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说起流量
2 s, L) q0 F6 c8 A 你想到了什么 * q# Z& U x- g B2 W
是马路上川流不息的车流 ) S' r1 l. O: o! g+ T
是地铁站水泄不通的人流 3 ]* s4 `7 Z% K! X; d* Z# ~
还是手机时刻传输的数据
" `3 Y$ j9 E* r6 V- j0 a, z) O 字如其形 ( n/ |* g% ?* ]9 H3 C" o
“流量”一词 ) P5 D2 f+ M5 g3 q
其实原本是描述水的
8 c) d C6 o F3 Q- R! y3 Q- u- D2 I 在水文学上 . Z( l6 x0 s$ z2 }( Z+ }
流量是单位时间内通过河渠或管道
6 x. V- | w% B. u4 C3 Q 某一过水断面的水体体积 # J) V) _4 O+ M5 D2 w3 L9 V9 N
也就是说流量是一个瞬时概念
+ w4 B1 D& d. E$ q7 \2 F4 u1 Z 径流量是一个时段总量的概念 J# ?# I" l2 N2 z/ u& _
流量的历史源远流长
( m0 G' L$ w' b4 J 你可知道古人如何测流
3 [8 ?4 K1 q3 A6 ~3 Z 目前又有哪些测流方法吗
* b4 C; \9 _+ e9 y# {: [ 让我们一探究竟 % y4 x# f* X \# P2 K
测流历史 4 L6 I2 m7 ^5 L9 n: m" `
“流竹法”测定河水流速
" \+ j, w( c/ g& E 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。 . ~1 I* e! H. v/ J) D {! k
古人用“流竹法”测定河水流速
0 {9 D) n6 R4 d 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。
2 L( g3 ^' ?# e% i) e" j 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。
/ O* x- R; b+ \. p7 W% l5 Z2 X 机械式流速仪测流速
o8 w, g* u& r1 l& } \. Y 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。
* `/ }: O0 g: M) b 机械式流速仪测量河水流速
9 o* V! I N! n# t 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。 - K2 F l+ J Y! [4 r$ I+ j
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
. v7 N" I7 k7 ~ M 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”。 " k9 |. O1 e) g, B1 a. _; a
使用ADCP进行流量测验
/ n8 {9 ~' U; f- X" s 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. u8 F* J- O5 K/ A
使用无人机进行ADCP比测试验
+ Y |5 c4 S$ W 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。
8 \3 I# @" m: C$ h8 y 测流方法
3 J: I5 c" z" a+ X$ W; U' Y 流速面积法
. i) K4 i% H* ]1 }5 q& c 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。 7 D2 t% |' C0 I. @8 @
水力学法 ; {" a6 R+ E% z" V. X4 o
测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
: G$ j/ }' w' [+ h7 L1 X 化学法 ' F1 z1 c5 m t; 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 }4 r7 M( w; H5 b2 r
直接法
# n- a; ?! d* S! g 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。 . h) z, U o; f$ Y+ e& u8 N9 U
来源:水利部水文司 - Z: F0 `7 E5 G: x4 @* w6 c
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
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