5 v4 {! e- ?0 V# M r* v

& p" J; z% ~/ L6 K9 w# L7 b# u5 m  ; Z0 W' }6 q! T' [
// # S9 L! |" z6 c# j
说起流量 ! y8 Q* o! U" _3 S- x
你想到了什么 5 C9 @ t; j( \
是马路上川流不息的车流
/ m, a! T1 ]) u5 | 是地铁站水泄不通的人流 9 }9 f" u" X1 x
还是手机时刻传输的数据
" M& L" i. Y* R) l2 _6 w 字如其形 ' ^6 Y z+ U2 @+ n
“流量”一词
) U2 V+ U5 A! |4 M K& X 其实原本是描述水的
; J5 e4 w% ]" ]% e4 h: h/ M 在水文学上
' ] P( c: ^: n6 l# ~* S/ A/ |0 t K 流量是单位时间内通过河渠或管道
1 X0 ^# {9 i" K& _ 某一过水断面的水体体积
* e" Z7 p. x5 c0 n( a$ Z4 ? 也就是说流量是一个瞬时概念
# {$ b9 e- y- P2 x+ K$ A& D 径流量是一个时段总量的概念 ( z k$ ^$ ]4 Y8 t, Y
流量的历史源远流长
m5 Y9 h% _7 f, N2 } 你可知道古人如何测流 - R- J1 N' o% ?8 h T
目前又有哪些测流方法吗
' h- C' y& n$ ]; r/ E0 I* \3 h/ b2 j 让我们一探究竟
/ N2 X" i1 B& q: P 测流历史 2 J8 b) K. Z8 H0 {9 h
“流竹法”测定河水流速 : w$ L$ |( w7 P) W H. ]
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。 + h7 G) e( O) l. F: V* q
古人用“流竹法”测定河水流速
" u0 ^5 t: ]/ }' D, S( k 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。 . j" i8 k- I# {! a7 Y
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。 6 T3 v! e+ t' R8 Q. I
机械式流速仪测流速
* _# E) R3 M4 M) N8 J' | 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。
( O5 U) n3 n1 M5 O0 a 机械式流速仪测量河水流速 " K: O9 \9 K! K+ f* s
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。 ' E6 S) {8 H/ r- ?
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
0 e. T/ u0 L8 G* K y 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”。 & w! J% U' T1 ^+ O+ t9 n1 K" s
使用ADCP进行流量测验 J- G V6 [7 g% c
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。
+ A* ~4 H! K" b3 E6 c1 } 使用无人机进行ADCP比测试验
0 N1 M/ b" @! I! V) X 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。 3 Y n* _* v; m0 ^+ P( K. z6 Q) H
测流方法 ' w- d7 e8 D p; s" V t
流速面积法 8 L8 S$ K& ^. X- |& R p$ ~0 ]% W
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。 + f' U2 F1 O0 [! I' n! v. v
水力学法 / G+ D E+ C' r' U! ~& J
测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
p9 R% O$ i3 z* L" v, r* ]6 x& V 化学法 & Z5 n" `7 _* p8 ~$ T
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。
, `5 S0 e: z& z+ s( ?2 l 直接法
6 b( B7 T2 n. U% H 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。 $ B/ `4 @2 E& A) x3 r
来源:水利部水文司
/ m$ H! Z0 G5 i( g8 @2 \- \1 S 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
, w7 _' L o! `$ K. M( A$ i
N7 k5 d$ e/ F4 e! T; J
1 k# L8 I( p& o* J8 W6 X; {+ I3 S Q( x- q2 ~6 `
# z+ V% C5 i6 v |