收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

此“流量”非彼“流量”!解密你不知道的“流量”故事

[复制链接]

说起流量

4 D Z& K2 y- m0 k2 `1 R. n4 I! Z

你想到了什么

; _4 y# V2 q* W! j, b! }5 q

是马路上川流不息的车流

- Z. a3 S/ X, c/ r1 m, {/ e

是地铁站水泄不通的人流

; x, p: U8 n7 Q8 j# p

还是手机时刻传输的数据

8 y* P: j) o) X0 n

字如其形

. w5 _3 }( H2 F% R" n

“流量”一词

0 C0 v& R0 \3 L+ F9 I

其实原本是描述水的

7 Z6 K5 ~/ J. ]' j

在水文学上

% ^5 }: l9 Y- A7 Z- h+ k

流量是单位时间内通过河渠或管道

) }0 a4 r3 |: d# x+ n

某一过水断面的水体体积

" a G* O1 o/ ?" g* R

也就是说流量是一个瞬时概念

6 Y. }3 B+ G5 o* d3 H% m' Y0 m

径流量是一个时段总量的概念

8 O E, _: X1 P3 O

流量的历史源远流长

" p% h, ]/ B2 @

你可知道古人如何测流

1 n, D: M9 H" Y& O

目前又有哪些测流方法吗

$ N% z' v& {4 e! f5 Z7 F

让我们一探究竟

0 G% h! B6 G+ a' G/ I* S/ S

测流历史

2 Z+ H- @) `" N }! X

“流竹法”测定河水流速

$ C& X9 I/ ^, t& R# u9 H

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。

6 \; r5 N w8 b* U4 U2 a! i6 Q* |

古人用“流竹法”测定河水流速

! G: }2 t) R9 z

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。

+ S9 r1 i" d- p9 q5 A

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。

6 @9 y. L+ U, K) H9 \, h

机械式流速仪测流速

/ }6 O/ `& z! A- ]3 R0 c9 c

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。

& }' I0 f$ F- S

机械式流速仪测量河水流速

7 r1 H! h( v( Q0 Q

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。

3 u3 ?: P( \/ E

声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速

" _3 a: e, b1 k o t9 E) }

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”。

0 v1 s( ]; J, S- m6 q6 P: k

使用ADCP进行流量测验

! e+ O4 V) y( S, j Z* N& u, C. ]

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。

+ D$ D9 `( S1 [- f

使用无人机进行ADCP比测试验

* s4 H) z. x0 D7 e! h( ?3 U3 t; o* T$ V P

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。

6 }6 [0 u* k- {3 y$ C2 [

测流方法

3 r9 z6 `+ S; \- }* }0 I

流速面积法

9 @7 u* y, w9 `0 t" E

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。

) |: {* |, D, K& Z6 F% l" ~

水力学法

8 P+ E: c1 e8 e; c

测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。

" G! r4 x- _# e3 {% i; d

化学法

5 x1 h5 x5 c* k, o0 I, r) U

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( j5 N/ p8 A8 o7 [& T

直接法

9 |* Q8 T5 @ d& g5 H9 I

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。

A: ]2 ^6 a2 V, V3 y! D

来源:水利部水文司

4 ~! ?. ]9 V9 A7 [& L

素材参考:《水文知识科普读物》

7 _& g2 d; p1 i& ` 4 p: ^7 z+ t7 j " l0 |) E/ N1 ^: R 9 V2 V; k/ A3 \" L # c K0 d) H/ z2 L
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
那些果儿
活跃在15 小时前
快速回复 返回顶部 返回列表