|
5 [5 @# E- S1 [- G

& \6 N: l# z% ]* p5 E' f 
; c n1 w4 @0 q# Y, X5 U //
# D9 h/ z8 u0 b* m$ `9 f4 T6 e 说起流量
% n2 q U, Y9 p+ ]9 ~ 你想到了什么 8 G+ Q3 c) p5 J1 s
是马路上川流不息的车流
/ r7 T- I9 u1 w7 [8 o1 r 是地铁站水泄不通的人流 + X& @% j0 m% t* Y$ W$ S( Y D
还是手机时刻传输的数据 $ w1 M$ n. e/ J4 ^+ y
字如其形 ) v% D$ D+ o8 J! D$ b
“流量”一词
* ? w' u* H% A* c7 d: n 其实原本是描述水的 * x+ v) t9 j* }5 g, u/ g
在水文学上
1 R* H! y/ i% a* m. N% k$ j 流量是单位时间内通过河渠或管道
, W/ a; ^( F; F: [ 某一过水断面的水体体积
1 {6 j7 D% F" B9 A! R 也就是说流量是一个瞬时概念 P7 t- K' Y/ b' H1 { p
径流量是一个时段总量的概念
O* ]# L4 f# }! N, s6 y8 V 流量的历史源远流长
& G) u0 j) o4 Z/ `1 a0 N6 z 你可知道古人如何测流
4 E* l" B" a' m6 x 目前又有哪些测流方法吗 # M+ M9 H) F4 X: I* e6 I% c
让我们一探究竟
a# v9 h* b3 D" Y5 I) o2 Q$ J 测流历史
( u8 U3 ?( d/ n J% M( [: y “流竹法”测定河水流速
* o8 p# n( ~# }. i0 d; P5 C 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。
5 y0 r. J! o( y& n% [) T 古人用“流竹法”测定河水流速 1 y0 f/ |5 f( w+ x+ P
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。
4 ?) S' F4 T* f5 ]% n 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。 4 G z' T' M7 I2 U; z6 l( z4 v
机械式流速仪测流速
9 \) ^- V O) z8 S! x 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。 ) j" ^, w) B- }" T& H
机械式流速仪测量河水流速
7 r! J; Q$ y ~$ Z7 X! L/ M( k" e) F 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。 # X w0 q+ {6 q6 I, `/ A- y; m1 N
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速 1 ^) W# V# \/ `! b$ ~3 U
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”。 8 |, O: w# Q: h4 ?6 v$ b
使用ADCP进行流量测验 $ d4 `& E9 }/ K) J
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。 U \6 W0 j, B0 y2 W0 R
使用无人机进行ADCP比测试验 ! ? N7 d4 B! G
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。 : i0 k3 U5 u$ }5 y6 U; Y) p' D
测流方法 & i1 b& v3 f' b4 g1 F
流速面积法
% t3 i+ J" r1 E a 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。 , h9 Z, {: c8 E- T+ s' u+ q
水力学法
/ f) p) k5 h) U* V* p 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。 3 n: ?$ k( l/ d: ?- s! L3 O3 ?
化学法 ( z8 \* n; U1 C0 a
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。
& C' t' z, e3 o1 y0 g: P 直接法
2 F8 O1 L4 W6 q: i k' X8 j) C8 Y 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。 " M+ {1 N. a2 S
来源:水利部水文司
* y0 b8 A, f) n) p& ~ T4 u! W% @. H 素材参考:《水文知识科普读物》 扫码关注发布水文动态服务水城经济7 N b+ _" i) a) v
, a! f: B7 q, u ]
! q$ W1 H9 H$ k1 _4 M, n/ B% F- \4 G: M' \
I8 \* @$ _* R7 w+ Y* Q |