CN205642461U - 一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，包括量水槽壁和水尺，量水槽壁沿水流方向依次设置上游过渡段、喉口和下游过渡段，量水槽壁沿渠道两侧竖直设置，在量水槽壁朝向水流方向的上游位置设置水尺，上游过渡段外表面呈椭圆弧状曲面，下游过渡段外表面呈斜面状，喉口的位置为上游过渡段和下游过渡段的交界处，本实用新型提供的装置结构简单，施工方便，水流阻力小，临界淹没度较高，测量方法简单容易为基层水管技术人员所掌握，测流精度高，满足灌区量水要求，可广泛地应用于灌区末级渠道测流。

Description

一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置

技术领域

本实用新型属于水利工程中水流量测量技术领域，更具体的，本实用新型涉及一种灌区明渠水流量测量用量水槽装置的技术领域。

背景技术

灌区量水技术是灌区计划用水、节约用水的重要基础，是实施“总额控制，定额管理，按方收费”的重要依据，因此研究和推广灌区量水设施，进行准确的用水量测，对提高灌区用水管理水平和节约用水、灌区水资源合理配置、指导农民科学用水，都具有重要的意义。

目前灌区的量水设施种类较多，比如长喉道量水槽、巴歇尔量水槽、无喉道量水槽、抛物线形量水槽、直臂式量水槽等，这些量水槽存在结构复杂，造价高，水流阻力大，流量公式复杂等问题。因此，亟需一种合适的灌区用量水槽装置。

发明内容

针对现有技术现状的不足及存在的问题，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，与现有技术相比，本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，结构简单，施工方便，水流阻力小，临界淹没度较高，测量方法简单容易为基层水管技术人员所掌握，测流精度高，满足灌区量水要求，可广泛地应用于灌区末级渠道测流。

本实用新型提供一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，本实用新型解决其技术问题是采用如下技术方案实现的：

本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，包括量水槽壁和水尺，量水槽壁沿水流方向依次设置上游过渡段、喉口和下游过渡段，量水槽壁沿渠道两侧竖直设置，在量水槽壁朝向水流方向的上游位置设置水尺，上游过渡段外表面呈椭圆弧状曲面，下游过渡段外表面呈斜面状，喉口的位置为上游过渡段和下游过渡段的交界处。

本实用新型中，上游过渡段与渠道的两侧连接线和喉口的水平距离为量水槽壁长度的1/3。

本实用新型中，水尺竖直放置。

本实用新型中，水尺与喉口的水平距离为渠道宽度的两倍。

使用本实用新型提供的量水槽装置可获得如下有益效果：

本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，结构简单，施工方便，水流阻力小，临界淹没度较高，测量方法简单容易为基层水管技术人员所掌握，测流精度高，满足灌区量水要求，可广泛地应用于灌区末级渠道测流。

附图说明：

图1显示为本实用新型提供的量水槽装置结构示意图。

图2显示为本实用新型提供的量水槽装置俯视图。

图3显示为本实用新型提供的量水槽装置A-A截面剖视图。

在图1-3中：1—量水槽壁，2—水尺，3—上游过渡段，4—下游过渡段，5—喉口，L—量水槽壁的长度，B—喉口位置处量水槽壁的宽度，B₀—渠道宽度；B_C—喉口宽度。

具体实施例

下面结合附图1-3和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，但本实用新型装置不限于下述实施例。

在本实用新型中，为了便于描述，一种适用于灌区矩形渠道的量水装置中各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，包括量水槽壁(1)和水尺(2)，量水槽壁(1)沿水流方向依次设置上游过渡段(3)、喉口(5)和下游过渡段(4)，量水槽壁(1)沿渠道两侧竖直设置，在量水槽壁(1)朝向水流方向的上游位置设置水尺(2)，上游过渡段(3)外表面呈椭圆弧状曲面，下游过渡段(4)外表面呈斜面状，喉口(5)的位置为上游过渡段(3)和下游过渡段(4)的交界处。

本实用新型中，上游过渡段(3)与渠道的两侧连接线和喉口(5)的水平距离为量水槽壁(1)长度的1/3，即L/3。

本实用新型中，水尺(2)竖直放置。

本实用新型中，水尺(2)与喉口(5)的水平距离为渠道宽度的两倍，即2B₀。

在适用本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置时，首先确定喉口(5)宽度B_C，根据B＝(B₀-B_C)/2计算出量水槽壁(1)的最大宽度B，量水槽壁(1)的长度L为6B，代入上游过渡段(3)的曲线控制方程，可以确定上游过渡段(3)，下游过渡段(4)采用斜面，水尺(2)可通过公共渠道购买。

本实用新型中，上游过渡段(3)的曲线控制方程(原点在喉口(5)向渠道的竖直投影上)为：

$\frac{x^2}{{(L/3)}^2}+\frac{y^2}{B^2}=1$

其中L为量水槽壁(1)的长度；B＝(B₀-B_C)/2,为量水槽壁(1)的最大宽度，即喉口(5)位置处量水槽壁的宽度，B₀为渠道宽度；B_C为两对应喉口(5)的间距；x，y分别为上游过渡段曲线上任意点的长和宽。

在适用本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置时，灌当溉水流经过量水槽壁(1)收缩断面时，产生临界流，具有稳定的水位流量时，使用水尺(2)测量水槽壁(1)上游水尺(2)处的水深h，代入流量公式计算出流量。

本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置适用的流量计算公式为：

$Q=0.4B_c\sqrt{2g}{h}^{3/2}$

其中，Q为渠道流量，单位m³/s；B_C为量水槽喉口(5)宽度，单位m；g为重力加速度，单位m/s²，h为量水槽上游水尺(2)测量水深，单位m。

本实用新型提供的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，结构简单，施工方便，水流阻力小，临界淹没度较高，测量方法简单容易为基层水管技术人员所掌握，测流精度高，满足灌区量水要求，可广泛地应用于灌区末级渠道测流。

如上所述，即可较好地实现本实用新型,上述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，包括量水槽壁（1）和水尺（2），其特征在于，量水槽壁（1）沿水流方向依次设置上游过渡段（3）、喉口（5）和下游过渡段（4），量水槽壁（1）沿渠道两侧竖直设置，在量水槽壁（1）朝向水流方向的上游位置设置水尺（2），上游过渡段（3）外表面呈椭圆弧状曲面，下游过渡段（4）外表面呈斜面状，喉口（5）的位置为上游过渡段（3）和下游过渡段（4）的交界处。

2.如权利要求1所述的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，其特征在于，所述的上游过渡段（3）与渠道的两侧连接线和喉口（5）的水平距离为量水槽壁（1）长度的1/3。

3.如权利要求1所述的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，其特征在于，所述的水尺（2）竖直放置。

4.如权利要求1所述的一种适用于灌区矩形渠道的量水槽装置，其特征在于，所述的水尺（2）与喉口（5）的水平距离为渠道宽度的两倍。