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閱讀：573發(fā)布時間：2020-7-10
明渠流量計主要適用于水庫、河流、水利工程、農(nóng)田灌溉及涵洞等的流量測量。由于其主要采用量水堰槽法和流速面積法計算輸水?dāng)嗝媪髁浚虼似浒惭b方式將直接影響測量的結(jié)果和精度。
如何安裝明渠流量計
明渠測流量方法從原理上可分為兩大類：水位法與流速面積法。
水位法是通過測量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并通過經(jīng)驗(yàn)公式或?qū)嶒?yàn)曲線換算成流量來實(shí)現(xiàn)計量的。
流速面積法不需修建量水建筑物，通過測量過水?dāng)嗝婷娣e（實(shí)際上過水?dāng)嗝婷娣e是通過測量的水位來換算求得）與斷面流速來求得流量。
一、水位法
水位法需要修建量水建筑物，整體精度不高。一方面，當(dāng)渠道沿程水頭差較小時，量水建筑物會產(chǎn)生水頭損失而影響渠道過水；另一方面，當(dāng)量水建筑物下游附近建有閘門等擋水建筑物時會在量水建筑物處形成淹沒出流，此時測量精度會大幅下降。
常用量水堰槽
水位法一般應(yīng)用于寬度比較小或流量比較小的渠道。渠道寬度超過1米時，量水建筑物造價會增加很多；此時如果不做量水建筑物，而直接用渠道的水位流量經(jīng)驗(yàn)關(guān)系曲線測流時，精度會很低。
探頭的安裝方法
流速面積法
流速面積法不需要修建量水建筑物，通過測量過水?dāng)嗝婷娣e（實(shí)際上過水?dāng)嗝婷娣e是通過測量的水位來換算求得的）與斷面流速來求得流量，并且精度高、不受下游頂托水的影響。液位測量可通過安裝液位計實(shí)現(xiàn)，下面重點(diǎn)介紹斷面流速的測量。
2.1、聲學(xué)時差法
時差法適用于清水環(huán)境，水中氣泡與雜質(zhì)不宜過多。安裝于渠道兩岸，安裝精度要求高，維護(hù)費(fèi)用也高，目前使用比較少。
實(shí)物安裝圖如下圖：
安裝示意圖如下：
聲學(xué)時差法又有單聲道和多聲道之分，測量示意圖如下：
2.2、聲學(xué)多普勒法
聲學(xué)多普勒明渠流量計適用于含氣泡與雜質(zhì)的水。安裝于渠道底部或側(cè)壁，安裝精度要求低，測量精度高、維護(hù)費(fèi)用也低，目前使用比較多。
實(shí)物安裝圖如下圖:
安裝示意圖如下圖:
2.3、電磁法
電磁法適用于導(dǎo)電率穩(wěn)定且整體流速較高的水體。安裝于渠道側(cè)壁，安裝精度要求高，維護(hù)費(fèi)用較低。由于受水體環(huán)境影響大，數(shù)據(jù)容易受到波動，目前在明渠中很少使用。
實(shí)物安裝圖如下圖：
安裝示意圖如下圖:
電磁法也有單聲道和多聲道之分，實(shí)際安裝示意圖如下：
如何提高測量精度
以上幾種測量方法在實(shí)際應(yīng)用中，其實(shí)際測量精度與理論精度（即儀器出廠標(biāo)定精度）肯定會有一定的差距，這主要是由于安裝位置、安裝精度、數(shù)據(jù)處理方法、校準(zhǔn)方法等產(chǎn)生的，因此提高測量精度主要從這幾點(diǎn)入手：
a、調(diào)整安裝位置
盡量選擇具有標(biāo)準(zhǔn)斷面的順直渠道，滿足*后5的要求（既儀器上游順直段有10倍渠寬，下游順直段有5倍渠寬）。如果不滿足這個要求，水的流態(tài)不會非常平穩(wěn)，會產(chǎn)生測量結(jié)果偏大或偏小的情況，這時就需要進(jìn)行修正，一般是乘以一個修正系數(shù)（該系數(shù)是通過現(xiàn)場率定產(chǎn)生的）或調(diào)整安裝位置。
b、提高安裝精度
主要為流速探頭的安裝角度、位置等是否準(zhǔn)確。如果安裝角度發(fā)生偏差，則結(jié)果會有一個固定的誤差系數(shù)，這時候?yàn)樘岣邷y量精度，則需要調(diào)整安裝角度或乘以一個修正系數(shù)。
c、數(shù)據(jù)處理方法
主要是指在實(shí)際測量過程中現(xiàn)場會有各種干擾（如正在測量時有魚在流速探頭附近游過），使個別數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或*失真。如果測量的時間間隔較大，則這些失真數(shù)據(jù)會對測量結(jié)果產(chǎn)生較大影響，因此需要增加測量時間間隔密度，對失真數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除或平滑處理。
d、校準(zhǔn)方法
校準(zhǔn)時一定要保證在一段時間內(nèi)測量處的斷面過流量保持恒定，否則在漲水或落水的過程中，同樣的水位會對應(yīng)不同的流量，造成校準(zhǔn)系數(shù)結(jié)果偏大（落水）或偏小（漲水）。另一個要注意的是，要選擇一個或幾個合適的水位附近進(jìn)行校準(zhǔn)，不能選擇水位；當(dāng)實(shí)際斷面過流量的準(zhǔn)確值無法獲得時，可通過對稱法或反向法安裝儀器來抵消系統(tǒng)誤差。
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