|
9 l) I5 L% T: H
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 ？ 
0 {, Q& v8 g* q8 f' {* r+ m+ \; T( 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。 9 c X: m3 I- {4 b' Y7 S
什 么 是 流 速 ？ 4 A/ L8 J4 t' p: J6 K, Z: 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。 0 f% F$ R8 v& l9 g' l4 ]
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？ " r$ l) ^) t3 P: L# M4 ?
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 a1 _* J0 c ]- O6 z; o 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。 # V' R! n7 t! ]2 i! z$ \+ h
那流速仪究竟长什么样子呢？
5 L/ ^8 z7 t& _3 Q2 K7 O 
! u& N7 j ]5 e) s _% _5 K 是这样的吗？ 2 r& u8 ]' y/ o6 w {
NO! NO! NO! 0 N5 B6 W3 J& ]5 l
这是解放军叔叔手中维护治安，
) q1 i7 m2 E U1 `$ K- z# x- k 保家卫国的枪。
1 S% Y5 J1 l% e/ \% A 跟我来，
# B- M, o- w' }: s2 r 带你看一下当代水文人的测验武器
' g% q P- s* v; E: |/ I7 m 了解一下它的前世今生！
; P6 u) N1 i1 q5 Y0 R1 p+ K 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。
3 _0 u- @) {1 z* q 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。
- w* E' `6 S& X0 b/ }& @! j4 i 1 ; s$ [: c( W- p1 E) j+ i1 ^
转 子 式 流 速 仪 ! Z- ^' m/ R$ V& j. E
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。
" T8 t+ ] d) Y Q 
: m0 v' a# [1 C+ i) s" A! ~ ▲LS68型流速仪
+ z0 w& d- |5 C 
; E4 J {% E: C4 e1 R+ ~- v& ] ▲LS45型流速仪
& q1 `0 U# U8 z* `& D/ G 
3 x. O8 N& P: E) a- U- J8 j) V) N ▲LS25-1型流速仪 " X7 d F; `' v0 \- s
2 p8 N5 l8 h! G' ^: I: m& A: t0 }
▲LS25-3A型流速仪 + n* `5 |$ L2 \
2
( N( h' H2 f/ ?% {9 k2 q 声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪 . C2 I$ n+ U5 D' e: @" g
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。 + ^2 A7 H% n+ n" ~
- O8 I; m; Q: `5 k0 C 3
/ [ V; B. B9 Q9 Q6 R. Q. U8 Z 无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统 % `9 Q! [# {: E) h) f
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。
2 } a F4 U7 q( e 
. U$ \& \6 ], _3 L1 x3 P8 D
$ z3 ?: X" C l! u+ E 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。
( o$ c# {. q/ V8 L% z2 J& F/ s9 b 4
( q6 h P+ G/ E# O4 k( L5 I+ L 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。* Z3 J0 h2 ^0 p8 r v$ g/ @
/ ~9 a* n0 M, M) @7 ^* ]0 a
▲斯德克电波流速仪
" d; N; c9 h3 _. w5 t4 X# e+ 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。
; | j+ K$ A/ n* B6 l 5 , |" N, x* o/ s9 N/ X, v8 v
基于视觉智能分析的实时监测设备 3 [. J6 h$ j7 Z5 M0 I4 X
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。
|* w _3 J) |! J5 ?" M 
5 g g+ m' m# X; e8 ?
经过小新的科普 0 b' `9 x) D4 s' ^" G* e
你们是不是对流速仪有了深入的了解
( T' n$ P% j5 \ x4 ?6 I- j+ b 想要了解更多水文知识
- o3 z3 k3 X+ A- \- l$ a7 ~ ~ 千万别错过下期的“前世今生”
. y* N4 x6 X# f' G2 G0 Q 今天的科普就到这里啦 # V/ j/ a; x: s+ j" Q- p
我们下期见 9 t. F6 V- K! r0 D5 l9 {9 m# F
下课~ * R# @$ S8 v+ b: U5 S
5 a# o7 |# I6 \# K' N' T& B
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！/ k, v" I* \0 K# D1 X
2 C) F; K" [# U9 W6 _; N+ y% P
) L! ?& n% X' Y t/ a6 A# ~$ l) H3 n& T1 u8 ^ _
9 Y) r1 ]4 G: ^
( ~. M0 u# _( E3 @2 F
| 
