CJT 3008.4-1993 城市排水流量堰槽测量标准宽顶堰

421中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T3008.4—1993Standardsformunicipalwastewaterdischargemeasurement—Broad-crestedweir本标准制定参照了国际标准(ISO)3846:1989《堰槽明渠水流测量——矩形宽顶堰》、(ISO)4374:1主题内容与适用范面本标准适用于流量较大的城市生活污水、工业废水和雨水的明本标准的测量精度为3%～5%。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。GBJ95水文测验术语和符号标准3.1导流板baffle3.2基准板datumplate3.3亚临界流sub-criticalflow弗汝德数小于1的水流。在这种水流中，水面的扰动会影响上游的流态。3.4堰顶crest3.5本标准采用的其他术语和符号应符合GBJ95的规定。4.1类型宽顶堰分为矩形宽顶堰和圆缘宽顶堰。4.2矩形宽顶堰 中华人民共和国建设部1993-05-03批准1993-10-01实施CJ/T3008.4—1993422下游端面与明渠侧壁和渠底垂直。上游端面与顶面的交角为尖锐的直角，见图1。图1矩形宽顶堰圆缘宽顶堰的堰顶前缘为圆弧，堰顶下游角可为圆形，下游面可为斜面或垂直面。其他结构与矩形宽顶堰相同，见图2。l——-水流方向堰顶水平段长度，称堰顶厚度，m;h——上游堰顶水头，m;hmax——上游堰顶最大水头，m; 堰顶圆缘的圆弧半径，m:R-—行近渠道前的明渠转鸾半径，m。3hmx～4hmu堰顶r≥0.2hmCJ/T3008-4—19935流量计算5.1矩形宽顶堰的流量公式Q=(2/3)³/2C·g¹/2·b·h³/2……(1)5.1.1C值可由表1查得。C的中间值按直线内插求得。表1流量系数C值h/ph/l0.8500.8550.8640.8730.8500.8550.8640.8730.8820.8920.8500.8550.8640.8730.8820.8920.9010.9120.9220.9400.9490.8610.8640.8680.8740.8830.8940.9060.9160.9260.9360.9460.9560.9660.9750.9840.9940.8700.8740.8790.8850.8940.9040.9160.9260.9360.9460.9560.9660.9770.9860,9970.8850.8880.8940.9010.9090.9200.9320.9420.9520.9620.9720.9820.9930.9130.9200.9290.9410.9720.9820.9931.0041.0161.0281.0401.0500.9250.9300.9360.9450.9540.9640.9750.9850.996.0610.9480.9540.9610.9690.9780.990 0.9770.9951.0371.0471.0671.0961.1061.1361.1471.1561.1641.1101.1221.1331.1431.152 1.1771.1861.1961.206 5.1.2应用限制条件应符合下列规定：a.h≥0.06m;b.p≥0.15m;C.b≥0.30m;d.0.1<l/p<4.0;g.堰上水流应呈非淹没状态。非淹没流的界限由图3查得。5.2圆缘宽顶堰的流量公式Q=(2/3)³/2·Co·C。·b·g¹/2·h³/2………………Cv——行近流速系数。CJ/T3008.4—19934240h./h5.2.2Cv由图4查得。C1图中：A=B(h十p)…………(4)a.h≥0.06m或h≥0.011,采用其中较大值；b.h/l>0.57;c.h/p≤1.5;d.p≥0.15m;CJ/T3008.4—1993425e.b≥0.30m、b≥hmax、b≥1/5,三者必须同时满足；f.堰上水流应呈非淹没流状态，规定值见表2。表2非淹没流的规定值淹没比ha/h下游垂直面下游斜坡面坡度小于1:5<0.56技术条件6.1材料宽顶堰、行近渠道、下游渠道和静水井用混凝土或砖石砌筑，外抹水泥砂浆并压光；也可用耐腐蚀、耐水流冲刷、不变形的材料预制而成。连通管采用铸铁管或塑料管等耐腐蚀管道。6.2制作精度堰顶厚度1≤0.2%1,最大误差不超过0.01m堰顶宽度b≤0.2%b,最大误差不超过5mm堰顶平面允许坡度<0.1%(1mm/m)6.3行近渠道行近渠道是顺直平坦的矩形明渠，其长度至少为堰宽的10倍。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6.4.2下游水位的变化不影响堰上水流。.a管相连通，管长尽量缩短，管子坡向渠道。.bmm。.a.bmm。井底低于连通管进口管底300mm。.cCJ/T3008.4-19934266.6.1宽顶堰砌筑或安装在行近渠道的末端，堰顶面与渠壁垂直。6.6.2行近渠道、静水井和堰体均不得漏水。6.6.3下游渠道紧接堰体处，应作加固处理。6.6.4在最大流量通过时，堰体和渠道不受损坏。7水头测量7.1测量仪器7.1.1测量瞬时堰顶水头时，使用刻度至毫米的水尺测量。7.1.2连续地测量堰顶水头的变化过程时，使用浮子式水位计、超声波水位计或其他有同等精度的水位计。7.1.2.1水位精度水位计的水位刻度刻划至毫米。水位滞后行程应不大于3mm。7.1.2.2记时精度记时装置连续工作30d以上，记时累积平均误差应不大于士30s/d。连续工作24h的记时钟，误差应不大于士30s/d。7.1.2.3电子记录仪精度电子记录仪的误差应不大于满量程读数的0.5%。7.1.3直接与污水接触的测量仪器部件，用耐腐的材料制成。7.1.4安装在现场的仪器，应有防潮、防腐和防冻等措施。7.2测量位置在行近渠道上距堰体上游面为3～4hmax距离处测量堰顶水头。若渠道中的水面波动不大，测量时不影响水流，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，即过堰水头为零时，水头测量位置处水尺的读数，或基准板与堰顶面的垂直距离。此值用水准仪测量求得。7.3.2不能用下降或上升堰前水面至堰顶处的读数，当作水头零点。7.4水头测量精度水头测量的误差应为水头变幅的1%,但不能大于士10mm。8流量测量的综合误整分析8.1矩形宽顶堰和圆缘宽顶堰的测量误差计算方法相同。8.2误差计算公式式中：X——流量的综合误差，%;X——流量系数c的误差，%;Xb——堰顶宽度b的误差，%;Xh——堰上水头h的误差，%。8.2.1.1矩形宽顶堰的Xc值本标准流量系数的最大综合误差应为士3%。8.2.1.2圆缘宽顶堰的X。值按公式(6)计算：Xc=±2(21-20Cp)%…………………(6)8.2.2Xb值按公式(7)计算：……………2S-n个水头测量读数平均值的误差。8.2.3.1Sh值按公式(9)计算：……h——n次水头读数的平均值。…………9维护9.6每年应校验一次水位计的精度。9.7每年应校测一次水头零点。CJ/T3008.4—1993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，其流速分布接近于图A1。0.9-0.8-0.9-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：v——行近渠道中的平均流速，m/s;A——行近渠道中的水流断面面积，m²。宽顶堰流量测量综合误差举例(参考件)B1矩形宽顶堰单次测量流量综合误差举例。B1.1基本尺寸在规则的矩形明渠上设矩形宽顶堰，过堰水流为非淹没流，在堰上作单次流量测量。堰顶高度p=0.3m上游堰顶水头h=0.4m堰顶宽度b=1.0m行近渠道宽度B=1.0m堰顶厚度l=0.5mB1.2误差分析B1.2.1本例给定的误差流量系数的误差X=士3%。B1.2.2使用者估算的测量误差CJ/T3008.4—1993429水头测量装置最小刻度为1mm。测量水头误差Eh=士3.0mm水头零点设置误差Eh=士5.0mm堰宽的测量误差eb=±5.0mm。根据公式(7),Xb是：根据公式(8),Xh是：一士1.46%B1.2.4计算流量测量误差X。根据公式(5),XQ是：=士〔3.0²+0.5²+(1.5×1.46)²〕1/2=士3.75%B2圆缘宽顶堰的测量流量误差举例B2.1基本尺寸在规则的矩形明渠中设圆缘宽顶堰，过堰水流为非淹没流。连续作10次水头测量。堰顶高度实测水头堰顶宽度堰顶长度p=1.00mh=0.67b=2.00mmB2.2误差分析B2.2.1使用者估算的测量误差测量水头仪器的误差eh=士3mm水头零点设置误差Eho=±5mm测量堰宽误差Eb=士0.01m连续10次水头读数均值标准差SF=1mm。B2.2.2计算Cp和Xc根据公式(3),Cp是：=0.9966根据公式(6),Xc是：Xc=士2(21—20Cp)%CJ/T3008.4--199343