|
& v1 m5 `, q2 B  8 R" o$ T3 s$ b$ |- P: v$ Z

* t) h& p- ?9 j' E8 a( X) O1 }2 {& U //
( Q+ D7 ~. G: L0 ^ 说起流量 9 p+ ^, i F1 |$ e5 O$ C; l" _7 _2 o
你想到了什么 ! ]* {# ?- z+ h) l. ?8 |" }! T) P
是马路上川流不息的车流 : }: ]* o9 h( K: T, t0 ^8 W
是地铁站水泄不通的人流
' [2 C9 x* g( e8 ~7 z' \% `% o 还是手机时刻传输的数据 + l' |2 x7 ?, D1 P8 i
字如其形
- J/ j) ?4 S9 p2 \3 F “流量”一词
7 g; u5 x! B: |' m4 X2 W* R- B 其实原本是描述水的 7 f9 P) G1 P! x3 n) N# |) K
在水文学上 , Y. R! O1 f) y& Y1 w4 W; S
流量是单位时间内通过河渠或管道
3 i3 B8 d( _2 B% V7 D* l9 R 某一过水断面的水体体积
7 I# f- x' K6 I& {+ H. n7 m 也就是说流量是一个瞬时概念
4 Y/ A' e& x$ d' X 径流量是一个时段总量的概念
5 C" g8 h4 v Y$ k 流量的历史源远流长
, P1 F8 I+ a4 z* J- n 你可知道古人如何测流
4 Q7 J* N! y" j P6 i$ m' D 目前又有哪些测流方法吗 ' H1 l/ K* G, b7 h: z
让我们一探究竟 - W; ~4 t9 r/ E* b, f0 a+ e7 P
测流历史 ) v4 Z, R% P2 z8 I
“流竹法”测定河水流速 # a: o* R. u( D0 t' I5 J
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。 3 k) u& ~8 x6 p& w# j% \
古人用“流竹法”测定河水流速
$ R- f% m# @% G- z4 [; r 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。
1 k2 ^+ N8 O& Y: X' i2 I 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。
5 s" T W9 |. h$ `3 z/ j/ W 机械式流速仪测流速 * V! ? H! U9 `+ t4 m
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。
0 y0 S" j0 \! N 机械式流速仪测量河水流速
2 g: w4 {8 [8 J* c 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。
6 ?# Y7 f0 O! T O. u% G2 m 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速 * `5 C6 a: I& t
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”。 : O: ]; S& V; X% j1 Y; l# H% K
使用ADCP进行流量测验
( m6 J+ v _3 y. j1 I7 r1 Q 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。
8 b" D& s- z1 g) x 使用无人机进行ADCP比测试验 ]- x1 v1 B. s
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。
+ h% n8 F5 a3 E! a* i5 m 测流方法
; k0 ?0 O, P! ]3 w3 { 流速面积法
6 n. F# K& h* @1 w# C2 _( S 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。
2 \& L: f0 W( X9 e% y+ F: X5 c" ^1 S' z 水力学法
; r/ K( O8 a! X+ X/ T2 L 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
; Z! a0 N9 z% b4 R3 ^ 化学法
; q7 @) L a/ k. J. _ 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。 + z6 b% \5 ^/ H3 c
直接法
% q! D; n# L# V# u/ D. m1 b 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。 ( i8 I9 L! O, V* v, ]6 O
来源:水利部水文司
5 h7 O S- f2 ~1 E; P+ h 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7 [6 S* U; o2 Z7 p
9 p, Z8 Y1 S( o* D3 w* h9 |3 v
1 \7 d3 z1 v4 E# ?) m. T1 i2 X8 u; l5 Z/ ~/ t3 b) |4 L
7 k. T+ @6 {- q8 g+ k7 n3 Y |