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轉(zhuǎn)載自：武漢水測(cè)家明渠流量計(jì)算方式:速度面積法1:矩形,梯形
明渠流量計(jì)算通常分為速度面積法以及水工建筑物法，速度面積法流量Q=S*V(S為過(guò)流面積，V：為斷面平均流速),水工建筑物法（可以參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)：《水工建筑物與堰槽測(cè)流規(guī)范 SL537-2011》）通常是通過(guò)水位與特定的水工建筑物或堰槽來(lái)進(jìn)行流量推算，比如閘門(mén)水位流量計(jì)算，需要通過(guò)上游水頭與閘門(mén)開(kāi)度關(guān)系推算流量，如果閘門(mén)存在淹沒(méi)流，推算方式則不一樣，常用的巴歇爾槽一樣存在淹沒(méi)流與非淹沒(méi)流，由于是通過(guò)水位與水工建筑物的關(guān)系推算流量，如果水流不暢，比如巴歇爾槽阻塞，單水位計(jì)的巴歇爾槽則不會(huì)檢測(cè)到異常，會(huì)計(jì)算出很大的流量，如果使用速度面積法測(cè)流則不存在這種情況，速度面積法會(huì)首先測(cè)量到水流速度，如果阻塞了，速度為0或者很小，計(jì)算出的流量也會(huì)相應(yīng)變小，下面簡(jiǎn)單例舉幾種規(guī)則明渠，并介紹其流量計(jì)算方式。
約定：假設(shè)水深與流速已經(jīng)通過(guò)傳感器（水位計(jì)，流速儀）已經(jīng)采集到，水深為Z(單位m),流速為V(單位m)，瞬時(shí)流量為Q(單位m3/s);
常用流量單位轉(zhuǎn)換：1m3/s = 1000L/s = 3600m3/h
1.矩形渠道
矩形渠道在支渠比較常見(jiàn)，計(jì)算流量需要知道渠道的寬度即可，示意圖如下：
注：渠道的深度用于判斷是否存在溢流或滿(mǎn)管，因?yàn)榭赡苡芯匦蜗浜绻畲笥谇赖纳疃龋瑒t應(yīng)該進(jìn)行限制，其余渠道也類(lèi)似。
測(cè)量渠道寬度為W(單位米），則流量Q=W*Z*V;
如：流速V=0.35m/s 渠道寬度:W=1.0m 水深Z=0.5m 則瞬時(shí)流量Q=1.0*0.5*0.35= 0.175m3/s
在SCJ-RTU01中的設(shè)置如下：選擇 矩形渠道(速度面積法)，設(shè)置渠道的寬度，渠道深度參數(shù)。
2.梯形渠道
梯形渠道在主干渠比較常見(jiàn)，計(jì)算流量需要知道梯形渠道的寬底寬度以及窄底寬度，以及渠道的垂直深度，但是很多情況下大渠道沒(méi)法直接測(cè)量渠道的頂部寬度，設(shè)計(jì)圖紙通常提供的是坡度，則需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，得到梯形渠道的寬底寬度。
在沒(méi)水的時(shí)候，一些小渠道的底部寬度，頂部寬度，渠道深度可以很容易測(cè)量到，但是有些 大渠道，沒(méi)法直接測(cè)量，可以通過(guò)設(shè)計(jì)圖紙查看渠道參數(shù)，如下圖所示的一個(gè)設(shè)計(jì)圖紙:
從圖紙中可以看到渠道窄底寬500mm，寬底寬1900mm，渠道深度700mm。
測(cè)量渠道窄底寬度為W1(單位米），寬底寬度為W2（單位m,W2>W1)渠道深度為h，我們需要通過(guò)水深與渠道關(guān)系計(jì)算出水面寬度，此時(shí)水面與渠道底部組成了一個(gè)新的梯形，這個(gè)梯形面積就是實(shí)際過(guò)流面積，示意圖如下：
上圖中兩條垂直虛線(xiàn)為輔助線(xiàn)，我們需要求取藍(lán)色線(xiàn)與渠道底部構(gòu)成的梯形面積，這個(gè)就是過(guò)流面積，將虛線(xiàn)構(gòu)成的矩形去掉后，如下圖所示，根據(jù)梯形兩側(cè)的三角形我們可以計(jì)算得到水面在這個(gè)三角形中的寬度，也就是W5
根據(jù)公式可以知道 W5/(W2-W1) = Z/H，因此可以計(jì)算W5=(W2-W1)*Z/H,也就是可以計(jì)算得到水面寬度W3=W1+W5=W1+(W2-W1)*Z/H;
最終計(jì)算水面與窄底形成的梯形，也就是過(guò)流面積S=（W3+W1）*Z/2;
如：流速V=0.35m/s 渠道窄底寬度:W1=0.5m，寬底寬度W2=1.9m，渠道深度H=0.7m, 水深Z=0.5m ,先計(jì)算水面寬度W3=W1+(W2-W1)*Z/H = 0.5+(1.9-0.5)*0.5/0.7 = 1.5m,過(guò)流面積S=（W3+W1）*Z/2 = （1.5+0.5)*0.5/2=0.5 m2
最終可以計(jì)算瞬時(shí)流量Q=S*V=0.5*0.35= 0.175m3/s
在SCJ-RTU01中的設(shè)置如下：選擇 梯形渠道(速度面積法)，設(shè)置渠道的寬度，渠道深度參數(shù)。
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