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 小新又双叒叕来给大家科普知识啦“前世今生”系列之“ 流 速 仪 ”篇 什 么 是 流 速 仪 ?
3 G- C1 P B5 I M3 [# K3 V 流速仪顾名思义是一种测量流速的仪器,可以用于江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速测量。
4 o1 [. }/ M0 N+ A$ `' e2 ] 什 么 是 流 速 ?
) Y. X. e* i/ g2 }2 T* i 水文上的流速是指水流质点在单位时间内沿流程移动的位移。渠道和河道里的水流各点的流速不相同,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。流速的单位为m/s,例如1.23m/s,就表示水流质点每秒钟移动了1.23米的距离。
' K$ ], [* |- o: s7 ^ 小百科:山区的短历时降水量级并不大,却极易形成破坏力很强的山洪,这是为什么呢?
8 i* ]; c7 d8 X1 L 由于山体坡降较大,土壤覆盖薄,短时强降雨不易停留下渗,雨水沿着山坡不断汇集并且“越跑越快”,由于流速过快又夹杂着碎石和泥沙一泻而下,从而形成了“撞击力”很强的“拳头”,进而造成人员伤亡、财产损失。所以,在这里提醒大家,入山区游玩要及时关注天气情况,遇降雨要提高警惕,提前避险,千万不要小看它哦! 5 @, ^+ c9 y9 M* u, a8 ]
流速仪是水文人手中的“枪”,是江水河流的听诊器,通过它测出的数据,我们可以掌握可用水资源量,可以在山洪和台风期间掌握各河道流量从而防范天灾。 $ i# A! }3 A$ }" b8 ?/ ^
那流速仪究竟长什么样子呢?
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4 T# Z* k6 l3 s) C 是这样的吗? 0 \, w2 s# \% `6 s ?. O; W
NO! NO! NO!
3 P ^6 |, z: _- X3 u( Y' H5 X X" p 这是解放军叔叔手中维护治安,
7 ?& g. u( J% t. a0 n 保家卫国的枪。 , L) [% X* X9 `5 f, P# k
跟我来,
+ F+ R+ L+ B$ H5 G% s 带你看一下当代水文人的测验武器
~" h+ A/ v, O* y' M. a1 n) G+ k 了解一下它的前世今生! * r9 H) W6 j: Y
法国H.皮托于1732年发明了皮托管,可测定不同深度的水流速度,从而使人们对河流断面上的流速分布有了新的认识。1790年,真正的流速仪问世,德国人R.沃尔特曼发明了转子式流速仪,其后1870年,美国的T.G.埃利斯发明了旋桨式流速仪,而旋杯式流速仪则是在1885年,由美国的W.G.普赖斯发明的。 ! y+ S5 b1 x+ U9 C) }* ]
在我国,由于早期在科学技术与电子技术等方面比较落后,对流速仪的研究也相对起步较晚。直到20世纪50~60年代,我国制造使用的旋杯式和旋桨式流速仪,具备了防水防沙性能良好的特点。随着科学技术的日新月异,流速仪从机械式也转而向非转子的电测技术、光学技术、超声波技术和遥测技术的方向发展。 - u8 G' p$ k4 [' T: A1 \; K
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转 子 式 流 速 仪 , V# l6 y& x& C- }
主要由旋桨、身架和尾翼三部分组成。旋桨内装有讯号触点和轴承转轴等,主要型号有LS68型、LS78型、LS25-1型、LS45型等。旋桨式流速仪、旋杯式流速仪和旋叶式流速仪均属转子式流速仪,工作原理基本相同,是利用水流动力推动转子旋转,根据转动速度推求流速。通常根据水流流速的不同来选择不同的型号进行流量测验。
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2 ]" i9 X5 P: F& t7 w C: U6 G- t: h% [ ▲LS68型流速仪 3 f- U/ r5 ]& D2 H6 R
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▲LS45型流速仪 ; t5 A3 i0 r$ @* @* d0 o6 e

$ [0 }0 v' S4 `/ o, s0 G" L ▲LS25-1型流速仪
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▲LS25-3A型流速仪 : J6 B9 ^/ z( m+ u
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! h& ^ z* v0 n4 V 声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪
! K( P4 I9 ?2 }, e, [: C 声学多普勒流速剖面仪(英语:Acoustic Doppler Current Profiler,缩写:ADCP)是一种用于测量水速的水声学流速计。其原理类似于声纳:ADCP向水中发射声波,水中的散射体使声波产生散射;ADCP接收散射体返还的回波信号,通过分析其多普勒效应频移以计算流速。ADCP应用最广的领域当属海洋学研究。ADCP也可用于河流、运河的流量测量。 : o0 S) W5 Y7 B
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无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统
; T2 h# a- }4 r, h. k 无线遥控雷达波缆道测流系统通过架设简易缆道,在缆道上悬挂遥控定位雷达波流速仪,在计算机上输入水位、大断面和测流垂线数据,遥控定位雷达波流速仪自动测验逐条流速垂线,流速数据通过无线方式发送到计算机终,由软件计算出相应流量。 8 A c9 h5 _0 o5 Z+ \
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) D" Y8 M5 X m 无线遥控雷达波缆道测流系统的特点是携带、安装方便。随时安装,迅速测流。测验缆道简便、经济。不受风雨和停电限制。它主要用于取代浮标法进行高洪测流,要适应高流速、大量漂浮物使测流设备无法入水情况下的流量测验。也可用于巡测和一般性测流。 ) U6 l6 g. j9 n' ^% T: M/ W3 K
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5 F# R0 @* t- Y* z9 H* _ 手 持 式 电 波 流 速 仪 手持式电波流速仪俗称“雷达测速枪” ,在水流急、含沙量大、漂浮物多以及在洪水等复杂水情情况下,常规测流仪器难以工作,有时连投放浮标都比较困难,而德卡托克服这些不利条件下,对仪器加以改进,使仪器主要应用于野外巡测和洪水、溃坝、决口、泥石流等应急测量,尤其适用于汛期抢测洪峰。1 C }3 V. O; g% L# F

0 K+ v( F8 }, U R+ {0 w! n ▲斯德克电波流速仪 6 P/ Z0 S5 C+ ^! u7 C, p
其优点是采用远距离无接触方法直接测量水面流速,通过水面流速系数的换算达到测量河流流速的目的,该仪器不受使用环境影响、不受含沙量、漂浮物等的干扰,具有自动化程度高、操作安全、测量时间短、性能可靠、工作稳定、维护方便等优点。 1 j8 r8 W0 b. h# m
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- p4 f" `1 c; h' J0 R6 C 基于视觉智能分析的实时监测设备 . C" \: ^! O. Q, B# ~
基于视觉智能分析的实时监测设备的开发,是水文监测在人工智能方向上迈出的一大步,克服了在大洪水来袭时,传统监测方式实时数据难获取、现场情况难掌握、检测场景难选择、人员安全难保障等困难。
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2 T& Q0 k, @6 }) o 经过小新的科普
; I* a. O7 J8 ~, D 你们是不是对流速仪有了深入的了解 + H! N" n0 x6 s
想要了解更多水文知识
1 e, b3 E1 L; W4 X$ c/ H" Y 千万别错过下期的“前世今生” 1 h9 x7 I1 ?/ L' ]( Q9 P, B* w
今天的科普就到这里啦 " R% V$ {8 h) e* I6 x
我们下期见
! {1 f1 ^) V# [) V 下课~ # }: b+ \* K0 ] v0 a& u" U
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往期精彩回顾 倡议丨@所有水利职工,请带头这样做防灾减灾,水文人做什么?感恩母爱,感恩家庭!+ A" e- y) M6 W
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