电容式量水堰水位计

国电自动化研究院。

卢有清、吕刚等。

薄壁量水堰是一种使用最早而且精度较高的测流设施。它制造简单，装设容易，造价较低，广泛用于水力学、水工实验室及灌排渠道上。可单独使用，也 可与渠系建筑物配合使用。可做成固定的或活动的。薄壁量水堰多在铁制堰板上设置缺口，使水流由缺口通 过时具有锐缘堰流的性质。在距堰板上游3-4倍最大过堰水深处设水尺，根据水尺读数(水面超过堰顶的高度)，即可按堰流公式或事先绘制好的水位流量图表得到流量。各种量水堰有自由溢流和淹没出流两 种流态，但为了提高量测精度，应尽可能采用自由溢流，但自由溢流要求较大水头差，对渠道和其它建筑物常带来不利影响，设计时应进行综合考虑 。

量水堰槽，测量明渠水流流量的量水建筑物，有量水堰和量水槽。

根据过流断面形式不同（见堰流），常用量水堰为薄壁堰，包括三角堰、矩形堰和梯形堰。量水槽有巴歇尔槽和无喉道段量水槽两种。原理　量水薄壁堰的测流是根据水力学中薄壁堰流的流量公式，其过堰流量Q和堰上水头H有一定的函数关系，如公式所示：根据量水堰的断面形式，有不同的流量系数C和指数n，这些参数可通过试验来确定。这样通过测量得到的H就可用上式算出流量Q。量水槽的测流原理和量水堰类似，计算公式的形式也一样，其原理是水力学中的宽顶堰公式，其参数C、n和量水堰的不一样，也要通过试验来确定。以上两种测流原理都要区分自由过流和淹没过流的情况，它们的流量系数C是有区别的。应用和发展　量水堰槽是测量明渠水流流量的主要工具。其结构简单，量水堰的堰板可用2～4毫米厚的钢板加工而成，量水槽可用预制混凝土装配或现浇制成，量测变量少，精度高，所以，在实验室、灌排试验站和田间灌排明渠上有广泛的应用。量水堰主要用在实验室、站和小型田间渠道，被测流量范围为0～500升/秒。量水槽主要用在田间明渠，流量范围为20～1 000升/秒。这种测流工具要测定的只有水位，所以可用简单的人工观测水尺测定，也可以用自动观测仪器来监测。发展趋势是使用各种传感器把水位信息传至仪表，直接转换成流量。推荐书目　清华大学水力学教研组,董曾南.水力学.北京:高等教育出版社,1995.

按量水堰缺口形状，薄壁量水堰可分为三角形堰、梯形堰、矩形堰 及曲线形堰等数种，可设计成不束窄的或束窄的型式。 矩形堰及曲线形堰在生产上使用较少。量水堰的流量计算公式多为实验公式，为使流量量测准确，应使堰的工作条件与实验公式的实验条件相符。实验一般是在标准条件下进行的，因此堰的装设及堰前渠道的流 态也应符合标准条件，使之成为具有标准工作状态的标准堰 。