低排列如下：
              类型                                          精度
           自由出流薄壁堰                              2%
           自由出流宽顶堰                              3%
           自由出流巴希尔槽                           3%
           自由出流无喉道量水槽                  3%-5%
           自由出流闸孔                                 5%
           自由出流标准断面                        10-20%
           淹没出流薄壁堰                             20%
           淹没出流宽顶堰                             25%
           淹没出流巴希尔槽                          25%
           淹没出流无喉道量水槽                   25%
           淹没出流闸孔                            20-30%
           淹没出流标准断面                         30%
（上述精度是渠道小于5米且流态较稳时的理论精度，渠道越宽精度越低）


  2、流速面积法
    流速面积法流量计主要通过测流速及水位来计算求得流量，主要有： 
    ①超声波时差法
     测量线流速，分单声道法与多声道法。
    ②超声波多普勒法
     测量局部面流速，分为ADCP法（适合宽渠道，有固定与走航式两种。）与普通多普勒法（适合宽20米内渠道）。
    ③电磁法
            测量点流速，分为单点法与多点法。
    ④流速仪法
    测量点流速，人工手动测量。
    按渠道宽窄具体使用以下方式： 
    •窄渠道（一般宽度在20米以下）：
          普通多普勒法（纵向发射）      精度2%
          时差法流量计                  精度2%
          电磁流量计                    精度5%
          流速仪法（一般是手动测量，比较可靠，现场率定用。）
    •宽渠道：
           固定ADCP法（横向发射）
           多普勒走航式明渠流量计
           时差法明渠流量计
           流速仪法（一般是手动测量，比较可靠，现场率定用。）
       3、两种方法比较

      水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。因此水位法流量计需要修建量水建筑物，且精度不高，当渠道沿程水头差较小时，量水建筑物会产生水头损失而影响渠道过水；另一方面当量水建筑物下游附近建有闸门等挡水建筑物时会在量水建筑物处形成淹没出流，此时测量精度会大幅下降。水位法一般应用于宽度比较小或流量比较小的渠道，渠道宽度超过1米时，量水建筑物造价会增加很多，而此时不做量水建筑物直接用渠道的水位流量经验关系曲线测流时精度会很低。
     流速面积法则不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得流量，并且精度高，且不受下游顶托水的影响。流速面积法流量计主要有超声波时差法流量计与超声波多普勒法流量计。