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6 E) n" l$ ^* { // 6 Q. i2 x1 w8 n7 Q) S. f7 [
说起流量
* L ~8 b) ]" N+ A7 ^ 你想到了什么
% B. k/ V2 X- a0 u$ Q 是马路上川流不息的车流
$ b( k, j/ |5 L, ^ 是地铁站水泄不通的人流
. z: I% t* t" D( B9 J% n4 h 还是手机时刻传输的数据
. J- j3 l$ D% J4 H 字如其形
! L% J! O f# M “流量”一词 + G* }; {) Y- m) q
其实原本是描述水的
7 v* @( x: a; C r6 q 在水文学上 # p" d* f$ h% K+ L! {/ T1 ]- R
流量是单位时间内通过河渠或管道 0 y/ y/ Z6 d+ T
某一过水断面的水体体积
# C3 n0 N7 Y+ q( ^2 z 也就是说流量是一个瞬时概念
3 t" o% S# l* ?+ g 径流量是一个时段总量的概念 2 g8 w Z% s" {, |+ M% G$ Y5 U
流量的历史源远流长 : o! |! D: Z3 R- g" i$ O
你可知道古人如何测流 / d# r, y& I7 L' h8 J. e5 G
目前又有哪些测流方法吗
. l. |$ z( R* h 让我们一探究竟
6 |2 G+ A3 K) D# W6 U; L8 F( o 测流历史 $ W6 w8 ~& o2 q
“流竹法”测定河水流速 | ?2 E# m. a) M) ~$ [7 [' Z
把河流想象成一根可引水的毛竹,毛竹内的水一秒钟流经的距离叫流速,水的出口是个横切面,称为横断面。把水在这个横断面的流速乘以断面面积,就是流量啦,所以要测流量,通常就必须测流速和面积。 , {5 U/ K5 |7 H& m" \+ |4 S0 t0 M* t
古人用“流竹法”测定河水流速
+ |/ g; L) n x5 ~+ d6 {& {6 D h( b 对流量的认识,我国在世界上是最早的。战国时期,一位叫慎到的人,曾用“流竹法”测定河水流速,从而推测水量的大小。这种方法,现在叫浮标法测流。
$ Z: G4 Q! e) C" Q- ` 北宋时期,有一位叫范子渊的都水监丞,提出流量是由面积与流速两个要素构成的。这一论断是科学的,开创了我国在水文领域的首次研究。
( I4 V' y* O; ]" M- e 机械式流速仪测流速
+ N# j$ r( z& ?- y 在很长一段时期内,测流量最常用、最可靠的仪器,是机械式流速仪,它是1790年由德国人发明的,后来几经改进,成为测量流速的主力兵器。将流速仪放入河中,其头部的机械旋转部位就会随着水流旋转起来,流速越大,它就转得越快。记下它在一段时间内转的圈数,就可以计算出流速,再测出面积,进而得到流量数据。
2 Q2 s- I" o3 ~: f; t 机械式流速仪测量河水流速
Y+ k( ^1 O3 s6 b1 _5 K& N 20世纪40年代,我国开始制造机械式流速仪。我国自制的流速仪质量可靠,还有良好的防水防沙性能,曾出口国外。这种元老级的仪器,为水文工作做出过很大的贡献。 $ k' `/ T1 ]/ O$ U
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
a4 p& v+ a' } \: _ 1842年,奥地利一位叫多普勒的人发现,一列火车飞驰而过,火车汽笛声会从远而近发生变化。他经过研究得出结论:声音(包括电磁波)振源与观察者之间相对位置的移动,会导致声音频率发生改变。这就是著名的“多普勒效应”。 3 W* h9 H* `* W$ u- w
使用ADCP进行流量测验
( J" p% d* c; T8 L4 m% x 根据这一原理,20世纪,医学界设计出了彩超仪,用以检查人的血管和血液运动情况;水文界设计出了声学多普勒流速剖面仪(ADCP),用以记录仪器相对河床的移动速度和水流速度,从而计算出流量。
' W/ X2 {9 s3 u/ l% k1 z: w 使用无人机进行ADCP比测试验
, D( q. N( @6 [" ]6 k K; z 近些年,还有电波流速仪、雷达流速仪、电磁流速仪等,正与声学多普勒流速剖面仪(ADCP)并肩作战,甚至无人机也入伍参战了。 # `( m) m/ m7 x2 ]+ ~
测流方法 ( |+ S s4 B3 n( _( {
流速面积法 5 j* ]9 j. l1 E, Y5 \
通过实测断面流速和过水断面面积来推求流量,应用最为广泛。
6 U2 O3 d- ~3 R' G6 T! j; m 水力学法
t; u! T% ?; t; L" D0 Z) ` 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
% o/ t8 O& l: x 化学法 + O2 D% g* M0 Y- H2 x* Y
将一定浓度的指示剂注入断面上游,通过测定断面上下游该指示剂浓度的变化推算流量。
% X- Y- f5 C9 w. G* G: c; J, D 直接法 0 `( L% e4 `* C- l. Z+ [% \
直接测量流过断面水体的容积和重量,只适用于流量极小的河流。
% [3 c) q7 p' q2 U 来源:水利部水文司
2 L4 L# J; M7 v d) P 素材参考:《水文知识科普读物》 扫码关注发布水文动态服务水城经济6 }' N7 q; R, S- T6 G3 v
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