流量的测量流量计法目前国内外已开发出十几类、上百个品种的污水流量仪表,主要有容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和溢流堰式流量计等类型。可依据实际水流的流量范围和测试精度要求选择合适的流量计。
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(一)地表水流量的测量
对于较大的河流,水文部门一般设有水文监测断面,应尽量利用其所测参数。如果监测河段无水文断面,应选择水文参数条件比较稳定、流量有代表性的断面进行测量,主要测量方法有:
1. 流速-面积法
先将测量断面分成若干小块,测出每小块的面积和流速,计算出相应的流量,再将各小断面的流量累加,即为断面上的水流量,计算公式为:
(3-1)
式中:Q——水流量,m3/s;
——各小断面上水平均流速,m/s;
F1,F2……Fn——各小断面面积,m2。
流速大多用流速仪测定,流速仪有单点式流速仪(如机械式流速仪、电接式流速仪等)、三维流速仪(如多普勒声学流速仪等)以及多功能智能型流速仪等,利用不同的沉降装置可以测定0.020-10m/s的流速范围。
2. 浮标法
浮标法是一种粗略测量小型河、渠中水流速的简易方法。测量时,选择一平直河段,测量该河段2m间距内起点、中点和终点三个横断面面积,在此基础上求出平均横断面面积。在上游投入浮标,测量浮标流经确定河段(L)所需时间,重复测量几次,求出所需时间的平均值(t),即可计算出流速(L/t),再按下式计算流量:
(3-2)
式中:Q——水流量,m3/min;
——浮标平均流速,m/s,即L/t;
S——过水横断面面积,m2。
K——浮标系数,与空气阻力、断面上流速分布的均匀性有关,一般需用流速仪对照标定,其范围为0.84~0.90。
(二)废(污)水流量测量
1. 流量计法
目前国内外已开发出十几类、上百个品种的污水流量仪表,主要有容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和溢流堰式流量计等类型。可依据实际水流的流量范围和测试精度要求选择合适的流量计。
2. 容积法
将污水导入已知容积的容器或污水池中,测量流满容器或污水池的时间,然后用其除受纳容积容器或池的容积,即可求出流量。此方法简单易行,适用于测量污水流量较小的连续或间歇排放的污水。
3. 溢流堰板法
溢流堰板法是测定水流量的主要方法。这种方法适用于不规则的污水沟、污水渠中水流量的测量。该方法是用三角形或矩形、梯形堰板拦住水流,形成溢流堰,测量堰板前后水头和水位,计算流量。
图3-3为用三角堰法测量流量的示意图,流量计算公式如下:
(3-3)
式中:Q——水流量,m3/s;
h——过堰水头高度,m;
K——流量系数;
D——从水流底至堰缘的高度,m;
B——堰上游水流宽度,m。
在下述条件下,上式误差<±1.4%:
0.5m≤ B≤ 1.2m
0.1m≤ D≤ 0.75m
0.07m≤ h≤ 0.26m
H≤ B/3