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i6 \5 I% V5 Q, y' m  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 ?
+ W2 s; M" j) m; z 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。
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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。
% c# [; a0 E& x 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? * r9 n5 O/ b9 B: Q
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!
! j# D/ s) @+ Y6 ?+ e( G& \ 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。
2 D& j' i% m6 m5 M6 u 那流速仪究竟长什么样子呢?
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* ]0 }1 X+ y, b3 @ z 是这样的吗?
7 E3 k7 ?* f6 f: Q9 p6 J) ? NO! NO! NO!
' v9 A& Z, J8 T, _2 o 这是解放军叔叔手中维护治安, 4 P9 l* B8 C6 o- ~ w* F
保家卫国的枪。
. c# S/ ^9 a+ ]: D9 V3 s5 c) h 跟我来, , _# h- w. S6 J$ G
带你看一下当代水文人的测验武器
1 h6 d. K! t4 j! u+ r# r7 z 了解一下它的前世今生! $ g! F6 s# O2 H2 E& S" \
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。
, Q% E9 w" Z" I+ z" A7 S 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。 . R! S& o: X* U
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转 子 式 流 速 仪
/ k8 [( C5 v' B |6 F: H 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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▲LS68型流速仪
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▲LS45型流速仪
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▲LS25-1型流速仪
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" k# M, A W$ M7 j$ w, j# B ▲LS25-3A型流速仪
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4 |; @# u1 F8 a; {4 ]# { 声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪 ; r- ]( w8 u9 I4 n- t+ W: t9 v
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。 , \ }7 O# R* S0 \$ n- B: H; _1 ?

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无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统
. p+ `5 |* h3 P 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。
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, q! L! E( Y/ g& E5 Q 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。
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1 _6 F0 N+ ^+ V0 c2 _" R 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。
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/ M6 c6 B5 r* y. t- b3 R ▲斯德克电波流速仪
}' ~2 j, Z- f 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。
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2 d( F$ {6 x- L3 k7 Z 基于视觉智能分析的实时监测设备
- |$ H! ?- m3 }4 D; x- M; T 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。 * E5 ^+ @9 p+ X
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经过小新的科普 * `% g" ~! _2 i I8 ^
你们是不是对流速仪有了深入的了解 : j0 v" e6 t" Y2 h( T9 D& t
想要了解更多水文知识 8 g( S! v% c8 {! i5 B n" H6 ?
千万别错过下期的“前世今生”
5 O! R) c& L/ Z0 Q0 E! V. n) B; m 今天的科普就到这里啦
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3 t& r1 ?& P" y, Q# z" H 下课~ # u6 } O9 y1 o4 }9 S

6 X& Q2 q4 p# 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!8 o3 Q! x( M4 y; ~: r

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