巴歇爾槽測量超聲波明渠流量計

巴歇爾槽測量超聲波明渠流量計

　　便攜(xie)式明渠流量(liang)計是在水流動時(shi)進(jin)行流量(liang)計算的設(she)備，可以(yi)在野外進(jin)行流量(liang)測(ce)量(liang)，具有(you)操(cao)作(zuo)簡單、精(jing)度(du)高、快(kuai)速、易于攜(xie)帶等優點。這種(zhong)設(she)備主要應用于野外水文(wen)地貌調(diao)查、水庫泄洪量(liang)控制、灌溉系統(tong)運行、水利工程(cheng)檢(jian)查維(wei)護等多個領域。

　　下面(mian)(mian)將詳(xiang)細闡述便攜式明渠流量計(ji)的應(ying)用場(chang)景、工作原(yuan)理(li)、設備組成(cheng)、使用方法以及注意(yi)事項(xiang)等方面(mian)(mian)。

　　一、便攜式明渠流量計的(de)應用場景(jing)

　　1. 野外水文地貌(mao)調(diao)查

　　在野外(wai)進(jin)行(xing)水(shui)(shui)文地(di)貌(mao)調(diao)查時，需要測量水(shui)(shui)流(liu)速度和(he)(he)流(liu)量大小。便攜式明渠流(liu)量計(ji)可(ke)以(yi)輕松(song)測量不同(tong)水(shui)(shui)位的(de)流(liu)速和(he)(he)流(liu)量大小。測量得到的(de)數據可(ke)以(yi)用于研(yan)究水(shui)(shui)文地(di)貌(mao)的(de)形成過(guo)程和(he)(he)演變規律。

　　2. 水庫(ku)泄洪量控制

　　水(shui)庫作為(wei)防洪灌溉(gai)主要的(de)水(shui)源(yuan)，其泄洪量(liang)的(de)控(kong)制非常重要。便攜式明渠流(liu)量(liang)計(ji)可在泄洪時(shi)對水(shui)流(liu)情況進行測(ce)量(liang)。根(gen)據測(ce)量(liang)數據，可以及時(shi)控(kong)制泄洪口進出水(shui)量(liang)，從而確保水(shui)庫的(de)安全性和穩定性。

　　3. 灌溉系統運行(xing)

　　便(bian)攜式明渠流(liu)量計可用于灌(guan)溉(gai)系統(tong)中，測量灌(guan)溉(gai)管道內的水(shui)流(liu)情況。通過測量得到的數據(ju)，可以及時調(diao)整灌(guan)溉(gai)管道中水(shui)的流(liu)速和流(liu)量，保證灌(guan)溉(gai)水(shui)的有效(xiao)(xiao)使用，提(ti)升灌(guan)溉(gai)效(xiao)(xiao)率和作物生長(chang)效(xiao)(xiao)果(guo)。

　　4. 水(shui)利工程檢查維護

　　便(bian)攜式明渠流量計可(ke)用于檢查和(he)維護水(shui)利工程(cheng)(cheng)項目。通過(guo)測量水(shui)流情況，可(ke)以(yi)及(ji)時(shi)發(fa)現(xian)和(he)解(jie)決(jue)水(shui)利工程(cheng)(cheng)項目中的問題，保證水(shui)利工程(cheng)(cheng)項目的正常(chang)運行，提(ti)升工程(cheng)(cheng)的安全性和(he)穩定(ding)性。

　　以上內容只是(shi)便攜式明渠流量(liang)計的(de)(de)應(ying)用場景之一，不(bu)同的(de)(de)使用場景對應(ying)不(bu)同的(de)(de)具(ju)體(ti)應(ying)用，具(ju)體(ti)使用時需根(gen)據實際情況進(jin)行選擇(ze)。

　　二(er)、便攜式明渠流量(liang)計(ji)的工作(zuo)原理(li)

　　便攜式(shi)明(ming)渠流量(liang)計主要(yao)原理(li)是(shi)根(gen)據斯特勞哈爾(er)公式(shi)，即Q=A×v×K進行測(ce)量(liang)。其(qi)中，Q表(biao)(biao)示流量(liang)大小，A表(biao)(biao)示渠道橫(heng)截(jie)面積，v表(biao)(biao)示水流速度，K表(biao)(biao)示計算常數。

　　為(wei)了(le)測量水(shui)(shui)流(liu)速度和(he)(he)流(liu)量大(da)小，便攜式(shi)明渠流(liu)量計需要測定兩個(ge)參數(shu)：水(shui)(shui)流(liu)面積(ji)和(he)(he)水(shui)(shui)流(liu)速度。

　　1. 測(ce)量水(shui)流面(mian)積

　　首先(xian)，需要確定流(liu)水(shui)的橫截面積。這可以通過在野(ye)外用測深(shen)儀或刻度尺來計算得出。必須在河床上選擇代表該(gai)水(shui)體(ti)截面的點(dian)，通常是(shi)中間點(dian)或處于流(liu)量(liang)最大值的點(dian)。

　　2. 測量(liang)水流速度

　　測(ce)量水流速(su)度的方式(shi)有許多(duo)，如(ru)平均(jun)測(ce)速(su)法(fa)、剖(pou)面法(fa)、超聲(sheng)波測(ce)速(su)法(fa)、渦街流速(su)儀等。 便(bian)攜式(shi)明渠流量計(ji)通常采(cai)用剖(pou)面法(fa)或平均(jun)測(ce)速(su)法(fa)（如(ru)在流經截(jie)面10個點(dian)上的點(dian)上測(ce)量平均(jun)速(su)度）。采(cai)集(ji)數據時間(jian)是十(shi)秒到一分鐘不等，具體(ti)取決于數據信(xin)號質量。

　　三、便攜式(shi)明渠(qu)流量計的設備組成(cheng)

　　便攜式明渠流量計由幾個部(bu)件組(zu)成。以(yi)下是其中每個部(bu)分的簡要介紹(shao)：

　　1. 測斜儀

　　測(ce)(ce)斜儀用于測(ce)(ce)量(liang)水面(mian)高度和(he)河床(chuang)高度，可以通過(guo)這些測(ce)(ce)量(liang)值計算出橫截(jie)面(mian)積(ji)。

　　2. 流速儀

　　流(liu)速(su)儀用于測量水流(liu)速(su)度。通常包括一個(ge)(ge)船形懸掛在河面上的(de)(de)水流(liu)速(su)感器和一個(ge)(ge)手持控制臺。手持控制臺上的(de)(de)指南針(zhen)告訴用戶水流(liu)的(de)(de)方(fang)向。

　　3. 計算機

　　計算機(ji)上裝(zhuang)有數(shu)據處理(li)(li)軟件(jian)，可將測量數(shu)據和(he)(he)計算結果(guo)進行處理(li)(li)和(he)(he)分(fen)析。用戶可以在具有圖形輸出和(he)(he)數(shu)據存儲(chu)功能的電腦(nao)屏幕(mu)上查看和(he)(he)分(fen)析數(shu)據。

　　四、便攜(xie)式明渠流(liu)量計的使用(yong)方法

　　1. 準備工作

　　安裝并校準(zhun)便攜式明渠流量(liang)計，準(zhun)備電源和主機。選擇(ze)適當位置(zhi)以監測流量(liang)并準(zhun)備設備。如果必要(yao)，可以設立測量(liang)標志以及在水(shui)流的位置(zhi)設置(zhi)測量(liang)點。還(huan)要(yao)注意檢查(cha)濕度、溫度、水(shui)位和流量(liang)緊急程(cheng)度的情(qing)況。

　　2. 測量

　　插入(ru)流(liu)水(shui)橫(heng)截面中心(xin)沉重(zhong)的流(liu)速計(ji)并開啟計(ji)時器，記錄時間。在(zai)記錄了速度(du)一分鐘后，隨(sui)后記錄水(shui)面的高(gao)度(du)。通過計(ji)算剖(pou)面縮放因子確定水(shui)流(liu)面積，然后將其(qi)乘以水(shui)流(liu)平均速度(du)和(he)標準(zhun)精度(du)計(ji)算得出水(shui)流(liu)量。

　　3. 結果(guo)記錄和分析

　　將結果(guo)記錄在測量(liang)記錄表或(huo)電腦上，并(bing)根據(ju)結果(guo)進(jin)行(xing)分析。該結果(guo)將用(yong)于研(yan)究(jiu)河流的水(shui)(shui)力學特性，包(bao)括流量(liang)變化、水(shui)(shui)體深度、河床圖形，以及利用(yong)測量(liang)結果(guo)進(jin)行(xing)水(shui)(shui)流預測等。

　　五、便(bian)攜式明渠流量計的注意事(shi)項

　　1. 需要注意安全問題，特別是(shi)在波濤洶涌的(de)河流(liu)、冰(bing)冷的(de)水域等環境下。在操作時，一定要注意力量的(de)大(da)小(xiao)和迎水方向。

　　2. 操作人員必(bi)須熟練掌握(wo)便攜(xie)式明渠流量(liang)計的(de)操作和(he)使用，以(yi)避免因操作不當而(er)導致的(de)設備損壞，影響數據(ju)的(de)準確性。

　　3. 便攜(xie)式明渠(qu)流量計的組成(cheng)部分在(zai)運輸、安(an)裝和使用過程中容易受到(dao)碰撞和擠壓等影(ying)響。因此(ci)，必(bi)須(xu)小心(xin)攜(xie)帶和保護，以確保設備完好無損。

　　短(duan)短(duan)的(de)2000字(zi)，對于便攜(xie)式明渠流量(liang)計還(huan)有(you)什么問(wen)題沒(mei)能覆蓋仍有(you)待改進。

　　為貫徹《環境(jing)保(bao)(bao)護法(fa)》和《水污(wu)(wu)染防(fang)治法(fa)》，保(bao)(bao)護生態環境(jing)，保(bao)(bao)障人體健(jian)康，生態環境(jing)部(bu)于(yu)2019年12月24日，發布了《水污(wu)(wu)染源在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)系統（CODCr、NH3-N 等(deng)）安裝技(ji)術(shu)(shu)規(gui)范》和《水污(wu)(wu)染源在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)系統（CODCr、NH3-N 等(deng)）驗(yan)收技(ji)術(shu)(shu)規(gui)范》。在(zai)(zai)《安裝技(ji)術(shu)(shu)規(gui)范》中，提出了在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)系統的(de)(de)組成中，需要有流量監測(ce)單元，對(dui)(dui)(dui)于(yu)需測(ce)定(ding)流量的(de)(de)排污(wu)(wu)單位，要建(jian)設(she)明(ming)渠(qu)標準化計(ji)量堰(yan)(yan)（槽），并且堰(yan)(yan)槽的(de)(de)建(jian)設(she)應(ying)能夠進行明(ming)渠(qu)流量計(ji)比對(dui)(dui)(dui)工作，推(tui)薦三(san)角堰(yan)(yan)、矩形堰(yan)(yan)及(ji)巴歇爾槽。在(zai)(zai)《驗(yan)收技(ji)術(shu)(shu)規(gui)范》中，對(dui)(dui)(dui)水污(wu)(wu)染源流量監測(ce)單元的(de)(de)驗(yan)收方(fang)法(fa)提出了具體的(de)(de)要求，分為液位誤(wu)差比對(dui)(dui)(dui)和流量誤(wu)差比對(dui)(dui)(dui)，具體如(ru)下：

　　(1)液(ye)位(wei)誤(wu)差比(bi)對(dui)(dui)：用便(bian)攜式(shi)明渠流量(liang)計(ji)比(bi)對(dui)(dui)裝置(zhi)（液(ye)位(wei)測量(liang)精度≤0.1 mm）和超(chao)聲波(bo)明渠流量(liang)計(ji)測量(liang)同一水位(wei)觀測斷面處的(de)液(ye)位(wei)值，進(jin)行(xing)比(bi)對(dui)(dui)試驗，每(mei)2 min記錄一次數據對(dui)(dui)，連(lian)續記錄6次，計(ji)算每(mei)一組(zu)數據對(dui)(dui)的(de)誤(wu)差值Hi，選取(qu)*的(de)Hi作為流量(liang)計(ji)的(de)液(ye)位(wei)比(bi)對(dui)(dui)誤(wu)差。

　　(2)流(liu)(liu)量誤差比(bi)對：用便攜(xie)式(shi)明渠流(liu)(liu)量計比(bi)對裝(zhuang)置(zhi)和(he)超聲(sheng)波(bo)明渠流(liu)(liu)量計測(ce)量同一水(shui)位觀測(ce)斷面處(chu)的瞬時(shi)(shi)流(liu)(liu)量，進行比(bi)對試驗(yan)，待數據穩定后，開始計時(shi)(shi)，計時(shi)(shi)10 min，分(fen)別讀(du)取明渠流(liu)(liu)量比(bi)對裝(zhuang)置(zhi)該(gai)時(shi)(shi)段內(nei)的累(lei)積(ji)流(liu)(liu)量F1 和(he)超聲(sheng)波(bo)明渠流(liu)(liu)量計該(gai)時(shi)(shi)段內(nei)的累(lei)積(ji)流(liu)(liu)量F2，按公式(shi)計算流(liu)(liu)量比(bi)對誤差ΔF。

　　根據(ju)以上要(yao)(yao)(yao)求可以看出(chu)，在現(xian)場驗(yan)(yan)收時需要(yao)(yao)(yao)用(yong)到便攜(xie)式明(ming)(ming)渠(qu)流量(liang)計(ji)(ji)，驗(yan)(yan)收的過程中(zhong)(zhong)要(yao)(yao)(yao)連續地(di)統計(ji)(ji)記(ji)錄液位數據(ju)及流量(liang)數據(ju)，需要(yao)(yao)(yao)在12分鐘(zhong)內同步記(ji)錄在線明(ming)(ming)渠(qu)流量(liang)計(ji)(ji)和便攜(xie)污(wu)(wu)水(shui)流量(liang)計(ji)(ji)各6個液位數據(ju)，及在10分鐘(zhong)內同步記(ji)錄在線明(ming)(ming)渠(qu)流量(liang)計(ji)(ji)和便攜(xie)污(wu)(wu)水(shui)流量(liang)計(ji)(ji)各2個明(ming)(ming)渠(qu)流量(liang)累計(ji)(ji)數據(ju)，而且因為污(wu)(wu)水(shui)流量(liang)監測過程是不可逆的，一旦(dan)在記(ji)錄過程中(zhong)(zhong)出(chu)現(xian)問題，則需要(yao)(yao)(yao)重新進行(xing)比對驗(yan)(yan)收，在時間上和空間上都給現(xian)場的驗(yan)(yan)收工作帶來(lai)了困難。

　　符合標準：

　　? HJ/T15-2019《超聲波(bo)明渠污(wu)水流(liu)量計技術要(yao)求及(ji)檢測方法》

　　? HJ 354-2019《水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N 等)驗(yan)收技術規(gui)范》