明渠量水槽的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水流量測量技術領域，尤其是一種明渠量水槽。
【背景技術】
[0002]明渠量水需滿足量水精度、靈敏度、測流幅度、抗泥沙淤積、抗漂浮物堵塞以及水頭損失小等要求，目前常用的明渠量水建筑物很難同時滿足這些要求。例如巴歇爾量水槽，在自由流條件下量水精度較高，測流比率大，水中夾有雜物和泥沙時也能正常量水，但它結構復雜、造價高、施工困難、淹沒度低、水頭損失大，在淹沒流條件下測量精度顯著降低，僅適宜于具有足夠水頭的干支渠。再例如無喉槽，雖然結構簡單、經(jīng)濟，抗雜物和泥沙能力強，自由出流時測量精度高，但淹沒度過大時精度同樣降低，且無喉槽的上下游水位測點位于流線可能與邊界脫離的區(qū)域，水力特性復雜，水位測點的安裝位置對量水精度的影響很大，不便于實際使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種改進的明渠量水槽。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種明渠量水槽，包括從明渠底部凸起的主體，所述主體的過水表面包括連續(xù)設置的上游直立段、上游斜坡過渡段、水平段、下游斜坡過渡段和下游直立段。
[0005]本實用新型的明渠量水槽中，所述上游直立段和下游直立段的高度P = H/2，式中的H為所述明渠量水槽的總高度。
[0006]本實用新型的明渠量水槽中，所述明渠量水槽的總長度L = 4.5H+Q，式中的H為所述明渠量水槽的總高度，L1S所述水平段的長度。
[0007]本實用新型的明渠量水槽中，所述上游斜坡過渡段的坡度Ii1= I: 3。
[0008]本實用新型的明渠量水槽中，所述下游斜坡過渡段的坡度112= I: 6。
[0009]本實用新型的明渠量水槽中，還包括設置在所述主體的底部的聯(lián)通管，所述聯(lián)通管貫穿所述主體，所述聯(lián)通管的進水端或出水端設置有閘閥開關。
[0010]實施本實用新型的技術方案，至少具有以下的有益效果:該明渠量水槽的主體的過水表面包括連續(xù)設置的上游直立段、上游斜坡過渡段、水平段、下游斜坡過渡段和下游直立段。使得該明渠量水槽測量小流量時靈敏度高，能有效地滿足明渠取水的量水要求。而且相較于現(xiàn)有技術的量水槽，該明渠量水槽的結構簡化，節(jié)省材料，造價低廉，節(jié)省工程量和施工時間。
【附圖說明】
[0011]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0012]圖1是本實用新型的一實施例中的明渠量水槽的剖面結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的一實施例中明渠水流經(jīng)過該明渠量水槽時的過流示意圖；
[0014]圖3是本實用新型的一實施例中的明渠量水槽的結構示意圖；
[0015]其中，10、主體；11、上游直立段；12、上游斜坡過渡段；13、水平段；14、下游斜坡過渡段；15、下游直立段；20、聯(lián)通管；21、閘閥開關；30、明渠底部。
【具體實施方式】
[0016]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0017]圖1至圖3示出了本實用新型中的一種明渠量水槽，該明渠量水槽對現(xiàn)有技術的量水槽進行了改進，該明渠量水槽測量小流量時靈敏度高，能有效地滿足明渠取水的量水要求。而且相較于現(xiàn)有技術的量水槽，該明渠量水槽的結構簡化，節(jié)省材料，造價低廉。
[0018]圖1是本實用新型的一實施例中的明渠量水槽的剖面結構示意圖。圖2是本實用新型的一實施例中明渠水流經(jīng)過該明渠量水槽時的過流示意圖。圖3是本實用新型的一實施例中的明渠量水槽的結構示意圖。
[0019]如圖1至圖3所示，該明渠量水槽包括從明渠底部30凸起的主體10，該明渠量水槽的主體10可采用混凝土澆筑或鋼板拼接而成，亦可采用其他抗水流沖刷的材料制作。該主體10的過水表面包括連續(xù)設置的上游直立段11、上游斜坡過渡段12、水平段13、下游斜坡過渡段14和下游直立段15。上游直立段11和下游直立段15分別是上下游斜坡段截去一半形成的，因上下游斜坡段截去一半對流量測試精度的影響很小?？梢娒髑克蹖ι舷掠涡逼露蔚氖孜膊糠植幻舾?，實際應用時上下游斜坡段可以各截去一半，從而減少該明渠量水槽的工程量和施工時間。
[0020]如圖1所示，其中，圖1中的各代號的含義為:L-該明渠量水槽的主體10水平段長度；H-明渠量水槽的主體10高度^1-水平段13的長度；p-上游直立段11及下游直立段15的高度；ηι-上游斜坡過渡段12的坡度；n2-下游斜坡過渡段14的坡度。則上游直立段11和下游直立段15的高度是該明渠量水槽的主體10高度的一半，即P = H/2 ;明渠量水槽的水平段長度是四點五倍的明渠量水槽的主體10高度與水平段13的長度之和，即L =4.5H+Q。需要說明的是，明渠量水槽的水平段長度L和明渠量水槽高度H由明渠尺寸和設計流量確定，從而確定了量水槽的整個體型。而該明渠量水槽的水位流量關系可通過常規(guī)的模型試驗來確定。
[0021]再參閱圖1至圖3，該上游斜坡過渡段12的坡度Ii1= I: 3。該下游斜坡過渡段14的坡度n2= I: 6。具體的，如圖2所示，水流經(jīng)過該明渠量水槽時在中部水平段形成急流，這時下游水位在一定幅度范圍內(nèi)變化時不影響上游水位和流量，上游水位和流量存在明確的單一相關關系，測量上游水位即可計算流量。上游的坡度H1= I: 3的上游斜坡過渡段12讓上游水流流線平順收縮，下游的坡度n2= I: 6的下游斜坡過渡段14讓水流讓下游水流平順擴散，因此水流經(jīng)過該明渠量水槽時水頭損失很小。適宜的水平段13的長度LI可以在較大的水位變幅條件下形成自由出流和臨界流，因此該該明渠量水槽具有較高的淹沒度。
[0022]綜上，該明渠量水槽與一般的量水堰槽相比，其具有結構簡單、造價低廉、水頭損失小、淹沒出流臨界點高以及量測精度高的優(yōu)點，且該明渠量水槽不易堵塞、不易淤積，對結構尺寸誤差不敏感，施工方便，可在明渠量水領域中大規(guī)模推廣使用。
[0023]在一些實施例中，該明渠量水槽的水平段13的斷面的形狀具有多樣性，水平段13一般通過斜坡從三向收縮形成，即從兩槽壁和槽底三個方向逐漸收縮形成。本實用新型水平段可適用于U型水平段、拋物線型水平段、呈矩形水平段、梯形等各種斷面形狀的渠道。
[0024]再參閱圖3，該明渠量水槽還包括設置在該主體10的底部的聯(lián)通管20，該聯(lián)通管20貫穿該主體10，該聯(lián)通管20的進水端或出水端設置有閘閥開關21。一些灌溉渠道從河道引水，由于明渠量水槽具有一定的阻水高度，當河道水位位于渠道底部高程和明渠量水槽頂部高程之間時，原來可進入渠道的水由于明渠量水槽的興建而不能再能進入，通過在明渠量水槽的主體10底部埋入帶閘閥開關21的聯(lián)通管20就可以解決這一問題。
[0025]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改、組合和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種明渠量水槽，其特征在于，包括從明渠底部(30)凸起的主體(10)，所述主體(10)的過水表面包括連續(xù)設置的上游直立段(11)、上游斜坡過渡段(12)、水平段(13)、下游斜坡過渡段(14)和下游直立段(15)。2.根據(jù)權利要求1所述的明渠量水槽，其特征在于，所述上游直立段(11)和下游直立段(15)的高度P = H/2，式中的H為所述明渠量水槽的總高度。3.根據(jù)權利要求1所述的明渠量水槽，其特征在于，所述明渠量水槽的總長度L=4.5H+Q，式中的H為所述明渠量水槽的總高度，L1為所述水平段(13)的長度。4.根據(jù)權利要求1所述的明渠量水槽，其特征在于，所述上游斜坡過渡段(12)的坡度Ii1= 1: 3ο5.根據(jù)權利要求1所述的明渠量水槽，其特征在于，所述下游斜坡過渡段(14)的坡度n2= 1: 6ο6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的明渠量水槽，其特征在于，還包括設置在所述主體(10)的底部的聯(lián)通管(20)，所述聯(lián)通管(20)貫穿所述主體(10)，所述聯(lián)通管(20)的進水端或出水端設置有閘閥開關(21)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種明渠量水槽，其包括從明渠底部凸起的主體，所述主體的過水表面包括連續(xù)設置的上游直立段、上游斜坡過渡段、水平段、下游斜坡過渡段和下游直立段。實施本實用新型的技術方案，使得該明渠量水槽測量小流量時靈敏度高，能有效地滿足明渠取水的量水要求。而且相較于現(xiàn)有技術的量水槽，該明渠量水槽的結構簡化，節(jié)省材料，造價低廉，節(jié)省工程量和施工時間。
【IPC分類】G01F1/00
【公開號】CN204924303
【申請?zhí)枴緾N201520696799
【發(fā)明人】何貞俊, 潘文慰, 張金明, 王斌, 楊聿, 劉霞, 余陳穎妮
【申請人】珠江水利委員會珠江水利科學研究院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月9日