|
. O: Y9 m- w6 Y* U' N' S# _ 
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 ？  5 D0 P5 u. Z9 ^5 W4 A6 l
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。
' d; U5 Q; F+ l8 A, Y; P 什 么 是 流 速 ？
9 b. H a* R8 N, @4 s8 W) Z( m 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( P: X: }& Z) B4 s) W4 E1 Q 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？ 7 c9 I) L# j% y# X4 }" v# 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！
8 F+ v* p m. l# ?! D3 F, v 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。
* G) P- `9 e5 l2 u 那流速仪究竟长什么样子呢？
9 u/ h: C) J0 e8 J4 s) z! K8 t 
% g" r- H. N, k 是这样的吗？ 0 X: F; H# z8 Z# Z2 ]. m
NO! NO! NO!
* @$ j- A( i F5 r6 d 这是解放军叔叔手中维护治安，
8 P7 A; R" p9 _ 保家卫国的枪。
( X5 m1 o" |% Q* r4 C 跟我来，
4 d8 `7 M7 B* w2 c! g8 R 带你看一下当代水文人的测验武器
) H+ i- J% J$ N7 l6 q8 U4 ?. @. h 了解一下它的前世今生！
9 o" \9 a [/ G7 Y5 V0 Q9 b 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。
% ]# z2 U6 o7 ~! y) g* a8 T 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。
0 r' R" ?% n8 B" w& A 1
$ T2 D. h! Z6 ~* g; \# W 转 子 式 流 速 仪 ! ^! W) s% Y( J0 x$ \5 }: v
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。 , R6 E2 y, G4 ~. c& P
! S; o$ x: K9 |- l1 ^ ▲LS68型流速仪
/ E- z0 d& K! U% i9 E/ \$ z# M% Q 
' x& T3 j! ?+ K" l; i4 B9 b; E# B7 z2 i
▲LS45型流速仪 ( l* ~: O: _7 M; L! h% W. \
5 W& j/ t0 k* T+ M6 S; j0 p4 S K$ C ▲LS25-1型流速仪
+ @- S# c6 j# e5 e1 j 
0 ^' z3 F( ?, u9 r
▲LS25-3A型流速仪 ) {' y$ b6 ^" x$ ]- ]) P* l
2 H' H) L7 ]- D
声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪
6 T4 G+ K& J) U! \% z: p! _0 p: ` 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。 5 \- j" h$ U8 R4 g, [9 {
1 ~9 }3 D8 U7 V6 N
3 # Y; F" E6 R8 v# x
无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统 $ L# c7 n; y% p4 h* P) i! a, Y6 s5 l
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。
4 s4 M7 { j# s3 N+ b! ~% a/ \ 
# }* g/ U9 m' A- U- i8 v
( E1 l; S8 Y" p4 Q' z8 W 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。 " r% C5 o0 V3 u6 Y+ \
4
9 M7 q' P6 p! e. `; Q- w 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。- `6 C8 P, ~9 Y% j6 _" [4 p
3 C# N3 D. T& e8 ~5 W ▲斯德克电波流速仪 # I, D# |& h" P4 i2 _6 g
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。 3 O% Y) g8 z/ T7 @6 K
5 % y; Z4 P2 s! y$ N/ Z7 [7 P
基于视觉智能分析的实时监测设备
: Z4 y `2 }7 K- a 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。
6 B! | X, M$ ], u 
4 C- Z" x+ o6 `+ A" n, l
经过小新的科普 F% G5 }7 T- }6 |# o* {8 @! t
你们是不是对流速仪有了深入的了解
, d" ~$ [( I) f0 n! ] 想要了解更多水文知识
: L7 G# R5 |' v" J( g% ?" ]6 D9 P3 h 千万别错过下期的“前世今生”
: b! f8 m; A' F( R: C* Q, x7 h 今天的科普就到这里啦 , ~. J) ^. P% U* F5 M, U
我们下期见 ( a6 z$ }+ s7 l2 y. Z& } j* n
下课~ 4 K3 Q& Y/ C; t6 P, O7 m
5 D { V) F- n4 N! | 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！1 i: K q# G5 c/ k1 i5 g# O
* p1 X; m! S: L: U+ f
0 i8 q& n0 @; Z. n$ m% K2 `4 D+ g! n8 b9 n
. y% X' N! ]) _2 [/ b5 {
4 C5 e7 \4 N. y+ b1 R* B# n
| 
