|
0 s, b. {8 W8 f5 _ 
) `# [5 U) Z- D 
4 u5 q( g: h/ B' t( ` //
* E0 i7 N0 j' P! P8 Q 说起流量 " a4 O4 E8 S2 ]
你想到了什么
; h! U+ g& @ h) r* I* C) W* I+ l! F 是马路上川流不息的车流 % h1 w$ Q8 h; W0 H6 Q
是地铁站水泄不通的人流 ' w8 ~ \" D! N% \# A& S
还是手机时刻传输的数据
3 q8 _3 e* k: r$ L2 @, V 字如其形 8 R% ~/ h2 N- J
“流量”一词 ) T% Y2 l5 Q: }. S: I8 R! ~
其实原本是描述水的
. J; w+ h# q2 | a3 e0 w" m 在水文学上
, g: G- {# _% c5 y 流量是单位时间内通过河渠或管道
, W6 r* D7 F2 C j; E# z 某一过水断面的水体体积
* x8 k2 G" L3 I6 Z& y 也就是说流量是一个瞬时概念 5 r6 u* b9 I* @- J
径流量是一个时段总量的概念 * x+ O. v$ N( U' z5 W
流量的历史源远流长 - [( j' r; ?& h8 }! d' z: e
你可知道古人如何测流
, K6 \ V1 y" o) X: ] 目前又有哪些测流方法吗 1 H2 D; Q0 O- t0 r! r
让我们一探究竟
$ e7 o9 e: k# S _% H. ^+ U" E 测流历史
5 ?6 e+ Q k3 d" m4 B% V “流竹法”测定河水流速
$ l, A k n5 X6 J6 `" B$ v: l! Z 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。 " B1 Z% A' x4 D
古人用“流竹法”测定河水流速 , T5 _9 r1 \& J; X
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。
Q6 X) Z6 B6 m: G 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。
5 q3 o1 N5 ?7 t8 k1 K 机械式流速仪测流速
7 B b7 ^$ o* P6 y# ]. y9 m 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。 m' e: k! { \( X1 ]
机械式流速仪测量河水流速
3 X& d! {( |; c& N0 o8 I 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。 7 X8 C1 R+ @. V+ E
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速 8 j: ^" d! o4 z6 `# V& Y0 }6 O
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 j3 m/ ^9 Z# j, u* I, C2 ?
使用ADCP进行流量测验 4 v0 [2 f7 G- s. `2 h/ {% `
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。 5 n$ q9 S5 ?4 j
使用无人机进行ADCP比测试验 + w F( c/ q, a) r" c _
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。 4 v2 @8 C9 [+ W! q, l& c# }
测流方法 9 S8 F. S3 q) P0 T$ ~; C
流速面积法
7 m6 t; R3 L. j( R4 a+ {7 z- R 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。 $ V' b* F9 L( h" Q/ \* }
水力学法 ; b& G( Q x6 i7 T* U& }
测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
' S1 }! |3 u1 B$ `- l* P4 \( b; b 化学法
; U7 V' I. y6 |3 C 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。 2 I" b9 ?0 ^3 j
直接法 ) I& K* E8 ~2 Z1 K7 y$ n# N4 z* W
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。
4 \2 q# c* r" `5 f9 e# A. E9 G 来源:水利部水文司 * |% M2 }# ?4 ^, H4 u2 G& i
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
) z/ T/ ^) p) u9 ~4 z* C4 P- d# N6 ?, W$ e8 h- u8 ]
1 Z! l0 K8 z/ E( ~: n0 L6 j( I& [" O( G) @5 P8 Z y
1 w% l" y7 D3 C& J% I |