CN101354274A - 组装式弧形量水槽 - Google Patents

Abstract

组装式弧形量水槽，包括渠道、两个圆管、四块翼墙。渠道为梯形渠道，梯形渠道底面设有两个圆管的定位孔，梯形渠道两侧斜面上分别设有翼墙的定位槽，两个圆管的下端分别装入两个圆管的定位孔，并使其下端与渠道底面固定，四块翼墙分别装入翼墙的定位槽中，其翼墙与圆管相连接，又与渠道相连接，这样，利用两个圆管的部分圆弧及四块翼墙围成渠道的收缩断面而形成喉口，其喉口宽度为两个圆管之间的距离，所述构成组装式弧形量水槽。本发明利用圆管的部分圆弧构成渠道的收缩断面，其测流范围：壅水高度在10－20cm，淹没度高达0.85均满足灌区量水设备要求。具有结构简单、壅水小，淹没度高、水头损失小、造价低和施工简单等优点，具有较高的推广应用价值。

Description

组装式弧形量水槽

技术领域

本发明涉及灌区明渠渠道水量测量装置，特别是涉及组装式弧形量水槽。

背景技术

灌溉水资源不足已经成为制约农业发展的重要因素，节水农业是未来农业发展的必然选择，它的中心是减少水量浪费，提高水分利用效率。灌区量水可及时准确地测算出水源引入渠系和分配给各级渠道及各用水单位的水量，据此可分析出各级渠道的输水损失，为灌区的续建配套和节水改造提供依据，可准确评价各种措施的节水效果，大大推动节水经验的推广。

科学而有效的管理，能大量减少灌溉用水的浪费。灌区渠系量水的实施是实现科学配水，提高灌溉管理水平的有效措施。

灌区量水为灌区按灌溉按面积不合理收费向按用水量收费提供了依据，是通过经济手段促进节水，实行定额供水、超量加价的基本条件。同时还能够在一定程度上避免大水漫灌，有效地减少渗漏，合理控制地下水位，减轻土壤次生盐碱化，同时能减少氮磷淋失，减轻农业面源污染和环境负荷。

现有的灌区量水设备在平原灌区应用主要存在的问题是：淹没度低，水头损失大，应用壅水较高，在大型梯形渠上应用，按照装配式结构设计，存在结构复杂，现场施工难度大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种具有结构简单、壅水高度小、淹没度高，适合平原灌区明渠量水的组装式弧形量水槽。

采用的技术方案是：

组装式弧形量水槽，包括渠道、两个圆管、四块翼墙。所述的渠道为梯形渠道，梯形渠道底面设有两个圆管的定位孔，梯形渠道两侧斜面上分别设有翼墙的定位槽，两个圆管的下端分别装入两个圆管的定位孔，并使其下端与渠道底面固定，四块翼墙分别装入翼墙的定位槽中，其翼墙与圆管相连接，又与渠道相连接，这样，利用两个圆管的部分圆弧及四块翼墙围成渠道的收缩断面而形成喉口，其喉口宽度为两个圆管之间的距离，所述构成组装式弧形量水槽。

上述的渠道为渠道边比1∶1的梯形渠道。

上述的圆管直径为40-80cm，与渠道的底宽比值为1/3-1/5。

上述的翼墙与圆管相切，与中线夹角α为45-60度。

上述的圆管部分圆弧，其对应的中心角β为90-120度。

上述的收缩断面喉口宽度的取值可根据收缩断面与渠道断面积比值在0.4-0.6之间获得。

上述的组装式弧形量水槽在梯形渠道上流量计算公式为：

$Q=0.6374\sqrt{g}{B_c}^{0.8537}{H}^{1.6463}$

式中：Q-流量，m³/s；

H-量水槽槽前渠道水深，m；

B_c-量水槽喉口宽度，m。

本发明与现有技术相比，其最大特点是利用圆管的部分圆弧构成渠道的收缩断面，其结构技术参数通过大量的室内模型试验得出，其测流范围：壅水高度在10-15cm，淹没度高达0.85均满足灌区量水设备要求。本发明具有结构简单、壅水小，淹没度高、水头损失小、造价低和施工简单等优点，具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

组装式弧形量水槽，包括渠道1、两个圆管3、四块翼墙2。所述的渠道1为梯形渠道，渠道边比1∶1梯形渠道底面设有两个圆管3的定位孔，梯形渠道两侧斜面上分别设有翼墙2的定位槽。圆管3采用直径为60cm的圆管，与渠道的底宽比值为1/4，即渠道1的底宽为240cm。两个圆管3的下端分别装入两个圆管3的定位孔，并使其下端与渠道1底面固定。四块翼墙2分别装入翼墙的定位槽中，其翼墙2与圆管3相连接，与中线夹角α为45度。翼墙2又与渠道1相连接，这样，利用两个圆管3的部分圆弧，其圆弧对应的中心角β为90度，再与四块翼墙2围成渠道的收缩断面而形成喉口，其喉口宽度B_C＝180cm，还可根据收缩断面与渠道断面积比值在0.4-0.6之间获得。上述采用两个圆管3和四块翼墙2的渠道1上组装成具有圆弧形量水槽，水流通过产生临界流，从而具有稳定的水位流量关系。根据量水槽槽前渠道水深H，其H测量后，可依据组装式弧形量水槽的在梯形渠道上流量公式 $Q=0.6374\sqrt{g}{B_c}^{0.8537}{H}^{1.6463}$ 计算流量。

Claims (7)

1、组装式弧形量水槽，包括渠道(1)、两个圆管(3)、四块翼墙(2)，渠道(1)为梯形渠道，梯形渠道底面设有两个圆管(3)的定位孔，梯形渠道两侧斜面上分别设有翼墙(2)的定位槽，两个圆管(3)的下端分别装入两个圆管(3)的定位孔，并使其下端与渠道底面固定，四块翼墙(2)分别装入翼墙(2)的定位槽中，其特征在于所述的翼墙(2)与圆管(3)相连接，又与渠道(1)相连接，两个圆管(3)的部分圆弧及四块翼墙(2)围成渠道(1)的收缩断面而形成喉口，其喉口宽度B_C为两个圆管(3)之间的距离。

2、根据权利要求1所述的组装式弧形量水槽，其特征在于所述的渠道(1)为渠道边比1∶1的梯形渠道。

3、根据权利要求1所述的组装式弧形量水槽，其特征在于所述的圆管(3)直径为40-80cm，与渠道(1)的底宽比值为1/3-1/5 。

4、根据权利要求1所述的组装式弧形量水槽，其特征在于所述的翼墙(2)与圆管(3)相切，与中线夹角α为45-60度。

5、根据权利要求1所述的组装式弧形量水槽，其特征在于所述的圆管(3)部分圆弧，其对应的中心角β为90-120度。

6、根据权利要求1所述的组装式弧形量水槽，其特征在于所述的收缩断面喉口宽度的取值也可根据收缩断面与渠道(1)断面积比值在0.4-0.6之间获得。

7、根据权利要求1所述的组装式弧形量水槽，其特征在于所述的组装式弧形量水槽在梯形渠道上流量计算公式为：

$Q=0.6374\sqrt{g}{B_c}^{0.8537}{H}^{1.6463}$

式中：Q-流量m³/s；

H-量水槽槽前渠道水深m；

B_c-量水槽喉口宽度m。

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