一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰制造技术

本实用新型专利技术提供一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，设在山洪小流域径流出口且顺着径流的方向设置，包括依次连通的上游消能池、上游三角形剖面堰体、衔接消能池和下游薄壁堰体，上游消能池上设有水流进口，上游三角形剖面堰体包括第一矩形堰槽和三角形剖面堰，上游三角形剖面堰体旁设有静水井，三角形剖面堰设有上坡和下坡，静水井上方安装有上游液位传感器，下游薄壁堰体包括第二矩形堰槽，第二矩形堰槽末端设有V形堰口，第二矩形堰槽的V形堰口旁安装下游液位传感器，本实用新型专利技术能够应用于山洪小流域地区的径流流量监测，对于旱汛期水位流量的季节变化实现灵活精准监测，捕捉突发性季节降水。捕捉突发性季节降水。捕捉突发性季节降水。

【技术实现步骤摘要】
一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰


[0001]本技术涉及水文测验
，特别涉及一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰。

技术介绍

[0002]小流域山洪灾害具有突发性强、洪峰高、历时短、频率高、损失大的特点，严重制约着灾害区内社会经济发展和人民群众生命财产安全，这对完善山区小流域水文监测系统建设和山洪监测预警工作提出了迫切要求。同时，作为一类特殊的可控的江河源头区，其径流具有明显季节性差异，长期有效监测是进行水源和水质解析的前提，对深入理解流域水资源演变规律和水资源安全具有重要意义。
[0003]现小流域多属于无资料地区，有资料地区大多也是间断性野外试验所得，如流速仪、探测杆等，但是这些试验可靠性低，延续性差，无法满足山洪预警等工作要求。目前应用于山洪小流域地区的径流监测流量堰单一，不能针对旱汛期水位流量的季节变化实现灵活精准监测，对突发性季节降水难以捕捉，限制了山洪小流域山洪预报评价和水文机理研究等相关工作的开展。

技术实现思路

[0004]针对当前山洪小流域流量堰观测不能兼顾旱汛期流量差别的特点，本技术提供了一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，能够应用于山洪小流域地区的径流流量监测，对于旱汛期水位流量的季节变化实现灵活精准监测，捕捉突发性季节降水。
[0005]为了实现长时间高频率自动监测大小流量过程，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，设在山洪小流域径流出口且顺着径流的方向设置，包括依次连通的上游消能池、上游三角形剖面堰体、衔接消能池和下游薄壁堰体，所述上游消能池上设有水流进口，所述上游三角形剖面堰体包括第一矩形堰槽和设在所述第一矩形堰槽中的三角形剖面堰，所述上游三角形剖面堰体旁设有静水井，所述三角形剖面堰靠近所述上游消能池的一侧设有上坡，所述三角形剖面堰靠近所述衔接消能池的一侧设有下坡，所述上坡的倾斜角度大于所述下坡的倾斜角度，所述静水井上方安装有上游液位传感器，所述下游薄壁堰体包括第二矩形堰槽，所述第二矩形堰槽末端设有V形堰口，所述第二矩形堰槽的所述V形堰口旁安装下游液位传感器；
[0007]其中，山洪小流域径流中的水流从上游消能池流入，通过三角形剖面堰的上坡和下坡，以缓流形式进入衔接消能池，最后从V形堰口以水舌状流出。
[0008]进一步地，所述上游消能池为矩形槽体结构，所述上游消能池靠近山洪小流域径流的一侧为全开口，所述全开口为水流进口，所述上游消能池靠近所述上游三角形剖面堰体的一侧为半开口。
[0009]进一步地，所述衔接消能池为对称梯形堰槽结构。
[0010]进一步地，所述静水井与所述第一矩形堰槽同高。
[0011]进一步地，所述上游消能池、上游三角形剖面堰体、衔接消能池为混凝土材料制成。
[0012]进一步地，所述上坡的坡度比为1:2，所述下坡的坡度比为1:5。
[0013]进一步地，所述第一矩形堰槽两侧均设有堰顶，所述上游三角形剖面堰体和所述上游消能池的高度高于所述衔接消能池和所述第二矩形堰槽的高度。
[0014]进一步地，所述堰顶为耐腐蚀的金属板制成。
[0015]进一步地，所述V形堰口由两个对称的三角形板设置而成，所述三角形板固定在所述下游薄壁堰体上，所述三角形板为耐腐蚀的金属板制成。
[0016]进一步地，所述三角形板与所述下游薄壁堰体的端部有一定距离。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下优点和有益效果：
[0018]本技术提供的一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，适用于山区中小流域长时间高频率自动流量监测，特别针对突发性季节洪水涨落的流量过程。上游三角形剖面堰体可监测山区中小流域河流出口高流量过程，下游薄壁堰体可监测山区中小流域河流出口低流量过程，两堰之间通过衔接消能池组合，既能消除上游三角形剖面堰体尾水对下游薄壁堰体的监测影响，还保障了水位波动时的液位观测稳定；静水井有利于消除上游三角剖面堰在流量快速上涨期间水位波动剧烈对观测精度造成的不利影响，提高对高流量监测的准确性；下游尾水低于下游薄壁堰体顶部，水流通过下游薄壁堰体的V形堰口形成清晰的水舌射出，保证了小流量监测精度；上游液位传感器、下游液位传感器和组合流量堰设计在长时间监测期间可作互相参照，便于技术人员远程查看和检修，防止因劣气象或地质等环境条件造成数据空缺，提高了高低流量监测的可靠性和准确性；上游液位传感器、下游液位传感器能监测水位等数据，利用堰槽水位计算流量，补充了数据的多元性和拓展性。
附图说明
[0019]图1为本技术的结构示意图；
[0020]图2为本技术的俯视图；
[0021]图3为本技术V形堰口的示意图。
[0022]其中：1、上游消能池；2、静水井；3、上游液位传感器；4、上游三角形剖面堰体；41、第一矩形堰槽；42、三角形剖面堰；421、上坡；422、下坡；43、堰顶；5、衔接消能池；6、下游液位传感器；7、下游薄壁堰体；71、第二矩形堰槽；72、V形堰口；73、三角形板。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等
的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0025]本技术提供一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，如图1
‑
图3所示，设在山洪小流域径流出口且顺着径流的方向设置，包括依次连通的上游消能池1，上游三角形剖面堰4、衔接消能池5和下游薄壁堰体7，上游消能池1上设有水流进口，上游三角形剖面堰4包括第一矩形堰槽41和设在第一矩形堰槽41中的三角形剖面堰42，三角形剖面堰42为三角形块状结构，三角形剖面堰42靠近上游消能池1的一侧设有上坡421，三角形剖面堰42靠近衔接消能池5的一侧设有下坡422，上坡421的倾斜角度大于下坡422的倾斜角度，上游三角形剖面堰4旁设有静水井2，上游三角形剖面堰4与静水井2底部开孔连通，静水井2上方安装有上游液位传感器3，下游薄壁堰体7包括第二矩形堰槽71，第二矩形堰槽71末端设有V形堰口72，第二矩形堰槽71的V形堰口72旁安装下游液位传感器6；
[0026]其中，山洪小流域径流中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，设在山洪小流域径流出口且顺着径流的方向设置，其特征在于：包括依次连通的上游消能池、上游三角形剖面堰体、衔接消能池和下游薄壁堰体，所述上游消能池上设有水流进口，所述上游三角形剖面堰体包括第一矩形堰槽和设在所述第一矩形堰槽中的三角形剖面堰，所述上游三角形剖面堰体旁设有静水井，所述三角形剖面堰靠近所述上游消能池的一侧设有上坡，所述三角形剖面堰靠近所述衔接消能池的一侧设有下坡，所述上坡的倾斜角度大于所述下坡的倾斜角度，所述静水井上方安装有上游液位传感器，所述下游薄壁堰体包括第二矩形堰槽，所述第二矩形堰槽末端设有V形堰口，所述第二矩形堰槽的所述V形堰口旁安装下游液位传感器；其中，山洪小流域径流中的水流从上游消能池流入，通过三角形剖面堰的上坡和下坡，以缓流形式进入衔接消能池，最后从V形堰口以水舌状流出。2.根据权利要求1所述的山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，其特征在于：所述上游消能池为矩形槽体结构，所述上游消能池靠近山洪小流域径流的一侧为全开口，所述全开口为水流进口，所述上游消能池靠近所述上游三角形剖面堰体的一侧为半开口。3.根据权利要求1所述的山洪小流域径流全过程观测的组合流量堰，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程磊，吴玥，苏航，王麒琳，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：