1、中华人民共和国城镇建设行业标准城市排水流量埋槽测量标准三角形薄壁埋Standards for municipal w皿tewaterdischarge measurement Triangular notch(V notch)thin-plate weir CJ/T到OB.1-1993 本标准制订参照了国际标准(150)1438/1:1980应用薄壁耀和文杜里水槽在明渠中测流、(ISO)4373:1979明渠水流测量水位测量设备和(150)772:1988明渠水流测量词汇和符号。1 主题肉曾与适用范固本标准规定了三角形薄壁堪的术语、结构、流量公式、制作、安装、水头测量、综合误差分析及维护等。本
2、标准适用于水温为530、流量为0.3100L/s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%2%。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排水流量测量。2 引用标准GBJ 95 水文测验术语和符号标准3 术语3. 1 导流板baffle 为改善水流条件,在行近渠道中设置的档板。3.2 钩形测针hook gauge (gage) 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和图3,3. 3 针形测针point gauge(gage) 主要部件是一根针形测杆测针上端刻度为零,自上向下刻度读数逐渐增加,见图
3、2和圈3。图1钩形测针图2针形测针中华人民共和国建设部1993-05-03批准1993-10-01实施381 CJ/T 3008. 1-1993 针尖的半径。25mm针尖半径-I0. 25mm A.,.6Q 坦!l!-tJ图3测针的针尖和针钩3.4 基准板datum plate 具有精确基面的固定金属板,用以测量水位。3 5 亚临界流subcritical flow 弗汝德数小于1的水流。在这种水流中,水面的扰动会影响上游流态。3. 6 埋顶crest 测流堪顶部的线或面。3. 7 完全通气水舌fully ventilated nappe(fully aerated nappe) 跳离测流埋下
4、游表面的水舌,水舌下面形成一个与大气连通的气穴。3.8本标准采用的其他术语和符号应符合GBJ95的有关规定。4 三角形薄璧堪的形状尺寸4. 1 三角形薄壁堪的形状尺寸,见图4.4.2 埋口角函、a一埋口角度,h耀顶水头,m1乡罐高,m1b,堪口上都宽度,m,B一行近窥道宽度,m图4三角形薄壁堪4.2. 1 埋口角的使用范围是20。100。,常用堪口角90。4.2.2 另有三种特殊堪口角的三角形薄壁堪,埋口角tg-f=l吨?川,tg-f队25,详见附录C。4. 3 堪口形状382 CJ/T 3008. 1 1993 垂直于三角形薄壁堪锐缘的埋口剖面,见图5,5 流量计算5. 1 流量计算公式式中
5、zQ一流量,m3/s; c.流量系数gg一重力加速度,m/s1 h,有效水头,m,5. 1. 1 确定c.值s.1.1.1 90。的c.值由图6查得。0. 62 0.61 i二二旦旦;,45 埋板上曾面因5堪口剖面Q=C立tg主(2g)112h,12 15 2 0. 5 0. 4 0.9 占.10.6/ ,. 1.-P/Bl. 0 7 4 v 0 60 . , I / , (j 0. 59 , , 0.58 ,/ 0. 3 口2, 0. l 0. 57 -o 02 04 0.6 0.8 10 1.2 14 1.6 18 20 h/P 图6流量系数C,(90)s.1.1.220。100。(不包括
6、90。)的c,值由图7查得。0.61 0.60 哩。59 (j 0. 58 0. 57 o. 56 0 图7s.1.2 h.值按公式(2)计算:式中:h 埋顶水头,m;不tt渐近流速,、以及h/P和P/B的影响 9,.寻(20) (40。)(60) (80) (1创)(120) 流量系数C,(20100,不包括90。h, = h + kh kh 粘滞力和表面张力综合影响的校正值,m. ( 1 ) . ( 2 ) 383 。T3008. 1-1993 5.1.2.1 确定A值a.当90。时,k.=o.ooo 85 m. b. 当20100。不包括90。时,kh查图自求得。l 、. . . . 5
7、 4 32 (EEVM串40 6号号号夸夸夸(2)(40) (60目)(8旷)【100)(120图8水头校正值kh(20100。不包括90)5.2 应用限制条件a.当90时,h/p=O.Z 2. 0 I 当20100。(不包括90)时,h/p 0. 09 m, 6技术缭件6. 1 材料6. 1. 1 三角形薄壁耀板应采用耐腐蚀、耐水流冲刷、不变形的材料精确加工而成。6. 1. 2 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,也可用其他耐腐蚀材料预制而成。6. 1. 3 连通管应采用铸铁管或塑料管等耐腐蚀管道,6.2 埋板制作6. 2. 1 埋板必须平整坚固6.2
8、.2 埋口顶丽厚度t=l2mm。若t2mm,则耀板下游边缘做成斜面,斜面与顶面的夹角卢不小于45。6. 2. 3 表面粗糙度堪板上榄侧面的表商粗糠度为机埋口及距埋口100mm内埋极两侧的表团粗糙度为在6. 2. 4 尺寸精度a.士5分,b. b土0.001 hmm; c. P土Zmm; d. B土Smm6.3行近渠道6. 3. 1 长度行近渠道的长度不小于最大水头时水舌宽度的10倍384 CJ IT 3008. 1 1993 6.3.2 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。6.4 下辩渠道6. 4, 1 下游渠道内无杂物,水流排泄应通畅。6.
9、4. 2埋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。6.5 静水井6. s. 1 位置静水井设在行近渠道的一侧,距堪板上游商45h.处,h.为摆上最大水头。6.5.2 连通管6. 5. 2. 1 渠道和静水井之间用连通管相连,管长尽量缩短,管子坡向渠道。s.s.2.2 连通管直径不小于50mm。管底距渠底50mmo 6. s. 3 井筒6. s. 3. 1 静水井可为圆形或方形,竖直设置,高度应不低于渠顶。6.5.3.2 井筒内壁与水位计浮子的间隙不小于75mmo井底位于连通管进口管底300mmo 6.5.3. 3在井筒的顶面上设一金属基准板,其边应与井简内壁齐平6.6 安装6. 6
10、. 1 埋板置于行近渠道末端,垂直安装。6.6.2埋口的垂直平分线与渠道两侧壁距离相等。6. 6. 3 行近渠道、静水井和埋板等均不得漏水。6.6.4 下游渠道紧接堪扳处应作加困处理。6. 6. 5 在最大流量通过时,堪板不变形,渠道不损坏。7水头测量7. 1 测量仪器7, 1. 1 测量瞬时的埋顶水头,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0.1 mmo 7. 1. 2 连续测量堪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a1.1.2.1 水位精度水位计的水位刻度划分至毫米水位计的滞后行程不大于3mmo 1.1.2.2
11、记时精度记时装置连续工作30d以上,计时累积平均误差不大于士30s尬。连续工作24h的记时钟,误差不大于土30s/do 1.1.2.3 电子记录仪精度电子记录仪的误差不大于满量程读数的0.5%。7, 1.3直接与污水接触的测针和浮子等用耐腐蚀的材料制成7. 1. 4 安装在现场的仪器,应有防潮、防腐和防冻等措施7.2 测量位置在行近渠道上,距埋板4Sh,处测量堪顶水头。若渠道中的水面波动不大,测量仪器不影响水流,可在渠道上直接测量g否则应在静水井中测量。7,3 确定水头零点7,3, 1 测流前应确定水头零点。水头零点,即堪顶水头为零时水头测量位置处测针的读数,或静水井基385 CJ/T 300
12、8. 1 1993 准板与堪口最低点的垂直距离。7. 3. 2 不能用下降或上升堪前水面至埋口处的读数,当作水头零点。7. 3.3 确定水头零点的方法a. 将行近渠道中的静水位下降至三角堪口以下。b. 在堪板上游的行近渠道上,安装一临时的钩形测针,在测定堪顶水头的位置处安装针形测针, 把一个用千分卡尺测量过的圆筒的一端放在堪口上,另一端架在钩形型!针的针尖上。在圆筒上放一个机工水平尺,调整钩形测针,使团筒呈水平位置,然后记录钩形测针的读数A,见图9。寸圆筒括主IrA C 剖面圈由中图6三角形薄壁埋水头零点的确定d. 将钩形测针下降到行近渠道的水面,并记录其读数B。调整针形测针至水面,记录读数c
13、,e. 针形测针圆筒底的读数由下式求得:D =(A B)十Cf. 困筒底到三角形堪口顶点的距离由下式求得z式中r圆筒半径,mm,Y一工一r sin言g. 针形测针在三角形埋口顶点的读数.ep水头零点的读数,由下式求得z. ( 3 ) ( 4 ) E = (A - BJ + C - Y . ( 5 ) 7. 4 水头测量精度水头测量的误差为水头变帽的1%,但不得大于土3mm, B流量测量的综合误疆分析8. 1 误差计算公式X,士x;,斗Xi+ (2. 5Xh,)11 式中:x,流量计算值的误差,%,x . 流量系数的误差,%,X叶一三角堪堪口角度的误差,%1Xh,一有效水头的误差,%。8. 1.
14、 1 x”值可取为1%,8. 1. 2 x吟值按公式(7)计算gx . f 土叫(到十(7;) Jl/2 式中:也堪口高度的误差,mm;一堪口宽度的误差,mm;386 . ( 6 ) ”( 7 ) CJ/T 3008. 1-1993 h, 堪口垂直高度,mm;b, 埋口上部宽度,mmo8.1.3 x,值按公式(8)计算g2- /- 1- 、IJz- -fh- CU。rE(- +- h- 2LKE n 十2M一 十94E E- A nu- 咽A土h x ( 8) 式中z且一一测量水头的误差,mm;一一水头零点的误差,mm;, 水头改正系数的误差,取0.3 mm; 2s;一n次水头测量值平均值的误
15、差,mm;n 水头测量的次数。s.1.3.1 s;值按公式(9)计算zs 一h n . ( 9 ) 式中zsh一n次水头测量值的标准差。s. = 至二三/2 ( 10 ) 式中:h, 各次水头测量值,mm;En次水头测量值的平均值,mm。9维护9. 1 行近渠道、连通管和静水井应保持清洁,底部元障碍物。9.2 下游渠道应无阻塞,保持水舌下空气自由流通。9,3堪板应保持清洁和牢固可靠,清洗时不得损伤堪口,特别是理口上游的边缘和表窟。9. 4 凡有漏水部位,应及时修补。9.5 在渠道或堪板维修前后,要核查各部位的尺寸,是否与原尺寸相符。9.6 每年应检查一次测针和水位计等测量仪器的精度。9. 7
16、每年对水头零点校测一次。387 CJ IT 3008. 1 1993 附最A行近渠遭的流态(补充件)Al 行近渠道的水流应为均匀稳定的亚临界流,其流速分布成接近于图Alo刊M-!. 2 平均0.8 (c) 图Al行近渠道中的正常流速分布A2 保持亚I临界流的条件v(号主)1/2 式中:v一一行近渠道中的平均流速,m/s;A一行近渠道中的水流断面,mo 附EB 流量测量的误疆分析举例(参考件)Bl 三角形蹲璧堪的基本尺寸90。户O.30 m h=O. 121 m b,=O. 440 m h,且0.220 m B2 误差分析B2. 1 本倒给定的误差本标准规定取X”士1.0% 本标准规定取也士0.
17、30 mm 连续15次水头读数的标准差s;:=o.03 mm。B2. 2 使用者估算的测量误差测量水头误差h士0.10 mm 388 。(b) CJ/T 3008. 1-1993 水头零点误差阳土0.10 mm 水头标准差S,;-=o. 03 mm 埋口宽度误差,0. 50 mm 埋口高度误差阳土1.00 mm B2. 3计算x,f根据公式(5),x叶为zlllJ甲l川一Oz-4 也A川问飞+2 llliAn L问Ln%7 AUAUA哇nAU iAn 土土士= a-2 X B2. 4 计算xh.根据公式6l,xh.为2100( 民十巳十(ZS;)勺1/2X h尴 0. 102 + 0. 102
18、 + 0. 302 + (2 0. 03)勺1/2士100121 土0.28% B2. 5 计算x,根据公式(4)X,为zX,土x+ x:.f + 2. 5Xh,l山士1.O + 0. 472 + 6. 25 o. 282 1/2士1.31% 附亵C三种特殊埋口角的三角形蹲璧堪的流量公式(参考件)C1 三角形蹲璧堪的罐口角a. tgf=l (州时或则,tgf山(a=O. 927 3 rad或削b. c. tgf山(O. 489 9时或肌)C2 流量公式Q=C立tg主.(2g)山.h/2 15 2 ( Cl ) c2. 1 当tgf=l时,流量公式转化为2Q = 2, 362 5 c, h512
19、 00( c2) 流量计算查表Cl.389 CJ/T 3008. 1-1993 表Clh Q h Q c. c. m m/,XIO m m/sXIO 0.060 0. 603 2 0 012 57 o. 102 0. 591 2 o. 046 41 0. 061 0. 602 8 o. 013 09 0. 103 o. 591 0 0.047 54 0 062 0. 602 3 0.013 62 0. 104 0 590 8 o. 048 69 0.063 0. 601 9 0. 014 17 0 105 0 590 6 0 049 85 0.064 0. 601 5 0. 014 73 0
20、106 0 590 4 0 051 03 0. 065 0. 601 2 0. 015 30 0 107 0 590 2 0 052 22 0.066 0. 600 8 0. 015 88 0 108 0 590 I 0 053 44 0.067 0. 600 5 0. 016 48 0 109 0. 589 9 0. 054 67 0. 068 0. 600 I 0.01710 0.069 0. 599 8 0. 017 72 0. 110 0. 589 8 o. 055 92 o. 111 0 589 7 0. 057 19 0. 070 o. 599 4 0. 018 36 0. 112
21、 o. 589 6 。,05847 0. 071 o. 599 0 0. 019 01 0.113 o. 589 4 0. 059 77 0. 072 o. 598 7 0.019 67 0 114 o. 589 2 0. 061 08 0. 073 。.598 3 0. 020 35 0.115 0. 589 1 0. 062 42 0 074 o. 598 0 0. 021 05 0 116 0. 589 0 o. 063 77 0.075 o. 597 8 0 021 76 0. 117 0. 588 9 0. 065 14 0. 076 o. 597 5 。.022 48 。118o.
22、 588 8 0. 066 53 0. 077 o. 597 3 0. 023 22 0. 119 0. 588 6 0. 067 93 0.078 0 597 0 0 023 97 0.079 o. 596 7 0. 024 73 0. 120 0. 588 5 0 069 35 0. 121 o. 588 3 0. 070 79 0.080 o. 596 4 0. 025 51 0. 122 0. 588 2 0. 072 24 0.081 o. 596 1 o. 026 30 0. 123 0. 588 1 o. 073 72 0.082 o. 595 8 0. 027 10 0.124
23、 0. 588 0 0. 075 22 0.083 o. 595 5 0. 027 92 0.125 o. 588 0 0. 076 73 0.084 o. 595 3 0. 028 76 0.126 0. 587 9 0 078 27 o. 085 o. 595 0 0 029 61 0. 127 0. 587 8 0. 079 82 0.086 o. 594 8 0. 030 48 0.128 o. 587 7 0. 081 39 0.087 o. 594 5 0. 031 36 o. 129 0. 587 6 0. 082 98 0.088 o. 594 2 0. 032 25 0.08
24、9 o. 594 0 0. 033 16 0. 130 0. 587 6 o. 084 58 0.131 0 587 5 0. 086 21 0.090 o. 593 7 o. 034 09 o. 132 o. 587 4 0. 087 85 0. 091 o. 593 5 o. 035 03 0.133 0 587 3 0. 089 51 0.092 o. 593 3 o. 035 98 0 134 0 587 2 o. 091 19 0. 093 O. 593 I 0. 036 96 0.135 0. 587 2 0. 092 89 0.094 o. 592 9 0. 037 95 0.
25、136 0. 587 1 o. 094 61 0. 095 o. 592 7 o. 038 95 0.137 o. 587 0 0. 096 34 0 096 o. 592 5 o. 039 97 0. 138 0 586 9 0 098 10 0.097 o. 592 3 0 041 01 0.139 o. 586 9 0. 099 87 0 098 0. 592 I 0. 042 06 0 099 o. 591 9 o. 043 12 0 140 o. 586 8 0.101 67 0. 141 o. 586 7 0.103 48 0 100 0. 591 7 0. 044 20 0. 1
26、42 0 586 7 0 105 32 0 101 0. 591 4 0. 045 30 0.143 o. 586 6 0 107 17 390 CJ /T 3008. 1 1993 续表Clh Q h Q c, c, m m/s 10 m m/sXIO 0 144 0 586 6 0 109 04 0.186 o. 585 0 o. 206 21 0. 145 0 586 5 0 110 93 o. 187 0. 585 0 0. 208 99 0. 146 0. 586 4 0.112 84 0. 188 0. 585 0 0. 211 80 0. 147 o. 586 3 0.114 7
27、6 0. 189 0. 585 0 0 214 63 o. 148 0. 586 2 0 116 71 0. 149 0. 856 2 o. 118 67 0.190 0. 585 0 0 217 48 0.191 o. 585 0 o. i2o 34 0.150 0. 586 1 0. 120 66 0 192 0. 584 9 0 223 22 0. 151 0. 586 1 0. 122 67 0.193 o. 584 9 0 226 12 0.152 0. 586 0 0. 124 71 0.194 o. 584 9 0 229 06 0.153 0. 586 0 0. 126 76
28、o. 195 o. 584 9 0 232 03 0. 154 0 585 9 0.128 83 o. 196 o. 584 9 0. 235 01 0. 155 0 585 9 0.130 93 0.197 o. 584 9 0. 238 02 o. 156 0 585 9 0.13304 0 198 0. 584 9 0 241 06 0. 157 0. 585 8 0.13517 0.199 o. 584 9 0. 244 11 0. 158 0. 585 8 0. 137 32 0. 159 0. 585 7 0 139 50 0.200 0. 584 9 0.24719 0 201
29、0. 584 9 o. 250 28 0.160 0 585 7 0 141 69 0 202 0. 584 8 0 253 39 o. 161 0 585 7 0 143 91 0 203 0. 584 8 0 256 52 0. 162 0. 585 6 0 146 14 0.204 0. 584 8 0. 259 69 o. 163 o. 585 6 0 148 40 0 205 0. 584 8 o. 262 88 0.164 0. 585 5 0 150 67 0.206 0. 584 8 0. 266 10 0.165 0 585. 5 0 152 97 0 207 0. 584
30、8 0 269 34 0.166 0. 585 5 o. 155 29 0.208 o. 584 8 0 272 61 o. 167 o. 585 4 o. 157 63 0.209 o. 584 8 0. 275 90 o. 168 0. 585 4 o. 159 99 0. 169 0. 585 3 0.162 37 0.210 0. 584 8 o. 279 21 0 211 o. 584 8 0. 282 54 0.170 0. 585 3 0.164 77 0.212 0. 584 8 o. 285 88 0. 171 0. 585 3 o. 167 19 0.213 o. 584
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