[发明专利]明渠流量速测速算盘及使用方法

权利要求书

1.明渠流量速测速算盘，它是由转盘（1）、指针（2）、垂线（3）、铅锤（4）、固定轴（5）连接而成，其特征是：在转盘（1）的中间安装着指针（2），铅锤（4）由垂线（3）连接在转盘（1）中间的固定轴(5)上；指针(2)的一端连接在转盘(1)中间的固定轴(5)上；转盘(1)为多转环双面设置，其中一面为元数据测算面，另一面为流量运算面；在每个转环的双面的外缘处分别设置有刻度(6)；转盘（1）的各个转环上分别设置有卡槽；各转环间均可以旋转；转盘为三层，中间层为固定层，三层中心安装着固定轴；垂线（3）的长度大于转盘（1）的半径，并可视具体需要而调整。

2.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算明渠边坡坡度m值：第一步，测算人员手持明渠流量速测速算盘站在合适的位置；第二步，将盘面置于垂直于地面且垂直于河道的状态；第三步，让铅锤自然下垂，旋转元数据测算面“边坡环”，让其零刻度对准垂线；第四步，测算人员目测并转动指针，直至指针、视线、边坡三线重合；如果需要，操作人员可适当、缓慢变换位置；第五步，从边坡环上读出指针所对应的刻度，此即河道边坡坡度值。

3.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算水面宽度B值：第一步，测算人员手持明渠流量速测速算盘站在合适的位置，且高度为1.5或3.0米，视水面宽度而定，高度可用带标度的铅垂线标定；第二步，将盘面置于垂直于地面且垂直于河道的状态；第三步，让铅锤自然下垂，旋转元数据测算面“水面宽度环”，让其零刻度对准垂线；第四步，测算人员目测并转动指针，直至指针、视线1、水面起点A点在一条线上；第五步，从水面宽度环上读出指针所对应的刻度，此即宽度值OA的宽度值；第六步，用同样的方法测出宽度值OB的宽度值；第七步，用宽度值OB的宽度值减去宽度值OA的宽度值，差即得水面宽度。

4.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算水力坡度J值或河道底坡i值：利用明渠流量速测速算盘测算明渠水力坡度J值的方法步骤是，第一步测算人员手持明渠流量速测速算盘站在合适的位置；第二步将盘面置于垂直于地面且平行于河道的状态；第三步让铅锤自然下垂，旋转元数据测算面“水力坡度J环”，让其基准值“1”对准铅垂线；第四步测算人员目测并转动指针，直至指针与水面流线平行，或与对岸水际线重合；第五步从水力坡度J环上读出指针所对应的刻度，此即水力坡度J值；

利用明渠流量速测速算盘测算明渠河道底坡i值的方法步骤，与测算明渠水力坡度J值相似，只是将指针与边坡底边线，或河道底坡与边坡的交线重合即可。

5.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算水深H值：测算水深时，通过将明渠流量速测速算盘上的铅锤直接沉入水中至河底，然后从垂线上的标度直接读出即可。

6.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算过水断面面积A值：河道过水断面面积，直接利用前面测得的水面宽度B值、水深H值和边坡m值直接求出，公式是：A=（B-mH）H。

7.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算过水断面湿周P_W值：河道过水断面湿周，直接利用前面测得的水面宽度B值、水深H值和D值，或将D环基准值“1”与m环基准值“0”对齐，此时，与m值相对应的D环上的值便为D值直接求出，公式是：P_W=B+DH。

8.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：明渠均匀流流量Q值计算：计算明渠均匀流流量要用明渠流量速测速算盘的计算面进行，在n、J、A、P_W四个值已知的情况下，其方法步骤是：第一步，将流量环Q环的基准值“1”与水截面面积环A环的基准值“1”对齐；第二步，在A环上找到实际A值，并将其与湿周环PW环的基准值“1”对齐；第三步，在PW环上找到实际PW值，并将其与糙率环n环的基准值“1”对齐；第四步，在n环上找到实际n值，并将其与水力坡度环J环的基准值“1”对齐；第五步，在J环上找到实际J值，用指针辅助在流量环Q环上读出与实际J值对应的Q值，此Q值即为明渠均匀流流量。

9.权利要求1所述明渠流量速测速算盘的使用方法，其特征是：测算糙率n值：在n、J、A、P_W四个值已知的情况下，其方法步骤是：第一步将流量环Q环的基准值“1”与水截面面积环A环的基准值“1”对齐；第二步在A环上找到实际A值，并将其与湿周环PW环的基准值“1”对齐；第三步在PW环上找到实际PW值，并将其与水力坡度环J环的基准值“1”对齐；第四步在J环上找到实际J值，并将其与糙率环n环的基准值“1”对齐；第五步在Q环上找到实际Q值，读出n环上与之相对应的值，就是相应的水流n值，此n值即实际糙率。