[实用新型]集测量和调节渠道流量功能于一体的量水槽

说明书

技术领域

本实用新型属于灌溉渠道流量测控技术领域，涉及农业水利工程中测量和控制渠道流量的一体式量水设施，特别涉及集测量和调节渠道流量功能于一体的量水槽。

背景技术

我国地域辽阔，农业是我国经济的主要支柱，农业灌溉用水占全国用水量的70%以上，随着新农村建设的逐步推进,农业供水和灌溉面积的不断增加，实施节水措施非常必要。作为用水大户的灌区更是节水的重点，搞好灌区节水、计划用水和科学用水，对农业水利工程具有重要意义，而要做到这些，就必须大力研究开发各种性能稳定、造价低、精度高、使用方便的灌区量水设施，以满足灌区各类渠道计量供水的需求。

灌区量水是由“按亩收费”转变为“按方收费”的技术基础，有利于提高农户节约用水意识，实现定额灌溉，避免“大水漫灌”导致的水量损失，有利于合理控制地下水位，减轻和避免土壤次生盐碱化的发生，保持农地肥力。

随着灌区量水技术的不断发展，涌现出像“机翼形量水槽”等新型量水设施，但应用于平原灌区，量水槽带来的水头损失仍限制了其应用，实际应用还会遇到冻胀破坏、维修养护、人为破坏等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、测流精度高、淹没度高、组装式的可以调节流量的集测量和调节渠道流量功能于一体的量水槽。

本实用新型主要包括渠道、机翼柱体、橡胶底板、固定螺栓和插板。其渠道为矩形渠道，采用固定螺栓将橡胶底板固定在矩形的渠道底面上；机翼柱体垂直于渠道底部设置，其剖面形状为机翼形柱状体；机翼柱体依矩形渠道中心线对称安装于橡胶底板上，宽度可调节的插板插置于机翼柱体内腔中。机翼柱体的设置使渠道形成收缩段，灌溉水沿水流方向经过收缩断面，产生临界流，势能减小，动能增加，断面比能差值与通过流量存在函数关系，亦即具有稳定的水位流量关系。宽度可调节的插板固定在对称形状机翼柱体边壁，能够形成不同的水流喉口断面尺寸，喉口断面宽度                                                为机翼柱体最宽尺寸处与矩形渠道两边壁距离尺寸之和，且宽度能够通过不同宽度尺寸的插板进行调节，从而调节渠道流量。其中：

橡胶底板宽度与矩形的渠道底部宽相等；

机翼柱体最大宽度与渠道底宽的比值为1/3—1/4；

机翼柱体能够通过不同宽度的插板改变最大宽度。

上述集测量和调节渠道流量功能于一体的量水槽在矩形的渠道上的流量计算公式为：

式中：

      

      

。

本实用新型与现有技术相比，其最大特点是集测量流量与调节流量功能于一身。利用对称的流线型机翼柱体结构进行测量和调节渠道的流量，实际应用中产生的水头损失小，淹没度可达0.89，测流误差小于5%，满足规范对灌区量水设施的要求；通过调节插板的宽度改变其机翼柱体的宽度，实现由最小宽度到最大宽度的变量值，从而改变喉口宽度，达到调节流量的目的。本实用新型具有结构简单、便于制作安装、测流精度高、水头损失小、流量公式简明易用、可调节流量等优点，具有较高的推广价值。

附图说明

附图1为本实用新型系统图。

附图2为本实用新型的正视图。

附图3为本实用新型的俯视图。

附图4为本实用新型的A-A剖面图。

附图中序号含义：1.渠道、2.橡胶底板、3.机翼柱体、31. 机翼柱体固定板、32.插槽、33.固定板螺栓、4.固定螺栓、5.插板、6.水流方向、7.上游水位测量装置、8. 上一级渠道。

具体实施方式

集测量和调节渠道流量功能于一体的量水槽，包括渠道1、机翼柱体3、插板5、橡胶底板2、固定螺栓4。所述渠道1为矩形混凝土结构，设置在矩形的渠道1处的量水槽底部安装有橡胶底板2，采用固定螺栓4将橡胶底板2固定在矩形的渠道1的底面上。机翼柱体3的剖面形状为垂直于渠道底部的机翼形柱状体，机翼形柱状体剖面形状由方程

控制，其中为横坐标，为纵坐标，为机翼柱体3沿水流方向6的长度，为机翼柱体3垂直水流方向6最大宽度的二分之一；机翼柱体3依矩形渠道1中心线对称设置，其底部连接有机翼柱体固定板31，采用固定板螺栓33将机翼柱体固定板31及其机翼柱体3安装于橡胶底板2上；两块插板5插置于机翼柱体3内腔中，采用插槽32将插板5固定于机翼柱体3边壁内，形成喉口断面，喉口为机翼柱体3最宽处与矩形渠道1两边壁的距离之和，机翼柱体3最宽处尺寸与渠道底宽尺寸的比值为1/3—1/4。机翼柱体3使渠道1形成收缩段，灌溉水沿水流方向6经过收缩断面时，产生临界流，势能减小，动能增加，断面比能差值与通过流量存在函数关系，具有稳定的水位流量关系。由机翼柱体3上游水位测量装置7的标尺测得水深，代入流量公式即可计算流量。在矩形渠道1的上一级渠道8水位不变的情况下，机翼柱体3上游水深不变，通过使用不同宽度的插板5，可以改变喉口宽度，在水深和重力加速度不变的情况下，由公式可知，改变喉口宽度即可达到调节渠道1流量的目的。