梯形量水堰参数
量水堰
如何选择量水堰槽非满管状态流动的水路称作明渠(open channel)，明渠流量计的应用场所有城市供水引水渠、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。
选择量水堰槽的种类，要考虑渠道内流量的大小，渠道内水的流态，是否能形成自由流。
最大流量小于40升/秒建议使用直角三角堰；大于40升/秒建议使用巴歇尔槽；上游渠道较短，最大流量又大于40升/秒建议使用矩形堰。
条件允许，最好选择巴歇尔槽。
巴歇尔槽的水位-流量关系是由实验室标定出来的，而且对于上游行进渠槽条件要求较弱。
三角堰和矩形堰的水位-流量关系来源于理论计算，容易由于忽略一些使用条件，带来附加误差。
三角堰材料：PVC、玻璃钢、不锈钢可选。
流量越大，相应增加壁厚。
注意事项：◇三角口处的尺寸准确、缘台平直、光滑。
板面光滑、平整、无扭曲。
；◇三角堰的中心线要与渠道的中心线重合。
◇ j为堰板嵌入渠道墙的部分，尺寸请用户根据现场情况而定。
适应范围：◇三角堰可按图1.1加工。
注意：安装该直角三角堰的上游渠道宽是600mm，三角顶角与上游渠底的高度是250mm。
◇如使用图1.1直角三角堰，可在明渠菜单“10堰槽种类”→“1直角三角堰”项选择“开启”，仪表内已有该堰板的水位-流量表，可根据水位值直接给给出流速。
最小流量0.0136升/秒，最大流量45.010升/秒（162吨/小时）图1.1 直角三角堰堰板构造图1.2 三角堰建造效果图图1.3 三角堰在渠道上的安装和三角堰的水位零点三角堰安装在渠道上如图1.3所示。
堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。
加工三角堰时，可以会使顶角变成圆角，在确定水位等于零的位置时要注意，三角堰的水位零点应在三角堰的侧边的延长线的交点上。
仪表的探头要安装在上游距离堰板0.5～1米的位置。
二：矩形堰材质：PVC、玻璃钢、不锈钢可选。
流量越大，相应增加壁厚。
注意事项：◇矩形口处的尺寸要准确、缘台平直、光滑。
灌区量水技术
u:流量系数，H0:闸前总水头，b:闸孔宽度，e:闸孔开度。
灌区量水监测要素
基本理论：水力学； 基本方程：连续方程和能量方程； 基本公式：孔流和堰流； 基本要素：水位、开度、流速
灌区量水规划的一般原则
布设原则：充分利用现有建筑物量水，并视实际需求与可能， 逐步安装特设量水设备； 设置顺序：一般应从源头开始，先上后下，先干支后斗农，逐 级延伸；优先保证用水单元分界点的计量和满足特定目的及需 求； 方法选择：水源及引水渠宜采用水工建筑物量水；配水渠（支、 斗）、分水点（斗、农）宜采用特设量水设备量水； 单元划分：条件有限时，宜适当放大用水单元，单元内部分 摊；条件成熟后，缩小计量单元； 精度要求：计量的精确度不应片面要求过高：一般仪表量水误 差不超过5%；特设量水设备8%；水工建筑物量水10%；
孔流基本公式
水平底坎上平板闸门的出流，H为闸前水头，e 为闸孔开度。当水流行近闸孔时，在闸门的约束 下流线发生急剧弯曲；出闸后，流线继续收缩， 并约在闸门下游（0.5～1）e处出现水深最小的 收缩断面。闸孔出流受水跃位置的影响可分为自 由出流及淹没出流两种。
Q = μ be 2gH 0
Qs = σ s μbe 2gH 0
量水堰
多用三角形和梯形两种。三角形量水堰的过 流能力一般为0.8～64L/s，梯形量水堰过流能 力一般为5～1500L/s；优点是精度高，成本 低，结构简单，观测方便；缺点是抬高了上游 渠道的水位，不适宜纵坡小而水流含沙量大的 渠道；移动式梯形堰为小断面土渠中方便而有 效的测流工具。
三角形薄壁堰
灌区量水站点规划布局
引水渠渠首：观测从水源引入流量及水位；渠首以下50～ 100m水流平稳段或利用引水建筑物本身量水； 配水渠渠首：观测从上一级渠道配得的水量及渠道的输水 损失；渠首以下30～80m水流平稳段或利用配水建筑物本身 量水； 分水渠渠首：观测从配水渠分得的水量及渠道的输水损 失；渠首以下30～50m水流平稳段或利用分水建筑物本身量 水； 平衡点：观测渠道及灌区的退泄和排出水量，为水量平衡 分析；布设在各级灌溉渠道的末端及排水渠上； 专用点：为观测、收集专门的资料；视实际需要布设
垂直梯形闸门自由出流水力特性试验研究
２０２３年６月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５４卷 第６期文章编号：０５５９－９３５０（２０２３）０６－０６７７－１０收稿日期：２０２２－０９－２６；网络首发日期：２０２３－０２－２６网络首发地址：ｈｔｔｐ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０２２４．１６２２．００１．ｈｔｍｌ基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（２０２２Ｄ０１Ａ１８２）；“新疆水利工程安全与水灾害防治自治区重点实验室”２０２１年开放课题（ＺＤＳＹＳ－ＪＳ－２０２１－１３）作者简介：李琳（１９７９－），博士，教授，主要从事水力学及河流动力学研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｌｉｎ＿ｘｊａｕ＠１６３．ｃｏｍ垂直梯形闸门自由出流水力特性试验研究李 琳１，２，赵帅杰１，２（１．新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐 ８３００５２；２．新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室，新疆乌鲁木齐 ８３００５２）摘要：垂直梯形闸门是一种新型平板闸门，与常规矩形闸门相比，因其不需修建闸室和扭面等附属建筑物，占地小，在灌区各级梯形渠道控流和分流应用方面具有优势。
梯形闸门的过流边界条件特殊，与矩形闸门过流水力特性明显不同。
为明晰其水力特性，在边坡系数为１．５、１．７５和２的典型梯形渠道上开展了１８６组模型试验，重点分析了闸门开度ｅ、闸前水深Ｈ０等参数对闸后流态和流量的影响，并基于试验数据研究了梯形闸门自由出流时的流量计算方法。
结果表明，水流经梯形闸门左、中、右孔口流出的三股水流在闸后碰撞，水面宽收缩至最小，中轴线及其附近水深最大，横向水面轮廓呈“驼峰”状，且驼峰出现的位置和水流碰撞引起的水面波动幅度与闸门开度、闸前水深有关。
当流量和闸门相对开度分别增大１倍时，驼峰距闸门的距离分别由３．６ｅ、８．２ｅ变化为６．０ｅ、３．３ｅ，驼峰高度由１．５ｅ、３．０ｅ变化为２．４ｅ、１．５ｅ，驼峰下游渠道水流趋于均匀分布所需要的距离由１５．０ｅ、３３．０ｅ变化为３４．０ｅ、１７．０ｅ。
污染物核算：废水流量计算
0.301～0.35m
Q 1.343 H 2.47
3 量水堰法
例题1：用直角三角堰测定某企业废水排放量，测定平均
水头为0.220m，请核定该企业的废水排放量。
5
1
2.47
2
解：过堰水头H=0.22，可选用简化公式Q 2 1.41H 1.343H
将H=0.22带入公式如下
1
×3600
Q = ×（1.41× 0.225/2+ 1.343× 0.222.47）
2
=115.04m3/h
3 量水堰法
直角三角堰是一种常用的
量水堰，目前已经依据水
头，列出了小时废水流量
表，通过查表可直接查出
废水排放量；
3 量水堰法
例题1：用直角三角堰测定某企业废水排放量，测定平均水
头为0.22m，请核定该企业的废水排放量。
薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法、薄壁梯形堰法。
薄壁三角堰法
薄壁矩形堰法
薄壁梯形堰法
3 量水堰法
薄壁三角堰是目前应用最为广泛的量水堰。
H
H
薄壁三角堰适用于水头0.05≤H≤0.35，流量Q≤0.1m3/s的废水测定。
3 量水堰法
薄壁三角堰流量计算公式：
5
8
Q = · μ · tgθ · 2g · H 2
2
15
Q——过堰废水流量，m3/s
——流量系数，约为0.6
——堰口夹角，度
g——重力加速度，9.8m/s2
H——堰口几何水头，m.
3 量水堰法
根据水头不同，薄壁直角三角堰的流量计算公式可以简化如下
0.02～
出水堰设计规范
出水堰设计规范 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-出水堰设计规范一、出水堰类型常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。
其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。
本规范重点介绍污水中常见的三角堰、梯形堰。
二、三角堰2.1基本构造三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。
常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰，其断面见图1。
图1：直角三角堰局部断面图图中各符号的意义如下：a:堰口长度；b:堰口间静距；c:堰口端头预留长度；d:堰口高度，其值等于0.5a；h:过堰水深；H:堰板高度；2.2计算公式2.2.1单个堰口过堰流量计算公式（1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：q=1.4h2.5（m3/s）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；h:过堰水深（m）；（2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：q=1.343h2.47（m3/s）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；h:过堰水深（m）；当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。
以上两个计算公式的适用条件：◆自由流非淹没薄壁堰（目前我公司的出水堰均满足此条件）；◆直角三角堰。
2.2.2堰口数量堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；Q:设计流量（m3/s）；n:堰口数量（个）；计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。
2.2.3校核出水堰主要校核参数：堰上负荷。
堰上负荷计算公式：q、=0.5·Q/（h·n）（个）式中各符号的意义如下：q、:堰上负荷（L/(m·s)）；计算时，应注意单位。
对于初次沉淀池，q、≤2.9L/(m·s)；对于二次沉淀池≤1.7L/(m·s)。
水工模型试验设计计算说明书
水工模型实验设计计算说明书一、设计依据工程枢纽总体布置图、工程枢纽上下游一定范围的地形图、各类建筑物的详细体型图、地质资料、水文资料(调洪计算前后的所有水文资料)。
具体参数如下：1.地形图：2-B2.坝型：2重力坝3.模型长度比尺厶=604.原型最大泄流流量Qmax = 16000m3/s5.坝顶高程Z, =630m6.下游最高水位Z2 =475m7.下游河道底板高程Z严450m附表：模型各参数的相应确定标准*下游河道长度选取：7 (5)扌舌号外为重力坝轴线开始的河道下游长度，括号内为拱坝轴线开始的下游河道长度；模型中下游河床的底高程比量水堰边墙顶要高0.1m,上游进水池边墙顶比上游水库边墙顶咼0. Imo标注尺寸线(模型长度、宽度尺寸与原型尺寸均需标注，括号外为原型,括号内为模型,如500(5.0))；编写设计说明(包含模型长、宽、高程推算过程及量水堰的计算)。
二、设计准则水工常压模型一般都采用重力相似准则，按正态几何比尺进行设计。
当长度比尺乙确定后，相应的其它比尺分别为：时间比尺：r f = Lj=60^=7.746流速比尺：v=L r l =60^=8.746流量比尺：0 =厶点=605/2=27885.480糙率比尺:n r=U=601/6=1.976三、模型糙率确定1、上游水库上游水库糙率按天然河床计算，取-=0.023。
n0.0235 二卩= =0.012 n r 1.9762、下游河道下游河道糙率按天然河床计算，取〃产0.023。
1. 量水堰尺寸计算根据重力相似准则因为Qm>560,由下表模型参数确定标准可知，量水堰宽度B=2.3m 。
因为Q”>20~30L/s,所以选用矩形量水堰作为流量测量仪器，根 据堰流公式确定量水堰的高度。
矩形堰流计算公式：( H、 Q= 1.782+ 0.24 — BH, \P丿参数：P —堰高；H —堰上水头；B —堰宽；H()—修正后水头(H()=H+0.0011)oH P0.023 n ,1.976= 0.012一般取矩形堰堰板高程等于最大堰上水头的2倍，即P=2Ho将Q=0.5738m3/s, B=2.3m, P=2H, H o=H+O.OOl 1 代入上公式，求得最大堰上水头Hmax =0.257lm；堰高P=0.5142m；量水堰长度L=0.2+25H m ax=0.2+25 X 0.2571 =6.6275m；量水堰边墙比量水堰最高水位高0.1m；量水堰总高度H w= H m ax +P+0.1 =0.2571+0.5142+0.1 =0.8713m；2.模型各部分高程推算根据重力相似准则，可以确定原型参数分别为：进水池长度：3.3X60= 198m退水池长度：3.3X60= 198m上游水库长度：9 X 60=540m下游河道长度：13.0X60=780m量水堰长度：6.6275x60=397.65m量水堰宽度：2.3x60=138 m(1)下游河道高程Z产450m根据下游河道底板比量水堰边墙顶高0.1m可确定量水堰边墙高程为450-0.1 X 60=444m退水池及量水堰的底板高程为450-0.8713 X60=397.722m(2)下游最高水位Z2=475m,选择下游河道边墙所在高程为480m 程确定截取的等高线位置；4、根据原型参数上游水库长度及下游河道长度，确定原型范围, 并对范围以外的等高线进行修剪；5、量水堰尺寸计算看第四部分；6、根据原型尺寸确定进水池、退水池及量水堰的位置。
灌区梯形量水堰测流改进研究
灌区梯形量水堰测流改进研究第21卷2005钲第1期1月农业工程TransactionsoftheCSAEV o1.21No.1灌区梯形量水堰测流改进研究j刘焕芳,宗全利,李强,刘贞姬(1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100;2.石河子大学水利建筑工程学院,石河子832003)摘要:该文针对标准梯形量水堰在灌区量水中存在的问题,提出改进标准梯形量水堰及其测流公式,并对其进行了试验研究.通过室内试验和对标准梯形堰测流公式的研究分析,得出了改进后梯形量水堰的测流公式;同时,还进行了该量水堰的测流精度分析和原型观测试验,结果表明:改进的梯形量水堰的测流方法及其计算精度完全满足国家农业量水的要求,可以用于田间渠道流量的量测.关键词:梯形量水堰;量水;测流精度中图分类号:TV698文献标识码:A文章编号:1002—6819(2005)01—0057—040引言为了适应社会主义市场经济的要求,中国灌区管理体制的改革正全面展开,特别是近几年来,经济自立灌排区(Self—financingIrrigationandDrainageDistrict,简称SIDD)的试点和推广,使得灌区量水任务更加繁重,并且水费的征收方式也由传统的"以亩收费"代之以"按方收费",即按各农户实际用水量征收水费,这就要求灌区量水,尤其是斗,农渠量水必须全面实施.为了实现灌区计量供水的目标,有必要在各输水渠道上安装量水设施一.梯形量水堰作为一种用于明渠水流的量水设备,具有结构简单,造价低廉,易于制造,测计方便等优点,适于安设在含沙量较小的田间渠道上进行水的量测.已有梯形量水堰的研究成果已比较成熟,但以往研究都是针对标准梯形堰进行的,因而其测流公式也只适用于标准的梯形堰;另外,每一块标准梯形堰测流公式的测流范围十分有限,而在实际量水时很多情况下需要变化较大的测流范围,同时又不允许经常换用规格不同的梯形堰板,这就需要对标准梯形堰及其测流公式进行改进,以扩大标准梯形堰的测流范围.为此本文在试验的基础上,对梯形量水堰的测流公式进行了改进研究.1梯形堰的构造及与标准梯形堰的对比试验中所用改进的梯形堰底宽为250mm,堰口侧边坡度为4:1,其结构尺寸如图1所示.常用标准梯形LL堰的结构要求为::b1一b+,h一+5Omm,T厶LJL厶一,P≥,各符号表示的意义见图2.试验梯形堰与底宽为250mm的标准梯形堰相对比,其主要尺寸如表1所示.收稿13期:2004—07—29修订13期:2004—12—10基金项目:教育部优秀青年教师资助计划项目(1862)作者简介:刘焕芳(1965一),男,河南禹县人,博士生,教授,主要从事工程水力学研究工作.石河子大学水利建筑工程学院,832003. Email:********************图1试验梯形堰结构尺寸(mm)Fig.1Structuresizeofexperimentalcipolettiweir(mm)图2标准梯形堰结构尺寸Fig.2Structuresizeofstandardcipolettiweir表1试验梯形堰与标准梯形堰尺寸对比Table1Sizecomparisonbetweenexperimentalcipoletti weirandstandardcipolettiweir由表1可知:标准梯形堰的最大堰前水头h.一83mm,而试验中改进的梯形堰可以达到200mm,所以该堰的测流范围可以达到0.050m./s,比标准梯形堰的测流范围要大得多,说明该梯形堰的应用范围可以更加广泛.农业工程2标准梯形堰测流公式梯形堰测流时,其水流分自由流和淹没流,水流不同,其测流公式也不同.2.1自由流当水流为自由流时,标准梯形堰的流量公式为Q—kbh]'(1)式中h——堰前水头,m;6——堰栏宽度,m;忌——梯形堰流量系数,k一1.86,当行进流速大于0.3m/s时,流量系数k取1.9O.2.2淹没流当水流为淹没流时,标准梯形堰的流量公式为Q一foQ—kf.bh](2)式中——淹没系数,由下式计算厂————一√1.23一(鲁)一o.127(3)式中h.——下游水面高出堰顶高度,m.3试验装置与方法试验在石河子大学水利建筑工程学院水工试验大厅内进行,试验用水槽为宽50cm,深50cm,长2500cm的可调坡玻璃水槽.试验坡度为零,采用闸阀控制流量,用已经率定过的9O.三角堰测流,水位高度用测针读取.玻璃水槽后部有尾门调节装置可以调节下游水深以形成淹没流和自由流.原型观测试验在新疆生产建设兵团农十二师三坪农场一田间渠道上进行,采用流速一面积法测流,堰前水头直接用由堰板上刻度所读取的堰上水头代替.试验表明:两者基本一致,在实际工程应用中可用堰上水头代替堰前水头,误差在1以内.4试验结果与分析4.1自由流时堰前水头与流量关系由标准梯形堰的测流公式(1)和(2)可知,梯形堰流量与堰前水头应为幂函数关系.但由于试验用梯形堰与标准梯形堰的结构尺寸差别较大,并且测流范围与标准梯形堰相比也有较大的提高,所以幂函数关系中的幂值应与标准梯形堰不同,需要通过试验重新率定.自由流时堰前水头与流量关系如图3,其流量与堰前水头呈幂J脚煺图3试验梯形量水堰自由流时流量与堰前水头关系Fig.3Relationshipbetweenheaddischargeandflowof experimentalcipolettiweirunderfreedomflow函数关系,并且其幂值稳定于1.58,其流量系数志稳定于2.53.由此可得到自由流时,试验梯形量水堰流量与堰前水头的关系如式(4).试验时,堰前水头h的范围适当进行了扩大,但推荐公式(4)中h的适用条件为0.02m≤h≤0.20m,以保证公式计算的精度.用该式计算流量时,平均相对误差为2.4,拟合判定系数R 一0.977,计算的具体相对误差如表2.Q一0.53bh]"(4)式中0.02m≤h1≤0.20m.表2试验梯形量水堰计算公式相对误差Table2Relativeerrorsofcalculatingformula ofexperimentalcipolettiweir7.387.728.248.8310.0411.5111.9012.6013.7814.6815.84l6.7417.8418.9419.9210.3011.1012.7313.6216.692O.5822.5623.7727.503O.3934.4338.1642.3246.955O.481O.2911.0512.2513.6716.742O.782l_9O23.9727.613O.5134.4137.5541.5245.6449.424.2淹没系数与上下游水头的关系梯形堰一般不设计成淹没流,但有时因尾水处理不当,或者在淹没条件下允许降低精度要求时会出现淹没流.淹没流时,其流量计算公式是在自由流的基础上乘以一个淹没系数.淹没系数与上下游水头密切相关,并且受下游水头的影响较大.淹没流时,梯形堰的水流流态受到下游水头的影响,将会使通过的流量减小, 而且这种影响越大即下游水面高出堰顶的高度.越大,流量减小的程度越明显.因此,随着下游水头的增大,淹没系数减小;而上游水头对流量的影响则是相反的,随着上游水头的增大,淹没系数增加.另外,从标准梯形堰的淹没系数计算公式(式(3))也可以看出淹没系数与上下游水头的比值密切相关,分别用上下游水面高出堰顶高度h,h表示.英国科学家维勒芒泰关于薄壁堰淹没出流的公式中,对于淹没系数也给出了一个统一公式.一[1一(鲁)(5)式中n——基本流量公式的指数,矩形,梯形堰为1.5,三角形堰为2.5.从维勒芒泰公式中也可以看出fo与直接相关.为此,我们同样也构造了无量纲数一,并建立由实测流量导出的淹没系数与(1一)的关系,如图4所15833O98441698lOO3OO12OOOOl122第1期刘焕芳等:灌区梯形量水堰测流改进研究示.经拟台可得Lfn一(1一p)""一(1一It2) (6)r/1将式(6)的计算结果与式(3)和(5)计算结果进行比较如表3.从表3可以看出,式(6)在计算淹没系数时,与式(3)和式(5)相比具有较好的精度,可以用于淹没系数的计算.淹没流时,流量与堰前水头的关系可表示为Q一Q一2.53'(7)用该式计算流量时,平均相对误差为1.5,拟合判定系数R一0.986.oo.2o.40.60.81.O(卜)图4淹没系数与(1)的关系Fig.4Relationshipbetweensubmergedcoefficientand(1一)表3不同公式淹没系数比较Table3Comparisonofsubmergedcoefficientwithdifferentformulae 4.3测流精度分析流量量测综合误差取决于各个单项误差的大小和流量公式的形式,其中流量公式的形式将影响各个单项误差的相对重要性.根据梯形堰的流量计算公式可以得流量综合误差如下式X.=√Xc2+X;+1.58xj(8)式中X.——流量综合误差;xc——综合流量系数的误差;x——6值的误差;x——值的误差.x(9)x:(1o)式中Ab,Ah——分别为宽度和堰前水头的量测误差.淹没流时综合流量系数的误差Xc应包括流量系数的误差X.和淹没系数的误差X.,其计算如下: 对淹没系数计算公式微分得一一o.一㈣.c鲁ch2一鲁一_O.17(1一--0.83(鲁一警)…)则,,△A—f一—--—.1—7(1--丁f1)-~~3fl(.广&hh—2一&h,)h,(12)(1一)"…所以Xc=Xc1+Xc自由流时综合流量系数的误差Xc—Xc1(13)(14)对试验梯形堰的流量综合误差进行计算,其中宽度量测误差Ab为±0.6mm,堰前水头的量测误差Ah和下游水面高出堰顶高度的量测误差Ah为±1.2mm;根据文献ET],在置信水平为959/5条件下薄壁堰流量系数的误差x.一±2.因此,根据式(8)可计算该梯形堰的流量综合误差,具体计算结果如表4所示.表4试验梯形堰的测量误差Table4Measuringerrorsofexperimentalcipolettiweir注:1～9为自由流,1O～16为淹没流.O987650OO0O旃避6O农业工程由表4可知,该梯形堰测流时其流量的总误差为:2.2O～3.26,完全满足国家农业量水的精度误差≤5的要求.5原型观测试验为了验证试验结果的可靠性,在新疆生产建设兵团农十二师三坪农场随机抽取了一块田间渠道正在使用的梯形量水堰进行了原型观测试验.在配水渠上选择一规则的矩形渠道断面测量水流的流速,在测流断面上设5个垂线,在每一个测流垂线上采用一点法测其流速,然后计算断面的平均流速.在测出渠道的断面尺寸后, 进而就可以计算出通过渠道的流量;再由梯形量水堰上刻度读出堰前水头的读数,用所给公式计算出流量.将两个流量进行比较,就可以验证所提供的梯形量水堰计算结果与实际通过的流量是否一致.原型试验结果与计算结果的比较分析如表5所示.表5梯形量水堰原型试验结果与计算结果对比分析Table5Aanalysisofcipolettiweirbetweenprototype experimentalresultsandcalculatingresults从表中可以看出:原型试验结果与室内试验结果相比较,最大相对误差为2.O89/6,最小相对误差为0.499/6, 平均相对误差为1.16;原型试验结果与室内试验结果符合较好,本文所提供的梯形量水堰流量计算方法及其计算精度完全满足国家农业量水精度的要求,可以用于田间渠道的流量量测.6结论1)针对改进了的梯形量水堰,分析了堰前水头与流量的变化规律,给出了淹没系数与上下游水头的关系表达式;分析梯形量水堰的测流精度,得出该梯形堰测流时流量的总误差为2.2O～3.26;对梯形量水堰进行了原型观测试验,与室内试验结果相比最大相对误差为2.O8,最小相对误差为0.49,平均相对误差为1.16,完全满足国家农业量水精度的要求.2)改进了的梯形量水堰结构简单,造价低廉,测量方便,比同条件的标准梯形堰具有更加广泛的测流范围.[参考文献][1]陈毓陵,王靖波.灌区量水方法及应用对策[J].水利水电科技进展,2000,20(6):39～42.[2]吉庆丰,沈波,李国安.灌区量水设施研究开发进展[J]. 灌溉排水,2001,20(4):69—72.Es]朱风书,马孝义,朱晓群,等.U形渠道抛物线形移动式量水堰板研究r-J].农业工程,2002,18(3):36—40.[4]周华兴,郑宝友,迟杰,等.规范《薄壁矩形量水堰》的设计与应用[J].水道港口,2003,24(1):26—30.F5]李永祥,李春华,刘沛清.明槽非恒流矩形薄壁堰流量公式的研究[J].水力发电,1997,(2):41—49.[6]陈美扬,田野,史伏初.小型水工建筑物[M].北京:水利电力出版社,1995:197—201.[7]P.阿克尔斯.北京市水利科学研究所译.测流堰槽[M].北京:北京市水利科技情报站,1984:6O一63,212—215.[8]王洋.泵站梯形堰测流精度的研究[J].农业机械,1997,28(4):74—77.[9]范家炎,史伏初,郑浩杰.灌区量水设备IN],北京:水利电力出版社,1991:36—48.[10]臧立有,信玉林,高忠民.灌区量水设备及其应用[J].黑龙江水专,2002,29(4):115～117. Flowmeasurementimprovementofcipolettiweirinirrigationareas LiuHuanfang",ZongQuanli,LiQiang,LiuZhenji(1.CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthwestSci-TecchUniver sityofAgricultureandForestry,Y angling712100,China;2.CollegeofHydraulicandConstructionalEngineering,ShiheziU niversity,Shihezi832003,China)Abstract:Thestandardcipolettiweiranditsflowmeasurementformulawereimprovedaimin gatsomeproblems, whichexistedintheflowmeasurementofirrigationarea.Experimentalresearchoftheimprov edcipolettiweirwascarriedout.Accordingtotheindoorexperimentsandtheanalysisofflowmeasurementfo rmulaofthestandardcipolettiweir,theflowmeasurementformulaoftheimprovedcipolettiweirwasputf orward.Atthesametime.theflowmeasurementprecisionandprototypeobservationexperimentwereanal yzed.Theresults indicatedthatflowmeasurementmethodandcalculationprecisionwereconsistentwiththeru leofcountryagricuItura1flowratemeasurement,whichcouldbeusedinthefieldchanne1tomeasurethefl ow.Keywords:cipolettiweir;flowratemeasurement;flowmeasurementprecision刘焕芳,宗全利,李强,等.灌区梯形量水堰测流改进研究[J].农业工程,2005,21(1):57--60.LiuHuanfang,ZongQuanli,LiQiang,eta1.Flowmeasurementimprovementofcipolettiwei rinirrigationareas[J].TransactionsoftheCSAE,2005,21(1):57—6O.(inChinesewithEnglishabstract)。
09堰槽测流规范【SL24-91】条文说明
>中华人民共和国水利行业标准堰槽测流规范条文说明目次第一章第二章堰槽设置与水头测量第三章薄壁堰第四章宽顶堰第五章三角形剖面堰和平坦形堰第六章第七章短喉道槽第八章末端深度法第九章单次流量不确定度的估算第一章总则第条为了满足有关部门的进行结我国实践经验的基础上吸取有关国际标准的长有针对性地做了一些室内模型试验和现场试第条本规范编列了当前国内外共种可以适应不同条件下的测流要求和量水考虑到便于建造和计算用的堰槽过水断面形状仅形和梯形种基本形状或由上述种基本形状组成的复式断对于圆形和抛物线形等断面形状的堰槽第条本规范给出的流量系数和其它各项系数值是经过多次重复试验后得出度有足但流量系数是在建造标准堰槽的条件下得出本规范特别强调堰槽的标准对各类堰槽的条面光洁近游条件以及应用限做了明确规第二章堰槽设置与水头测量第条河段勘测一般包括初勘和复初勘内容包括域的一般地和气候等自然测河段的控制条件如洪水是否归流汇入和回水顶托以及洪枯水位变幅涨落床是否稳无冲淤变化以及河床质漂浮等段是面是壁段及其上下游有无蓄水河堤以及计划实施的农田资源开发利用等复勘内容包括拟建堰槽地址的上估计最大水头的倍及下游倍以远的范围情况测量比例尺段地形平面河流的主轴绘不少于个横断面需加两岸须延测至调查或实测最高洪水位算河床拟建堰槽上下游适当位置处测绘断面流比降法估计各级水位的流量绘制水位流量关系曲算各级水位的弗汝德解河床覆盖层情况在建行必要的对沙卵石河钻探到基岩或不透水层为壤土或沙壤土组成的河床宜钻至上了解有关施工管理条第条的选决于许多因最终是由河段的边界条件和所选堰槽的主要技术性能的相互适应性进行比较后堰槽的主要技术性能包括堰槽的测流幅度和非淹没测流幅度系指堰槽能够测到的最大最比灵敏度系指由于流量变化而引起的水头变的流量计算公式的方非淹没指按堰槽自由出流公式算得的流量与刚受下游水头影响而减少的流量达的淹没比第条有关行近河槽的一些具体规为了保证行近河槽的水流为缓有正常的流所谓正常流指水头测量断面的流速分布是均匀对称当断面流速分布计算行近流速系数时可认为动能修正等于面流速分布不均匀而本规范给出的都是假时计算得出流速分布应是对称的如不对称则可能产生次生或是不允许否具有正常流速分布在实际工作中不可能去只要是严格按规定建造的行近以保证能够产生正常流速分布弗汝德按下式计算式中近河槽水头观测断面的平均流近河槽水头观测断面的平均力加速第条有底收缩高程的确定极为在可利用水头有限的情况如平原时不得不将测流堰设计成既应用于自由流又适用于淹没在这种情况用图解法同时确定堰顶高和非淹没如绘制下游河槽的水头流量关系曲坐标从河底平均高程算在该曲线上选择几个流量算出流速水头其加到相应于该流量的水头游河槽的总水头流量关系线如图的标明设计最大最步假定堰槽的几何尺寸按该堰槽流量公式计算流量并绘制总水头流量关如图中的线的水头零点在堰顶的总水头乘以设计要求的非淹没限可得曲线线是恰好能保持自由流的允许最高下游水头的条图绘成透明图覆盖在相同比例尺的图移线与线的交点处直接读出非淹没点的位时读出堰顶图这时可从线上检查能否满足给定的允许最高水位和最大设计值不能同时满足要求时应重新选定堰槽款的在有充分水头可以利用的情况要将上述透明的线覆盖在线的图移可得出堰顶第条消能池的长度取决于设计流量和下游最大流量并不一定与最高水位相对此宜选择不同流量进行比较核为了缩短消能池可建平顶槛或消能第条如何防止和处理测流堰槽的淤积和前尚缺乏成熟的经首先应在设计上考虑这个有沙河流上宜选用无底收缩的测流槽而不选寒冻土地区需在堰槽结构和建筑材料诸方面做特殊处增强对自然条件的适应第条为保证水头测量精定以自记水位计为主要观测设备是适当建造自记井则需要较大投为些无需连续观测或因水头相对稳定少测不甚频繁以及要求观测精度不高的情况可用人工观当人工观测水头读数可测记至形水位立式水第三章薄壁堰第条无侧收缩的矩形薄壁堰为了不致在水舌下部靠近堰板下游面的两侧岸墙上各开一通气孔以与大气孔的直径可根据和设计最大由下式估算式量均以第条种特殊堰口其制作简算由于三角形薄壁堰是用于施测极小流量或作为检测和率需要较高的精在给定的流量公可分别用下列实用公式计算当弧度或时当弧度或当弧度或上述计算式中的流量一般随的增大而减列有详细的流量查算本规范为了节省篇关系关系表的内插精以满足实用第条目前国内应用普遍的公与推荐的公式比较彼此相差在允许范围度可以保证故一第条矩形薄壁堰的流量计算公式很验算比较相差不考虑到计算简用性用了既适用于有侧收缩又适用于无侧收缩的肯卡通用公式和仅适用于无侧收缩的雷伯克年公际应用能满足第条和第条梯形薄壁堰规定的特定边坡其目的是在矩形薄壁堰的两侧各增加一块面来补偿在完全收缩情况下因水头愈高收缩愈大而减少的流量因此流量计算仍可用矩形薄壁堰的公给出一个非常简便的计算公常系数为个公式流量系数的不确定度大于矩仍可望小于第四章宽顶堰第条堰顶以上与沿水流方向的比在之间般称之这个比值范围认为堰顶水流流线是上出现临界水深符合静压分布原宽顶堰的应用范围只与比值和绝对值无线弯系数只能通过第条圆缘矩口是圆缘的所以不会发生水流分使流量系数增避免泥沙和漂浮物的强堰体的耐久一方口是圆缘口损失可以忽略只须计及堰顶沿程流量系数可按边界层理论计的行近流速和流量的组合系实验数应用范围有的已超出了宽顶堰规定的水力条件可称之为顶堰顶堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数且组合中包含有行近流速是大于值也有大于第条限制在的条件下使为了避免表面张力和粘滞力影响而作出的规因为组合系数没有给出对这些影响的改在的范围内使用的规定是根据现有率定资料作出的规定是因为相对水头愈高水面愈不稳保证量测精度作出第条当或当时因为三角形断面的临界等于的上述两表达式是一个第条在未满流情况自由流流量公下式计算式以代入得将代入流量公式计算得经整理得当流量系数确定后上式右边均为已知因计算烦复故绘成图第条满流将复式断面概化成矩形断面计算式为因为故令将值代入流量计算简后得式近河槽水头观测断面处的断面面制供查算行近流速第五章三角形剖面堰和平坦形堰第条国际标准给出的矩形槽中三角形剖面堰的流量计算式为其为了与平坦形堰的流量计算式取得一流量系数进行比较流量系数和相应的有关系数图表达上均作了相应的调第条梯形河渠中建造横断面是梯系数随梯形边坡的增大而增不同堰高的边坡分别为和时流量系数可采用和的常和国际标准给出的矩形断三角形剖面堰的流量系数规律中根据推导得出的三量间的关系式得出假定制为参数的算当于矩形断面的三角形剖面堰的第条鉴于规定的计算方法非常繁际标准化组织对上述标准进行简提出了的案经对的计算方法与原标准给出的计算方法进行数值现误差随水头增高而增其原因是流量计算式中的和时出现互有给出的计算方法未考虑的影响因而造成高水头时存在不容忽视的计算又案的出当用计算较高对进行本规范给出的计算方法与原国际标准给出的繁琐计算方法分别用总水头和实测水头公式进行比较验算结果是一致本规范给出的计算方法简捷计算精度亦能第条梯形槽中建造的平坦前只能给出以总水头表达的流量计算公而需用逐步近似法求解首先需假定按算流量用计算的入中算出后用计算得出的入流量计算式算出一个新的反复进到相邻两个流量值相差在允许范围内为步近似法需要反复迭代如用计算机极为简第六章长喉道槽第条长喉道槽要求喉道段应有足够对于最大水头而和宽顶槽的堰顶长一样目的在于保证喉道内水流近似出现临界压分布原样流量公式可由通用的能量方程导中的非静压分布系数速非均匀分布均可令其等于而不致产生较大第长喉道槽的非淹没限在很大程度上取决于出口渐变段的扩散定上游总水头应为下游总水头的倍与对下游扩散段做成的垂直边墙的规定是前后对河渠纵坡相当若下游出口段的扩散比做成非淹没可高达就大大地扩展了自由出流的应用范第条按边界层理论计算的流量通用公式为式中位移厚相对位移厚度与雷诺和槽的表面粗糙高有关而又随不同的建筑料而表面抹光的良好混凝土表平均取致产生大的行近流计算式应为由于与对很可用似代按第计算方法得出下式考虑到上式计算麻烦给出表国际标准列出了用实测水头和用临界计算流量的种方用总水头计算需要反复迭代比较麻烦临界水深法不能用实测水头直接计其它标准取得一定用实测水头计算的公第条梯形长喉道槽在设计用下述图解法同时确定底和边假定计阶段是允许系可用下列函数关系表达用上述函数关系在双对数纸上绘出如图中的一根实曲设计时根据拟建地点的水位流量关计的水头床以上喉道高度及其它规定的限制条定两个流量及相算两个后以该计算值为纵为横在与图相同比例尺的透明纸图中虚线所透明纸上应标出垂直和水平的导向曲出的坐应用时将透明纸蒙在底图左右移轴与底图的坐标轴保持点绘在透明纸上的两个点据均落在底图的实曲线上时透明纸上与底图上的截点是底的倒值透明纸上底图上的截点是比在图上读出的上述两值即可算出和图所示是一个实分别为和应的流量分别为和出的两个值分别此求得的长喉道槽的设计底宽坡系数若确定的和值不合适可重新假定总水头和相应的流量重复上述步骤确定新的和此外利用图可时查图第七章短喉道槽第条巴歇尔槽的有关规定主要参考国际标准时总结了我国多年应用的经验并吸取站水文测验补充技术规份内第条当河渠纵坡较保证为自由出流时则巴歇尔槽可不必建造喉道段和出口扩散允许槽体截四川省宋家河水文站曾对喉宽为英截短了的巴歇尔槽做了年共次实测资料的验证误差符合规定但为确保自由出流的条件本规范规定要有第条巴歇尔槽是在喉道段内强迫产生临界该处水面曲率符合静压量损失不易系数只能用模型另外有些尺寸又不完全是几何相似因此在实际应用要随意改变或按比例缩放标准规定的各部表所列的标准巴歇尔槽的各部位尺寸除和纵坡为定尺寸是按下列诸式得出式中各量均以大型巴歇尔槽的各部位尺寸是根据喉道宽特定的其中仅用下式算得第条标准槽的自由流流量公式为上式可定成的简单形其大型槽的自由流流量公式为可写成的简单形第条喉道宽超过大型巴歇尔前尚无国外资料可资借山东省水科所曾分别在乳山和龙口两地建造喉宽为和的大型行室内模型试验平均误差分别其中对喉道宽为经现场测流次验证未发现系统偏离经专家鉴为数据可靠结论正为扩大巴歇尔槽的应用范围本规范予以但这种槽的结构形式与巴歇尔槽略有差应遵守不得随意改变给定尺寸的规第条孙奈利槽的有关规定取自该标准规定孙奈利槽可以在淹没流条件下考虑到国内许多实验资料证明这种结构形式的下游水头测量极不可靠因此本规范仅推荐在自由出流条件下第八章末端深度法第条末端深度法可以充分利用已建的灌排渠系的建筑物近似是其优本规范仅对常见的矩形和梯形断面的渠道作出用末端深度估算流量的方法的规对不常见的形和圆形断面的末端深度法如有需要可参阅第条末端水深的观测位置是固临界的位置则随渠底水深的不同而移动但实验证者的比可认为接近一个常用临界水深法计于水深处的水流极不稳定在断面中心处法只是一种近似计算流量的方计可达第九章单次流量不确定度的估算第条是矩形或梯形断面的堰槽流量通用公以根据的三角函数关系转移列出这个通用公式的目的只是为下面的条款展开叙述带来第同的理论估算方采用国际标准统一推荐和根总不确定度由各个分量的不确定度的平方和然后开平方根第条在暴涨暴山溪性的情况实在无法取得稳定条件下的重复观测值可根据一次水头测量值定误差概率是按矩形分布而不是按分布统一到置信水平为的不确定度估算可按统一的误差合成公式计第规定弗汝德小保证测流精度的一个重要条坡度陡峻的河流水流很数往往大于这种果要求测流精度不以放宽到应增的流量系数放宽到增至更大的流量系数弗汝德大于是绝不允许第条由于测量值存在误差所以单次流量的真值是无法直接测得应用统计原理可根据测量值估计客观真值可能出现的范和就是实测值与客观真值关系的一种理论表时该式也表明了单次流量的测验精。
渗流量监测.
渗流量监测
（1）堰壁需与引槽和来水方向垂直，并需直立。 （2）堰板可采用钢板或钢筋混凝土板制成。 （3）堰口要制成薄片，一般可将堰口靠下游边缘制成45°角。 （4）量水堰的水尺应设在堰口上游，离堰口距离为3～5倍堰顶水头处， 即l=（3～5） H（l为水尺离堰口的距离）。水尺刻度至毫米。为提高 观测精度，应尽可能用水位测针代替水尺来观测，读数至0.1mm。 （5）为使量水堰上游水流稳定，可在水尺上游安设稳流设备。 量水堰有以下几种形式： 1. 三角堰 过水断面为三角形的量水堰，称为三角堰。三角堰缺口为一等腰三角形， 一般采用底角为直角。三角堰适用于渗流量小于70L/s的情况，堰上水 深一般不超过0.3m，最小不宜小于0.05mm。 2. 梯形堰 梯形堰过水断面为一梯形，边坡常用1：0.25。堰口应严格保持水平， 底宽b不宜大于3倍堰上水头。最大过水深一般不宜超过0.3m。适用于 渗流量在1～300L/s的情况。
水利工程管理技术
• 主持单位: 安徽水利水电职业技术学院 山东水利职业学院
参建单位: 黄河水利职业技术学院 重庆水利电力职业技术学院 福建水利电力职业技术学院
水利工程管理技术
渗流量监测
渗流量观测，根据坝型和水库具体条件不同，其方法也不一样。对土石 坝来说，通常是将坝体排水设备的渗水集中引出，量测其单位时间的水 量。对有坝基排水设备，如排水沟、减压井等的水库，也应将坝基排水 设备的排水量进行观测。有的水库土石坝坝体和坝基渗流量很难分清， 可在坝下游设集水沟，观测总的渗流量变化，也能据以判断渗流稳定是 否遭受破坏。对混凝土石坝和砌石坝，可以在坝下游设集水沟观测总渗 流量，也可在坝体或坝基排水集水井观测排水量。 渗流量观测必须与上、下游水位以及其他渗透观测项目配合进行。土石 坝渗流量观测要与浸润线观测、坝基渗水压力观测同时进行。混凝土石 坝和砌石坝，则应与扬压力观测同时进行。根据需要，还应定期对渗流 水进行透明度观测和化学分析。
各种堰流各种条件下水力计算解析及实例pxs
宽顶堰流的水力计算如图所示，水流进入有底坎的堰顶后，水流在垂直方向受到堰坎边界的约束，堰顶上的过水断面缩小，流速增大，势能转化为动能。
同时堰坎前后产生的局部水头损失，也导致堰顶上势能减小。
所以宽顶堰过堰水流的特征是进口处水面会发生明显跌落。
从水力学观点看，过水断面的缩小，可以是堰坎引起，也可以是两侧横向约束引起。
当明渠水流流经桥墩、渡槽、隧洞〈或涵洞)的进口等建筑物时，由于进口段的过水断面在平面上收缩，使过水断面减小，流速加大，部分势能转化为动能，也会形成水面跌落，这种流动现象称为无坎宽顶堰流，仍按宽顶堰流的方法进行分析、计算。
（一）流量系数宽顶堰的流量系数取决于堰的进口形状和堰的相对高度，不同的进口堰头形状，可按下列方法确定。
1、进口堰头为直角(8-22)2、进口堰头为圆角(8-23)3、斜坡式进口流量系数可根据及上游堰面倾角由表选取。
在公式（8-22）、（8-23）中为上游堰高。
当≥3时，由堰高引起的水流垂向收缩已达到相当充分程度，故计算时将不考虑堰高变化的影响，按=3代入公式计算值。
由公式可以看出，宽顶堰的流量系数的变化范围在0.32～0.385之间，当=0时，=0.385，此时宽顶堰的流量系数值最大。
比较一下实用堰和宽顶堰的流量系数，我们可以看到前者比后者大，也就是说实用堰有较大的过水能力。
对此，可以这样来理解：实用堰顶水流是流线向上弯曲的急变流，其断面上的动水压强小于按静水压强规律计算的值，即堰顶水流的压强和势能较小，动能和流速较大，故过水能力较大；宽顶堰则因堰顶水流是流线近似平行的渐变流，其断面动水压强近似按静水压强规律分布，堰顶水流压强和势能较大，动能和流速较小，故过水能力较小。
（二）侧收缩系数宽顶堰的侧收缩系数仍可按公式（8-21）计算。
（三）淹没系数当堰下游水位升高到影响宽顶堰的溢流能力时，就成为淹没出流。
试验表明：当≥0.8时，形成淹没出流。
淹没系数可根据由表查出。
无坎宽顶堰流在计算流量时，仍可使用宽顶堰流的公式。
各种堰流水学计算说明书D-4
D-4 各种堰流水力学计算序作者 陈靖齐（水电部天津勘测设计院） 校核 潘东海（水电部天津勘测设计院）一、分类和判据（一）薄壁堰，δ/H ＜0.67；（二）实用堰，0.67＜δ/H ＜2.5； （三）宽顶堰，2.5＜δ/H ＜10。
式中：δ—堰的厚度；H —堰上作用水头。
二、薄壁堰（一）流量公式：（二）流量系数，用巴赞（Bazin ）公式：适用范围 H=0.1—0.6m ，q=0.2—2.0m ，H ≤2P式中：H —堰上水头（m ），不包括V 02/2g ；P —堰高（m ）。
考虑侧收缩时，式中：b —堰宽（m ）；B —引水渠宽（m ）。
（三）因为作为量测流量的薄壁堰不宜在淹没条件下工作，故本程序不包括薄壁堰的 淹没问题。
三、宽顶堰（一）流量公式式中：H 0=H+V 02/2g （m ），B —堰宽，其他：2/302H g b m Q =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=20)(55.01)/0027.0405.0(P H H H m ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛•⎪⎭⎫ ⎝⎛++•⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=22055.01103.00027.0405.0B b P H H B b H m 2/302H g B m Q εσ=（三）侧收缩系数（四）流量系数m 因前沿形式而异：直坎：圆坎：无坎宽顶堰m 值已包括翼墙影响，计算侧收缩系数时，不计ξk 。
本数据库备有直角翼墙；八字形翼墙，ctg θ=0，0.5，1.0，2.0，圆角形翼墙r/b=0，0.2，0.3，0.5，分别对B/B 0=0，0.1，0.2，…，1.0之m 值。
（五）根据设计流量和水头计算堰宽时，本程序从流量公式中，经过适当变换，直接求出B 。
这比试算法、迭代法精度都高。
四、实用堰（一）堰形WES 剖面y/Hd=0.5（X/Hd ）1.85X ≥0上游三圆弧大圆狐 x 12+y 12=R 12-b 1≤x ≤0中圆弧 x 22+y 22=R 22-b 2≤x ≤-b 1小圆弧 x 32+y 32=R 32-b 3≤x ≤-b 2 式中参数值：R 1=0.5Hd R 2=0.2Hd R 3=0.04Hd b 1=0.175Hd b 2=0.276Hd b 3=0.2818Hd()[]nbH n k /12.0100ξξε-+-=H P H P m /75.046.0/301.033.0+-+=HP H P m /5.12.1/301.036.0+-+=（二）流量公式式中：m —流量系数；m —f （H 0/Hd ），为实验曲线。
梯形渠道水力半径公式
梯形渠道水力半径公式【原创版】目录一、梯形渠道水力半径公式概述二、梯形渠道水力半径公式的计算方法三、梯形渠道水力最佳断面设计方法四、结论正文一、梯形渠道水力半径公式概述梯形渠道是水利工程中常用的一种渠道形式，它具有占地少、施工简单、运行可靠等优点。
在梯形渠道的水力设计中，水力半径是一个重要的参数。
水力半径是指水流在渠道内形成的圆形横断面上的半径，其值直接影响着渠道的流速、流量等水力特性。
二、梯形渠道水力半径公式的计算方法梯形渠道的水力半径公式可以通过以下步骤计算得到：1.确定梯形渠道的宽深比，即渠道宽度 B 与渠道深度 H 的比值。
2.根据宽深比，确定渠道的水力半径 R。
对于梯形渠道，水力半径 R 可以通过以下公式计算：R = (B * H) / (B + H)3.计算梯形渠道的粗糙系数 n。
粗糙系数 n 是描述渠道内壁面粗糙程度的一个参数，其值会影响渠道的流速和流量。
一般情况下，可以根据渠道的材料和施工情况选取合适的粗糙系数 n 值。
三、梯形渠道水力最佳断面设计方法梯形渠道的水力最佳断面是指在通过一定流量时，渠道面积最小或者过水面积一定时，通过的流量最大的断面。
为了设计出水力最佳断面，可以采用以下方法：1.根据梯形渠道的水力半径公式，计算不同宽深比下的水力半径 R 值。
2.结合实际情况，选取合适的粗糙系数 n 值。
3.利用明渠均匀流计算公式，计算不同宽深比和粗糙系数 n 下的渠道流量。
4.对比不同宽深比和粗糙系数 n 下的渠道流量，选取面积最小或者通过流量最大的断面作为水力最佳断面。
四、结论梯形渠道的水力半径公式和最佳断面设计方法对于渠道的水力设计具有重要意义。
通过合理设计渠道的水力半径和断面形状，可以有效提高渠道的输水效率，减少工程投资和运行费用。
量水堰槽构造及安装的技术参考1
七、量水堰槽构造及安装的技术参考选择量水堰槽的种类，要考虑渠道内流量的大小，渠道内水的流态，是否能形成自由流。
流量小于40L/s时，一般应选择直角三角堰。
大于40L/s，一般应选择使用巴歇尔槽。
流量大于40L/s，渠道内水位落差又较大，可以选择矩形堰。
条件允许，最好选择巴歇尔槽。
巴歇尔槽的水位-流量关系是由实验标定出来的，而且对上游行进渠槽条件要求较弱。
三角堰和矩形堰的水位-流量关系来源于理论计算，容易由于无视一些使用条件，带来附加误差。
量水堰槽可以用玻璃钢制做。
三角堰和矩形堰的堰口是关键尺寸，加工要准确。
朝向进水一侧外表要平滑。
巴歇尔槽内尺寸要准，内外表要平滑。
喉道局部是关键尺寸，要更准确。
1 、直角三角堰图十六是一种直角三角堰的加工图。
水位-流量对应关系如表一。
注意，安装该直角三角堰的上游渠道宽是600mm，三角顶角与上游渠底的高度是250mm。
如不是这种情况，水位-流量表应另行计算。
使用上述三角堰，可以在参数表“液位-流量对应表〞 [1/55]“堰槽种类〞内选“直角三角堰〞，仪表内已有该堰板的水位-流量表。
图十六、直角三角堰的构造三角堰安装在渠道上如图十七。
堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。
加工三角堰时，可能会使顶角变成圆角，在确定水位等于零的位置时要注意。
三角堰的水位零点应在三角堰的侧边延长线的交点上。
仪表的探头要安装在上游距离堰板m ～1m 的位置。
2 、矩形堰矩形堰可按图十八加工。
水位-流量对应关系如表二、三、四、五。
矩形堰的水位-流量关系主要取决于堰口宽的“b 〞。
也与上游渠道宽“B 〞和堰坎高“p 〞有关。
如使用图十八的矩形堰，可以在参数表“液位-流量对应表〞 [1/55]“堰槽种类〞内选“250矩形堰〞、“500矩形堰〞等。
仪表内已有水位流量表。
仪表图十八矩形堰构造图十七、三角堰在渠道上的安装和三角堰的水位零点矩形堰安装在渠道上如图十九。
堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。
仪表的探头安装在距堰板m ～1m 的位置。
土石坝安全监测资料整编规程.
2.2.1.2各种考证资料均应在设施(或测点设置、安装和仪器购进时进行精心测量和适时、准确地记录。在初次整编时,应按工程实设观测项目对各项考证资料进行全面收集、整理和审核。在以后各整编阶段,观测设施和仪器有变化时,如校测高程改变、设施和设备检验维修、设备或仪表损坏、失效、报废、停测、新增或改(扩建等,均应重新填制(或补充相应的考证图表,并注明变更原因、内容、时间等有关情况备查。
整编工作应包括以下内容和步骤:
(1平时资料整理,是各监测阶段负责观测工作单位的一种经常性工作。重点是计算、查证原始观测数据的可靠性与准确性;如有异常或疑点应及时复测、确认。如影响工
程安全运行,应及时上报主管部门。
(2定期整编刊印,是在平时资料整理基础上,按规定时段对监测资料进行全面整理、汇编和分析,并附以简要安全分析意见和编印说明后刊印成册。整编和刊印时段,在施工期和初蓄期,视工程施工或蓄水进程而定,最长不超过1年。在运行期,一般1~5年为宜,其中的整编工作应至少每年做一次,刊印时段可视具体情况,但最长不得超过5年。
T、Q t ——分别为标准水温渗流量和实测水温渗流量。
v值可根据水温查表或用下式计算:
v t =0.4/(t +20 (2.3.3-5
Q 10≈Q t (0.67+0.033t (2.3.3-6
压力(应力监测
B19B20B21。
.4.2振弦式土压力计观测记录、计算表格式见表B22、表B23。
2.3.4.3差动电阻式仪器观测应力、应变和温度的记录、计算表格式分别见表B24、表B25、B26。
322每次整编除对本时段内巡视检查发现的异常观察等作出完整编录外必要时可简要引述前期巡视检查结果33变形监测331变形监测资料整编一般应根据所设项目进行各观测物混凝土面板挠曲变形量统计表格式见表为科研和其他工作而开展的观测项目可据其332在列表统计的基础上应尽量绘出能表示各观图件必要时可加绘相关物理量如坝体填筑过程蓄水纵断面水平位移分布图图式见图c4
溢流堰出水槽水流速度公式
溢流堰出水槽水流速度公式（一）出水堰类型常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。
淹没式的还有穿孔集水槽(墙)。
其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。
本次重点介绍沉淀池中常见的非淹没式三角堰、梯形堰、淹没的穿孔集水墙。
（二）直角三角堰1、基本构造三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。
常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰。
a: 堰口长度;b: 堰口间静距；c: 堰口端头预留长度；d: 堰口高度，其值等于0.5a；h: 过堰水深；H: 堰板高度；2.计算公式【堰口计算就像校核的时候可以像计算管道截面积一样，根据Q/V=A，根据n个，得到具体的三角堰面积。
按充满度0.8校核是否满足流量要求。
具体计算的话还是要先算出单个堰口过堰流量，根据h 过堰水深选择不同计算公式，当h=0.021~0.20m，q=1.4h2.5（m3/s）；当h=0.301~0.350m，q=1.343h2.47（m3/s)，再根据堰口数量n=Q/q （个）；最后主要校核参数：堰上负荷q、=Q/（h·n）（个）】2.1 单个堰口过堰流量计算公式（1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：q=1.4h2.5（m3/s）式中各符号的如下：q: 过堰流量（m3/s）；h: 过堰水深（m），可查表，查询《给水排水手册第一册》（2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：q=1.343h2.47（m3/s）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；h: 过堰水深（m）；当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。
以上两个计算公式的适用条件：u 自由流非淹没薄壁堰；u 直角三角堰。
2.2堰口数量堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；Q: 设计流量（m3/s）；n: 堰口数量（个）；计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。
第八章 堰流
判断：相同水头的作用下，实用堰的过流能 力比宽顶堰大。
答： 对
运行中的初沉池出水堰
运行中的二沉池
8.2 堰流基本公式
堰流的主要特征：可以不计或无沿程水头损失。 以无侧收缩矩形薄壁堰为例，1-1断面距堰壁上游 （3~5H），2-2断面中心与堰顶同高，基准面0-0通过堰 顶，建立伯努利利方程：
8-1 一无侧向收缩矩形薄壁堰，已知堰宽b=0.50 m，堰高 p=p’=0. 35 m ，堰上 水头H=0.40m， 当下游水深分别为 0.15 m、0.40m 和0.55m 时，求通过的流量各为多少? 解 （1）当下游水深为0.15m时，小于堰顶，所以为自由式堰 流，本题中 0.1 m< H<0.6m, H/p≤2及0.2 m<b<2.0 m， 所以采用巴赞公式
Q m0b 2 g H 1.5 0.4762 0.50 2 9.8 0.41.5 0.267m3 / s
（2）当下游水深为0.40m时，堰下游水位高于堰顶（满足 必要条件）， H/p’=0.40/0.35=1.14，由表（8-1）查的(z/p’)k=0.68， z/p’=(0.40+0.35-0.40)/0.35=1，所以为自由式堰流，所以 流量同上，仍为0.267m3/s （3）当下游水深为0.55m时，堰下游水位高于堰顶 H/p’=0.40/0.35=1.14，由表（8-1）查的(z/p’)k=0.68， z/p’=(0.40+0.35-0.55)/0.35=0.571，所以为淹没式堰流
H
2 00
2g
p2
2 22
2g
2 2
2g
ζ为堰进口所引起的局部阻力系 数， p2/γ≈0，令
量水槽上、下游护底长为槽底高H的函数,其中,上游护底长L1=4H
渠道量水按量水建筑物的水力特点和结构形式的不同，渠道量水设施一般可分为量水堰、量水槽、量水器和复合断面量水堰四大类。
（a）量水堰：可分为薄壁堰、平顶堰和三角剖面堰三种。
其薄壁堰又有三角形堰、矩形堰、全宽堰和梯形堰四种形式；平顶堰又称量水槛，有上游锐缘的矩形部面堰、上游圆头的矩形剖面堰和上游斜坡的梯形部面堰等种类；三角剖面堰有全剖面的和截短的剖面堰等。
（b）量水槽：国内通用的量水槽有短形断面的巴歇尔量水槽、无喉段量水槽、水跃式量水槽和抛物线形量水槽；国外有梯形量水槽和U形断面量水槽等。
（c）特种量水装量：主要有量水喷嘴、套管、分流计和配水装置等。
（d）复会断面量水堰：有三角剖面堰和平坦V形堰等。
利用渠系建筑物量水较为经济、简便，如有可能应优先考虑利用，缺点是需对不同种类的水工建筑物逐个进行确定，工作量很大。
1．利用闸、涵量水利用渠道上的放水闸门或涵管量水，只要在放水闸门或涵管处安设水尺，测得相应水位，即可根据水力学原理，求出相应的流量。
对于具有平面直立启闭式闸门的明渠放水的单孔闸、涵，当其闸底平、闸后无跌坎、闸后底宽等于入口宽、在有闸控制自由出流时，可采用式（6-1）进行流量计算：2．巴歇尔量水槽巴歇尔量水槽是田间渠道中应用较广泛的一种量水设备。
它量水精度高、壅水低、观测方便，但结构复杂、造价较高。
一般用混凝土、石料或木板等材料制成。
（1）结构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6-3所示。
在量水槽中，A、B、C、D值随喉口宽度W而变，其关系为：A＝0．51W＋1．22，B＝0．5W＋1．20，C＝W＋0．30，D=1．2W＋0．48。
其他常数项经实验确定为，一般情况下，F＝60厘米、G=90厘米；K=8厘米、N=23厘米、x=5厘米、y＝8厘米；E根据渠道深度而定，高出上游水位0．1～0．2米，一般可采用1．00米。