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说起流量
; x$ f2 d) D: B- c* W
你想到了什么
: x* K) o" n) p9 \ 是马路上川流不息的车流
; T2 J! g- W8 E" V* W A 是地铁站水泄不通的人流
, @: R. D7 L2 P( a8 ?$ L" S 还是手机时刻传输的数据
) p/ T! P8 X: {4 q1 o6 u 字如其形
9 @' l( G4 X8 ]) F- X: o5 t
“流量”一词
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其实原本是描述水的
8 v: C) \0 p/ u$ m; x# R/ q 在水文学上
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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
9 N( `' z2 _" F: G4 b 也就是说流量是一个瞬时概念
/ a# U9 r* s: ]& t7 T; ?* C4 h 径流量是一个时段总量的概念
7 I& l. Z# B9 h 流量的历史源远流长
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你可知道古人如何测流
+ X$ J* r# k0 V( D4 Y 目前又有哪些测流方法吗
: l7 @* V% t! v$ s' s% l 让我们一探究竟
, D* i0 H$ J8 U _0 m6 Y 测流历史
1 z* W) K7 j6 F+ T: `1 _9 R C7 _' r* B/ g$ V “流竹法”测定河水流速
' O+ s( z( `3 T0 i" v9 N 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。
4 a7 P. I$ o7 A 古人用“流竹法”测定河水流速
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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。
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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。
8 R, K" X# N4 Q1 a- p+ r 机械式流速仪测流速
$ Q/ v8 ]( x) H0 d2 O' }8 B 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。
3 R; j( x5 H u, d9 F 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。
* a& z6 f$ f$ u8 i) s
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
6 K- Q: D; a( u! x' Y/ F 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”。
* V( ]3 q, j( V$ W9 h; q7 P 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
/ }& r& ^0 C' y 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
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流速面积法
& W: F- l, i/ t5 m 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。
: y- h6 {- N) x* c& n% t) { 水力学法
8 V; C6 u, a7 M 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
* w3 y6 {# \; S* l* C 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。
; Y: w2 ~/ J& m' t u2 q 直接法
3 Y3 v' q0 s% G$ |) Z, j 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。
9 T+ B4 s; k! f) x( j( J 来源:水利部水文司
) R1 {. b% y- l1 }' r 素材参考:《水文知识科普读物》
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