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编辑|胖先生的水处理日记
来源|实验室日常
以下正文：
头图和本文内容无关，如果您觉得不合适使用，请私信联系我删除，感谢！
明晚7:30，咱们继续讲解AAO系列课程第22讲，估计应该是倒数第2讲了，咱尽量在下周把这个系列课完结。
这样您再报名时，就可以一口气从头看到尾，而不必再等我一星期两次的直播了。
那位说了：
“看直播可以现场提问，看录播没有答疑啊！”
不是这样的，报名课程后，我这里是负责答疑的，就算你看的是录播，遇到哪里有问题了，也随时可以给我留言，我会挨个解答的。
所以其实看直播录播的效果，都是一样的，甚至于是录播更灵活方便，什么时候想看都行，反正没有时间限制。
另外如果您各位有想办理《污废水处理工程师（高级）》证书的，也可以联系我，我有门路可以办。
我的微信账号：shuichuliqingong，也即“水处理秦工”的拼音缩写。
好了，接下来是今日正文。
熟悉胖哥的老友都知道，我实验室有位毕业没多久的大学生，我平时常叫他小王。
小王是个求知欲比较旺盛的家伙，一旦遇到点不明白的事儿，准得刨根问底，不弄明白不罢休。
自从他入职一来，我可没少被他纠缠，以致于如今我一看到他笑眯眯的模样，心里面都打颤。
毕竟我所知也有限，他问的问题又都是些“旁门左道”，有时候难免卡壳，面子上就多少有些挂不住了。
这不，这天一大早，我又被小王叫住了：
“胖哥，污水厂常用的明渠流量计，都有啥啊？”
我一愣，我就知道个巴歇尔槽，但听他话里的意思，很明显不仅仅是这一个。
小王见我吃瘪，哈哈一笑，说：
“平时都是你给我上课，今个就由我来给你上一课吧！”
我又好气又好笑，敢情这小子就是瞧我热闹来的啊.......
不过这点我的确是不太了解，正所谓三人行必有我师，反正左右也是无事，不如就听听这小子讲学，看他能讲出个啥花样来。
想到此节，我顺手拉过一把椅子做下，认真听小王白话起来。
小王咳了两声，清清嗓子后，煞有介事的跟我介绍起来。
等他一顿滔滔不绝后，我才发现，这小子果然是做足了功课，竟也说得头头是道。
正所谓好记性不如烂笔头，接下来我就把小王的这次“授课”，简单整理总结下，也算是给自己留个备份，万一哪天忘却了，也好方便翻阅回忆。
所谓的明渠流量计，就是由量水堰或者量水槽，搭配上水位流量转换仪表组成的一种污水厂常用的计量设备。
其中搭配使用的仪表除了能够完成水位流量的转换外，还能显示瞬时流量和累积流量，这点和我们常用的电磁流量计功能差不多。
一旦当水流流经标准堰或槽时，将形成液位与流量的对应关系，仪表首先会测量液位，再根据内置的相应计算公式转换成流量进行显示。
而对液位的测量，最常用的就是超声回波测距法。
就好比巴歇尔槽，一般情况下超声波固定探头会安装在量水堰或者量水槽水位观测点的上方，如下图所示。
▲巴歇尔槽和上方安装的超声波液位计
但常用的明渠流量计，却并非只有巴歇尔槽一种。
或者说，巴歇尔槽只是槽式明渠流量计的一种，除了槽式外，还有堰式。
那位说了：
“什么叫槽式，什么又叫堰式呢？”
所谓的堰式流量计，就是在流道中设置上部有缺口的板壁作为堰使用，流体被堰挡住后，水位就会有一定程度的升高，然后漫过缺口在向下游侧流去。
这时板壁上游侧水位与流量就有了对应关系，通过测量水位就可以计算出相对应的流量值。
而根据堰板缺口的形状，堰式又可以分为三角堰、矩形堰、等宽堰等。
▲三角堰明渠
那什么又叫槽式呢？
所谓的槽式流量计，就是在敞开流道的某部分做节流设计，然后水流流经此处时，流速就会增大，同时该部分的水位会下降。
而根据所测量的水位的下降量，进而求出相对应流量的装置，就叫做槽式流量计，例如大家都很熟悉的巴歇尔槽。
除此之外，现在还有一种不采用标准堰板或者标准槽的明渠流量计。
在测量时，只需要把超声波流量计的传感器放置于开放的水渠、水槽或者非满管流道的底部测量流速，再配以顶部超声波测量液位，即可换算出实时流量。
▲新型的明渠流量测量工艺
接下来，咱说说传统堰式和槽式明渠流量计的计算。
先说三角堰式明渠流量计的计算原理和公式。
▲三角堰明渠流量计结构示意图（注意，图中B代表行进渠槽宽度，m；D代表渠槽边墙高度，m；p代表堰高，m）
根据上述结构示意图中标注的数据，三角堰明渠流量计的流量计算公式，如下所示。
式中，qv-体积流量，m³/s；
Ce-流量系数（需查表）；
θ-三角缺口夹角，20°≤θ≤100°；
he-有效水头，m，he=h+Kh（其中h为实测水头，m；Kh为水头修正系数）。
再看看矩形堰渠流量计的计算原理和公式，其中矩形堰明渠流量计的结构示意简图如下所示。
▲矩形堰明渠流量计结构示意图（注意，b代表堰口宽度或喉道宽度，m；La代表上游连通管至堰板或喉道距离，m；hb代表下游实测水深，m）
根据上述结构示意图中标注的数据，矩形堰明渠流量计的流量计算公式，如下所示。
式中，qv-体积流量，m³/s；
Ce-流量系数（需查表）；
be-有效堰口宽度，m，be=b+Kb（其中b为实测堰口宽度，m；Kb为宽度修正系数）。
he-有效水头，m，he=h+Kh（其中h为实测水头，m；Kh为水头修正系数）。
最后再说说巴歇尔槽流量计的计算原理和公式，其中巴歇尔槽流量计的结构示意简图如下所示。
▲巴歇尔槽流量计结构示意图（注意，ha代表上游实测水深，m；L代表顺水流方向堰顶长度，m；L1代表收缩段长度，m；L2代表扩散段长度，m；B1代表收缩段进口宽度，m；B2代表扩散段出口宽度，m；La代表上游联通管至堰板或喉道的距离，m）
根据上述图示可知，巴歇尔槽为矩形横断面短喉道槽，由喉道上游均匀收缩段、喉道段和喉道下游均匀扩散段组成。
并且可以根据喉道完度分为三种类型：
（1）小型槽，其中b=0.076、0.152、0.228m；
（2）标准型槽，其中0.25m≤b≤2.4m；
（3）大型槽，其中3.05m≤b≤15.24m。
而在这三种巴歇尔槽中，咱们最常用就是标准型槽，也即0.25m≤b≤2.4m，而这种标准型巴歇尔槽的流量计算公式如下所示。
式中，qv-体积流量，m³/s；b-喉道宽度，m；ha-实测水头，m。
