入河排污口流量測定的幾種方法介紹

王國濤 賈 哲 郭夢薇

一、入河排污口監(jiān)測中流量測定的重要性

入河排污口監(jiān)測中有兩項重要污染指標(biāo)，即污水入河量和污染物總量。污水流量和排放時間相乘等于污水入河量，污水流量和污染物濃度相乘等于污染物入河總量。污水流量是確定污水入河量和污染物入河總量的基礎(chǔ)，污水流量實測的準(zhǔn)確性直接影響污水入河量和污染物入河總量計算的準(zhǔn)確性。在納污能力計算中，污水流量的測定是核定水域納污容量、控制入河湖排污總量可一項重要的基礎(chǔ)工作。此外，入河排污口監(jiān)測資料也是水資源保護(hù)規(guī)劃編制、水功能區(qū)管理的重要依據(jù)。因此，準(zhǔn)確測量入河排污口量，做好入河排污口監(jiān)測基礎(chǔ)工作，是非常重要的。

二、入河排污口流量測定方法

1.水文測驗法

（1）流速儀法

流速儀法是用流速儀測量污水流速，并由流速與排污渠道的過水?dāng)嗝婷娣e的乘積來計算流量的方法。

流速儀法多用于渠道較寬的污水測量，平直過水段有3～5m距離，且較順直，無較大坡降，水位高度不小于10cm，流量測量斷面底部不應(yīng)有大的坑洼或淤泥。

測量時需要根據(jù)測流斷面深度和寬度確定點位垂線數(shù)和起點距。垂線上布設(shè)測點，流速儀測定流速，起點距上施測水深，計算斷面面積，根據(jù)斷面流速和斷面面積求得斷面流量。水文上稱之為面積——流速法。

流速儀法流量施測時，根據(jù)斷面的特殊性，流速儀有鉛魚和手持桿等不同的懸掛方式。根據(jù)水深不同，可采用大槳葉或小槳葉的流速儀；根據(jù)流速大小不同，可采用高速、低速等不同流速儀。

（2）圓管流速儀法

這是一種特殊的流速儀法測定流量的方法，主要在于斷面性狀和斷面面積的特殊性，圓管的過水面為弓形，圓管排污口通常為污水處理廠污水排放口和較大企業(yè)鋪設(shè)的污水管道，市政管網(wǎng)排污口也多為圓管。

圓管流速儀法方法簡單，斷面規(guī)則，斷面流速均勻，施測時布設(shè)點位少，測量準(zhǔn)確度高。

施測流量時，測量圓管直徑和過水面與管壁形成的弓形水面高度，求出弧度，由弧度和半徑計算扇形面積，根據(jù)弧度和半徑，計算弦長，計算三角形面積，扇形面積與三角形面積之差即為弓形面積，即圓管過水?dāng)嗝婷娣e。過水?dāng)嗝嬷秀咕€，即弓形弦高，布設(shè)測速垂線，測量流速，與圓管過水?dāng)嗝婷娣e之積，即為圓管流量。

圓管流量施測時，要根據(jù)水面高度和水的流速，選用合適的流速儀。不能超出流速儀的測量范圍，以免影響測量準(zhǔn)確性。

（3）浮標(biāo)法

浮標(biāo)法測流是通過測定水面或水中天然或人工漂浮物隨水流的速度以推求流量的方法。污水浮標(biāo)法測流多采用水面小浮標(biāo)法。

污水浮標(biāo)法適用于測流斷面水深較淺，無法淹沒流速儀的情況；或是水深較深，卻有涌水現(xiàn)象，且流速非常小，流速儀無法施測流量。

選取距離合適、斷面較順直、無較大坡度和彎度的河段，確定測流斷面，均勻布設(shè)測深垂線并能控制斷面形狀，計算斷面面積；合理布設(shè)上、下游斷面，由于排污口位置與類型的特殊性，可只設(shè)上斷面和測流斷面；選用適合的能體現(xiàn)水流流速的浮標(biāo)物，均勻布設(shè)浮標(biāo)物經(jīng)過上斷面、測流斷面、下斷面，準(zhǔn)確記錄浮標(biāo)經(jīng)過測流斷面間歷時，計算單點流速，重復(fù)測量數(shù)次，取平均流速，平均流速和測流斷面面積的乘積即時流量。浮標(biāo)法測流斷面布設(shè)見圖1。

2.容積法

指將污水引入已知體積的容器中，測定其引入容器所需要的時間，從而計算污水量的方法。

在一段時間內(nèi)，將渠道內(nèi)的污水引入體積經(jīng)過率定的容器中，用引入的污水水量凈體積除以引入的污水水量歷時時間，結(jié)果即污水流量。重復(fù)測量數(shù)次，取平均值。

該方法簡單易行，測量精度較高，適用于污水量較小的連續(xù)、間歇排放或排污渠道不規(guī)范的污水排放口。污水排放口與接納污水容器不易引入時，可用導(dǎo)水管或其他可替代物品間接引入。

3.污水流量計

流量計是一種體積流量測量儀表。污水處理廠常用智能電磁污水流量計。

電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表，污水流量計的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，是用來測量管道內(nèi)和渠道內(nèi)各種污水體積流量的儀表，在測量過程中，它不受被測介質(zhì)溫度、粘度、密度以及電導(dǎo)率的影響。因此，只需經(jīng)水標(biāo)定后，電磁流量計就可用來測量其他導(dǎo)電性液體的流量。

污水處理廠流量計通常顯示流量單位為m3/h，可換算排污口監(jiān)測所需的計算單位為m3/s。

圖1 浮標(biāo)法測流斷面布設(shè)圖

電磁污水流量計安裝、維護(hù)方便，無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，廣泛用于市政給供水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業(yè)、水利、水政水資源等部門的液體的體積流量的測量，特別適合于渠道、小型河道的流量測量以及環(huán)保處理方面的污水計量。

4.化學(xué)法

化學(xué)法又稱稀釋法、溶液法。指將一定濃度已知量的指示劑注入水中，由于擴(kuò)散稀釋后的濃度與水流的流量成反比，測定水中指示劑的濃度，就可算出流量?；瘜W(xué)法常用溶液指示劑有重鉻酸鉀、顏色燃料和熒光燃料等。

化學(xué)法適用于亂石壅塞、水流湍急，不能使用流速儀測流的地方使用，而且不需要測流斷面面積，只需觀測水位。

三、結(jié)語

以上是在入河排污口監(jiān)測、測定污水流量過程中常見的幾種方法。流量測定時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場污水流量、水流狀況、測量精度要求等情況，選擇合適、簡便、能切實反映污水排放情況的測流方法■