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: s6 M2 e+ H; ^" [1 ?0 `: Q1 Y3 m3 X 说起流量
/ Y8 C6 r/ b. I+ `7 I) C3 t 你想到了什么
$ g7 Q/ k; ]# [) @# A% }, e0 y 是马路上川流不息的车流
- b# D+ @8 T* F/ r" `9 n s 是地铁站水泄不通的人流
9 ~, _7 N0 B- a' |" v 还是手机时刻传输的数据
$ s; y8 Y7 j o8 w 字如其形
* A3 `) V4 L p" R$ R5 N) u7 U “流量”一词
. H% G: x# E$ n' a 其实原本是描述水的
. m0 ~$ l1 m* @1 t2 e/ }3 o5 b 在水文学上
0 Z2 ?8 ~6 f$ X+ B" X- B* W 流量是单位时间内通过河渠或管道
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某一过水断面的水体体积
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也就是说流量是一个瞬时概念
; M& }( T6 w# n- W 径流量是一个时段总量的概念
' p% F1 X P" L8 W/ k5 b" @ 流量的历史源远流长
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你可知道古人如何测流
& ?' n- \* N( E! l0 y( v 目前又有哪些测流方法吗
; O( x$ Q0 f' p& e' \8 ]8 R: D: \ 让我们一探究竟
; c i$ s+ k" L: y3 p, y$ q 测流历史
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“流竹法”测定河水流速
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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。
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古人用“流竹法”测定河水流速
0 O1 g, ]; i* c 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。
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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。
; n7 z s) v, V5 q: r) D 机械式流速仪测流速
' S2 H) j$ [' P/ K$ C. r" E 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。
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机械式流速仪测量河水流速
. M7 H+ d+ I% w; e& m6 O; z 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。
7 G/ o4 E/ T( T 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
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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”。
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使用ADCP进行流量测验
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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。
) a. \1 R5 q0 E 使用无人机进行ADCP比测试验
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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。
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测流方法
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流速面积法
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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。
: w9 }( _/ C$ {5 B 水力学法
7 C+ n2 R# { [5 |, i( J" d 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
; E/ h, ]2 G$ F8 V8 q" F" \# k3 Q 化学法
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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。
( i# y9 K f$ [, J# D0 K 直接法
- t8 s4 A+ z/ h& Z4 M" ]- q 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。
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来源:水利部水文司
3 J* l$ g5 ], N: t! t( J+ A 素材参考:《水文知识科普读物》
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