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环境监测配套设施

流量的测量

流量的测量
目前世界上大多数国家都是采用污染物排放浓度控制和总量控制结合的控制手段,因此了解污水水质的同时也应当测量水体的水位(m)、流速(m/s)、流量(m3/s)等水文参数,以计算环境容量、控制污染源排放量、估算污染控制效果等。
(一)地表水流量的测量
对于较大的河流,水文部门一般设有水文监测断面,应尽量利用其所测参数。如果监测河段无水文断面,应选择水文参数条件比较稳定、流量有代表性的断面进行测量,主要测量方法有:
1. 流速-面积法
先将测量断面分成若干小块,测出每小块的面积和流速,计算出相应的流量,再将各小断面的流量累加,即为断面上的水流量,计算公式为:
                                                       (3-1)
式中:Q——水流量,m3/s;
    ——各小断面上水平均流速,m/s;
   F1,F2……Fn——各小断面面积,m2
流速大多用流速仪测定,流速仪有单点式流速仪(如机械式流速仪、电接式流速仪等)、三维流速仪(如多普勒声学流速仪等)以及多功能智能型流速仪等,利用不同的沉降装置可以测定0.020-10m/s的流速范围。
2. 浮标法
浮标法是一种粗略测量小型河、渠中水流速的简易方法。测量时,选择一平直河段,测量该河段2m间距内起点、中点和终点三个横断面面积,在此基础上求出平均横断面面积。在上游投入浮标,测量浮标流经确定河段(L)所需时间,重复测量几次,求出所需时间的平均值(t),即可计算出流速(L/t),再按下式计算流量:
                                                              (3-2)
式中:Q——水流量,m3/min;
——浮标平均流速,m/s,即L/t;
S——过水横断面面积,m2
 K——浮标系数,与空气阻力、断面上流速分布的均匀性有关,一般需用流速仪对照标定,其范围为0.84~0.90。
(二)废(污)水流量测量
1. 流量计法
目前国内外已开发出十几类、上百个品种的污水流量仪表,主要有容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和溢流堰式流量计等类型。可依据实际水流的流量范围和测试精度要求选择合适的流量计。
2. 容积法
将污水导入已知容积的容器或污水池中,测量流满容器或污水池的时间,然后用其除受纳容积容器或池的容积,即可求出流量。此方法简单易行,适用于测量污水流量较小的连续或间歇排放的污水。
3. 溢流堰板法
溢流堰板法是测定水流量的主要方法。这种方法适用于不规则的污水沟、污水渠中水流量的测量。该方法是用三角形或矩形、梯形堰板拦住水流,形成溢流堰,测量堰板前后水头和水位,计算流量。
图3-3为用三角堰法测量流量的示意图,流量计算公式如下:
                                   (3-3)
式中:Q——水流量,m3/s;
h——过堰水头高度,m;                       
K——流量系数;                                          
D——从水流底至堰缘的高度,m;
B——堰上游水流宽度,m。
在下述条件下,上式误差<±1.4%:
0.5m≤ B≤ 1.2m
0.1m≤ D≤ 0.75m                                       
0.07m≤ h≤ 0.26m                   
H≤ B/3

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