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说起流量
- i8 f6 p( B8 w3 S 你想到了什么
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是马路上川流不息的车流
+ {. \. n! P+ _' z" e* B4 _. T 是地铁站水泄不通的人流
a- I9 ~' `7 n 还是手机时刻传输的数据
' F1 }* ~5 T. B8 ?& Z+ g! E 字如其形
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“流量”一词
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其实原本是描述水的
+ S. @; O& c' W; |7 L 在水文学上
: L" l5 }& U- `7 N4 p& a- I 流量是单位时间内通过河渠或管道
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某一过水断面的水体体积
' g% z$ d! y6 K f& A) } 也就是说流量是一个瞬时概念
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径流量是一个时段总量的概念
+ b5 m/ ` D# l1 u6 R 流量的历史源远流长
; E6 q M2 v. g$ v$ Q$ g8 m( U 你可知道古人如何测流
$ t" D7 e9 R8 k7 ?8 {! h- L& U0 s& F 目前又有哪些测流方法吗
R- K' M9 b; X! G$ P0 ]( g& g 让我们一探究竟
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测流历史
9 D; B1 Z0 u9 C! @, A! _ “流竹法”测定河水流速
/ z+ y6 `$ {4 K! ?, n/ I 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。
3 S+ v- D y3 D 古人用“流竹法”测定河水流速
' J7 w8 l- y; _$ 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。
* I! W, ^4 z- o4 m; b" 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。
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机械式流速仪测流速
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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。
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机械式流速仪测量河水流速
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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。
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声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
1 G, B/ O3 g6 |# Y+ m* A0 f5 p U z+ C 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”。
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使用ADCP进行流量测验
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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。
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使用无人机进行ADCP比测试验
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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。
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测流方法
3 S9 s( q0 N& ~ 流速面积法
6 S d. `# Z/ k9 z1 C/ U X 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。
% t5 B5 |6 ~& Z& p) m3 x) \5 G 水力学法
4 a1 z# ~" R* A U' ?" U$ u 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
" g" H- L: h# I# I, j. ] 化学法
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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。
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直接法
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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。
. b4 N( `8 g9 E) g$ N& F! F 来源:水利部水文司
5 q* W- \9 N3 `" b3 a" C- W 素材参考:《水文知识科普读物》
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