[发明专利]一种免受环境影响的自动排水型量水堰结构

说明书

本发明公开了一种免受环境影响的自动排水型量水堰结构，包括量水堰堰体、堰前防雨装置、堰后防回水装置和自动排水装置；堰后防回水装置位于堰板下游区域，且堰后防回水装置能够与量水堰堰体左、右两侧及底部密封连接，用于阻止下游高水位时水体回灌；自动排水装置，用于将堰板与堰后防回水装置之间的水体排向堰后防回水装置的下游侧，维持堰板和堰后防回水装置之间的水位要求；堰前防雨装置用于阻隔降雨进入堰体，消除降雨对上游来水量的影响。通过“上挡”和“下排”相结合的方式，排除了雨水及回水对量水堰堰板上下游水位的影响，实现了流量的精确测量。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，涉及一种免受环境影响的自动排水型量水堰结构。

背景技术

量水堰是一种通过堰顶水头的测定来计算单位时间内通过堰口断面水量的装置。最早以及最常用的是具有特制缺口的薄壁堰，可分为三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲线形堰等数种。薄壁堰具有制造简单、装设容易、造价较低、精度较高等特点，因此被广泛用于常规水电站或抽蓄电站的大坝、工程边坡等水工建筑物的渗流量监测。通过量水堰进行流量测量是进行水工建筑物安全监测的重要内容，加强流量监测对于确保水工建筑物安全具有极其重要的意义。

量水堰测量的基本原理是通过堰流公式或事先绘制好的水位~流量图表，将堰板上游水位转化为流量。此外，水流通过堰板缺口时有自由溢流和淹没出流两种流态，其中采用自由溢流时具有较好的量测精度，该流态要求堰板前后应具有一定的水头差。传统量水堰在实际应用中，堰板前后水位不可避免的受降雨、回水等外界环境因素的影响，为流量测量带来极大的误差。

因此，如何减小乃至避免降雨、回水等外界环境因素对堰板前后水位的影响，成为了量水堰精确测流中的一项亟待解决的问题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种免受环境影响的自动排水型量水堰结构。通过“上挡”和“下排”相结合的方式，排除了雨水及回水对量水堰堰板上下游水位的影响，实现了流量的精确测量；同时，整体结构简单、制作安装方便、易于检修维护，并可在原传统堰体上加装。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种免受环境影响的自动排水型量水堰结构，包括量水堰堰体、堰前防雨装置、堰后防回水装置和自动排水装置；

所述量水堰堰体中沿水流方向截面设置有堰板，所述堰板将量水堰堰体分隔为堰板上游区域和堰板下游区域，用于在堰板处量测水流流量；

所述堰后防回水装置位于堰板下游区域，且所述堰后防回水装置能够与量水堰堰体左、右两侧及底部密封连接，用于阻止下游高水位时水体回灌；

所述自动排水装置，用于将堰板与堰后防回水装置之间的水体排向堰后防回水装置的下游侧，维持堰板和堰后防回水装置之间的水位要求；

所述堰前防雨装置至少设置在堰板上游区域和堰板上方，用于阻隔降雨进入堰体，消除降雨对上游来水量的影响。

在一些实施例中，所述堰后防回水装置为固定式墙结构或可上下移动式闸门结构。

在一些实施例中，所述堰后防回水装置与堰板平行设置。

在一些实施例中，所述堰后防回水装置的顶部高程大于堰后防回水装置下游侧最大可能水位高程。

在一些实施例中，所述堰前防雨装置包括挡雨子结构、汇水子结构和引流子结构；其中所述挡雨子结构倾斜设置在堰板上游区域以及堰板至堰后防回水装置的上方，所述挡雨子结构的低端延伸至堰后防回水装置下游侧；沿所述量水堰堰体长度方向，在量水堰堰体两侧分别设置有沟体结构的汇水子结构，所述引流子结构连通汇水子结构至堰后防回水装置的下游，所述挡雨子结构两侧位于汇水子结构的上方或延伸至汇水子结构外。

在一些实施例中，所述自动排水装置包括低位排水子装置、高位排水子装置；