【城镇建设行业标准(CJ)】 城市排水流量堰槽测量标准 三角形薄壁堰

中华人民共和国城镇建设行业标准城市排水流量堰槽测量标准
三角形薄壁堰
Standards for municipal wastewater discharge measurementTriangular notch(V notch)thin-plate weirCJ/T 3008.1—1993
本标准制订参照了国际标（ISO)1438/1：1980《应用薄壁堰和文杜里水槽在明渠中测流》、（ISO)4373：1979《明渠水流测量
1主题内容与适用范围
水位测量设备》和（ISO)772：1988《明渠水流测量-词汇和符号》。
本标准规定了三角形薄壁堰的术语、结构、流量公式、制作、安装、水头测量、综合误差分析及维护本标准适用于水温为5~30℃、流量为0.3~～100L/s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% ~ 2% 。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排水流量测量。2 引用标准
GBJ 95 水文测验术语和符号标准3术语
3.1导流板baffle
为改普水流条件，在行近渠道中设置的档板。3.2 钩形测针 hook gauge(gage)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和图3。3.3 针形测针 point gauge(gage)主要部件是一根针形测杆。测针上端刻度为零，自上向下刻度读数逐渐增加，见图2和图3。图 1 钩形测针
中华人民共和国建设部1993-05-03批准图2针形测针
1993-10-01实施
3.4基准板datum plate
针尖半径-
CJ/T 3008.1—1993
此蜡点高杆
请任何部位
采得尔芋
针尖的半径
图3测针的针尖和针钩
具有精确基面的固定金属板，用以测量水位。3.5亚临界流 sub-critical flow弗汝德数小于1 的水流。在这种水流中，水面的扰动会影上游流态。3.6 堰顶crest
测流堰顶部的线或面。
3.7完全通气水舌fully ventilated nappe(fully aerated nappe）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GBJ95的有关规定。4三角形薄壁堰的形状尺寸
4.1三角形薄壁堰的形状尺寸，见图4。α一堰口角，度：h一堰顶水头，m1p一堰高，mtb-堰口上部宽度，mB一行近渠道宽度，m图4三角形薄壁堰
4.2堰口角
4.2.1堰口角的使用范围是α=20°～100°，常用堰口角α=90。4.2.2另有三种特殊堰口角的三角形薄壁堰，堰口角tg号%=0.5.tg2
=0.25，详见附录C。
4.3堰口形状
CJ/T 3008. 1--1993
垂直于三角形薄壁堰锐缘的堰口剖面，见图5。1~2mm
堰板上游面
图5堰口剖面
5 流量计算
5.1流量计算公式
(2g)1/2h 5/2
式中：Q-流量,m3/s;
-流量系数；
重力加速度，m/s\；
he-有效水头,m。
5. 1. 1确定 C。值
5.1.1.1α=90°的Ce值由图6查得0.62
-P/B=1. 0
图6·流量系数C.（α90°）
5.1.1.2α=20°100（不包括90°）的C值由图7查得。0.61
(20°)此内容来自标准下载网
（40）
不计渐近流速，
以及h/P和P/B的影响
(60°)
（80°）
（120）
图7流量系数C。（α=20°～100,不包括90°）5.1.2h.值按公式（2)计算：
h。 h+ kh
式中：h—堰顶水头,m；
粘滞力和表面张力综合影响的校正值，m。kh
（1）
5.1.2.1确定kh值
当α=90°时，kk0.00085m。
CJ/T3008.1-1993
当α=20°~100°（不包括90°）时，kh查图8求得。a
(80）（100）
(20°）(40°）
（60°）
(120°）
图8水头校正值黏（α20°～100°不包括90°）5.2应用限制条件
当α=90°时，h/p=0.2～2.0；
当α=20°～100（不包括90）时，h/p<0.35；当α=90时,p/B0.1~～1.0,
α=20°～100(不包括90°)时，p/B0.1～1.5；h≥0. 06 m
p≥0.09 m.
6技术条件
6.1材料
6.1. 1三角形薄壁堰板应采用耐腐蚀、耐水流冲刷、不变形的材料精确加工而成。6.1.2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；也可用其他耐腐蚀材料预制而成。
6.1.3连通管应采用铸铁管或塑料管等耐魔蚀管道。6.2堰板制作
6.2.1堰板必须平整坚固。
堰口项面厚度 =1~2mm。若>2 mm,则堰板下游边缘做成斜面，斜面与顶面的夹角 β不小6.2.2
6.2.3表面粗糙度
堰板上游侧面的表面粗糙度为%,堰口及距堰口100mm内堰板两侧的表面粗糙度为多。6.2.4尺寸精度
α±5分，
b±0.001 bmm
P±2mm;
d. B±5 mm,
6.3行近渠道
6.3.1长度
行近渠道的长度不小于最大水头时水舌宽度的10倍。384
6.3.2流态
CJ/T 3008.1--1993
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。6.5静水井
6.5.1位置
静水井设在行近渠道的一侧，距堰板上游面4～5hmax处。hmax为堰上最大水头。
6.5.2连通管
6.5.2.1渠道和静水井之间用连通管相连，管长尽量缩短，管子坡向渠道。6.5.2.2连通管直径不小于50mm。管底距渠底50mm。6.5.3井简
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不小于75mm。井底位于连通管进口管底300mm。6.5.3.3在并简的项面上设一金属基准板，其一边应与并简内壁齐平。6.6安装
6.6.1堰板置于行近道末端，垂直安装。6.6.2堰口的垂直平分线与渠道两侧壁距离相等。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 水头测量
7.1测量仪器
7.1.1测量瞬时的堰项水头，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0.1mm。
7.1.2连续测量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
水位计的水位刻度划分至毫米。水位计的滞后行程不大于3mm。7.1.2.2记时精度
记时装置连续工作30d以上，计时累积平均误差不大于士30s/d。连续工作24h的记时钟，误差不大于±30s/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0.5%。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。7.1.4安装在现场的仪器，应有防潮、防魔和防冻等措施。7.2测量位置
在行近渠道上，距堰板4~5hm处测量堰顶水头。若渠道中的水面波动不大，测量仪器不影响水流，可在渠道上直接测量；否则应在静水并中测量。7.3确定水头零点
7.3.1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置处测针的读数，或静水井基385
准板与堰口最低点的垂直距离。CJ/T 3008.1—1993
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
将行近渠道中的静水位下降至三角堰口以下。在堰板上游的行近渠道上，安装一临时的钩形测针，在测定堰项水头的位置处安装针形测针。b.
把一个用千分卡尺測量过的圆簡的一端放在堰口上，另一端架在钩形测针的针尖上。在圆簡上放一个机工水平尺，调整钩形测针，使圆筒呈水平位置，然后记录钩形测针的读数A，见图9。+
水平尺
钩形测针针形测针
图6三角形薄壁堰水头零点的确定将钩形测针下降到行近渠道的水面，并记录其读数B。调整针形测针至水面，记录读数C。针形测针圆筒简底的读数由下式求得：D =(A - B) + C
圆简底到三角形堰口顶点的距离由下式求得：f.
式中：r——-圆简半径,mm。
针形测针在三角形堰口顶点的读数，即水头零点的读数，由下式求得：g.
E-(A- B) +C-Y
7.4、水头测量精度
水头测量的误差为水头变幅的1%，但不得大于士3 mm。8流量测量的综合误差分析
8.1误差计算公式
X。=±[r +Xa号 +(2. 5Xhe)\]1/2式中:X.-
流量计算值的误差，%，
Xe——流量系数的误差,%
X量—三角堰堰口角度的误差，%；Xhe-—有效水头的误差,%。
8. 1. 1 Xc值可取为 1%。
8.1.2Xts号值按公式(7)计算：
Xe ± i0[()+(
式中：Eht—-堰口高度的误差,mm；Ebt
堰口宽度的误差，mm；
：（5)
（6）
ht—-堰口垂直高度,mm；
b,一堰口上部宽度,mm。
8.1.3Xhe值按公式(8)计算：
CJ/T 3008.1—1993
100Le% +eho + e%h +(2S)2]1/2Xhe =±
式中：Eb-
测量水头的误差，mm，
水头零点的误差，mm；
Eho—
水头改正系数的误差，取0.3mm，n次水头测量值平均值的误差，mm2SF-
一水头测量的次数。
8.1.3.1Sh值按公式(9)计算：
一n次水头测量值的标准差。
式中．Sh-
-各次水头测量值，mm；
式中;hi--
瓦~—n次水头测值的平均值，mm。9维护
9.1行近渠道、连通管和静水井应保持洁，底部无障碍物。9.2下游渠道应无阻塞，保持水舌下空气自由流通。1/2
9.3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。9.4凡有漏水部位，应及时修补。9.5在渠道或堰板维修前后，要核查各部位的尺寸，是否与原尺寸相符。9.6每年应检查一次测针和水位计等测量仪器的精度。9.7每年对水头零点校测一次。
（9）
·(10)
CJ/T 3008.1—1993
附录A
行近渠道的流态
（补充件）
A1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A1。平均
图 A1 行近渠道中的正常流速分布A2保持亚临界流的条件
式中：元行近渠道中的平均流速，m/sA—行近渠道中的水流断面，m2。附录B
流量测量的误差分析举例
（参考件）
B1三角形薄壁堰的基本尺寸
Q=90°
bt -0.440 m
B2误差分析
h=0. 121 m
ht = 0.220 m
B2.1本例给定的误差
本标准规定取Xe一士1.0%
本标准规定取Ekh=±0.30 mm
连续15次水头读数的标准差Sh=0.03mm。B2.2使用者估算的测量误差
测量水头误差Eh=士0.10 mm
水头零点误差Eo=士0.10 mm
水头标推差
S=0. 03 mm
堰口宽度误差Ebt=士0.50mm
堰口高度误差Eht一士1.00mm
B2. 3 计算 Xt号
根据公式（5）,X号为：
CJ/T 3008.1—1993
Xu-± 100[() +(会)
+（0.50)
= ± 100[(1:%)
=± 0. 47%
B2. 4计算 Xhe
根据公式（6),Xb为：
Xn =± 100ei + eo +i +(2S,)1/2h
=± 100 [0. 10° + 0. 10° + 0. 30° + (2 × 0. 03)/121
=± 0.28%
B2.5计算 X。
根据公式(4)X。为：
X。=± (X +X +(2. 5Xhe)271/2=± [1. 02 + 0. 472 + 6. 25 × 0. 28291/2=± 1. 31%
附乐C
三种特殊堰口角的三角形薄壁堰的流量公式（参考件）
C1 三角形薄壁埋的埋口角
流量公式
(α=π/2rad或90°)；
(α=0.9273rad或53°8)，
(αa0.489 9 rad或28°4')。
.(2g)1/2.h5/2
C2.1当tg
一1时，流量公式转化为：
Q = 2. 362 5 C. · h5/2
流量计算查表 C1。
·(Cl )
（C2）
CJ/T 3008. 1—1993
m/s×10
0. 012 57
0. 013 09
0. 015 30
0. 017 10
0. 017 72
m/s×10
0. 046 41
0. 054 67
0. 066 53
0. 107 17
CJ/T 3008. 1--1993
续表C1
m2/s×10
0. 112 84
0. 114 76
0. 116 71
0. 122 67
0. 126 76
0. 135 17
0. 157 63
0. 200 71
m2/s×10
0. 235 01
0. 244 11
0. 247 19
0. 272 61
0. 317 17
CJ/T 3008. 1--1993
续表C1
m/s×10
0. 410 34
0. 457 96
0:49458
0,5847
m/s×10
0. 604 25
0. 647 48
0. 681 06
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