[实用新型]U形渠道直壁式量水槽

说明书

技术领域

本实用新型属于明渠水流测量技术领域，具体涉及一种U形渠道直壁式量水槽。

背景技术

明渠断面的形式主要有矩形断面、梯形断面、三角形断面、抛物线形断面和U形断面，还有各种复式断面。对于矩形断面、梯形断面和三角形断面，已有许多量水设施，例如适应于矩形渠道的矩形长喉道量水槽、矩形宽顶堰、矩形无喉段量水槽，适应于梯形断面的梯形长喉道量水槽、巴歇尔量水槽、三角形剖面堰，适应于三角形断面的三角形长喉道宽顶堰等。

随着施工技术和施工机械的发展，近几十年来，我国大力发展U形渠道，这时因为U形渠道具有占地面积小，过流能力大，不易淤积，且抗冻胀能力强的优点。对于U形渠道的测流问题，国内外都进行过研究。例如国际标准推荐了一种U形（圆底形）长喉道量水槽，这种量水槽适应于底部为半圆形、上部为矩形的标准U形渠道。我国大量应用U形渠道起始于二十世纪七、八十年代，且U形渠道的形式大多数底部为圆形，上部为梯形，也有少量上部为矩形的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种U形渠道直壁式量水槽，提供一种新型的U形渠道流量测量装置，容易制作，且测量精度高。

本实用新型所采用的技术方案是，一种U形渠道直壁式量水槽，包括两侧为竖直侧壁且底部为光滑圆曲面的U形渠道，U形渠道中的一段宽度收缩形成喉道段，喉道段的上下游过渡段均为圆滑曲面并分别形成上游过渡段和下游过渡段，还包括用于测量U形渠道内水深的水尺。

本实用新型的特点还在于，水尺设置在位于上游过渡段上游的U形渠道内壁上，或者，上游过渡段上游的U形渠道通过水平向连通管与测井相连接，且水尺设置在测井内。

本实用新型U形渠道直壁式量水槽的有益效果是：

1、制作容易。现有量水槽的喉道段、上游过渡段和水尺段的底部要求水平，而本实用新型的底部为与原渠道底部相同的U形，原渠道不需要改造；本实用新型的喉道段为直壁，两端过渡段为圆滑曲面，与现有U形渠道抛物线形喉口式量水槽（两端过渡段为扭面，喉道段为抛物线或圆形）相比。制作容易。2、测流精度高。对本实用新型进行了样机试验，实际测量结果表明，示值误差为3.4%，而现有U形渠道抛物线形喉口式量水槽的示值误差为4.6%。3、本实用新型为长喉道量水槽，能用边界层理论计算水深流量关系，而现有U形渠道抛物线形喉口式量水槽为短喉道量水槽，水深流量关系只能根据不同的渠道规格，通过实验率定。

附图说明

图1是本实用新型U形渠道直壁式量水槽的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

其中，1.U形渠道，2.上游过渡段，3.喉道段，4.下游过渡段，5.连通管，6.测井。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型U形渠道直壁式量水槽，包括两侧为竖直侧壁且底部为光滑圆曲面的U形渠道1，U形渠道1中的一段宽度收缩形成喉道段3，喉道段3的上下游过渡段均为圆滑曲面并分别形成上游过渡段2和下游过渡段4，还包括用于测量U形渠道1内水深的水尺。水尺设置在位于上游过渡段2上游的U形渠道1内壁上，或者，上游过渡段2上游的U形渠道1通过水平向连通管5与测井6相连接，且水尺设置在测井6内。

本实用新型中，喉道段3的长度L＝1.25B₀，上游过渡段2和下游过渡段4的长度L₁=L₂=0.7B₀，上游过渡段2和下游过渡段4的方程为