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環境監測配套設施

流量的測量

流量的測量
目前世界上大多數國家都是采用污染物排放濃度控制和總量控制結合的控制手段,因此了解污水水質的同時也應當測量水體的水位(m)、流速(m/s)、流量(m3/s)等水文參數,以計算環境容量、控制污染源排放量、估算污染控制效果等。
(一)地表水流量的測量
對于較大的河流,水文部門一般設有水文監測斷面,應盡量利用其所測參數。如果監測河段無水文斷面,應選擇水文參數條件比較穩定、流量有代表性的斷面進行測量,主要測量方法有:
1. 流速-面積法
先將測量斷面分成若干小塊,測出每小塊的面積和流速,計算出相應的流量,再將各小斷面的流量累加,即為斷面上的水流量,計算公式為:
                                                       (3-1)
式中:Q——水流量,m3/s;
    ——各小斷面上水平均流速,m/s;
   F1,F2……Fn——各小斷面面積,m2。
流速大多用流速儀測定,流速儀有單點式流速儀(如機械式流速儀、電接式流速儀等)、三維流速儀(如多普勒聲學流速儀等)以及多功能智能型流速儀等,利用不同的沉降裝置可以測定0.020-10m/s的流速范圍。
2. 浮標法
浮標法是一種粗略測量小型河、渠中水流速的簡易方法。測量時,選擇一平直河段,測量該河段2m間距內起點、中點和終點三個橫斷面面積,在此基礎上求出平均橫斷面面積。在上游投入浮標,測量浮標流經確定河段(L)所需時間,重復測量幾次,求出所需時間的平均值(t),即可計算出流速(L/t),再按下式計算流量:
                                                              (3-2)
式中:Q——水流量,m3/min;
——浮標平均流速,m/s,即L/t;
S——過水橫斷面面積,m2。
 K——浮標系數,與空氣阻力、斷面上流速分布的均勻性有關,一般需用流速儀對照標定,其范圍為0.84~0.90。
(二)廢(污)水流量測量
1. 流量計法
目前國內外已開發出十幾類、上百個品種的污水流量儀表,主要有容積式、差壓式、渦輪式、面積式、電磁式、超聲波式和溢流堰式流量計等類型?梢罁䦟嶋H水流的流量范圍和測試精度要求選擇合適的流量計。
2. 容積法
將污水導入已知容積的容器或污水池中,測量流滿容器或污水池的時間,然后用其除受納容積容器或池的容積,即可求出流量。此方法簡單易行,適用于測量污水流量較小的連續或間歇排放的污水。
3. 溢流堰板法
溢流堰板法是測定水流量的主要方法。這種方法適用于不規則的污水溝、污水渠中水流量的測量。該方法是用三角形或矩形、梯形堰板攔住水流,形成溢流堰,測量堰板前后水頭和水位,計算流量。
圖3-3為用三角堰法測量流量的示意圖,流量計算公式如下:
                                   (3-3)
式中:Q——水流量,m3/s;
h——過堰水頭高度,m;                       
K——流量系數;                                          
D——從水流底至堰緣的高度,m;
B——堰上游水流寬度,m。
在下述條件下,上式誤差<±1.4%:
0.5m≤ B≤ 1.2m
0.1m≤ D≤ 0.75m                                       
0.07m≤ h≤ 0.26m                   
H≤ B/3

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