CN204690709U - 一种便携式平底短喉道量水槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式平底短喉道量水槽，属于灌溉领域。所述实用新型包括槽底板，与槽底板垂直的侧壁，槽底板与侧壁密封连接，在侧壁上设置有液面刻度。本实用新型通过在量水槽内水位稳定后，根据液面刻度就能够获取准确的灌溉流量，避免了现有技术中对田间实际使用水量难以准确获取的缺陷，提高了测量的准确性。

Description

一种便携式平底短喉道量水槽

技术领域

本实用新型涉及灌溉领域，特别涉及一种便携式平底短喉道量水槽。

背景技术

当前，灌区量水技术是实行节水农业和计划用水的关键技术之一。对于现有的量水设施，从经济实用、稳定可靠角度考虑，槽类量水装置将是灌区最适合、最易大范围推广应用的一种明渠量水设施。

目前许多水利工作者虽然已经研制了大量可供灌区渠道使用的量水设备，如圆柱形量水槽、机翼形量水槽等,但其中很少能同时满足结构简单、价格适中、精度合理、水头损失小、操作简便等要求的量水槽。进一步来说，大量的量水设施应用在渠道上，对于田间田块水量计量的研究应用很少，形成了大尺度上水量计量较为精确，而分散到用水户的水量却难以准确量测和控制的情况，这与灌区的用水情况并不对应。

在多数灌区，水量计量仍然沿用面积或灌溉时间折算的方法，甚至采用水费折入电费一起收取的方法，不但量水精度差，而且水资源管理权限不明确，给水费的征收造成了很大的困难。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种便携式平底短喉道量水槽，其特征在于，所述量水槽包括：

槽底板；

侧壁，所述侧壁与所述槽底板垂直，所述侧壁分为第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁；

所述槽底板与所述侧壁密封连接，在所述侧壁上设置有液面刻度。

可选的，所述量水槽具体包括：

所述第一侧壁与所述槽底板构成收缩段；

所述第二侧壁与所述槽底板构成喉口段；

所述第三侧壁与所述槽底板构成扩散段；

所述收缩段的第一端面与所述喉口段的第一端面密封连接，所述喉口段的 第二端面与所述扩散段的第一端面密封连接。

可选的，所述量水槽具体包括：

所述收缩段的横截面为第一楔形，在所述第一楔形的最窄处具有第一宽度，在所述楔形的最宽处具有第二宽度；

所述扩散段的横截面位第二楔形，在所述第二楔形的最窄处具有第三宽度，在所述楔形的最宽处具有第四宽度。

可选的，所述第一侧壁延伸有预设长度的挡板，所述挡板与所述槽底板垂直。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在量水槽内水位稳定后，根据液面刻度就能够获取准确的灌溉流量，避免了现有技术中对实际使用水量难以准确获取的缺陷，提高了测量和水费征收的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种便携式平底短喉道量水槽的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种便携式平底短喉道量水槽的俯视图；

图3是本实用新型提供的一种便携式平底短喉道量水槽的截面宽度示意图；

图4a是本实用新型提供的一种便携式平底短喉道量水槽的尺寸示意图一；

图4b是本实用新型提供的一种便携式平底短喉道量水槽的尺寸示意图二；

图5a是本实用新型提供的另一种便携式平底短喉道量水槽的尺寸示意图一；

图5b是本实用新型提供的另一种便携式平底短喉道量水槽的尺寸示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供了一种便携式平底短喉道量水槽，如图1所示，所述量水槽包括：

槽底板1；

侧壁2，所述侧壁2与所述槽底板1垂直，所述侧壁2分为第一侧壁2-1、第二侧壁2-2和第三侧壁2-3；

所述槽底板1与所述侧壁2密封连接，在所述侧壁2上设置有液面刻度3。

在实施中，槽底板1具有平整的表面，侧壁2垂直固定在槽底板1的平面上，组成量水槽，量水槽的切面呈“U”形，在槽底板1和侧壁2的连接处进行密封处理，保证量水槽内有水流过时不会发生泄漏。在量水槽内的水位逐渐稳定后，根据液面刻度3指示的液面高度，并结合预设的公式，就能够准确得到经过该量水槽的水量，也就是实际的灌溉流量。

图2为该量水槽的俯视图，从图2中可以清楚的看出，根据安装角度的不同，侧壁2分为第一侧壁2-1、第二侧壁2-2和第三侧壁2-3。通过不同的安装角度令量水槽整体分为宽度不同的三个部分。

可选的，所述量水槽具体包括：

所述第一侧壁2-1与所述槽底板1构成收缩段；

所述第二侧壁2-2与所述槽底板1构成喉口段；

所述第三侧壁2-3与所述槽底板1构成扩散段；

所述收缩段的第一端面与所述喉口段的第一端面密封连接，所述喉口段的第二端面与所述扩散段的第一端面密封连接。

在实施中，第一侧壁2-1结合槽底板1构成收缩段，第二侧壁2-2结合槽底板1构成喉口段，第三侧壁2-3结合槽底板1构成扩散段。在俯视图2中每一段都具有两个端面，收缩段的第一端面与喉口段的第一端面密封连接，喉口段的第二端面与扩散段的第一端面密封连接。这样能够保证侧壁结构上的整体性以及密封性。

可选的，所述量水槽具体包括：

所述收缩段的横截面为第一楔形，在所述第一楔形的最窄处具有第一宽度，在所述楔形的最宽处具有第二宽度；

所述扩散段的横截面位第二楔形，在所述第二楔形的最窄处具有第三宽度，在所述楔形的最宽处具有第四宽度。

在实施中，如图3所示，收缩段的横截面为第一楔形，该第一楔形在最窄处和最宽处分别具有第一宽度和第二宽度，类似的，扩散段的横截面为第二楔形，该第二楔形在最窄处和最宽处分别具有第三宽度和第四宽度。形象来说，在水流从收缩段的最宽处注入、从扩散段的最宽处流出的过程中，液面的宽度会经历一个“宽-窄-宽”的变化过程。

具体来说，当注入的水流以缓慢的流速进入上部收缩段时，水流为缓流，由于受到第一侧壁2-1的影响，流速增大，势能转化为动能，水面逐渐下降；流经中部喉口段由于受到第二侧壁2-2的收缩，流速急剧增大，此段流速增幅较大，水面急剧下降，水流为急流；在水流从缓流逐渐转变为急流的过程中水面不断下降；流经下部扩散段由于受到第三侧壁2-3的影响，自由出流时，在惯性的作用下呈射流状态，流速继续增大，但增幅相较于喉口段较小，水面略有下降；淹没出流条件下因下游壅水流速急剧减小，水面抬升；最终水流流出扩散段，流至田间。

可选的，所述第一侧壁2-1延伸有预设长度的挡板2-4，所述挡板2-4与所述槽底板1垂直。

在实施中，如图3所示，第一侧壁2-1沿量水槽的注入口边缘延伸有预定长度的挡板2-4，该挡板2-4用于扩大量水槽注入口的面积，根据实际使用情况，该挡板2-4的长度可以选取合适的数值，但以不影响量水槽的正常使用为宜。

本实施例中提出的一种便携式平底短喉道量水槽，通过在量水槽内水位稳定后，根据液面刻度就能够获取准确的灌溉流量，避免了现有技术中对实际使用水量难以准确获取的缺陷，提高了测量和水费征收的准确性。

实施例二

为了体现出前一实施例中提出的一种便携式平底短喉道量水槽的使用效果，本实施例特地结合具体的使用场景，对该量水槽的使用方式进行描述。

这里为了提高该量水槽的实用性，首先对该量水槽的尺寸进行规定。

如图4a和图4b所示，携式平底短喉道量水槽包括收缩段01、喉口段02、扩散段03。收缩段01的入水口宽度214mm，喉口段02的宽度51mm，出水口的宽度135mm，收缩段01长度406mm，喉口段02长度114mm，扩散段03长度254mm，侧壁04高度为300mm，为了简单描述，以喉管的长度对该量水槽进行定义，即为051量水槽。

在将051量水槽放置在田间的灌溉口处之后，随着水流的不断注入，051量水槽内的水位逐渐稳定后，会在收缩段01内形成临界流，此时收缩段01内的上游水流具有不受扩散段03内下游水流影响的单一水位与流量关系。这样可以通过上游水深来确定各种工况下的流量。这里取051量水槽收缩段01总长度406mm的中间处即203mm处的水深作为上游水深h，结合流量计算公式既可得到通过051量水槽的实际灌溉流量。

值得一提的是，如果扩散段03内水位高度低于收缩段01内的水位高度时(此时称为自由出流)，可以使用公式1进行灌溉流量的计算；

公式1：Q＝0.1737×h^1.7483，

其中，h为收缩段01内的水位高度值，可以通过侧壁上的液面刻度获取，Q为灌溉流量。

如果扩散段03内的水位高度高于收缩段01内的水位高度时(此时称为淹没出流)，就需要测定淹没度S(即收缩段01与扩散段03的液面高度差)，再结合公式2进行灌溉流量的计算。

公式2： $Q=0.3806\×S\×\sqrt{1-S}\×h^{1.734},$

其中，h为收缩段01内的水位高度值，可以通过侧壁上的液面刻度获取，Q为灌溉流量，S为淹没度。

根据不同的出流情况，从侧壁的液面刻度处获取实际的h的数值，分别结合公式1或公式2，就可以确定对应情况下的灌溉流量。

除了上面使用的051量水槽，在实际使用中还会使用到另一规格的量水槽：量水槽076，如图5a和图5b所示，收缩段01的入水口宽度259mm，喉口02宽度76mm，出水口宽度178mm，收缩段01长度457mm，喉口段02长度152mm，扩散段03长度305mm，侧壁高度为500mm。与量水槽076对应的公式1:为Q＝0.1682×h^1.6182，公式2为 $Q=0.4058\×S\×\sqrt{1-S}\×h^{1.5445}.$

由于实际使用场景不同，应该使用不同型号的量水槽，以便具体的，051量 水槽的使用流量范围为6～20L/s，076量水槽的使用流量范围为6～20L/s

需要说明的是：上述实施例提供的一种便携式平底短喉道量水槽进行田间灌溉的实施例，仅作为该平底短喉道量水槽中在实际应用中的说明，还可以根据实际需要而将上述平底短喉道量水槽在其他应用场景中使用，其具体实现过程类似于上述实施例，这里不再赘述。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中得先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种便携式平底短喉道量水槽，其特征在于，所述量水槽包括：

槽底板；

侧壁，所述侧壁与所述槽底板垂直，所述侧壁分为第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁；

所述槽底板与所述侧壁密封连接，在所述侧壁上设置有液面刻度。

2.根据权利要求1所述的量水槽，其特征在于，所述量水槽具体包括：

所述第一侧壁与所述槽底板构成收缩段；

所述第二侧壁与所述槽底板构成喉口段；

所述第三侧壁与所述槽底板构成扩散段；

所述收缩段的第一端面与所述喉口段的第一端面密封连接，所述喉口段的第二端面与所述扩散段的第一端面密封连接。

3.根据权利要求2所述的量水槽，其特征在于，所述量水槽具体包括：

所述收缩段的横截面为第一楔形，在所述第一楔形的最窄处具有第一宽度，在所述楔形的最宽处具有第二宽度；

所述扩散段的横截面位第二楔形，在所述第二楔形的最窄处具有第三宽度，在所述楔形的最宽处具有第四宽度。

4.根据权利要求2所述的量水槽，其特征在于，所述第一侧壁延伸有预设长度的挡板，所述挡板与所述槽底板垂直。