一: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,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。
二: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;
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。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。
三:应用
1、巴歇尔槽形状复杂,比堰的价格高,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,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 | |
3 | 152 | 57 | 259 | 457 | 305 | 178 | 305 | 25 | 460 | 638 | ||
4 | 114 | 400 | 610 | 407 | 394 | 76 | 610 | 1372 | 1.540 | |||
5 | 228 | 575 | 864 | 576 | 381 | 770 | 1927 | 1.530 | ||||
6 | 300 | 600 | 230 | 780 | 1350 | 902 | 920 | 80 | 800 | 2444 | 1.521 |