[发明专利]一种堰槽组合量水设施

说明书

本发明一种堰槽组合量水设施，包括量水槽，由两侧壁相对设置构成，还包括两个量水堰，设于量水槽两侧，所述量水槽包括依次连接设置的分水段、矩形段、收缩过渡扭面段与梯形窄段，分水段为水流入口，梯形窄段为水流出口，分水段两侧壁高度从水流入口从零渐增大至与矩形段高度相同，收缩过渡扭面段的进水口大于出水口，梯形窄段的顶部大于底部，记矩形段高度、收缩过渡扭面段高度与梯形窄段高度为d；量水堰对应设于收缩过渡扭面段与梯形窄段处，量水堰包括迎水面与背水面，迎水面设于靠近水流入口一侧高度从d1逐渐增加至d，背水面设于靠近水流出口一侧高度从d逐渐减小至d2，背水面的出口端面与梯形窄段水流出口平齐。

技术领域

本发明属于山区溪流量水领域，具体涉及一种堰槽组合量水设施。

背景技术

当前，山区溪流数量众多，分布广泛，但大多数存在经济相对落后、治理与管理基础条件差的问题，相比大江大河的水文测量技术和管理以及河流流量监测程度总体滞后。为了更加合理开发利用溪流水资源，同时为水资源管理、自然灾害的防范与治理等提供必要的水文数据，需要进行溪流流量监测。

目前，山区溪流等小型河流一般采用非接触式量水技术，如比降面积法、量水建筑物法、雷达法、粒子图像法等。其中雷达法、粒子图像法等表面流速法对测量条件敏感，易受测量角度和外界风载等因素影响，在低速范围内存在较大误差；量水建筑物法由于不受人为因素和外部条件影响，只需架设水位测量雷达和信号传送器，便很容易实现野外恶劣环境下流量远距离的实时监测，具有很强的推广价值。

常见的量水建筑物有量水槽和量水堰，其中，量水槽多用于农田灌区，很难在山区季节性溪流流量水位变幅大的条件下满足测量精确要求；而常规量水堰多数横跨整个河道，在小流量情况下会阻碍鱼类和其它生物的洄游，缺少生态性，且在长期运行中会产生堰前淤积等问题，影响量水精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种堰槽组合量水设施，解决现有技术存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种堰槽组合量水设施，包括量水槽，由两侧壁相对设置构成，还包括两个量水堰，设于量水槽两侧，

所述量水槽包括依次连接设置的分水段、矩形段、收缩过渡扭面段与梯形窄段，分水段为水流入口，梯形窄段为水流出口，分水段两侧壁高度从水流入口处从零逐渐增大至与矩形段高度相同，收缩过渡扭面段的进水口大于出水口，梯形窄段的顶部大于底部，记矩形段高度、收缩过渡扭面段高度与梯形窄段高度为d；

量水堰对应设于收缩过渡扭面段与梯形窄段处，量水堰包括迎水面与背水面，迎水面设于靠近水流入口一侧高度从d1逐渐增加至d，背水面设于靠近水流出口一侧高度从d逐渐减小至d2，背水面的出口端面与梯形窄段水流出口平齐。

优选的，所述分水段进口处量水槽的两侧壁面为半圆状，分水段两侧壁高度呈45度夹角逐渐增加，分水段与水流接触端呈半圆状。

所述两个量水堰结构相同，对称设于量水槽两侧，且两个量水堰为三角形剖面堰。

优选的，所述量水堰迎水面d1小于背水面d2，d1、d2均大于0。

优选的，各所述量水堰靠近量水槽一侧的堰高为P₁，远离量水槽一侧的堰高为P₂，各量水堰的宽度为n，堰顶臂坡角度w为：

优选的，所述矩形段高度、收缩过渡扭面段高度与梯形窄段高度为d：

d＝0.1B (1)

ε＝b/B (2)

其中，B为河道宽度，单位：m；ε为槽宽收缩比，b为量水槽出口底部宽度，单位：m；d为矩形段高度、收缩过渡扭面段高度与梯形窄段高度，单位：m。