非滿管狀態(tài)流動的水路稱作明渠(open channeI)，測量明渠中水流流量的儀表稱作明渠流量計。明渠流通剖面除圓形外，還有U形、梯形、矩形等多種形狀。

水路按其形態(tài)分類，各形態(tài)如圖.1所示。ISO通常稱滿水管為封閉管道，流動是在水泵壓力或高位槽位能作用下的強迫流動。明渠流則是靠水路本身坡度形成的自由表面流動。

    明渠流量計應用場所有城市供水引水渠、火電廠冷卻水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工礦企業(yè)廢水排放以及水利工程和農業(yè)灌溉用渠道。本文重點討論前面幾種工業(yè)和公用事業(yè)適用的流量測量方法和儀表，不包括較大型的水利工程和農業(yè)灌溉用的流量測量方法。
    國外有人估計，1995年工業(yè)和公用事業(yè)用明渠流量計銷售臺數(shù)約占流量儀表整體的1.6%，約3.5萬臺；若包括較簡易的堰等使用者可自行制造未向市場采購的儀表，實際裝用還要多些。國內應用尚無估計數(shù)據(jù)。

    工業(yè)和公用事業(yè)常用的明渠流量儀表按測量原理大體可分為堰法、測流槽法、流速-水位計算法和電磁流量計法。
    1）堰(weir)法 在明渠適當位置裝一擋板，水流被阻斷，水位升到檔板上端堰（缺）口，便從堰口流出。水流剛流出的流量小于渠道中原來的流量，水位繼續(xù)上升，流出流量隨之增加，直到流出量等于渠道原流量，水位便穩(wěn)定在某一高度，測出水位高度便可求取流量。
    2）測流槽(flume,簡稱槽)法 縮小渠道一段通道斷面成喉道部，喉道因面積縮小而流速增加，其上游水位被抬高，以增加流速所需動能（即增加的動能由所抬高水位位能轉變過來），測量抬高水位求取流量。
    3） 流速-水位計算法（簡稱流速-水位法） 測出流通通道某局部（點、線或小面積）流速，代表平均流速，再測量水位求得流通面積，乘局部流速與平均流速間的系數(shù)，經演算求取流量。
    4）電磁流量計法 又分為潛水式電磁流量計和非滿管電磁流量計兩類，后者目前國內尚未開發(fā)。
    潛水式電磁流量計是在渠道中置一擋板截流，擋板近底部開孔并裝潛水電磁流量傳感器，水流從流量傳感器流過從而測出其流量。
    非滿管電磁流量計的傳感器直接在管道裝上同口徑圓形暗渠，測量流速的原理與傳統(tǒng)電磁流量計的相同，但還具備測量儀表內水位的功能，電極、磁路和測量電路則有較大差別。
 

3、1 堰式流量計

 

    常用薄壁堰按缺口形狀分為三角堰、矩形堰和等寬堰，它們的尺寸范圍和流量范圍分別如表1所示。堰口尺寸和表面粗糙度要求可查閱標準或規(guī)程ISO 1438-1，CJ/T3008.1，CJ/T3008.2，JJG771，均有具體規(guī)定。若迎流側堰口長期使用后磨損成園角以及迎流側堰壁粗糙變化均會產生測量誤差。堰式流量計除堰板部分外，還包括相應液位計以及堰板上游足夠長的直渠段和整流段等。

表1 常用薄壁堰適用范圍

     注： Q為流量；K為流量系數(shù)；h為堰的水頭；B為渠寬度；b為缺口寬度；D為從渠底面到缺口下緣的高度。
    堰式流量計的特點；
    1） 結構簡單，一般情況下價格便宜，測量精度和可靠性好；
    2） 因水頭損失大，不能用于接近平坦地面的渠道；
    3） 堰上游易堆積固形物，要定期清理。

3.2 槽式流量計

    槽式流量計的常用測流槽有多種形式。在渠道中收縮其中一段截面積，收縮部分液位低于其上游液位，測量其液位差以求流量的測量槽，一般稱作文丘里槽。還有適用于矩形明渠的巴歇爾槽(ParshaII fIume,簡稱P槽),適用于圓形暗渠的帕爾默.鮑魯斯槽(PaImer BowIus fIume,簡稱PB槽)。在歐洲文丘里槽用的較多，在我國則以P槽和PB槽居多。
    （1） P槽
    P槽外形如圖3所示，喉道寬從25mm至15m，已有定性尺寸。流量Q和喉道上游液位ha間的關系式中，系數(shù)C和指數(shù)n均因規(guī)格而異。P槽可以用鋼板或木版制成，也可以在現(xiàn)場用混凝土現(xiàn)澆。國內已有用聚氯乙烯塑料或玻璃鋼制成的定型商品。對表面粗糙度和尺寸公差ISO 9826、CJ/T 3008.3和JJG 711均提出了要求。

    原理上喉道存在流量上限，喉道液位h_b與收縮段液位h_a的比值(h_b/h_a稱作淹沒比)應小于規(guī)定直，否則便成為淹沒流，且喉道應規(guī)定zui高水位。
     若P槽下游側水位顯著上升（例如漲潮，匯合支流流量劇增）會產生測量誤差，有時甚至無法測量，此時可在測量擴散段水位h_b后，參照JJG 711 7.1.4~7.1.6所列圖表計算流量。