收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

此“流量”非彼“流量”!解密你不知道的“流量”故事

[复制链接]

说起流量

0 x# z2 g; S& j) Y7 k6 S! c

你想到了什么

" s! l' ~: l) z% f/ S

是马路上川流不息的车流

4 h% o% n& _! v' t7 e6 A8 X

是地铁站水泄不通的人流

$ h- x- Y9 e7 X4 j; D

还是手机时刻传输的数据

1 P% d. Z' w7 z1 Q- J; _* B6 x

字如其形

$ s U9 R2 Q3 u/ t1 B! h$ _- L$ s0 I

“流量”一词

* E. z3 D7 M3 C; b% \

其实原本是描述水的

, I$ c% m; v* ?; o) h

在水文学上

1 N/ }- Z( V6 S8 K% ^* X

流量是单位时间内通过河渠或管道

; o1 d$ C j) W: ^/ X

某一过水断面的水体体积

: X y. X- t8 k' h

也就是说流量是一个瞬时概念

2 v. R" x- |- O3 }

径流量是一个时段总量的概念

- e$ Z* g! X5 p M7 G4 E( o0 k, G

流量的历史源远流长

/ Y3 Q: P+ |0 W$ p( X' Z$ d- B W

你可知道古人如何测流

d1 o* n) M5 l A' r

目前又有哪些测流方法吗

: g- q: p# ~% ?0 w% |( a' n6 |" n2 ~

让我们一探究竟

3 z3 d7 F5 a! N" h

测流历史

2 s) |3 z& w9 \) b2 G

“流竹法”测定河水流速

/ F4 Z$ g& Y l4 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。

( g, G( B/ [5 }* x8 f; u

古人用“流竹法”测定河水流速

+ M7 k) e$ |$ C* t: }

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。

7 U7 ?7 b5 }# \6 |+ \

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。

H0 A5 ^( i0 \6 L5 l

机械式流速仪测流速

* g' C4 b, d7 G. j0 p( P: q" Q

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。

' |5 D5 g" \* {' t( A2 M

机械式流速仪测量河水流速

* a6 L* z6 a0 b: d" U& K3 Y% e

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。

) r. D B3 j; C4 c1 Q" ^( G$ a

声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速

4 e$ a2 Q" a |7 S

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”。

! j3 q" o6 y9 m0 f; N {

使用ADCP进行流量测验

/ J! X4 ]" p+ `) Z

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。

3 O4 {1 s* `4 o) B/ Z& V

使用无人机进行ADCP比测试验

# K' g3 f5 Z' K& Y7 e1 L# k

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。

* U# v4 X" e5 v+ u+ R/ f5 g

测流方法

# P4 t' I! F1 |1 w$ f ^3 N

流速面积法

# N) P* ^+ K1 V( j9 @

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。

! j( g; h) ]: S; L) F, c6 j

水力学法

) S' M& g$ o, f- {3 |

测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。

( r$ K' j* [- z

化学法

0 T, x" h+ \' _: |: U

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。

9 j7 k0 U2 f! t9 i* [# [# S+ L' z8 v

直接法

% y$ v8 N' v4 S. q& g) a

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。

6 u+ {4 F% D8 a& X" T- G3 _

来源:水利部水文司

# |9 S" B# Q9 ?: C

素材参考:《水文知识科普读物》

$ ~# q+ e) R% c4 I4 x8 u6 }1 ]6 h( }5 u7 n, m9 U2 K ( X3 |! y! g; U1 ?! o% ~+ Z1 S, S3 b6 ]; m * U( f0 Y q8 b4 g2 t
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
那些果儿
活跃在2026-3-29
快速回复 返回顶部 返回列表