城市排水流量堰槽测量标准 矩形壁堰

中华人民共和国城镇建设行业标准

城市排水流a堰槽测f标准矩形薄壁堰 Sa d rs mu i p l se ae dsh re aue n- tn ad fr nc a w tw tr c ag mesrme t o i a i R ca g lr th i-lt明 eir etn ua n c t npae o h

C/ 3 0 . -1 9 J T 08 2 93

本标准制订参照了国际标准( O)48 1 18《 ( I 13/:90应用薄壁堰和文杜里水槽在明渠中测流N( O) S, I S 4 7:9 9明渠水流测量—水位测量设备》 IO):9 8明渠水流测量—词汇和符号》 3317《和(S 7 2 1 8《 7。 1主题内容与适用范围本标准规定了使用矩形薄壁堰测量明渠排水流￥的术语、 结构、流盘公式、制作、安装、水头测量、综合误差分析和维护等。

本标准适用于水温为 5 0 -3℃的城市生活污水、工业废水和雨水的明渠排水流量测量。本标准的测量精度为 1 -%. %^4供水明渠的流量测量可参照使用。 本标准不适用于含有大量漂浮物质和易淤积物质的流量测量。 2引用标准

G J 水文测验术语和符号标准 B9 53术语

3 1导流板 bfe . af l为改善水流条件， 在行近渠道中设置的档板。

3钩形测针 hogue . 2 or g a主要测量部件为一针形细钩。测针上端的刻度为零， 自上向下刻度读数逐渐增加，见图 1图 3、,

33针形测针 pi gue . o t g n a主要测t部件为一针形测杆。测针上端的读数为零， 自上向下刻度读数逐渐增加，见图 2图 3、 .

3基准板 dt p t . 4 a m e u l a具有精确基面的固定金属板， 用以测量水位。

图 1钩形测针

图 2针形测针19一 0 0 9 3 1一 1实施

中华人民共和国建设部 19 - 5 0批准 93 0 - 3

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c/ 30.-19 JT 82 93 0

针尖的半径0 2 mm 5 .

针尖的半径0 2 mm . 5

图 3测针的针尖和针钩

35亚临界流 sb ri l . u- i afw ct l c o弗汝德数小于 1的水流。在这种水流中， 水面的扰动会影响到上游流态。

36堰顶 c s . rt e测流堰顶部的线或面。

37完全通气水舌 flv

ta d p; l ar e npe . uy it npefl e t ap l e le a uy o d n跳离测流堰下游表面的水舌， 水舌下面形成一个与大气连通的气穴。 38本标准采用的其他术语和符号应符合 G J的有关规定。 . B 9 5

4矩形薄盆堪的类型形状尺寸4 1类型 .

矩形薄壁堰分为有侧收缩矩形薄壁堪和无侧收编矩形薄壁堰。

42有侧收缩矩形薄壁堰 .有侧收缩矩形薄壁堰的堰口宽度小于行近渠道的宽度， 见图 4,

B 一行近集道宽度， b .; -堪口宽度' m净一堰顶水头，二一埋顶.大水头， m诱 m

图 4有侧收缩矩形薄壁堰 4 3无侧收缩矩形薄壁堰 .

无侧收缩矩形薄壁堰的堰口宽度等于行近梁道宽度。 刁4堰口 .

堰的顶面垂直于堰板面， 与堰板上游面相交处为直角锐缘，堰口剖面，见图 5 .

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C/阳阳.-19 JT 2 l3

>4“ 5

图 5口剖面 A

5流t计算

51有侧收缩矩形薄壁堰的流f计算 . 511流f计算公式 ..

Q C () /一， 21‘h普82 ./ 3 2式中：—流},3 i Q m/ SC—流f系数 ; e

9重力加速度，/; M S - 'b .堰口的有效宽度， - m; h—有效水头， m。,5 1 1 I C值按表 1计算： ...,表 1bB/09 . 08 .0 7 .

C,

058 . (/ ) .+004hp 9 6 056 .4(/) .+005 p 9 h054 . (1 ) .+000hp 9 3

06 . 0 4 . 02 .0 0 .

053 .1(/) .+008h户 9 051 . 8h户 .+005/ ) 9 0 ( 059 . 8hp . -001/ ) 8 0 ( 057 .0 3hp .8-002/ ) (

注： 1 /表中bB的其他中间值，用内擂法确定 C值. .

表中： b堰口宽度， mr B-渠道宽度 mr ,尸 —上游堰口高度， m,

5,12值按公式() ... b, 2计算：式中： - Kb粘滞力的校正值， mm,查表 2求得。bB/00 . 02 .0 4 .

……,‘”,, ” . “. . .‘。, (2) ,“ 二“瓦二 b十 Kb

表 2 Kn ) ( mm24 .

24 .27 .

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C/ 30 .-19 J T 82 93 0续表 2占B/0 6 . 0 9 . 1 O一 0. 9

Ks ( m.)

注： 2 1表中6B的其他中间值，用内擂法确定 K值.,

5 113。 . .. h值按公式() (计算： 3式中： h堰顶水头， m;

h= h+ Kh ,… (3 ) K,表面张力的校正值， ,— m。取 Kn .0 m,=00 1 5 12应用限制条件 ..

a hp ./不大于25; .0b h不小于 0 0 m; . . 3 c b不小于 0 1 m; . . 5

d p不小于 01 m; . . 0e ( ) 2 . B-b/不小于 0 1 m, . 0

52无侧收缩矩形薄壁堰的流量计算 . 5 2 1流量公式 .,

Q C (1&32一. 2 2 1普% )式中：, .+003/; C=O62 . p 0 8hh=h 0 0 1 m ,,,十 .0 2

一 (4 )

:::

522应用限制条件 ..

a hp不大于 10; ./ . 0b h在 . 00 m到 07 m之间； . 3 . 5c b不小于 0 3 m . .; 0

d p .不小于01 m, . 06技术条件6.乐

,材料

11矩形堰板应采用耐腐蚀、 .耐水流冲刷、不变形的材料精确加工而成。

612行近渠道、 ..下游渠道和静水井等用混凝土或砖石等砌筑后，再用水泥砂浆抹面压光也可用其他耐腐蚀的材料预制而成。

61,3 6.2

连通管应采用铸铁管或塑料管等耐腐蚀管道。 堰板制作1堰板必须平整、坚固。 2

堰口顶面厚度 S -2若S m则堰板下游边缘做成斜面，=1 m m。>2 m,斜面与顶面的央角夕不小

于 40 5,

623表面粗糙度 ..

堰上侧表粗度壁 的面糙为黔x 及堰口1 m堰两的面糙为板游面 *口距 0 m内板侧表粗度攀 062 4尺寸精度 .a b 0 0 1 mm; .士 . 0 b ,46 0

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C/ 3 0 . -1 9 J T 0 8 2 9 3 P士2m m 6 3行近渠道 .;

五士 5 nl 1。

们

63,长度 ..行近渠道的长度应不小于最大水头时水舌宽度的 1倍。 0 632流态 ..行近渠道中水流的流态应符合附录 A的规定。若流态不能满足此规定时， 可采用导流板整流。 64下游渠道 . 64 1下游渠道内应无杂物， ..水流排泄应通畅。

642堰口与下游水面应有足够的垂直距离， ..保证形成完全通气水舌。

643无侧收缩矩形堰两侧渠璧应延伸到堰板下游， ..其长度不小于。3两侧壁上设通气孔， . h -。保证水舌下空气自由流通。

右5静水井 .651位置 ..静水井应设在行近渠道的一侧， 距堰板上游面 4 - h处。^5 - 652连通管 .. 6 52 1渠道和静水井之间应用连通管相连。管长尽量缩短， ...管子坡向渠道。 6522连通管直径应不小于 5 m .-. 0 m,管底距梁底 5 m 0 m, 653井筒 .. 6 531静水井可为圆形或方形， ...竖直设置，高度应不低于渠顶。

6532井简内壁与水位计浮子的间隙应不小于 7 m ... 5 m。井底低于连通管进口管底 30 0m m, 6533在井筒的顶面上应设一金属基准板， .. .其一边应与井筒内壁齐平。6 6安装 .

661 .. 662 .. 663 .. 664 .. 66 5 ..

堰板里于行近渠道末端，垂直安装。有侧收缩矩形堰的堰口与两侧渠壁等距。堰口必须水平安装。行近渠道，静水井和堰板等均不得漏水。下游渠道紧接堰板处，应作加固处理。在最大流量通过时，堰板不变形，渠道不损坏。

7水头到 f

了 1测量仪器 . 7 11测量瞬时的堰顶水头， ..使用针形测针、钩形测针或其他有同等精度的仪器。刻度划分至毫米，游

标尺读数至01 . m m,712连续地测A堰顶水头的变化过程时， ..使用浮子式水位计，超声波液位计或其他有同等精度的水位计测量。 7121水位精度 ...

水位计的水位刻度应划分至毫米。水位计的滞后行程应不大于3 m m,7 12 2记时精度 . . .记时装置连续工作 3 d以上， 0记时累积平均误差不大于士3 sd连续工作 2 h的记时钟， 0。/ 4误差不大于士3 sd 0 ./ 7 12 3电子记录仪精度 ...电子记录仪的误差不大于满量程读数的 o5 .%。 713直接与污水接触的测针和浮子等， ..用耐腐蚀的材料制成。47 0

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1 0

7 14安装在现场的仪器， ..应有防潮、防腐和防冻等措施。了2测量位置 .在行近渠道上， 距堰板 4 - h^5￣处测I堰顶水头。若渠道中的水面波动不大，测量仪器不影响水流.可在渠道上直接测t;否则在静水井中测量了3确定水头零点 73,测流前应确定水头零点。水头零点， .即堰顶水头为零时，水头测量位里处测针的读数，或静水井基准板与堰口最低点的垂直距离。 732不能用下降或上升堰前水面至堰口处的读数当作水头零点。 .. 733确定水头零点的方法 ..

a将行近渠道中的静水位下降至堰顶以下。 . b在堰板上游的行近渠道上， 安装一临时钩形侧针；在侧定堰顶水头的位t处，安装针形测针。见图 6,

c用一精密水平尺， .一端置于堰顶，另一端置于临时钩形测针的针尖上。调整钩形测针至水平尺保持水平时.记录钩形测针读数 B,见图 6, a d将临时钩形测针下降到水面并记录读数 A,调整针形测针至水面， .并记录读数 C见图 6 ., b e针形测针零点读数公式： D二C十 ( B一A ) “ . ……“ ” ……( ) 7 f也可用水准仪侧a堰顶与基准板间的高差， .确定水位计的水头零点。MR误差不大于 1 m m.

临时钩形翻针

() c

图 6水头零点的确定

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C/ 30.-19 JT 82 93 074水头测量精度 .水头测最的误差为水头变幅的 1但不得大于士3 %, mm.8流f测，的编合误整分析 8 1误差计算公式 .(8 ) X=士〔, 0 X,} (. ) '+X+ 15 62/ X,]2

式中：— X0

流A计算值的误差，%

X -流3系数的误差. n% X.矩形薄壁堰有效宽度的误差， b -%; X.有效水头的误差， 6—%。 811由表 3 .. x。查得.hp 1<10 . 1 15^- .

表 3 t Xt值Xa 0, a<15 .<20 .<30

15 2 5 .- .

.值按公式( ) 9计算： 8 12 Xb ..X}二士

1[+峨]Z 0E 0y '/b

(9 )

式中： 6 E-

E— b b 8 1 3 x值按公式(0计算： ..、 1)

f宽度的误差， m; f m宽度改正系数的误差， 03 m取 . m, 0

X、二士

10E+‘+。 0[ h若乙+( hs z。 2 )v S]

‘‘ (1 . ” ““…’ 0)

式中：6 M E - f水头的误差，m; m‘—水头零点的误差， 。 mm;

E—水头改正系数的 k h误差， . m;取03 m 2h二 次水头读数平均值的误差， m; S— mn —水头测A次数。

8131 h值按公式(1计算： ... S 1)

Sn;1一h S/ 2式中： h n次水头测i值的标准差， S- mmS h二

…’’“”,…“… (1”“”‘,… . 1)

L;}- '- Z v -1z 'h n () hE,

. . . . . . . . . . ( ) . . . . . . . . . . 2 . . . . . . . . . . 1

式中，;各次水头测i值， h— t mm; h n次水头测盘值的平均值， m. - m

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9维护

妇 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

行近渠道连通管和静水井应保持清洁，底部无障碍物，凡有漏水部位，应及时修补。下游渠道应无阻塞，应保证水舌下空气自由流通。

堰板应保持清洁和牢固可靠，清洗时不得损伤堰口，特别是堰口上游的边缘和表面。在渠道或堰板维修前后，应核查各部位的尺寸，是否与原尺寸相符。每年应校验一次测针和水位计等测量仪器的精度。每年应对水头零点校测一次。

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附 录

A

行近集道的流态 ( 补充件 ) A行近渠道的水流应为均匀稳定的亚临界流， 1其流速分布应接近于图Al,

图 Al行近渠道中的正常流速分布A2保持亚临界流的条件

v￡ 1<}华{2/气 o i

(Al)

式中：—行近渠道中的平均流速 v

A—行近渠道中的水流断面，n1 0

,; m/ s附最 B

流.侧t的误整分析举例 ( 参考件)

B矩形薄盛堪的若本尺寸 1在规则的矩形明渠上设矩形薄壁堰。 b . p=0 2 m,=0 0 m, m,=0 3 0 . h . 0 8

B误整分析 2B .本例给定的误差 2,

本标准规定取E“

士03 m k b . m 0本标准规定取 E=士。3 m k h 0 m连续 1次水头读数的标准差 S=00 m 0, . m 5B .使用者估算的测量误差 22

本合，:取 X}=士15例< ., .%.

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c/ 30.-19 JT 82 93 0测量水头误差 水头零点设t误差 测t堰宽误差 B .计算 xb Xh 23 .和 e根据( ) Xb , . 9式是Xb=士，二士

E=士 0 2 mm h . 0

E=士 0 3 mm h o . 0E=士 0 5 m m h . 0

10,氛 1 0N+:)2/b

10052 . 1 0[.+032/ 0 0 2,3 0 0

=士 0”% .根据(0式， .: 1 ) Xh是Xb=士 .=士

10。‘ ( h/ 0(+喊+成+ 2 ) 1 E h S 22 )h

10 22 032 032 ( X 0 ) 1 0 (.0+ .+ .0+ 2 0 52/ 0 0 . )28 0

=士 0 6 .%

B .计算 xo 24根据 () x。 ,是： 8式

x=土〔+x} (. X勺/ o溉 2 15, 1+ h) 2=士 1 5+ .+ 15 0 ))/ 〔. 0 12 (. X 621 2 9 . 2二士 . 1 7% 6

附加说明：

本标准由建设部标准定额研究所提出。本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设研究院归口。本标准由北京市市政工程局负贵起草。本标准主要起草人：陶丽芬、李俊、王岚、王春顺、肖奋。本标准委托北京市市政2程局负责解释。