CJ／T 3008.2-1993 城市排水流量堰槽测量标准矩形薄壁堰.pdf

中华人民共和国城镇建设行业标准 城市排水流a堰槽测f标准 矩形薄壁堰 C J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 S t a n d a r d s f o r mu n i c i p a l w a s t e w a t e r d i s c h a r g e me a s u r e m e n t - R e c t a n g u l a r n o t c h t h i n - p l a t e 明 ei r 本标准制订参照了国际标准( I S O) 1 4 3 8 / 1 : 1 9 8 0 应用薄壁堰和文杜里水槽在明渠中测流N , ( I S O) 4 3 7 3 : 1 9 7 9 明渠水流测量水位测量设备 和( I S O) 7 7 2 : 1 9 8 8 明渠水流测量词汇和符号 。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了使用矩形薄壁堰测量明渠排水流$的术语、 结构、 流盘公式、 制作、 安装、 水头测量、 综 合误差分析和维护等。 本标准适用于水温为5 -3 0 的城市生活污水、 工业废水和雨水的明渠排水流量测量。 本标准的测量精度为1 % - 4 %. 供水明渠的流量测量可参照使用。 本标准不适用于含有大量漂浮物质和易淤积物质的流量测量。 2 引用标准 G B J 9 5 水文测验术语和符号标准 3 术语 3 . 1 导流板b a f f l e 为改善水流条件， 在行近渠道中设置的档板。 3 . 2 钩形测针 h o o r g a u g e 主要测量部件为一针形细钩。测针上端的刻度为零， 自上向下刻度读数逐渐增加， 见图1 、 图3 , 3 . 3 针形测针 p o i n t g a u g e 主要测t部件为一针形测杆。测针上端的读数为零， 自上向下刻度读数逐渐增加， 见图2 、 图3 . 3 . 4 基准板 d a t u m p l a t e 具有精确基面的固定金属板， 用以测量水位。 图 1 钩形测针 图 2 针形测针 中华人民共和国建设部1 9 9 3 - 0 5 - 0 3 批准 1 9 9 3 一 1 0 一 0 1 实施 c J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 针尖的半径 0 . 2 5 mm 针尖的半径 0 . 2 5 mm 图 3 测针的针尖和针钩 3 . 5 亚临界流 s u b - c r i t i c a l f l o w 弗汝德数小于 1的水流。在这种水流中， 水面的扰动会影响到上游流态。 3 . 6 堰顶 c r e s t 测流堰顶部的线或面。 3 . 7 完全 通气 水舌 f u l l y v e n t il a t e d n a p p e ; f u l l y a e r o t e d n a p p e 跳离测流堰下游表面的水舌， 水舌下面形成一个与大气连通的气穴。 3 . 8 本标准采用的其他术语和符号应符合G B J 9 5 的有关规定。 4 矩形薄盆堪的类型形状尺寸 4 . 1 类型 矩形薄壁堰分为有侧收缩矩形薄壁堪和无侧收编矩形薄壁堰。 4 . 2 有侧收缩矩形薄壁堰 有侧收缩矩形薄壁堰的堰口宽度小于行近渠道的宽度， 见图4 , B 一行近集道宽度, .; b -堪口 宽度 m净一堰顶水头， m诱 二一埋顶.大水头， m 图 4 有侧收缩矩形薄壁堰 4 . 3 无侧收缩矩形薄壁堰 无侧收缩矩形薄壁堰的堰口宽度等于行近梁道宽度。 刁 . 4 堰 口 堰的顶面垂直于堰板面， 与堰板上游面相交处为直角锐缘， 堰口剖面， 见图5 . 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 C J / T阳阳. 2 -1 l 9 3 4 5 “ 图 5 A口剖面 5 流t计算 5 . 1 有侧收缩矩形薄壁堰的流f计算 5 . 1 . 1 流f计算公式 Q 一 C , 普 ( 28 ) 1/2 h .3/2 式中: Q 流, m 3 / S i C e 流f系数; 9 - 重力 加速度， M / S ; b . -堰口的有效宽度， m; h , 有效水头， m。 5 . 1 . 1 . I C , 值按表 1 计算 : 表 1 b / BC , 0 . 9 0 . 5 9 8 +0 . 0 6 4 ( h / p ) 0 . 8 0 . 5 9 6 + 0 . 0 4 5 ( h / p ) 0 . 7 0 . 5 9 4 +0 . 0 3 0 ( h 1 p ) 0 . 6 0 . 5 9 3 +0 . 0 1 8 ( h / 户 ) 0 . 4 0 . 5 9 1 + 0 . 0 0 5 8 ( h / 户 ) 0 . 2 0 . 5 8 9 - 0 . 0 0 1 8 ( h / p ) 0 . 0 0 . 5 8 7 -0 . 0 0 2 3 ( h / p ) 注: 表 1 中b / B的其他中间值， 用内擂法确定C . 值. 表中: b堰口宽度， mr B-渠道宽度 , mr 尸 上游堰口高度， m, 5 . ， . 1 . 2 b , 值按公式( 2 ) 计算: 瓦二 b十 Kb 式中: Kb -粘滞力的校正值， mm,查表 2 求得。 表 2 ， “. ” ， . ， ， . “ ” 。 . ， 二“ (2) b / BKn ( mm ) 0 . 02 . 4 0 . 2 2 . 4 0 . 42 . 7 C J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 续表 2 占 / BKs ( m.) 0 . 6 0 . 9 1 O一 0. 9 注: 表2 中6 1 B的其他中间值， 用内擂法确定K , 值. 5 . 1 . 1 . 3 h 。 值按公式( 3 ) 计算: h , =h+Kh 式中: h堰顶水头， m; K , 表面张力的校正值， m。取Kn =0 . 0 0 1 m, 5 . 1 . 2 应用限制条件 a . h / p 不大于2 . 5 0 ; b . h不小于 0 . 0 3 m; c . b 不小于 0 . 1 5 m; d . p不小于0 . 1 0 m; e . ( B -b ) / 2 不小于 0 . 1 0 m, 5 . 2 无侧收缩矩形薄壁堰的流量计算 5 . 2 ， 1 流量公式 (3) Q 一 C . 普 ( 2 % ) 11 2 h , =h 十0 . 0 0 1 2 , m, 5 . 2 . 2 应用限制条件 a . h / p不大于1 . 0 0 ; b . h在 0 . 0 3 m到 0 . 7 5 m之间; c . b 不小于 0 . 3 0 m ; d . p 不小于0 . 1 0 m, 6 技术条件 : : : ， 材料 1 . 1 矩形堰板应采用耐腐蚀、 耐水流冲刷、 不变形的材料精确加工而成。 6.乐 6 . 1 . 2 行近渠道、 下游渠道和静水井等用混凝土或砖石等砌筑后， 再用水泥砂浆抹面压光 耐腐蚀的材料预制而成。 也可用其他 连通管应采用铸铁管或塑料管等耐腐蚀管道。 堰板制作 61，36.2 1 2 堰板必须平整、 坚固。 堰口顶面厚度S =1 -2 m m。 若S 2 m m， 则堰板下游边缘做成斜面， 斜面与顶面的央角夕不小 于 4 5 0 , 6 . 2 . 3 表面粗糙度 堰 板 上 游 侧 面 的 表 面 粗 糙 度 为黔 x 壁 *口 及 距 堰 62 . 4 尺寸精度 口1 0 0 m m内 堰 板 两 侧 的 表 面 粗 糙 度 为 攀 a . b 士0 . 0 0 1 b , mm; 4 0 6 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 C J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 P 士2 五士 5 m m ; nl 们 1。 6 . 3 行近渠道 6 . 3 . ， 长度 行近渠道的长度应不小于最大水头时水舌宽度的 1 0 倍 。 6 . 3 . 2 流态 行近渠道中水流的流态应符合附录A的规定。若流态不能满足此规定时， 可采用导流板整流。 6 . 4 下游渠道 6 . 4 . 1 下游渠道内应无杂物， 水流排泄应通畅。 6 . 4 . 2 堰口与下游水面应有足够的垂直距离， 保证形成完全通气水舌。 6 . 4 . 3 无侧收 缩矩形堰 两侧渠璧应延伸到 堰板下游， 其长 度不小于。 . 3 h -。 两侧壁上 设通气孔， 保证 水舌下空气 自由流通。 右 . 5 静水井 6 . 5 . 1 位置 静水井应设在行近渠道的一侧， 距堰板上游面4 - 5 h -处。 6 . 5 . 2 连通管 6 . 5 . 2 . 1 渠道和静水井之间应用连通管相连。管长尽量缩短， 管子坡向渠道。 6 . 5 - 2 . 2 连通管直径应不小于5 0 m m,管底距梁底5 0 m m, 6 . 5 . 3 井筒 6 . 5 . 3 . 1 静水井可为圆形或方形， 竖直设置， 高度应不低于渠顶。 6 . 5 . 3 . 2 井简内壁与水位计浮子的间隙应不小于7 5 m m。井底低于连通管进口管底 3 0 0 m m, 6 . 5 . 3 . 3 在井筒的顶面上应设一金属基准板， 其一边应与井筒内壁齐平。 6 . 6 安装 6 . 6 . 1 堰板里于行近渠道末端， 垂直安装。 6 . 6 . 2 有侧收缩矩形堰的堰口与两侧渠壁等距。堰口必须水平安装。 6 . 6 . 3 行近渠道， 静水井和堰板等均不得漏水。 6 . 6 . 4 下游渠道紧接堰板处， 应作加固处理。 6 . 6 . 5 在最大流量通过时， 堰板不变形， 渠道不损坏。 7 水头到f 了 . 1 测量仪器 7 . 1 . 1 测量瞬时的堰顶水头， 使用针形测针、 钩形测针或其他有同等精度的仪器。刻度划分至毫米， 游 标尺读数至0 . 1 m m, 7 . 1 . 2 连续地测A堰顶水头的变化过程时， 使用浮子式水位计， 超声波液位计或其他有同等精度的水 位计测量。 7 . 1 . 2 . 1 水位精度 水位计的水位刻度应划分至毫米。水位计的滞后行程应不大于3 m m, 7 . 1 . 2 . 2 记时精度 记时装置连续工作 3 0 d以上， 记时累积平均误差不大于士3 0 s / d 。 连续工作 2 4 h的记时钟， 误差不 大于士3 0 s / d . 7 . 1 . 2 . 3 电子记录仪精度 电子记录仪的误差不大于满量程读数的o . 5 %。 7 . 1 . 3 直接与污水接触的测针和浮子等， 用耐腐蚀的材料制成。 4 0 7 C .1 / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 7 . 1 . 4 安装在现场的仪器， 应有防潮、 防腐和防冻等措施。 了 . 2 测量位置 在行近渠道上， 距堰板4 - 5 h 处测I堰顶水头。若渠道中的水面波动不大， 测量仪器不影响水 流. 可在渠道上直接测t; 否则在静水井中测量 了3 确定水头零点 7 . 3， 测流前应确定水头零点。水头零点， 即堰顶水头为零时， 水头测量位里处测针的读数， 或静水井 基准板与堰口最低点的垂直距离。 7 . 3 . 2 不能用下降或上升堰前水面至堰口处的读数当作水头零点。 7 . 3 . 3 确定水头零点的方法 a . 将行近渠道中的静水位下降至堰顶以下。 b在堰板上游的行近渠道上， 安装一临时钩形侧针; 在侧定堰顶水头的位t处， 安装针形测针。 见图 6 , c . 用一精密水平尺， 一端置于堰顶， 另一端置于临时钩形测针的针尖上。调整钩形测针至水平尺 保持水平时. 记录钩形测针读数B， 见图6 a , d . 将临时钩形测针下降到水面并记录读数A,调整针形测针至水面， 并记录读数C ， 见图6 b . e针形测针零点读数公式: D二C十( B一A ) “ . “ ” ( 7 ) f . 也可用水准仪侧a堰顶与基准板间的高差， 确定水位计的水头零点。MR误差不大于1 m m. 临时钩形翻针 ( c ) 图 6 水头零点的确定 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 C J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 7 . 4 水头测量精度 水头测最的误差为水头变幅的1 %， 但不得大于士3 mm. 8 流f测，的编合误整分析 8 . 1 误差计算公式 X 0 =士 X , , +X +( 1 . 5 X 6 , ) 2 / 2 式中: X0 流A计算值的误差， % X n -流3系数的误差. % X b . -矩形薄壁堰有效宽度的误差， %; X 6 . 有效水头的误差， %。 8 . 1 . 1 x。 由表 3 查得. 表 3 X tt 值 (8) h 1 p Xa , 0 a 1 . 0 1 . 5 1 - 1 . 5 2 . 0 1 . 5 - 2 . 5 3 0 8 . 1 . 2 式中: 8 . 1 . 3 X b . 值按公式( 9 ) 计算 : X二士 1 0 0 E y +峨 / Z b (9) E 6 -f f宽度的误差, m m; E b b 宽度改正系数的误差， 取0 . 3 0 m m, x 、 值按公式( 1 0 ) 计算: X、二士 1 0 0 E h + 若 。 +。 乙+( 2 S h ) s v z . ” “ “ (1 0) 式中 : E 6 - M f水头的 误差, m m ; 。 水头零点的误差, mm; E k h 水头改正系数的 误差， 取0 . 3 m m; 2 S h 二 次水头读数平均值的误差, m m; n 水头测A次数。 8 . 1 . 3 . 1 S h值按公式( 1 1 ) 计算: S ; 一 S hn1 /2/2 Z (h; - h)E, vzL-n - 1 ” “” “ ” ， ， “ . (1 1) 式中: S h -n次水头测i值的标准差, mm S h二. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 2) 式中， h ; 各次水头测it值， mm; h -n次水头测盘值的平均值， m m. C J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 9 维护 行近渠道连通管和静水井应保持清洁， 底部无障碍物， 凡有漏水部位， 应及时修补。 下游渠道应无阻塞 ， 应保证水舌下空气 自由流通。 堰板应保持清洁和牢固可靠， 清洗时不得损伤堰口， 特别是堰口上游的边缘和表面。 在渠道或堰板维修前后， 应核查各部位的尺寸， 是否与原尺寸相符。 每年应校验一次测针和水位计等测量仪器的精度。 每年应对水头零点校测一次。 妇9.29.39.49.59.6 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 C J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 附录A 行近集道的流态 ( 补充件) A 1 行近渠道的水流应为均匀稳定的亚临界流， 其流速分布应接近于图Al , 图 Al 行近渠道中的正常流速分布 A 2 保持亚临界流的条件 v 华 1 / 2 气oi (Al) 式中: v 行近渠道中的平均流速 A行近渠道中的水流断面, m / s ; ， n1 0 附最B 流.侧t的误整分析举例 ( 参考件) B 1 矩形薄盛堪的若本尺寸 在规则的矩形明渠上设矩形薄壁堰。 b =0 . 3 0 m, p =0 . 2 0 m, h =0 . 0 8 m, B 2 误整分析 B 2 . ， 本例给定的误差 本 例 合 ， : . 取 X , =士1 . 5 %. 本标准规定取E k b “士0 . 3 0 m m 本标准规定取E k h =士。 3 0 m m 连续 1 0 次水头读数的标准差S , =0 . 0 5 m m B 2 . 2 使用者估算的测量误差 c J / T 3 0 0 8 . 2 -1 9 9 3 测量水头误差 水头零点设t误差 测t堰宽误差 B 2 . 3 计算 xb . 和 Xh e 根据( 9 ) 式， Xb . 是 E h =士0 . 2 0 mm E h o =士0 . 3 0 mm E h = 士0 . 5 0 mm Xb , =士 1 0 0 N , +: 氛 ) 1 / 2 b 二 士 1 0 0 0 . 5 0 2 +0 . 3 0 2 , 1 / 2 3 0 0 =士 0 . ”% 根据( 1 0 ) 式， Xh . 是: Xb . =士 1 0 0 ( E h +喊 。 +成 +( 2 S h ) 2 ) 1 / 2 h = 士 1 0 0 ( 0 . 2 0 2 +0 . 3 0 2 +0 . 3 0 2 +( 2 X 0 . 0 5 ) 2 ) 1 / 2 8 0 =士 0 . 6 % B 2 . 4 计算xo 根据( 8 ) 式， x。 是: x o =土 溉 +x 2 +( 1 . 5 X h , ) 勺 1 / 2 =士 1 . 5 2 + 0 . 1 9 2 + ( 1 . 5 X 0 . 6 ) 2 ) 1 / 2 二士 1 . 7 6 % 附加说明: 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设研究院归口。 本标准由北京市市政工程局负贵起草。 本标准主要起草人: 陶丽芬、 李俊、 王岚、 王春顺、 肖奋。 本标准委托北京市市政2程局负责解释。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载