TIÊU CHUẨNrnNGÀNH

rnrn

10TCNrn922:2006

rnrn

MÁYrnNÔNG LÂM NGHIỆP VÀ THUỶ LỢI – ĐO LƯU LƯỢNG NƯỚC TRONG KÊNH HỞ BẰNG ĐẬP TRÀNrnTHÀNH MỎNG VÀ MÁNG LƯỜNG VENTURI PHẦN 1(a): ĐẬP TRÀN THÀNH MỎNG

rnrn

1.rnPhạm vi áp dụng

rnrn

1.1. Tiêu chuẩn nàyrnqui định phương pháp đo lưu lượng nước trong kênh hở bằng đập tràn thành mỏng khía hình tam giác (khía chữ V) và hình chữ nhật vớirnđiều kiện dòng chảy không có tổn thất cục bộ, mặt thoáng tự do và ổn định.

rnrn

1.2. Hệ số xác địnhrnlưu lượng qui định trong tiêu chuẩn này chỉ áp dụng đối với nước trong dảirnnhiệt độ từ 5⁰C đến 30⁰C. Ngoài dải nhiệt độ quy địnhrntrên, hệ số xác định lưu lượng có sai số nhỏ không đáng kể, trừ trường hợp cột nước tràn quá nhỏ.

rnrn

1.3. Hệ số xác địnhrnlưu lượng ở các công thức trong tiêu chuẩn này được qui định cụ thể cho từng loạirnđập tràn thành mỏng và tính chất dòng chảy.

rnrn

2.rnTài liệu viện dẫn

rnrn

●ISO 1438-1:1980 Đornlưu lượng nước trong kênh hở sử dụng đập tràn và máng lường. Phần 1:Đập trànrnthành mỏng.

rnrn

● TCVN 6816:2001 Đo lưurnlượng chất lỏng và chất khí trong ống dẫn kín- Phương pháp ứng dụng máy đo lưurnlượng siêu âm thời gian đi qua.

rnrn

● ISO 772:1996 Máy nông lâm nghiệp và thủy lợi – Các thông sốrnthủy lực của nước dùng trong nông nghiệp và thủy lợi – Thuật ngữ, định nghĩa vàrnký hiệu.

rnrn

● 10TCN 769-2006 Máy nông lâm nghiệp và thủy lợi – Xác địnhrnlưu lượng chất lỏng trong kênh hở và ống dẫn không đầy – Hướng dẫn sử dụngrnthiết bị đo siêu âm Doppler

rnrn

● 10TCN 767- 2006 Máy nông lâm nghiệp và thủy lợi – Xác địnhrnlưu lượng chất lỏng trong kênh hở và ống dẫn không đầy – Nguyên tắc chung lựa chọnrnphương pháp đo.

rnrn

●10TCN 768- 2006 Máy nông lâm nghiệp và thủy lợi – Xác địnhrnlưu lượng chất lỏng trong kênh hở và ống dẫn không đầy – Nguyên tắc chung lựarnchọn cấu trúc đo lường.

rnrn

3.rnThuật ngữ và định nghĩa

rnrn

Trongrntiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa qui định trong ISO 772: và các thuậtrnngữ định nghĩa sau

rnrn

4.rnNguyên tắc chung

rnrn

Lưu lượng nước chảy qua đập tràn thành mỏngrnlà hàm số phụ thuộc vào cột nước tràn, kích thước, hình dạng và tiết diện dòngrnchảy qua đập tràn. Hệ số lưu lượng thực nghiệm phụ thuộc vào cột nước, các đặcrntính hình học của đập tràn, đoạn kênh dẫn và tính chất động học của nước.

rnrn

5. Lắp đặt

rnrn

5.1. Khái quát chung

rnrn

Yêu cầurnchung về lắp đặt đập tràn được quy định trong các điều-5.2 và 5.3. Yêu cầu đốirnvới các loại đập tràn có đặc thù riêng được quy định trong các điều 8 và 9.

rnrn

5.2. Lựa chọn vị trírnlắp đặt

rnrn

5.2.1.rnKiểu đập tràn sử dụng để đo lưu lượng nước, được xác định một phầnrntùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của vị trí dự kiến lắp đặt.

rnrn

5.2.2.rnỞ một số điều kiệnrnthiết kế và sử dụng, đập tràn được lắp đặt trong máng lường hình chữ nhật hoặcrntrong hộp đập tràn, mô phỏng điều kiện dòngrnchảy trong máng lường hình chữ nhật.

rnrn

5.2.3. Ở một sốrnđiều kiện khác, cho phép lắp đặt đập tràn trong kênh tự nhiên cũng như trongrnmáng lường hay trong hộp đập tràn, hoàn toàn không có sự khác biệt đáng kể vềrncấp chính xác đo lường. Các yêu cầu liên quan đến các vị trí lắp đặt đặc thùrnđược qui định tại điều-5.3.

rnrn

5.3. Điều kiện lắprnđặt

rnrn

5.3.1. Khái quátrnchung

rnrn

Lưu lượngrndòng chảy qua đập tràn phụ thuộc nhiều vào đặc điểm vật lý của đập tràn và kênhrnđập tràn. Đập tràn thành mỏng đặc biệt phụ thuộc vào các đặc tính của hệ thốngrnđiều chỉnh phân bố vận tốc trong đoạn kênh dẫn đo lường, đặc điểm kết cấu xâyrndựng và phải duy trì bảo dưỡng tỷ mỉ đỉnh đập tràn để phù hợp với các đặc tínhrnkỹ thuật của đập tràn tiêu chuẩn.

rnrn

5.3.2. Đập tràn

rnrn

5.3.2.1. Đập tràn thành mỏng phải được lắp đặt thẳng đứng và vuôngrngóc với hai bờ thành kênh. Chỗ giao nhau của đập tràn với bờ thành và đáy kênhrnphải kín và chắc chắn. Đập tràn phải chịu được tác động của dòng chảy lớn nhấtrnmà không bị biến dạng hay hư hỏng.

rnrn

5.3.2.2. Giới hạn thực tế các trạng thái liên quan đến các công thức tính lưu lượng như chiều rộngrntối thiểu, chiều cao tối thiểu của đập tràn, cột nước tràn tối thiểu, các tỷ sốrnh/p và b/Blớn nhất (Trong đó: h – Cột nước tràn đo được, prn– Độ cao đỉnh đập tràn so với đáy, b – Chiều rộng đo đượcrncủa khía đập tràn và B – Chiều rộng kênh dẫn phía thượng lưu).

rnrn

5.3.3. Đoạn kênh dẫnrnthượng lưu

rnrn

5.3.3.1. Trongrntiêu chuẩn này qui định, đoạn kênh dẫn thượng lưu là một phần của kênh đậprntràn, kéo dài từ đập tràn về phía thượng một khoảng không ít hơn 10 lần chiềurnrộng ngọn nước tràn tại cột nước cực đại. Nếu đập tràn lắp đặt trong hộp đậprntràn, chiều dài của hộp phải bằng chiều dài của đoạn kênh dẫn phía thượng lưurnđã quy định ở trên.

rnrn

5.3.3.1. Đoạn kênhrndẫn phía thượng lưu phải có chiều dài đủ lớn để đảm bảo dòng chảy đồng nhất, ổnrnđịnh và có vận tốc gần đúng với phân bố vận tốc dòng chảy trong kênh thẳng.rnTrong hình-1 cho biểu đồ phân bố vận tốc dòng chảy qua tiết diện hình chữ nhậtrnphía thượng lưu do ảnh hưởng của đập tràn trong đoạn kênh thẳng.

rnrn

rnrn

Hình 1– Minhrnhọa phân bố vận tốc trong tiết diện hình chữ nhật, đoạn kênh thẳng phía thượngrnlưu do ảnh hưởng của đập tràn

rnrn

a)- Vớirn(p+h)/B=1/2; b)- Với (p+h)/B=2; c)- Với (p +h)/B =3.

rnrn

5.3.3.2. Các váchrnngăn ổn định dòng và thiết bị nắn thẳng dòng được sử dụng để tái tạo sự phân bốrnchuẩn của vận tốc trong đoạn kênh dẫn thượng lưu, nhưng chúng phải được lắp đặtrntrước đập tràn ở khoảng cách không nhỏ hơn chiều dài tối thiểu của đoạn kênhrndẫn phía thượng lưu đã quy định trong tiêu chuẩn này.

rnrn

5.3.3.3. Nếu cộtrnnước tràn cực đại cần đo bị giới hạn đến 2/3p đối với tất cả các loạirnđập tràn, có thể sử dụng thiết bị nắn dòng để giảm chiều dài hiệu lực của đoạnrnkênh dẫn phía thượng lưu tới B + 3h_max đối với đập tràn hìnhrntam giác và đập tràn hình chữ nhật; và tới B + 5h_max đối vớirnđập tràn đỉnh rộng (b=B). Giới hạn này là cần thiết do sự biến dạng củarnphân bố vận tốc trong đoạn kênh dẫn thượng lưu và khi dòng chảy tràn qua đỉnhrncác thiết bị nắn dòng và các vách ngăn ổn định dòng trong trường hợp cột nướcrntrên đập tràn quá cao.

rnrn

CHÚ THÍCH – Để đạt được mục đích trên, đặcrnđiểm kỹ thuật của thiết bị nắn thẳng dòng phải có ít nhất 4 tấm vách ngănrnphẳng, đục lỗ, có tỷ lệ diện tích các lỗ từ 40% đến 60% diện tích vách ngăn,rnkhoảng cách giữa các tấm vách phải cách nhau tối thiểu 0,2m. Các lỗ trên cácrntấm vách phải phân bố đều và đồng nhất. Hướng dẫn thiết kế và lắp đặt vách ổnrnđịnh dòng trình bày trong phụ lục B.

rnrn

5.3.3.3. Ảnhrnhưởng của đoạn kênh dẫn phía thượng lưu gia tăng khi tỷ số h/p và b/Brntăng. Nếu hệ thống đập tràn lệ thuộc vào sự phân bố vận tốc dòng chảy, thườngrnlà không đồng nhất, sai số tính toán lưu lượng nước phải kiểm tra lại bằng cácrnphương pháp đo lưu lượng khác tại dải đo lưu lượng điển hình.

rnrn

5.3.4. Đoạn kênh dẫnrnhạ lưu

rnrn

Ảnh hưởngrncủa hình dạng và kích thước đoạn kênh dẫn phía hạ lưu đập tràn là không đángrnkể, nhưng mức nước trong đoạn kênh hạ lưu phải thấp đáng kể so với đỉnh đập đểrnđảm bảo dòng chảy tự do và thoáng khí. Dòng chảy chảy tự do (không bị ngập) chỉrnđược đảm bảo khi dòng chảy qua đập tràn không phụ thuộc vào mức nước trong đoạnrnkênh dẫn phía hạ lưu. Dòng chảy thoáng khí được đảm bảo khi áp suất không khírnmặt dưới ngọn nước hoàn toàn bằng áp suất khí quyển. lớp nước tràn chảy qua đậprnkhông tạo thành túi khí.

rnrn

6.rnĐo cột nước tràn

rnrn

6.1. Thiết bị đo cộtrnnước

rnrn

6.1.1.rnĐể đạt được cấp chính xác đo lưu lượng nước theo công bố đối vớirnđập tràn tiêu chuẩn, cột nước tràn phải được đo bằng móc đo mức với cấp chínhrnxác phòng thí nghiệm, thiết bị đo khoảng cách điểm chính xác, hoặc các thiết bịrnđo khác phải có cấp chính xác tương đương. góc vát đỉnh miệng đập tràn, khoảngrncách điểm đo cột nước tràn, áp kế và các thiết bị đo khác phải có độ chính xácrntương đương và được hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm.

rnrn

6.1.2.rnPhải sử dụng phao đo và thiết bi đo mức tự động nếu cần đo/ghi dữ liệurncột nước liên tục. Khi không có yêu cầu cấp chính xác đo cao, có thể chấp nhậnrnsử dụng cột tiêu đo (cột thủy chí) và thước dây.

rnrn

Yêu cầu chi tiết áprndụng cho thiết bị đo cột nước qui định trong ISOrn4373.

rnrn

6.2. Bình lắng sóng đo cột nước đập tràn

rnrn

6.2.1. Trongrntrường hợp cá biệt, khi vận tốc bề mặt nhỏ và nhiễu loạn dòng chảy trong đoạnrnkênh dẫn phía thượng lưu nhỏ không đáng kể, cột nước có thể đo trực tiếp trongrnkênh dẫn phía thượng lưu (ví dụ, bằng giá trị trung bình của thiết bị đo khoảngrncách điểm, lắp phía trên mặt nước). Tuy nhiên, để tránh ảnh hưởng của sự daornđộng mức nước do song đánh, dòng chảy xoáy hoặc rung động, cột nước tràn phảirnđược đo trong bình lắng sóng.

rnrn

6.2.2.rnCác bình lắng sóng đo cột nước phải nối với kênh dẫn phía thượngrnlưu bằng ống dẫn thích hợp, trong trường hợp cần thiết có thể trang bị van điềurnchỉnh để giảm rung động. Các ống dẫn, thiết bị nối tới từ đáy kênh hoặc váchrnngăn hoặc ống tĩnh điện đặt ở vị trí đo cột nước tràn được chế tạo riêng.

rnrn

6.2.3.rnCác yêu cầu khác chi tiết về bình lắng sóng đo cột áp qui địnhrntrong ISO 4373 hoặc các tài liệu kỹ thuật liên quan.

rnrn

6.3. Vị trí đo cộtrnnước đập tràn

rnrn

6.3.1.rnĐặt vị trí đo cột nước ở khoảng cách đủ xa về phía thượng lưu đểrntránh vùng mực nước thấp gây nên do sự tạo thành ngọn nước. Mặt khác, khoảngrncách từ chỗ lắp đặt bình lắng song phải đủ gần đập tràn để tổn thất về cột áprntrong giữa chúng là không đáng kể. Đối vớirncác đập tràn qui định trong tiêu chuẩn này, vị trí đo cột nước thích hợp córnkhoảng cách đến đập tràn bằng 4 đến 5 lần cột nước cực đại h_max trong đoạn kênh phía thượng lưu.

rnrn

6.3.2.rnNếu vận tốc cao xuất hiện trong đoạn kênh phía thượng lưu hoặcrnnhiễu loạn trên bề mặt nước, dao động cột nước tại vị trí đo do các tỷ số h/prnvà b/B cao, có thể phải lắp đặt thêm vài cửa vào áp suất để bảo đảm cộtrnnước tràn đo được trong bình lắng sóng là giá trị trung bình của một số cácrnđiểm đo khác nhau.

rnrn

6.4. Mặtrnphẳng mặt chuẩn đo cột nước đập tràn

rnrn

6.4.1.rnĐộ chính xác đo cột nước phụ thuộc nhiều vào việc xác định mặtrnphẳng chuẩn (mặt phẳng cơ sở), được xác định như là số đọc của thiết bị đo ứngrnvới mức (độ cao) của đỉnh đập tràn (đập tràn hình chữ nhật) hoặc mức của đỉnhrnkhía đập tràn (đập tràn khía hình tam giác). Khi cần thiết, mặt chuẩn phải đượcrnkiểm tra.

rnrn

6.4.2.rnCó nhiều phương pháp xác định mặt chuẩn được chấp nhận. Phươngrnpháp điển hình cho đập tràn hình tam giác và hình chữ nhật được trình bày trongrnđiều-8 và điều-9.

rnrn

7.rnBảo trì, bảo dưỡng đập tràn

rnrn

Bảo trì, bảo dưỡng đập tràn và kênh đập tràn là biện pháprncần thiết để đảm bảo các phép đo chính xác.

rnrn

7.1. Đoạn kênh dẫn phải được làm sạch bùn, cát, thực vậtrnvà các vật cản khác có thể gây tác động xấu lên điều kiện dòng chảy quy địnhrnđối với hệ thống đập tràn tiêu chuẩn. Phải đảm bảo đoạn kênh phía hạ lưu sạch,rnkhông có vật cản để tránh các nguyên nhân gây hiện tượng ngập nước hoặc mất khảrnnăng thông thoáng toàn phần của ngọn nước trong mọi điều kiện dòng chảy.

rnrn

7.2.rnThành (tấm chắn) đập tràn phải được giữ sạch và cố định chắc chắn. Trong quárntrình làm sạch, phải thận trọng để không làm hư hỏng đỉnh hoặc khía đập tràn,rnđặc biệt là mặt và các cạnh thành đập phía thượng lưu đập tràn. Đặc tính kỹrnthuật của các kết cấu về các vấn đề nhạy cảm này phải được soát xét trước khirntiến hành bảo trì bảo dưỡng.

rnrn

7.3. Thiết bị đo cột nước kiểu áp kế, ống nối, bình lắng sóngrnphải được làm sạch và kiểm tra để đảm bảo độ kín khít. Móc đo mức nước hayrnthước đo điểm, áp kế, phao đo hay các thiết bị đo khác được sử dụng để đo cộtrnnước phải được kiểm tra định kỳ để đảm bảo độ chính xác.

rnrn

7.4. Phải giữ gìn sạch sẽ các lỗ đột trên tấm ngăn cách, sao chorntỷ lệ diện tích mở (mặt thoáng) luôn lớn hơn 40%, nếu sử dụng thiết bị nắnrnthẳng dòng.

rnrn

8.rnĐập tràn thành mỏng hình chữ nhật

rnrn

8.1. Phân loại đập tràn

rnrn

Đập trànrnthành mỏng hình chữ nhật là nhóm lớn, Trong đó gồm có hai kiểu chính:

rnrn

a) Đập tràn thành mỏngrnkhía hình chữ nhật, là loại hình cơ bản (tiêu chuẩn).

rnrn

b) Đậprntràn thành mỏng đỉnh rộng (full-width), ít khi sử dụng.

rnrn

Trongrnhình-2 minh họa hình dáng đập tràn cơ bản, có giá trị tỷ lệ b/B và h/p trungrnbình. Nếu b/B=1, tức là chiều rộng của đập tràn bằng chiều rộng kênh dẫn đo lường,rnkhi đó đập tràn thành mỏng thuộc loại đỉnh rộng (full-width) hay còn xem là đậprntràn “không phổ biến” vì không có sự co hẹp bên sườn ngọn nước đập tràn.

rnrn

8.2. Yêu cầu kỹ thuậtrnđập tràn tiêu chuẩn

rnrn

8.2.1 Đập tràn tiêu chuẩn bao gồm khía hình chữ nhật phải thẳngrnđứng, thành mỏng. Thành đập phải phẳng, cứng vững và vuông góc với các bờ thànhrnđập và đáy đoạn kênh dẫn phía thượng lưu. Bề mặt thành mỏng phía thượng lưurnphải nhẵn (vùng lân cận khía thành đập, bề mặt phải đạt được gia công đạt độrnbóng tương đương với độ bóng của bề mặt cuộn thép gia công cán).

rnrn

rnrn

8.2.2.rnĐường tâm đối xứng của khía đập tràn phải cách đềurnhai thành bờ kênh. Bề mặt đỉnh miệng đập tràn phải phẳng, nằm trong mặt phẳngrnngang, tạo thành góc nhọn tại chỗ giao nhau với mặt thành đập phía thượng lưu.rnChiều rộng của bề mặt đỉnh đập, đo vuông góc với mặt thành đập, phải nằm trongrnkhoảng từ 1 đến 2mm. Mặt bên của khía đập tràn phải “thẳng đứng”, bề mặt phảirntạo thành góc nhọn với mặt phía thượng lưu của tấm chắn thành đập. Trong số ítrntrường hợp đối với đập tràn đỉnh rộng, đỉnh đập tràn kéo dài tới thành bờ kênh,rnvùng lân cận đỉnh đập tràn phải phẳng và nhẵn (xem thêm điều-8.3).

rnrn

8.2.3. Để đảm bảo góc phía thượng lưu của đỉnh với thành bênrncủa khía đập tràn nhọn, chúng phải được chế tạo hoặc mài dũa vuông góc với mặtrnphía thượng lưu của tấm chắn thành đập, không có gờ ráp, vết xước và chịu đượcrnmài mòn đối với vải hoặc giấy ráp.

rnrn

8.2.4.rnPhải cắt vát gờ phía hạ lưu của khía đập tràn, nếu thành đập dầy hơn bề rộngrnlớn nhất cho phép của bề dày mặt khía đập. Mặt vát phải tạo thành góc không nhỏrnhơn p/4 radianrn(45⁰) với đỉnh và các mặt bên của khía đập tràn (xem hình-2). Tấmrnthành đập tràn tại vùng lân cận khía đập tràn nên được chế tạo bằng kim loạirnchống rỉ. Nếu không, các bề mặt đòi hỏi nhẵn và các góc nhọn phải được bảo vệrnbằng màng hoặc lớp phủ thích hợp (ví dụ dầu, sáp, silicon…), bôi lên bằng vảirnmềm.

rnrn

8.3. Quy cách kỹ thuật lắp đặt

rnrn

8.3.1.rnTuân thủ các điều kiện lắp đặt qui định trong điều-5. Nhìn chung,rnđập tràn phải được lắp đặt trong đoạn kênh tiết diện hình chữ nhật thẳng, nằmrnngang đến mức có thể. Tuy nhiên, nếu độ mở hiệu lực của khía đập tràn đủ nhỏ sornvới mặt cắt ngang của đoạn kênh thượng lưu dẫn đến vận tốc dòng chảy trong đoạnrnkênh đo lường cũng rất nhỏ, khi đó hình dáng biên dạng kênh đo lường có ảnhrnhưởng không đáng kể.

rnrn

8.3.2.rnTrong mọi trường hợp, dòng chảy trong đoạn kênh đo lường phải đồngrnnhất và ổn định. theo qui định tại điều-5.3.3.

rnrn

8.3.3.rnNếu chiều rộng của đập tràn bằng chiều rộng của đoạn kênh dẫn phíarnthượng lưu (đập tràn đỉnh rộng), các mặt thành bờ kênh phía thượng lưu tính từrnthành đập tràn phải thẳng đứng, bằng phẳng, song song và nhẵn (đạt độ bóngrntương đương với độ bóng của bề mặt cuộn thép gia công cán). Các mặt thành bờrnkênh bên trên độ cao của đỉnh đập tràn đỉnh rộng phải kéo dài ít nhất bằng 0,3h_maxrnvề phía hạ lưu tính từ mặt phẳng đập tràn. Dòng chảy thoáng qua đập tràn (ngọnrnnước không có lồng khí do) chỉ được đảm bảo khi thỏa mãn các điều kiện qui địnhrntại điều-5.3.4.

rnrn

8.3.4.rnĐáy đoạn kênh đo lường phía thượng lưu phải nhẵn, phẳng và nằmrnngang khi độ cao đỉnh đập tràn (p) so với đáy kênh nhỏ và/hoặc tỷ số h/prnlớn. Đối với đập tràn hình chữ nhật, đáy phải nhẵn, phẳng, nằm ngang, đặc biệtrnkhi p < 0,1m và/hoặc tỷ số h_max/p > 1. Các điềurnkiện bổ sung khác được quy định cho từng công thức tính lưu lượng cụ thể đượcrnqui định trongrncác điều-8.6 và điều-8.7.

rnrn

8.4. Quy cách kỹ thuật đo cột nước tràn

rnrn

8.4.1.Quyrnđịnh chung

rnrn

Phải tuânrnthủ nghiêm ngặt các điều kiện qui định trong các điều-6.1, điều-6.2 và điều-6.3,rnkhông có trường hợp ngoại lệ.

rnrn

8.4.2. Xác định mặtrnphẳng chuẩn

rnrn

Mặt phẳngrnchuẩn đo cột nước tràn phải được xác định một cách cẩn trọng, và phải được kiểmrntra khi cần thiết. Phương pháp điển hình được thừ nhận để xác định mặt chuẩnrnđối với đập tràn thành mỏng hình chữ nhật được mô tả dưới đây:

rnrn

rnrn

a) Mựcrnnước tĩnh trong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu được tháo bớt đến mức sát bênrndưới đỉnh đập tràn;

rnrn

b) Lắprnđặt móc đo di động phía trên đoạn kênh dẫn thượng lưu tại vị trí gần đỉnh đậprntràn;

rnrn

c) Đặtrntrục thiết bị đo chính xác theo phương nằm ngang, với một điểm nằm trên đỉnhrnđập tràn và điểm kia nằm trên móc đo của máy đo di động (thiết bị đo mức đãrnđược căn chỉnh để giữ mức ở vị trí xác định), đọc và ghi dữ liệu đo;

rnrn

d) Hạrnthấp thiết bị đo mức di động tới mặt nước trong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu,rnđọc và ghi lại số liệu đo. Dò chỉnh thiết bị đo mức cố định, đọc và ghi dữ liệurntại bình lắng sóng đo cột nước;

rnrn

e) Hiệurncủa hai số đọc trên thiết bị đo mức di động, cộng vào kết quả đo đọc trên thiếtrnbị đo cố định cho trị số mức đo chuẩn (cơ sở) đối với thiết bị đo cố định.

rnrn

f) Trongrnhình-3 minh họa cách sử dụng quy trình xác định mặt phẳng chuẩn để đo cột nướcrnbằng thiết bị đo mức di động, lắp đặt thuận lợi trên thành đập.

rnrn

8.5. Công thức tổng quát tính lưu lượng

rnrn

Công thức tính lưu lượng nước chảy qua đậprntràn thành mỏng hình chữ nhật được trình bày cho hai loại đập tràn:

rnrn

a) Đập tràn thành mỏng hìnhrnchữ nhật tiêu chuẩn (cho mọi giá trị của b/B).

rnrn

b) Đập tràn mỏng hình chữ nhậtrnđỉnh rộng (chob/B = 1,0).

rnrn

Các ký hiệu sử dụng trong biểu thức được qui định nhưrnsau:

rnrn

Q – Lưu lượng dòng chảy, m³/s;

rnrn

C – Hệ số lưu lượng (không thứrnnguyên);

rnrn

g – Gia tốc trọng trường, m/s²;

rnrn

b – Chiều rộng khía đập tràn đo được, m;

rnrn

B – Chiều rộng đoạn kênh dẫn, m;

rnrn

h – Độ cao cột nước đo được, m;

rnrn

p – Độ cao của đỉnh đập tràn so với đáy, m;

rnrn

8.6. Công thức tính lưu lượng nước qua đập tràn thành mỏng hìnhrnchữ nhật tiêu chuẩn cho mọi giá trị b/B)

rnrn

8.6.1. Biểu thức Kindsvater-Carter

rnrn

Biểu thức Kindsvater-Carter áp dụng cho loại đập trànrnthành mỏng hình chữ nhật tiêu chuẩn:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

C_e – Hệ số lưu lượng;

rnrn

b_e – Chiều rộng hiệu lực, m;

rnrn

h_e – Cộtrnnước tràn hiệu lực,rnm.

rnrn

Trong hình-4 giớirnthiệu C_e xác định bằng thực nghiệm, phụ thuộc vào tỷ số h/prnứng với các giá trị b/B khác nhau. Các giá trị C_erntương ứng với các giá trị trung gian b/B đượcrnxác định bằng phương pháp nội suy.

rnrn

Hệ số lưu lượng C_e thực nghiệm là hàm số củarnhai biến số, được tính theo công thức:

rnrn

rnrn

Trong đó: Chiều rộng b_evà cột nước h_ernhiệu lựcđược xác định theo công thức

rnrn

b_e=b +rnk_b(3)

rnrn

h_e = h +rnk_h(4)

rnrn

Trong đó k_bvà k_h là cácrnhệ số bù thực nghiệm, biểu thị bằng m, đối với các ảnh hưởng của tổ hợp hiệurnứng của độ nhớt và áp suất trên mặt nước thoáng.

rnrn

Trên hình-5 cho đường cong quan hệ của các giá trị k_b, xác địnhrnbằng thực nghiệm phụ thuộc vào tỷ số b/B.

rnrn

Kết quả thực nghiệm cho thấy hằng số k_hrncó trị số bằng 0,001m khi đập tràn được xây dựng tuân thủ nghiêm ngặt các yêurncầu kỹ thuật qui định trong tiêu chuẩn này.

rnrn

rnrn

Với các giá trị trung gian b/B trong hình-4, C_erncó thể xác định đượcbằng phương pháp nộirnsuy như sau:

rnrn

rnrn

Đốirnvới các trị số trung gian b/B, côngrnthức C_e có thể xác định đượcrnbằng nội suy.

rnrn

8.6.3 Giới hạn thực tế của h/p, h, b và p

rnrn

Giới hạn thực tế được đặt ra cho tỷ số h/p vì những khó khăn khi đorncột áp và sai số gây nên bởi sóng trào đột ngột trong đoạn kênh thượng lưu khirnmà tỷ số h/p lín hơn trị số giới hạn.

rnrn

Giới hạn đặt ra cho h nhằm tránh ảnh hưởng của hiện tượngrn“bó” ngọn nước xuất hiện khi cột nước quáthấp.rn

rnrn

Giới hạnrnđặt ra cho b vì độ không đảm bảo đo của tổ hợp hiệu ứng độ nhớt và sứcrncăng bề mặt, phản ánh qua hệ số k_btại các trị số rất nhỏ củarnb. Giới hạn đặt ra cho p và (B- b) nhằm tránh ảnh hưởngrnkhông ổn định của xoáy nước trên bề mặt, hình thành trong các góc giữa thành bờrnkênh và đập tràn khi p và (B – b) có trị số nhỏ.

rnrn

Trongrnthực tế, một cách thận trọng chọn đặt các trị số giới hạn cho công thứcrnKindsvater-Carter như sau:

rnrn

a) h/prn≤ 2,5;

rnrn

b) hrn≥ 0,03m;

rnrn

c) b ≥ 0,15m;

rnrn

d) prn≥ 0,10m;

rnrn

e) hoặc là (B – b)/2 =0 (cho đập tràn đỉnhrnrộng), hoặc là (B – b)/2 ≥ 0,10m (chođậprntràn co hẹp).

rnrn

rnrn

Các giới hạn thực tế áp dụng chobiểurnthức SIA là:

rnrn

a) h/p ≤ 1,0;

rnrn

b) b/Brn≥ 0,3;

rnrn

c) 0,025 B/brn≤ h ≤ 0,80m;

rnrn

d) prn≥ 0,30m.

rnrn

Đối vớirnđập tràn đỉnh rộng, công thức (14) có dạng rút gọn:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

 C_ern= 0,602 + 0,083 h/p  (17)

rnrn

 h_e=h +rn0,001 2              (18)

rnrn

Giới hạn thựcrntế áp dụng chocôngrnthức Rehbock như sau:

rnrn

a)rnh/p ≤ 1,0;

rnrn

b)rn0,03 m≤ h ≤ 0,75m;

rnrn

c)rnb ≥ 0,30m;

rnrn

d) p≥0,10m.

rnrn

rnrn

V_a – Vận tốc trung bìnhrntrong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu, V_arn= Q/A_a;

rnrn

A_a – Diện tích tiếtrndiện dòng chảy tại vị trí đo cột nước, m².

rnrn

VìV_a là hàm số của Q,rnphải được tính bằng phương pháp xấp xỉ kế tiếp

rnrn

Giá trị thực tế áprndụng cho công thức IMFT là:

rnrn

a) h/p≤ 2,5;

rnrn

b) hrn≥ 0,03m;

rnrn

c) brn≥ 0,20m;

rnrn

d) p ≥ 0,10m.

rnrn

8.7.3. Công thức JIS

rnrn

Công thức JISrncó dạng làsau:

rnrn

Q = C.b.h^3/2

rnrn

Trong đó:

rnrn

rnrn

 e= 0 khi p £ 1 m

rnrn

e= 0,55 (p -1) khip>1m

rnrn

Giới hạn thực tế áp công thức JIS là như sau:

rnrn

a) h/prn≤ 0,667;

rnrn

b) 0,03m <rnh < 0,80m và h≤ b/4;

rnrn

c) brn≥ 0,50m;

rnrn

d) 2,50m <rnp < 0,30m.

rnrn

Công thứcrntính lưu lượng nước của JIS được khuyến cáo sử dụng trong trường hợp chiều dàirnhiệu lực của đoạn kênh thượng lưu đã được rút gọn do sử dụng thiết bị nắn dòng.rn

rnrn

8.8. Độ chính xác của hệ số lưu lượng

rnrn

Độ chínhrnxác đo lưu lượng nước trong trường hợp sử dụng đập tràn thành mỏng hình chữrnnhật, trước tiên phụ thuộc vào độ chính xác đo cột nước và kết quả đo chiềurnrộng đập tràn áp dụng cho các công thức tính lưu lượng và các hệ số sử dụng.rnPhải thận trọng thực hiện và kiểm tra từng bước các khâu xây dựng, lắp đặt theorncác điều kiện qui định trong tiêu chuẩn này nhằm đạt được độ không đảm bảo đorn(độ KĐBĐ) xác định lưu lượng (với độ tin cậy 95%), độ KĐBĐ hệ số lưu lượng:rnkhông lớn hơn 1,5% đối với tỷ số h/p nhỏ hơn 1,0, không lớn hơn 2% đốirnvới h/p trong khoảng từ 1,0 đến 1,5 và không lớn hơn 3% – đối với tỷ số h/prntừ 1,5 đến 2,5. Độ tin cậy chỉ được đảm bảo khi các giá trị h, b, p, h/prnvà (B -b)/2 thỏa mãn các qui định trong các điều-8.6 và 8.7.

rnrn

9.rnĐập tràn thành mỏng khía hình tam giác

rnrn

9.1. Đặc tínhkỹ thuật củarnđậpؠtràn tiêu chuẩn

rnrn

9.1.1.rnĐập tràn thành mỏng khía hình tam giác bao gồm: KhíQ đậpؠtràn hìnhؠtam giácrnthẳngؠđứng, tấmؠchắn (thànhؠđập) mỏng. Sơ đồ minh hoạ đập trànrnthànhؠmỏngؠkhíaؠhình tam giác cho trong hình-6. Thành đập phải phẳng, cứngrnvững, vuông góc với hai thành bờ và đáy kênh. Mặt đập tràn phía thượng lưu phảirnnhẵn (vùng lân cận khía thành đập, bề mặt phải đạt được gia công đạt độ bóngrntương đương với độ bóng của bề mặt cuộn thép gia công cán).

rnrn

rnrn

Hình 6- Đập tràn thành mỏng khía hình tam giác

rnrn

9.1.2. Đường tâm đối xứng của khía đập tràn phải cách đềurnhai thành bờ kênh. Bề mặt đỉnh miệng đập tràn phải phẳng, nằm trong mặt phẳngrnngang, tạo thành góc nhọn tại chỗ giao nhau với mặt thành đập phía thượng lưu.rnChiều rộng của bề mặt khía đập tràn, đo vuông góc với mặt thành đập, phải nằmrntrong khoảng từ 1 đến 2mm.

rnrn

9.1.3. Đểrnđảm bảo góc phía thượng lưu của đỉnh với thành bên của khía đập tràn nhọn,rnchúng phải được chế tạo hoặc mài dũa vuông góc với mặt phía thượng lưu của tấmrnchắn thành đập, không có gờ ráp, vết xước và chịu được mài mòn đối với vải hoặcrngiấy ráp.

rnrn

9.1.4.rnPhải cắt vát gờ phía hạ lưu của khía đập tràn, nếu thành đập dầy hơn bề rộngrnlớn nhất cho phép của bề dày mặt khía đập,. Mặt vát phải tạo thành góc khôngrnnhỏ hơn p/4 radianrn(45⁰) với đỉnh và các mặt bên của khía đập tràn (xem hình 6). Tấmrnthành đập tràn tại vùng lân cận khía đập tràn nên được chế tạo bằng kim loạirnchống rỉ. Nếu không, các bề mặt đòi hỏi nhẵn và các góc nhọn phải được bảo vệrnbằng màng hoặc lớp phủ thích hợp (ví dụ dầu, sáp, silicon…), bôi lên bằng vảirnmềm.

rnrn

9.2. Quy cách kỹ thuật lắp đặt

rnrn

9.2.1. Tuânrnthủ các điều kiện lắp đặt qui định trong điều 5.3. Nhìn chung, đập tràn phảirnđược lắp đặt trong đoạn kênh tiết diện hình chữ nhật thẳng, nằm ngang đến mứcrncó thể. Tuy nhiên, nếu độ mở hiệu lực của khía đập tràn đủ nhỏ so với mặt cắtrnngang của đoạn kênh thượng lưu dẫn đến vận tốc dòng chảy trong đoạn kênh đornlường cũng rất nhỏ, khi đó hình dáng biên dạng kênh đo lường có ảnh hưởng khôngrnđáng kể.

rnrn

9.2.2.rnTrong mọi trường hợp, dòng chảy trong đoạn kênh đo lường phải đồngrnnhất và ổn định theo qui định tại điều 5.3.3.

rnrn

9.2.3.rnNếu chiều rộng đỉnh ngọn nước tại cột nước cực đại lớn hơn so vớirnchiều rộng của đoạn kênh dẫn phía thượng lưu, thành đập tràn phải thẳng đứng,rnbằng phẳng, song songrnvà nhẵn.

rnrn

Các mặtrnthành bờ kênh bên trên độ cao của đỉnh đập tràn đỉnh rộng phải kéo dài ít nhấtrnbằng 0,3h_max về phía hạ lưu tính từ mặt phẳng đập tràn. Dòngrnchảy thoáng qua đập tràn (ngọn nước không tạo lồng khí do) chỉ được đảm bảo khirnthỏa mãn các điều kiện qui định tại điều 5.3.4.

rnrn

9.2.3.rnNếu chiều cao từ đỉnh tam giác tới đáy kênhrnnhỏ không đáng kể so với cột nước cực đại, đáy kênh phải nhẵn, phẳng và nằmrnngang. Nhìn chung, đoạn kênh dẫn thượng lưu phải nhẵn, thẳng và có biên dạngrnhình chữ nhật khi B/b_max< 3 và/hoặc tỷ số h_max/p>1. Các điều kiện bổ sung khác được quy định cho từng công thức tínhrnlưu lượng cụ thể.

rnrn

9.3. Đặc điểm kỹrnthuật đo cột nước tràn

rnrn

9.3.1. Điều kiệnrnchung

rnrn

Phải tuânrnthủ nghiêm ngặt các điều kiện qui định trong các điều 6.1, điều 6.2 và điềurn6.3, không có trường hợp ngoại lệ.

rnrn

9.3.2. Xác định góc khíađập tràn

rnrn

Để xácrnđịnh chính xác cột nước đối với đập tràn khía hình tam giác đòi hỏi phải xácrnđịnh chính xác góc khía đập tràn. Một trong các phương pháp xác định góc khíarnđập tràn được mô tả dưới đây:

rnrn

a) Hairnđĩa riêng biệt giống hệt nhau, đo kiểm tra kích thước đường kính bằng dụng cụrnđo vi lượng, được đặt bên trong sao cho tiếp tuyến với các cạnh bên khía tamrngiác;

rnrn

b) Khoảngrncách theo phương thẳng đứng giữa các tâm của hai đĩa (hoặc hai cạnh viền tươngrnứng khía tam giác), được đo bằng thước compa kỹ thuật (micromet);

rnrn

c) Gócrnkhía đập tràn a (hình 6) được tính bằng hai lần góc mà sin của nó là tỷ số giữarnhiệu giữa hai bán kính của các đĩa, chia cho khoảng cách giữa hai tâm các đườngrntròn tương ứng.

rnrn

Mặt phẳngrnchuẩn đo cột nước phải được xác định cẩn trọng, theo yêu cầu kỹ thuật và phảirnkiểm tra khi cần thiết. Phương pháp điển hình được chấp nhận để xác định mặtrnphẳng chuẩn đối với đập tràn thành mỏng khía hình tam giác được mô tả như sau:

rnrn

c) Mựcrnnước tĩnh trong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu được tháo bớt tại mức sát bênrndưới đỉnh đập tràn;

rnrn

d) Lắprnđặt móc đo di động phía trên đoạn kênh dẫn thượng lưu tại vị trí gần đỉnh đậprntràn;

rnrn

e) Đặtrntrục của đường kính trụ của thiết bị đo có móc đã biết trước đường kính theornphương nằm ngang, với một điểm đặt tại đỉnh khía đập tràn hình tam giác và điểmrnkia nằm trên điểm cân bằng của máy thiết bị đo có móc di động. Mức đo đặt trênrnđỉnh trụ, điều chỉnh thiết bị đo có móc di động xác định vị trí thăng bằngrnngang một cách chính xác, đọc và ghi lại số liệu đo.

rnrn

rnrn

Hình 7 – Hệ số lưu lượng C_ern(a = 90⁰)

rnrn

rnrn

Hình 7 – Hệ số lưu lượng C_ern(a = 90⁰)

rnrn

9.5.1. Ước lượng trị số C_e và k_h

rnrn

Đối vớirnđập tràn thành mỏng hình tam giác có góc khía tràn a = p/2 radrn(90°), trên hình-7 cho các trị số thực nghiệm C_e ứng vớirnkhoảng rộng các tỷ số h/p và p/B.

rnrn

Tại góc a = p/2 radrn(90°), k_h là hằng số bằng 0,00085m với dải trị số h/prnvà p/B tương ứng. Đối với góc khía đập tràn khác p/2 rad (90°),rncác dữ liệu thực nghiệm không đủ để xác định C_e như hàm số của h/prnvà p/B. Tuy nhiên, đối với các khía đập tràn đủ nhỏ so với diện tíchrntiết diện đoạn kênh dẫn phía thượng lưu, khi đó vận tốc dòng chảy trong đoạnrnkênh thượng lưu nhỏ không đáng kể và có thể bỏ qua tác động của h/p và p/B.rnỞ điều kiện này (gọi là “co hẹp toàn phần”), trên hình-8 cho các trị số C_ernthực nghiệm như là một hàm độc lập. Các trị số k_htươngrnứng cho trong hình-9.

rnrn

9.5.2. Giớirnhạn thực tế của , h/p, p/B, h và p

rnrn

Để tránhrnnguy cơ phạm sai số đo lường và thiếu dữ liệu thực nghiệm, các giới hạn thực tếrndưới đây được áp dụng cho công thức Kindsvater-Shen (hình-7):

rnrn

a) rnphải nằm trong khoảng giữa p/9 đến 5p/9 rad (20° đến 100°);

rnrn

b) h/p phải nằm trongrngiới hạn giới thiệu trong hình-7 ứng với  = p/2 radrn(90°); h/p – phải không lớn hơn 0,35 đối với các giá trị khác của a;

rnrn

c) p/B phải nằm trong giới hạn giớirnthiệu trong hình-7 ứng với  = p/2 rad (90°); p/B– phảirnnằm trong khoảng giữa 0,10 và 1,5 đối với các giá trị khác của a;

rnrn

d) hrn- phải không nhỏ hơn 0,06m;

rnrn

e) p – phải không nhỏrnhơn 0,09m.

rnrn

rnrn

và cácrngiá trị C và Q xác định bằng thực nghiệm ở điều kiện “co hẹp toàn phần” chorntrong bảng 1, 2 và 3 (phụ lục-C).

rnrn

Các giới hạn thực tiễn cho công thức (24):

rnrn

a) h/prn– phải không lớn hơn 0,4;

rnrn

b) h/Brn- phải không lớn hơn 0,2;

rnrn

c) hrn- phải nằm trong khoảng giữa từ 0,05m và 0,38m;

rnrn

d) prn- phải không nhỏ hơn 0,45m;

rnrn

e) B – phải khôngrnnhỏ hơn 1,0m.

rnrn

rnrn

Hình 9- Gía trị k_h phụrnthuộc vào góc khía đập tràn a

rnrn

9.7. Độ chính xác của hệ số lưu lượng đập tràn khía hình tamrngiác

rnrn

Độ chính xác đo lưu lượng nước chảy qua đập tràn thành mỏng khíarnhình tam giác, trước hết phụ thuộc vào sai số xác định chiều cao cột nước, gócrnkhía tam giác đập tràn và các hệ số sử dụng trong biểu thức tính lưu lượng.rnPhải thận trọng thực hiện và kiểm tra từng bước các khâu xây dựng, lắp đặt theorncác điều kiệnrnqui định trong tiêu chuẩn này nhằm đạt được độ khôngrnđảm bảo đo (độ KĐBĐ) xác định lưu lượng (với độ tin cậy 95%) không lớn hơnrn1,0%. Độ KĐBĐ liên hợp quy cho độ KĐBĐ lưu lượng trình bày tại điều 10. Ví dụrntính độ KĐBĐ cho tại điều-11.

rnrn

10. Độ chính xác đo lưu lượng

rnrn

10.1. Khái quát chung

rnrn

Cấp chínhrnxác đo lưu lượng được đánh giá tốt nhất thông qua độ KĐBĐ xác định bằng toánrnxác suất thống kê. Thực chất lưu lượng đo được được tính bằng công thức cụ thể,rnáp dụng cho từng loại đập tràn, giá trị thật của lưu lượng kỳ vọng 95% nằmrntrong khoảng xác định (95% độ tin cậy).

rnrn

Độ KĐBĐrnlưu lượng được ước lượng thông qua độ KĐBĐ liên hợp, tổ hợp các nguồn sai sốrnkhác nhau. Do vậy, có thể đánh giá mức độ ảnh hưởng của mỗi nguồn sai số liênrnquan để chủ động quyết định sử dụng thiết bị kỹ thuật và phương pháp đo hiện córnnào, nhằm đo lưu lượng với độ chính xác theo mục đích yêu cầu.

rnrn

10.2. Nguồn gốc sairnsố

rnrn

Nguồn gốcrnsai số trong quá trình đo lưu lượng có thể xác định được nhờ cách phân tích cácrnthành phần trong biểu thức tính lưu lượng. Ví dụ, từ biểu thức (1) và (21), córnthể dễ dàng nhận được công thức tính lưu lượng cho đập tràn thành mỏng hình chữrnnhật:

rnrn

rnrn

Nếu sốrnlần đo đủ lớn, độ lệch chuẩn của giá trị trung bình tiệm cận tới phân bố chuẩn,rnkhi đó độ KĐBĐ của giá trị trung bình bằng 2với độ tin cậy 95%. Theo đó, khoảng xác định của giá trị đornđược biểu diễn bằng biểu thức . Từ biểu thức (27) và (28) thấy rõ khoảng xácrnđịnh của độ KĐBĐ do sai số có thể giảm thiểu bằng cách tăng số lần đo (số quanrnsát).

rnrn

Sai số hệrnthống do các sai số thành phần phân bố trong thiết bị và điều kiện đo gây nên,rndo vậy không thể giảm sai số hệ thống bằng cách tăng số lần đo. Độ KĐBĐ hệrnthống phải được ước lượng một cách khách quan trên cơ sở hiểu biết tốt về kỹrnthuật và trang thiết bị đo lường.

rnrn

10.4. Sai số do cácrnhệ số tính toán

rnrn

Các giárntrị C_e, C, k_b, k_h sử dụng trong cácrncông thức tính lưu lượng qui định trong tiêu chuẩn này đều dựa trên kết quảrnthực nghiệm ở các điều kiện khác nhau, để thỏa mãn các đặc tính kỹ thuật trongrnsử dụng hệ thống đập tràn tiêu chuẩn. Sai số ước lượng các đại lượng này dựarntrên sự đánh giá thực nghiệm và so sánh các kết quả thu được từ các công thứcrntính toán. Như vậy, các sai số của C_e, C, k_b, k_hrnvề bản chất là cácrnsai số hệ thống.

rnrn

Các giárntrị của độ KĐBĐ của C_e và C được sử dụng ở các điềurnkiện đo khác nhau qui định trong điều-10.7 cho đập tràn thành mỏng hình chữrnnhật và đập tràn thành mỏng hình tam giác tương ứng. Nhìn chung, các hệ số lưurnlượng đưa vào độ KĐBĐ thành phần lớn hơn các nguồn sai số hệ thống khác.

rnrn

Đối vớirntất cả các ứng dụng trong tiêu chuẩn này, độ KĐBĐ của các hệ số k_brnvà k_h có thể nhận trị số bằng 0,3mm. Ảnh hưởng của hai yếu tốrntrên lên độ KĐBĐ đo lưu lượng là không đáng kể, ngoại trừ tại các giá trị nhỏrncủa b và h.

rnrn

10.5. Sai số chủ quan đo do người vận hành

rnrn

Các đạirnlượng đo do người thực hiện bao gồm b, h và ađều chứarncác thành phần sai số ngẫu nhiên và hệ thống. Ví dụ, khi đo b và a đòi hỏirnthực hiện các phép đo kích thước định sẵn/khoảng cách, bao hàm các sai số phụrnthuộc vào phương pháp đo và thiết bị đo. Quan tâm đến điều kiện đo, cho phéprnước lượng độ KĐBĐ của các đại lượng này. Kết quả đo h không chỉ phụrnthuộc vào thiết bị và kỹ thuật đo mà còn phụ thuộc vào dao động của mực nướcrn(ví dụ, ở bình lắng sóng và áp kế). Do vậy, độ KĐBĐ h phụ thuộc một phầnrnvào độ KĐBĐ ngẫu nhiên của giá trị trung bình từ các lần đo, được ước lượngrnbằng khai phương của tổng bình phương các độ KĐBĐ thành phần riêng rẽ.

rnrn

Khi độrnKĐBĐ hệ thống có thể đánh giá qua thực nghiệm, giá trị độ KĐBĐ phải được tínhrntoán theo phương pháp qui định ở điều-10.3 như đối với sai số ngẫu nhiên.

rnrn

Khi độrnKĐBĐ bắt buộc phải được ước lượng từ sai số hệ thống của một đối tượng đo đơnrnlẻ, độ KĐBĐ hệ thống phải được tính bằng một nửa khoảng xác định Trong đó sairnsố được ước lượng.

rnrn

10.6. Độrnkhông đảm bảo đo liên hợp

rnrn

Ở các điều-10.3,rnđiều-10.5 sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên được phân biệt rõ ràng. Tuyrnnhiên, dấu hiệu sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên không biết trước và hairnloại sai số này liên kết với nhau khó tách biệt, chúng phải được xử lý như sairnsố ngẫu nhiên khi xác định độ KĐBĐ liên hợp.

rnrn

Sử dụngrnphương pháp tính sau đây để tổ hợp các độ KĐBĐ hợp thành độ KĐBĐ toàn phần bộrnsai số trong khi đo lường lưu lượng (với độ tin cậy 95%).

rnrn

Đối vớirnđập tràn thành mỏng hình chữ nhật, đơn giản hóa các công thức tính lưu lượngrntrong điều 10.2, được:

rnrn

rnrn

Đối với các công thức xác định sai số lưu lượng này khôngrnđòi hỏi xác định sai số đo cột nước tràn thực và khái niệm chiều rộng thực, e_khrnvà e_kh bắt buộc bằng 0 như trong các công thức trước.

rnrn

Sai sô đornlưu lượng không phải là giá trị đơn lẻ trong việc lắp đặt đế xác định sai sốrnlưu lượng khi biến đổi tốc độ dòng chảy. Vì vậy những qui định này thường khôngrnđược áp dụng để tính toán sai số xác định lưu lượng thấp hơn dải do yêu cầu.

rnrn

Ví dụ xácrnđịnh sai số đo lưu lượng được qui định trong phụ lục C của tiêu chuẩn này.

rnrn

rnrn

PHỤrnLỤC A

rnrn

(Tham khảo)

rnrn

HƯỚNGrnDẪN LỰA CHỌN ĐẬP TRÀN VÀ MÁNG LƯỜNG ĐO LƯU LƯỢNG NƯỚC TRONG KÊNH HỞ

rnrn

A.1. PHẠM VI VÀ LĨNH VỰC ÁP DỤNG

rnrn

Phụrnlục này đưa ra hướng dẫn để lựa chọn đập tràn và máng lường đo lưu lượng chấtrnlỏng trong kênh hở áp dụng giới hạn cho dòng (nước) chảy ổn định, đồng nhất ởrnnhiệt độ bình thường (xấp xỉ 5⁰C đến 30⁰C).

rnrn

Mặcrndù chủng loại/kiểu đập tràn và máng lường khá lớn, một số Trong đó có ưu điểmrncho mục đích cá biệt, chỉ các kiểu/loại sau đây được tiêu chuẩn hóa. Chuẩn cứrnlựa chọn trong số kiểu/loại được tiêu chuẩn hóa cho trong điều-A.3.

rnrn

A.2.rnMỘT SỐ LOẠI ĐẬP TRÀN VÀ MÁNG TRÀN TIÊU CHUẨN

rnrn

A.2.1. Đập tràn thành mỏng

rnrn

Đậprntràn được xây dựng thẳng đứng, hình dạng sắc nét sao cho ngọn nước vọt lên rõrnràng khỏi đỉnh đập, lưu lượng có thể xác định được thông qua cột nước và chiềurnrộng đỉnh đập (hoặc góc khía đập tràn a).

rnrn

Các kiểu đập tràn bao gồm:

rnrn

-rnĐập tràn thành mỏng đỉnh dầy hình chữ nhật;

rnrn

-rnĐập tràn thành mỏng có khía hình chữ nhật;

rnrn

-rnĐập tràn thành mỏng có khía hình tam giác.

rnrn

A.2.2. Đập tràn đỉnh dày

rnrn

Đậprntràn có kích thước đỉnh đập tràn dầy đáng kể theo hướng dòng chảy, sao cho tạornthành dòng chảy tới hạn trên đỉnh đập tràn trong khuôn khổ chiều rộng, lưurnlượng nước chảy qua được xác định bằng cột nước và chiều rộng đỉnh đập.

rnrn

Cácrnkiểu đập tràn bao gồm:

rnrn

-rnĐập tràn biên dạng hình chữ nhật, với cạnh đỉnh phía thượng lưu nhọn;

rnrn

-rnĐập tràn biên dạng hình chữ nhật, với cạnh đỉnh phía thượng lưu được vê tròn.

rnrn

A.2.3. Đập tràn biên dạng hình tam giác

rnrn

Đậprntràn có biên dạng hình tam giác theo hướng dòng chảy phía thượng lưu, lưu lượngrnnước qua đập tràn được xác định bằng cột nước và chiều rộng đỉnh đập.

rnrn

Cácrnkiểu đập tràn bao gồm: Đập tràn mặt biên dạng hình tam giác có độ dốc phíarnthượng lưu 1: 2 và độ dốc phía hạ lưu 1: 5.

rnrn

A.2.4.rnMáng lường sóng đứng (dòng chảy tự do)

rnrn

Mángrnlường có thành bên co hẹp, với đáy co hẹp hoặc không co hẹp, Trong đó dòng chảyrnthay đổi từ trạng thái dưới giới hạn đến trạng thái trên tới hạn, lưu lượngrnnước chảy qua được xác định thông qua diện tích mặt cắt ngang và vận tốc dòngrnchảy tại độ sâu tới hạn bên trong cổ máng lường.

rnrn

Cácrnkiểu máng lường bao gồm:

rnrn

-rnMáng lường cổ hình chữ nhật;

rnrn

– Mángrnlường cổ hình thang;

rnrn

– Mángrnlường cổ hình chữ U.

rnrn

A.2.5. Đập tràn thác đổ tự do

rnrn

Đập tràn,rnđáy có độ dốc đứng trong kênh hình chữ nhật, lưu lượng nước được xác định bằngrnđộ sâu và chiều rộng tại miệng vực.

rnrn

A.3. LỰArnCHỌN ĐẬP TRÀN HOẶC MÁNG LƯỜNG TIÊU CHUẨN

rnrn

Chuẩn cứrnchính để lựa chọn từ đập tràn và máng lường cơ bản như sau

rnrn

A.3.1.rnGiải pháp có sẵn cho các mức nước

rnrn

Đập trànrnthành mỏng và đập tràn thác đổ tự do đòi hỏi sự chênh lệch đáng kể giữa mựcrnnước thượng lưu và mực nước hạ lưu, để bảo đảm cho dòng chảy tự do, hoàn toànrnthoáng ở điều kiện lưu lượng dòng chảy cực đại.

rnrn

Đập trànrnđỉnh rộng có thể sử dụng được khi chênh lệch mức nước thượng lưu và hạ lưu nhỏrnhơn.

rnrn

Đập trànrnbiên dạng hình tam giác và máng lường sóng đứng có thể sử dụng khi chênh lệchrnmực nước thượng lưu và hạ lưu còn nhỏ hơn.

rnrn

A.3.2. Độrnchính xác của phép đo

rnrn

Độ chínhrnxác của phép đo lưu lượng độc lập phụ thuộc vào khả năng ước lượng độ KĐBĐ cácrnthành phần liên quan, nhưng gần đúng khoảng giá trị độ KĐBĐ đối với đập tràn vàrnmáng lường với độ tin cậy 95% cho dưới đây:

rnrn

– Đậprntràn thành mỏng hình chữ nhật (đỉnh rộng và có khía): 1 – 4%;

rnrn

– Đậprntràn thành mỏng có khía hình tam giác (góc khía tam giác từ π/9 đên5rnπ /9 rad hoặc 20⁰ và 100⁰): 1 – 2%;

rnrn

– Đậprntràn đỉnh rộng: 3 – 5%;

rnrn

– Đậprntràn biên dạng hình tam giác: 2 – 5%;

rnrn

– Mángrnlường sóng đứng: 2 – 5%;

rnrn

– Đậprntràn thác đổ tự do: 5 – 10%.

rnrn

Sai lỗirndo, lắp đặt hoặc trong sử dụng so với đập tràn hay máng lường tiêu chuẩn có thểrndẫn đến sai số đo lường lớn. Giá trị giới hạn lớn nhất các độ KĐBĐ cho trên, áprndụng với sự cẩn trọng ở điều kiện tuân thủ nghiêm ngặt các đặc tính kỹ thuậtrntiêu chuẩn. Giá trị giới hạn nhỏ nhất, chỉ có thể đạt được khi giám sát nghiêmrnngặt quá trình xây dựng và lắp đặt các trang thiết bị đo tốt như cho phòng thírnnghiệm. Ở điều kiện hiện trường, đập tràn thành mỏng dễ bị sai số do các hiệnrntượng tự nhiên gây nên.

rnrn

A.3.3. Kích thước và hình dạng đoạn kênh hở

rnrn

Đập trànrnthành mỏng đỉnh rộng hình chữ nhật và có khía (cả hình chữ nhật và tam giác),rncó kích thước lớn so với kích thước đoạn kênh dẫn thượng lưu phải nằm trongrnđoạn kênh hình chữ nhật, có đáy bằng phẳng và bờ kênh thẳng đứng, hay trong cácrnđập tràn hình hộp có tiết diện hình chữ nhật với chiều dài đoạn kênh phíarnthượng lưu không nhỏ hơn 10 lần chiều rộng của ngọn nước tại cột nước cực đại.rnĐối với đập tràn thành mỏng có kích thước nhỏ hơn kích thước đoạn kênh dẫn phíarnthượng lưu, nếu vận tốc dòng chảy trong đoạn kênh thượng lưu nhỏ không đáng kể,rnkích thước và hình dạng kênh không có ảnh hưởng lớn trong việc xác định lưurnlượng.

rnrn

Sử dụngrnđập tràn đỉnh rộng hình chữ nhật có thể đạt được độ chính xác cao nhất ở cácrnđoạn kênh không có tiết diện hình chữ nhật, nếu kênh dẫn nhẵn, chiều dài đoạnrnkênh phía thượng lưu khi đó cũng chỉ cần không nhỏ hơn hai lần cột nước cựcrnđại.

rnrn

Mángrnlường có thể sử dụng trong các kênh hở mọi hình dạng khác nhau, nếu điều kiệnrndòng chảy trong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu có độ đồng nhất và ổn định vừarnphải.

rnrn

Đối vớirnmọi loại đập tràn và máng lường, kích thước và hình dạng đoạn kênh phía hạ lưurncó ảnh hưởng không đáng kể, nhưng dòng chảy phải đảm bảo tự do, hoàn toànrnthoáng ở mọi điều kiện sử dụng.

rnrn

A.3.4. Điều kiện dòng chảy trong đoạn kênh dẫn thượng lưu

rnrn

Đối vớirntất cả các kiểu đập tràn, dòng chảy trong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu phải ởrntrạng thái dưới tới hạn, ổn định và đồng nhất. Trong trường hợp lý tưởng, đặcrnbiệt là đối với vận tốc dòng chảy tương đối cao, phân loại vận tốc phải gầnrngiống như trong đoạn kênh có chiều dài đủ lớn để phát triển dòng chảy bìnhrnthường như ở kênh thẳng và nhẵn. Đối với vận tốc dòng chảy tương đối thấp trongrnđoạn kênh thượng lưu và cho máng lường, điều kiện dòng chảy trong đoạn kênh dẫnrnkhông có ảnh hưởng lớn. Ở đoạn kênh ngắn và các hộp đập tràn hình chữ nhật,rnphải sử dụng vách ngăn thiết bị nắn thẳng dòng để tái tạo lại vận tốc tiêurnchuẩn. Phải bảo trì bảo dưỡng định kỳ để bảo đảm sự xói mòn và lắng đọng phíarnthượng lưu đập tràn hoặc máng lường là không đáng kể, không làm biến đổi vận tốcrndòng chảy trong đoạn kênh thượng lưu hay phân bố vận tốc đối với kết cấu đornlường.

rnrn

rnrn

Trong đó:rn- vận tốc trung bình trong kênh dẫn thượng lưu, m/s;

rnrn

 g – giarntốc trọng trường, m/s²;

rnrn

 A – diệnrntích mặt cắt ngang của kênh thượng lưu, m²;

rnrn

 B_s – chiềurnrộng đoạn kênh dẫn thượng lưu tại mặt nước, m.

rnrn

A.3.5.rnDòng chảy có bùn cát

rnrn

Đối vớirndòng chảy có bùn cát lơ lửng, sử dụng đập tràn thành mỏng không được khuyến cáorntrong tiêu chuẩn này do đỉnh đập tràn có thể bị hư hại hoặc bị vật liệu lơ lửngrnmài mòn. Ở dòng chảy có lượng bùn cát lớn dưới đáy, sử dụng kết cấu đo lường sẽrnlàm giảm đáng kể vận tốc dòng chảy cũng không được khuyến cáo, vì có thể dẫnrnđến xói mòn và lắng đọng làm thay đổi chế độ dòng chảy. Nhìn chung, sử dụngrnmáng lường sẽ tốt hơn các đập tràn ở sông, ngòi và đoạn kênh dẫn có lượng bùnrncát lớn.

rnrn

A.3.6.rnDòng chảy có chất thải nổi

rnrn

Đập trànrnđỉnh rộng, đập tràn biên dạng hình tam giác, máng lường sóng đứng và cấu trúcrnđập thác đổ tràn tự thường cho phép các chất thải nổi chảy qua dễ dàng hơn đậprntràn thành mỏng. Nên tránh sử dụng đập tràn khía hình tam giác (khía chữ V),rnngoại trừ có lắp đặt lưới vớt chất thải nổi phía thượng lưu.

rnrn

A.3.7. Độrnlớn lưu lượng và cấu trúc đo lường

rnrn

Vì các lýrndo liên quan đến độ chính xác đo lưu lượng và kết cấu xây dựng, đập tràn thànhrnmỏng được sử dụng tốt nhất để đo lưu lượng dòng chảy tương đối nhỏ.

rnrn

 Đập trànrnđỉnh rộng, đập tràn biên dạng hình tam giác và máng lường được sử dụng để đornlưu lượng lớn tốt nhất.

rnrn

A.3.8.rnDải đo lưu lượng

rnrn

Để có độ chính xác đo lưu lượng tốt nhất trên toàn bộ dải đo đốirnvới lưu lượng dòng chảy thấp, có thể sử dụng đập tràn thành mỏng khía hìnhؠtamrngiác (khía chữ V) để đo hơn là đập tràn thành mỏng khía hìnhؠchữ nhật hoặc đậprntràn thành mỏng đỉnh rộng hình chữ nhật. Đối vớiؠdải đoؠrộngؠvà lưu lượng lớn,rnphải ưu tiênؠsử dụng máng lường cổ hình thang hoặc hình chữؠU trướcؠđập trànrnđỉnh rộng, đập tràn thác đổ tự do, máng lường hình chữ nhật hoặc đập tràn biênrndạng hình tam giác.

rnrn

A.3.9. Xây dựng đập tràn

rnrn

Đập trànrnthành mỏng phải được xây dựng bằng các công cụ chính xác ở điều kiện côngrnnghiệp. Các máng lường, đập tràn đỉnh rộng, đập tràn biên dạng hình tam giác vàrnđập tràn thác đổ tự do có thể dễ dàng xây dựng và đáp ứng được các qui định kỹrnthuật của tiêu chuẩn này tại hiện trường. Trong nhiều trường hợp, phải cẩnrntrọng kiểm tra giám sát kết cấu đo lường để phù hợp với các đặc tính kỹ thuậtrntiêu chuẩn.

rnrn

Đập tràn đỉnh rộng, đập tràn biên dạng hình tam giác, đập trànrnthác đổ tự do và các máng lường có kết cấu vững chắc và dễ duy trì bảo dưỡngrnhơn trong điều kiện cột nước cao và kênh dẫn rộng.

rnrn

rnrn

PHỤ LỤC B

rnrn

(Tham khảo)

rnrn

HƯỚNGrnDẪN THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ NẮN THẲNG DÒNG

rnrn

Thiết bịrnnắn thẳng dòng chảy được sử dụng để làm giảm chiều dài đoạn kênh dẫn phíarnthượng lưu.

rnrn

Mục đíchrncủa thiết bị nắn thẳng dòng chảy là biến đổi dòng chảy trong đoạn kênh dẫn phíarnthượng lưu rút gọn, tái tạo phân bố vận tốc dòng chảy tiêu chuẩn và ổn địnhrn(chỉ cần đoạn kênh thượng lưu không dài). Trong điều-5.3.3 và hình- B1 chỉ rõrnphân bố vận tốc chuẩn.

rnrn

Thiết bịrnnắn thẳng dòng có thể bao gồm vài vách ngăn (tấm kim loại) được đột lỗ (ít nhấtrnlà 04 tấm), lắp đặt thẳng đứng và vuông góc với chiều dòng chảy trong đoạn kênhrnphía thượng lưu với khoảng cách tối thiểu 0,2m giữa các vách kề nhau. Tỷ lệrngiữa tổng diện tích các lỗ trên mỗi tấm phải đạt 40% – 60% diện tích toàn bộrnvách ngăn. Hình B.1 chỉ rõ mẫu đột lỗ. Các lỗ được phân bổ sắp xếp so le nhau,rnkhoảng cách giữa tâm của hai lỗ kề nhau là 30mm; đường kính lỗ là 20mm. Theorncách bố trí này, tỷ lệ diện tích các lỗ thoáng trên tổng diện tích sẽ làrn40,31%.

rnrn

Các váchrnngăn phải mỏng và chắc chắn đủ để duy trì ổn định và chịu được lực áp lực củarndòng chảy trong đoạn kênh dẫn phía thượng lưu. Kích thước các lỗ có thể thayrnđổi theo chiều rộng của đoạn kênh phía thương lưu, đảm bảo khoảng cách giữa cácrntấm được điều chỉnh theo tỷ lệ kích thước lỗ.

rnrn

Thiết bịrnnắn thẳng dòng có thể lắp đặt cố định trong kênh dẫn, hoặc các vách kim loại córnđột lỗ khác nhau khi lắp thẳng hàng theo hướng dòng chảy (hình- B.2) hoặc bốrntrí so le nhau và khoảng cách giữa các vách ngăn kim loại kề nhau phải đủ lớnrnso với đường kính các lỗrn(xem hình B.3).

rnrn

rnrn