[發明專利]一種分級測量式流量監測井及流量測量方法

在審

• 申請號: 202010120089.0
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111189504A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 薛峰;張萬里;程明濤;張鑫;孫飛
• 申請（專利權）人: 無錫市政設計研究院有限公司
• 主分類號: G01F15/18
• 分類號: G01F15/18;G01F1/52;G01N33/18;G01W1/14
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

1.一種分級測量式流量監測井，其特征在于：包括與進水管(1)連通的進水區(9)及與出水管(12)連通的排水區(11)，于所述進水區(9)的下游側及所述排水區(11)的上游側，分別沿立面設置兩堵相互平行的第一隔墻(7)與第二隔墻(14)，所述第一隔墻(7)與第二隔墻(14)之間形成有分級測流區(15)，其內沿水平方向平行設置若干根內徑不相同的測流管(6)，每根測流管(6)的兩端分別與進水區(9)、排水區(11)連通，每根測流管(6)上設有閥門(61)和流量計(62)，所述進水區(9)包括墊高一區(91)，所述墊高一區(91)內設有超聲波液位計(2)、流速計(3)以及水質監測儀器(4)。

2.根據權利要求1所述的分級測量式流量監測井，其特征在于：所述若干根測流管(6)的管徑依次減小，其中進水管(1)的管徑大于等于若干根測流管(6)中最大的管徑。

3.根據權利要求1所述的分級測量式流量監測井，其特征在于：所述墊高一區(91)的底部設有向上墊高的第一墊高部(8)，其頂面與進水管(1)的底面齊平。

4.根據權利要求1所述的分級測量式流量監測井，其特征在于：所述墊高一區(91)的與水流垂直方向的寬度和進水管(1)的管徑相同，墊高一區(91)向分級測流區(15)方向延伸設置有墊高二區(92)，所述墊高二區(92)底部設置有第二墊高部(13)，其頂面與測流管(6)的底面齊平。

5.根據權利要求4所述的分級測量式流量監測井，其特征在于：所述墊高一區(91)與墊高二區(92)通過沿寬度方向間隔設置的第三隔墻(17)劃分，第三隔墻(17)的頂部延伸至所述監測井的頂板(16)的位置上。

6.根據權利要求1所述的分級測量式流量監測井，其特征在于：所述分級測流區(15)與頂板(16)之間設置有旁通區(10)，所述旁通區(10)的一側通過設置在第二隔墻(14)上的過流孔(101)與排水區(11)連通，旁通區(10)的另一側與墊高二區(92)之間設有一旁通閘門(5)。

7.一種分級測量式流量監測井的流量測量方法，其特征在于：

其測量方法包含以下步驟：

S1：監測井及原始數據準備

首先利用分級測量式流量監測井，其包括與進水管(1)連通的進水區(9)及與出水管(12)連通的排水區(11)，于所述進水區(9)的下游側及所述排水區(11)的上游側，分別沿立面設置兩堵相互平行的第一隔墻(7)與第二隔墻(14)，所述第一隔墻(7)與第二隔墻(14)之間形成有分級測流區(15)，其內沿水平方向平行設置若干根內徑不相同的測流管(6)，每根測流管(6)的兩端分別與進水區(9)、排水區(11)連通，每根測流管(6)上設有閥門(61)和流量計(62)，所述進水區(9)包括墊高一區(91)，所述墊高一區(91)內設有超聲波液位計(2)、流速計(3)以及水質監測儀器(4)；

在分級測流區(15)，其內沿水平方向平行設置三根內徑不相同的測流管(6)；進水管(1)的管徑為d，三根測流管(6)的管徑由大到小依次為D3、D2及D1，三根測流管(6)的最大測流量分別為Q3、Q2及Q1，其中管徑為D3的測流管(6)水流量的測流范圍為Q3～Q2，管徑為D2的測流管(6)的測流范圍為Q2～Q1，管徑為D1的測流管(6)的測流范圍為Q1～Q0，Q3＞Q2＞Q1＞Q0，Q0代表水流量為零；

S2：進水量估算

利用超聲波液位計(2)、流速計(3)讀取墊高一區(91)的液位h、流速v，利用Q＝h*v*d，其中h＝過水斷面液位，v＝流速，d＝過水斷面寬度，可粗略計算出進水流量Q。

S3：閥門控制與進水流量的檢測與記錄

若Q∈Q3～Q2,那么開啟管徑為D3測流管閥門(61)，其余兩個測流管的閥門處于關閉狀態，利用流量計(62)進行流量的持續監測與記錄。

若Q∈Q2～Q1,那么開啟管徑為D2測流管閥門(61)，其余兩個測流管的閥門處于關閉狀態，利用流量計(62)進行流量的持續監測與記錄。

若Q∈Q1～Q0,那么開啟管徑為D1測流管閥門(61)，其余兩個測流管的閥門處于關閉狀態，利用流量計(62)進行流量的持續監測與記錄。

S4：應急處理步驟

若測流管(6)的閥門(61)及流量計(62)發生故障時，打開旁通閘門(5)，進行檢修更換。