弧形薄壁量水堰的制作方法
【專利摘要】一種水工程領域的新型量水構筑物，包括：弧形堰板1、側板2、底板3和穩(wěn)流格柵4構成，弧形堰板1垂直于底板3設置，側板2也垂直于底板3并與堰板1的兩邊連接，穩(wěn)流格柵4設置在堰板1上游?；⌒窝甙?堰口為弧形，側板2是順水流方向的直立板，與弧形堰板1的兩端連接，也與底板3連接。底板3是為滿足固定弧形堰板1、側板2和穩(wěn)流格柵4并防止水流滲漏和沖刷要求而設置的。本發(fā)明的優(yōu)點是：1、當明渠的水流流量較小時，其堰上水頭較大，能精確測量流量；2、流量大時可以有效泄流并可以進行一定精度的流量測量。兼顧了小流量時的高精度測量和大流量時的泄流能力要求。
【專利說明】弧形薄壁量水堰
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水工程領域的量水構筑物，具體是一種堰口為弧形的薄壁堰，適用于流量變化范圍較大的測量場合。
【背景技術】
[0002]堰是指緩流明渠中設置堰墻或兩邊束窄的邊墻等水工建筑物形成的擋水設施，主要用于泄流以控制河流或渠道中的水位或計量過流流量。在水工程中，常根據不同的建筑條件及使用要求，建造不同類型的堰，來滿足各種泄流或流量計量要求。
[0003]用于測量流量時，要測量堰上水頭，并通過事先標定好的流量與堰上水頭關系獲得流量。
[0004]薄壁堰具有結構簡單，流量計量精確的優(yōu)點而被廣泛應用。其中三角形開口的薄壁堰可以在較小流量下獲得較大的堰上水頭，因而讀數誤差小，計量準確。然而在流量較大時，堰上水頭也很大，會影響泄流能力。與之對應的是矩形堰或梯形堰，但它們在小流量下堰上水頭較小，難以準確計量。顯然，小流量下準確計量與大流量時的泄流能力之間存在矛盾。
【發(fā)明內容】
[0005]為克服現有的三角形薄壁堰不能同時兼顧精確測量小流量和有效泄放大流量的不足，本發(fā)明設計一種堰口為弧形的薄壁堰，與現有三角形，矩形或梯形薄壁堰相比，本發(fā)明的有益改進是:
1、當明渠的水流流量較小時，其堰上水頭較大，能精確測量流量；
2、大流量時可以有效泄流并可以進行一定精度的流量測量。兼顧了小流量時的高精度和大流量時的泄流能力要求，有效提高了裝置的量程比。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的。
[0007]本發(fā)明包括:堰口為弧形的堰板、側板和避免水面波動和過濾大尺度雜質的穩(wěn)流格柵。測量時，測得堰板開口的底端至上游液面之間的水位差值，該水位差稱為“堰上水頭”，經過已知流量率定堰上水頭與流量的關系，該堰即可用于測量未知的流量。
[0008]本發(fā)明廣泛適用于各種明渠流量測量，尤其適用于監(jiān)測雨水徑流流量，因為初期雨水污染程度較高，評估雨水污染總量時，對小流量時的測量精度提出更高的要求。此發(fā)明弧形堰結構簡單，造價低，操作方便，具有很高的實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明堰板正視圖。
[0010]附圖2為本發(fā)明裝置軸測圖。
[0011]弧形薄壁堰由弧形堰板1、側板2、底板3和穩(wěn)流格柵4構成，弧形堰板I垂直于底板3設置，側板2也垂直于底板3并與弧形堰板I的兩邊連接，穩(wěn)流格柵4設置在弧形堰板I上游，弧形堰板I和穩(wěn)流格柵4所用材料是耐腐蝕或經過防腐蝕處理的金屬或塑料薄板，其他結構沒有材料限制。
[0012]所述弧形堰板I堰一定曲率的弧形，所述側板2是順水流方向的直立板或墻，與弧形堰板I的兩端連接，也與底板3連接。
[0013]所述底板3是為滿足固定弧形堰板1、側板2和穩(wěn)流格柵4并防止水流滲漏和沖刷要求而設置的。
[0014]所述穩(wěn)流格柵4與弧形堰板I平行設置，穩(wěn)流格柵4上均勻布置柵條。
[0015]其工作原理是:水流經穩(wěn)流格柵4及弧形堰板I流出，由于受到弧形堰板I的阻擋，水位會升高，其堰上水頭與流量之間存在一一對應關系，實際使用之前，記錄一系列已知流量與堰上水頭的關系，在實際使用時即可通過測得的堰上水頭獲得與其對應的流量值。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例是在本發(fā)明技術方案前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0017]實施例:弧形薄壁量水堰裝置
該弧形薄壁堰主要是由弧形堰板1、側板2、底板3和穩(wěn)流格柵4構成，弧形堰板I垂直底板3設置，側板2也垂直于底板3與堰板I的兩邊連接，穩(wěn)流格柵4與堰板I平行設置。所用材料是厚為5mm的塑料板。
[0018]所述弧形堰板I堰口部分是由兩個扇形組成，形成倒“人”字形。
[0019]所述側板2是順水流方向的薄壁直立板，與弧形堰板I的兩側連接，也與底板3連接。
[0020]所述底板3是為滿足固定弧形堰板1、側板2和穩(wěn)流格柵4并防止水流滲漏和沖刷要求而設置的。
[0021]所述穩(wěn)流格柵4設置在堰入水口前方且與弧形堰板I平行設置。穩(wěn)流格柵4上均勻布置柵條。
[0022]所述各部件組合成一完整的堰流測量裝置后，先在實驗室進行率定，得出流量一堰上水頭關系曲線圖。把所述弧形薄壁堰置于某一下凹綠地的入水口。記錄不同時間的堰上水頭，通過查流量一水頭關系曲線圖即可得到該入水口的徑流流量。此發(fā)明的弧形薄壁堰，在降雨初期道路徑流流量較小時，可精確測量，雨量較大時，也可快速泄流并兼顧測量，大大提高了普通薄壁堰的量程比，且不影響入水口的過流能力。
【權利要求】
1.一種弧形薄壁量水堰裝置,它包含一個弧形堰板、兩個側板、一個底板和一個穩(wěn)流格柵，弧形堰板、側板、穩(wěn)流格柵垂直立于底板之上，兩側板平行，穩(wěn)流格柵與弧形堰板平行。
2.根據權利要求1所述弧形薄壁量水堰，其特征是:所述的弧形堰板，是一中部開口的薄平板，其開口左右對稱，下部尖窄，上部非線性平滑變寬，呈倒“人”字形。
【文檔編號】E02B5/08GK104179155SQ201410412568
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權日:2014年8月21日
【發(fā)明者】王文海, 王亞婧, 黃忠臣, 李博涵, 秦祎 申請人:北京建筑大學