[发明专利]明渠流量速测速算盘及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量水流的技术，尤其是明渠流量速测速算盘及使用方法。

背景技术

无论是黄河汛情的测报、防汛和引黄工程设计，还是水资源的统筹调配、使用费用征收，还是黄河治理开发研究，都需要以准确可靠的河道流量数据为基础。只有做到河道流量测算数据的准确，才能保证黄河防汛及水资源管理置于稳固的根基之上，才能实现决策科学正确、方案切实可行、运行高效有序、结果可测可控，从而保证整个系统的健康持续发展，最终实现维持黄河生命健康的目的。相反，如果无法保证河道流量数据准确可靠，这一切的一切都将是子虚乌有。因此，流量测算是黄河防汛及水资源管理的一项重要的基础工作，具有重大的作用与意义。

由于受断面形状与面积、边坡与底坡大小、湿周界面性质、水深及水质状况、水流状态类型等众多因素的影响，河道流量测算一直是理论与技术界的一大难题，实践中往往需要以高深的理论为指导测算众多变量与指标、查阅大量的资料数据、借助系列精密与现代化设备、利用繁杂公式进行复杂的计算，对工作人员的理论素养、技术水平和现代化办公能力提出较高的要求。

虽然随着我国经济的高速发展，黄河基层的管理队伍及各种设施得到了一定程度的改善，但由于受管理队伍更新规律及经济力量的限制，总体上还处于严重落后的状况，除个别关键部位能够利用先进技术设备进行流量测算外，基本上还是沿用传统管理手段与落后估算方式，技术落后，标准不一，效率低下，主观性强，可靠性差，数据误差大，难以客观反映满足黄河防汛及水资源管理的需要，甚至于在关键时刻无法获取全面、准确、有效的数据信息，甚至无法获取数据，对黄河防及水资源管理工作造成了极大的潜在风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便的明渠流量速测速算盘及使用方法，它解决了目前水流测量中的技术难题，本发明的目的是这样实现的，它是由转盘、指针、垂线、铅锤、固定轴连接而成，在转盘的中间安装着指针，铅锤由垂线连接在转盘中间的轴上；指针的一端连接在转盘中间的轴上。

所述的转盘，其为多转环双面设置，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；转盘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。

所述的垂线，其长度大于转盘的半径，可视具体需要而调整。

本发明的应用方法：本发明适用于野外工程技术人员进行明渠边坡、底坡、水面宽度、水深元数据的测量和明渠均匀流流量的快速计算，同时也用于明渠工程设计、施工、监理及明渠糙率的估算与验证。

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。

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。

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。

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。