環(huán)境監(jiān)測(cè)中幾種常用的廢水流速測(cè)定方法的分析和探討
更新時(shí)間：2011-11-16 13:53
來(lái)源：昌樂(lè)縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，山東 昌樂(lè) 262400
作者: 宇振濤，黃秋萍
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1.流速儀法：
流速儀法是用流速儀測(cè)定水流速度，并由流速與斷面面積的乘積來(lái)計(jì)算流量的方法。流速儀法的測(cè)量成果可作為率定或校核其他測(cè)流方法的標(biāo)準(zhǔn)[①]。
1、適用條件：在水深大于10cm、流速不小于0.05m/s時(shí)，可用流速計(jì)測(cè)量流速。
2、計(jì)算公式：V=K*N/t+C
式中：V—水流流速，米/秒；
N—旋杯或葉片漿在t時(shí)間內(nèi)的總轉(zhuǎn)數(shù)；
K—比例系數(shù)；
C—因摩擦引起的修正值。
3、積深法測(cè)速測(cè)點(diǎn)數(shù)的確定：
（1）當(dāng)水深小于40厘米時(shí)，選用一點(diǎn)法，即 =V0.6
（2）當(dāng)水深40-60厘米時(shí)，選用二點(diǎn)法，即 =1/2(V0.2+V0.8)
（3）當(dāng)水深大于60厘米時(shí)，選用三點(diǎn)法，即=1//4（V0.2+2V0.6+V0.8）
※測(cè)點(diǎn)位置：以水面為0點(diǎn)確定儀器入水深與垂線水深之比。
2.浮標(biāo)法：
浮標(biāo)測(cè)流法是一種簡(jiǎn)便的測(cè)流方法，根據(jù)觀測(cè)浮標(biāo)漂移速度，測(cè)量水道橫斷面，以此來(lái)推估斷面流量。
1、適用條件：排污渠道長(zhǎng)度不小于10米、無(wú)彎曲、底壁平滑。
2、計(jì)算公式：
V=α*L/t
Q=VS=α*L*S/t
式中：V—水流流速，米/秒；
L—選取測(cè)定的水渠部分長(zhǎng)度，米；
t—浮標(biāo)通過(guò)這段距離；
S—渠道截面積，米2；
α—系數(shù)；
Q—流量，米3/秒。
※α稱(chēng)岸邊系數(shù),斜坡岸邊α=0.67～0.75;陡岸α=0.8～0.9;死水邊α=0.5～0.37.一般渠道α取0.7。
3.薄壁堰法：
薄壁堰法測(cè)量精度較高比較常用的有薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法和薄壁梯形堰法。
（一）薄壁三角堰法:
1、適用條件：
它適用于水頭0.05 m ≤H ≤0.35 m、流量Q≤0.1 m3/ s 的廢水流量測(cè)[②]。
2、計(jì)算公式:
Q=8/15μtg0.5θ h5/2
式中:
Q——— 廢水流量,m3/ s;
h——— 堰的幾何水頭,m;
θ——— 堰口夾角,°;
μ——— 流量系數(shù),約為0.6 ;
g——— 重力加速度,取9.808 m/s2 。
當(dāng)θ=90°時(shí)，即直角三角堰，流量計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為以下三種情況：
（1）當(dāng)h=0.02—0.20米時(shí)，Q1=1.41h2.5（米3/秒）
（2）當(dāng)h=0.301—0.350米時(shí)，Q2=1.343h2.47（米3/秒）
（3）當(dāng)h=0.201—0.300米時(shí)，Q3=1/2（Q1+Q2）=1/2（1.41h2.5+1.343h2.47）（米3/秒）
2、注意事項(xiàng)：
有效水頭測(cè)定位置應(yīng)滿(mǎn)足L′≥(3～4) h，此處水流較為平穩(wěn),讀數(shù)誤差較小。
（二）薄壁矩形堰法：
1、適用條件：用于任何b/B值的流量計(jì)算公式為:
Q=CD2/3 bh3/2 [③]
式中：b—有效寬度，米；
h—有效水頭，米；
CD=0.602+0.083h/p
2、注意事項(xiàng)：
測(cè)量過(guò)堰水深H時(shí)，應(yīng)在堰口上游大于3H處進(jìn)行。
4.巴氏槽法：
巴氏槽即巴歇爾水槽，它具有水頭損失小、不宜沉積雜物、量水精度高等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是造價(jià)高、對(duì)施工質(zhì)量要求也較高。
1、適用條件：槽各部位尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)槽要求，在設(shè)計(jì)安裝時(shí)不能隨意改變給定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸；在進(jìn)口的下游應(yīng)有不小于0.2m的跌水。
2、計(jì)算公式：
（1）標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾量水槽的流量公式[④]:
5.排水系數(shù)法。
即用新鮮水利用量與該行業(yè)或產(chǎn)品的廢水排放系數(shù)乘積來(lái)計(jì)算廢水排放量。
1、適用條件：流量不穩(wěn)、間歇性排放、難以監(jiān)測(cè)流量的污染源。
2、計(jì)算公式：
估算公式為：Q=KQn
K―行業(yè)廢水排放系數(shù)
Qn―新鮮水量，米3/日
注意事項(xiàng)：行業(yè)廢水排放系數(shù)由于原料、工藝、產(chǎn)品的不同而不同。
6.容積法
在一段時(shí)間內(nèi)，使渠道內(nèi)的污水引入體積經(jīng)過(guò)率定的容器中，用時(shí)間終了與起始時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的水量?jī)趔w積差△V除以時(shí)段差△t，結(jié)果即流量Q，重復(fù)測(cè)量數(shù)次，取平均值。
1、 使用條件：流量較小，排污渠道不規(guī)范
2、 計(jì)算公式：
Q= △V /△t
式中：Q―廢水排放量，米3/日
△t-計(jì)量前后的時(shí)間差，秒
△V-計(jì)量前后的體積差，立方米
7.流量計(jì)法
根據(jù)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理，可分為以下幾種類(lèi)型：容積式流量計(jì)、葉輪式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。
以上是我們?cè)趯?shí)際測(cè)定流量過(guò)程中幾種常用或常見(jiàn)的幾種流量測(cè)定方法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)污水流量、水流狀況、測(cè)量精度要求等情況，選擇合適、簡(jiǎn)便能反映實(shí)際排水情況的測(cè)流方法，就尤為重要。
參考文獻(xiàn)：
[1]《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》GB50179-93 P17 主編：中華人民共和國(guó)水利部
[2] 《環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)》《測(cè)量廢水流量三角堰尺寸的確定》2001.04P35-36李金才, 葉志玲
[3]《堰槽測(cè)流規(guī)范》P10-11 1992.3 中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL24-91。
[4]《城市排水流量堰槽測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 巴歇爾量水槽 CJ/T 3008.3-1993》P415-416
收稿日期：2011-07-05
作者簡(jiǎn)介：宇振濤（1970-），男，助工，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè).
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