渠道测流3-陶家俊.pptVIP

渠道测流简介 2012.8. 一、渠道流量监测 渠道流量：单位时间通过渠道断面的水量，Q=A*V。 Q为通过渠道断面的水量，一般单位每秒立方米。 A为渠道断面面积，一般单位平方米。 V为通过渠道断面的平均流速，一般单位平方米。 （一）渠道水力要素 明渠断面形状、尺寸、底坡对水流运动有重要影响。因此，要了解明渠水流运动的规律，首先必须了解明渠类型及其水力要素等。 （二）渠道流速分布 1、矩形断面 （三）渠道流量测验方法 堰闸测流法 流速仪法（主要介绍） 流量计法（介绍利用现代仪器测流) 1、堰闸测流法 按断面形状分：三角堰、梯形堰、矩形堰流等 。 按壁宽分：宽顶堰、薄壁堰等。 按堰槽长度分：长喉道槽堰、短喉道槽堰等。 测流堰的选择：在测流精度方面，堰槽排列顺序如下： 直角三角堰：1~2% 矩形堰： 1~4% 巴歇尔槽： 3% 无喉道槽： 4% 与超声明渠流量计配用，适用流量范围： 直角三角堰： 0.1~40升/秒 矩形堰： 2升/秒以上，小于10立方米/秒 巴歇尔槽： 1升/秒以上，小于10立方米/秒 无喉道槽： 1升/秒以上，小于3立方米/秒 三角堰（适用于流量小，精度要求高） 测流测点的布置 垂线流速测点的分布位置 单个测点的测速历：不宜少于100s（当流速变率较大或垂线上测点较多时，可采用60s～100s） 垂线平均流速的计算方法： a）一点法： b）二点法： c）三点法： d）五点法： 式中：——垂线平均流速，单位为米每秒(m/s)； 、、、、——分别为0.0(水面)、0.2、0.6、0.8、1.O(渠底)相对水深处的测点流速，单位为米每秒(m/s)。 流量计算 单垂线：Q= V*Q 多垂线： 二根垂线： Q= ((v1)*⊿A1)+ ((v1+v2)/2*⊿A2)+ ((v2)*⊿A2) 三根垂线：Q= ((v1)*⊿A1)+ ((v1+v2)/2*⊿A2)+ ((v2+v3)/2*⊿A3)+ ((v3*⊿A4) 四根垂线：Q= ((v1*⊿A1)+ ((v1+v2)/2*⊿A2)+ ((v2+v3)/2*⊿A3)+ ((v3+v4)/2*⊿A4)+ ((v4*⊿A5) 依次内推。 式中，Vi为i号垂线流速， ⊿Ai为i块断面面积。 3、现代测流技术 手持式电波流速仪 原理：雷达枪向水流方向发出无线电波，当电波的能量撞击水面时，波的能量的一小部分返回到雷达设置天线。然后，雷达设备根据发射和返回信号频率的不同，测定水流速度。 ADCP的原理　　ADCP利用声学多普勒效应进行测流。它的换能器发射出一定频率的脉冲，该脉冲碰到水体中的悬浮物质后产生后向散射回波信号，该信号为ADCP所接收。由于悬浮物质随流漂移，使该回波信号频率与发射频率之间产生一个频差，即多普勒频移。根据这一频移的大小和符号（正负），即能计算出流速和流向 渠道分为规整断面和不规整断面， 对于规则的断面，可按找水力学的流量方法建立公式； 对于不规则的断面，按照天然河道推流方法建立水位流量关系图。 规整断面：按照水力学方法建立水位流量公式通过实测校正系数。 2、测流堰流量计算 直角三角堰 Q =m*h^(5/2)其中，Q——流量（m3/s）；h——堰上水头（m）; m为系数（实验得或实测校正） 矩形堰 Q = m*b*sqrt(2g)*h^(3/2)其中，Q——流量（m3/s）；b——堰宽（m）；h——堰上水头（m）；p——堰顶板至堰顶距离（m）m为系数（实验得或实测校正）。  （二）不规则断面渠道 由实测流量成果建立水位流量关系图 制作水位流量关系表 由水位查流量 （三）逐日平均流量的计算 逐日平均流量计算有：日平均水位直查或计算法、面积包围法两种方法，当一日内流量变化不大时，采用日平均流量直查或计算法否则选用面积包围法。 日平均水位直查或计算法： Q=∮（H、Q)图查Q; 或Q=∮（H)公式计算Q； 面积包围法 Q=[Q1×a+Q2（a+b）+……+Qn-1(m+n)+Qn·n]/48 四、渠道流量的推算方法 1、明渠均匀流的流量计算公式：明渠均匀流是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种水流状况称为明渠均匀流。其中，n糙率根据渠道护坡情况不同，没有实测资料时，采用实测流量反推。 （一）规则断面渠道 ω 过水断面面积 ? n 糙率 ? x 湿周 ? i 底坡降 ? R 水力半径 Ri #VALUE! R1/6 #VALUE! #VALUE! C 谢才系数 #VALUE! Q #VALUE! #VALUE! 渠道水力计算公式表 * * 1、矩形断面 水面宽度 过水面积