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超聲波流量計計量截流井堰板式可調堰的溢流量介紹

發布時間：2021-07-22

在保證行洪安全情況下，盡量減少截流井溢流量，是水環境項目的核心要求之一。隨著水環境項目管理水平的提升，對截流井的溢流量測量的穩定性、可靠性和精度提出更高的要求。管控截流井的溢流量，越來越成為各地主管部門的管理重點。

通常，截流井與河道和排口的距離很近、流場的擾動明顯；在這種水力條件下，截流井溢流量并不適合采用超聲波多普勒流量計、超聲波流量計或超聲波時差法流量計進行測量。

本文將介紹適合截流井翻轉堰/堰板式可調堰的溢流量測量的方法和設備選擇。

1 截流井中翻轉堰/堰板式可調堰的作用

截流井中翻轉堰/堰板式可調堰是在截流井的攔蓄范圍內，控制截留井最高水位，并根據需要設定不同條件下調節翻轉堰的升降，從而調節截留井的水位。

通過上下游設置的兩個液位計，可以兼具行洪與防止倒灌功能：

? 當截留井水位快速上升，超過設定值后，翻轉堰自動降低，截留井的合流水外泄，截留井水位降低；

? 當溢流口的水位超過截留井的水位時，翻轉堰快速上升，避免河水倒灌。

因此，可以激活管網或河道的攔蓄空間，在不影響行洪斷面的前提下，減少溢流頻次和溢流量。而截流井的溢流量，可以直接導致水環境的惡化。

截流井溢流量的實時和穩定測量，是水環境項目長期運行的關鍵因素之一。

2 翻轉堰/堰板式可調堰溢流量的測量原理

截流井溢流量的測量，通常可以采用液位測量的方式，并基于Manning-Principle曼寧原理進行水力學計算，獲得溢流量。

? 如上所述，通常在翻轉堰/堰板式可調堰的上下游設置液位計，實時測量液位，用于控制堰門的開啟和關閉。根據此兩個液位計的測量液位值，結合適合的水力學公式，可以結算溢流量。之前介紹的文丘里，也是類似的測量思路。

? 也可以選擇傾角測定儀，根據堰門的旋轉角度，計算溢流量；

根據現場的應用條件，可以選擇不同的安裝位置和水力學計算公式。

2.1 有回水的情況

當有回水情況下，可以用上下游的液位計測量上下游的液位差。

? 接收水的回水會影響液位測量精度；

? 使用水力計算的方式，通過前后液位測量優化流量測量結果。

2.2 有切向進水的情況

可以采用兩臺超聲波液位計進行同步測量，測量不同位置的液位差。

這種方式應用在：? 切向進水門檻；? 活動堰；? 使用水力計算的方式，通過前后液位測量優化流量測量結果。

2.3 傾角測定儀

傾角測定儀采用電容測量法測量堰門的傾角（角度測量），并根據自流條件下的Manning-Principle曼寧原理的Q/h關系，獲得流量。

3 堰溢流量的組合測量

根據上面的分析，我們建議將超聲波液位計和傾角測定儀進行組合測量，用于翻轉堰/堰板式可調堰的溢流量測量。這個系統主要由下面的設備組成：

? 超聲波或雷達液位計；? NDW Ex傾角測定儀；? 集成變送器。

超聲波液位計和傾角測定儀的組合測量，可以基本解決截流井溢流測量過程中遇到的各種困難。

4 設備選擇

翻轉堰/堰板式可調堰溢流量的測量系統，由超聲波液位計和傾角測定儀組成。此設備組合，可以解決翻轉堰/堰板式可調堰出水自流、回水等不同情況下的流量測量問題。

超聲波液位計

?超聲波液位計自帶集成變送器，并提供4-20毫安信號。可用于測量液體和散裝固體的距離、液位（或高度）、空間或體積等，需要高精度液位測量的場所。

產品的特點介紹

由超聲波液位計和傾角測定儀組成的翻轉堰/堰板式可調堰溢流量的測量系統，具有如下特點：

? 免磨損；? 防腐蝕；? 沒有活動部件；? 穩健的設計；? 安裝簡單；? 中等測量精度；? 基本免維護；? 可靠的測量方法；? 操作安全性高。