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说起流量
- y' t' N8 g4 W. j, m" `$ c1 d 你想到了什么
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是马路上川流不息的车流
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是地铁站水泄不通的人流
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还是手机时刻传输的数据
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字如其形
8 ~7 l! S* g* L# T “流量”一词
1 O4 m7 s2 n' A+ j7 _, O) { 其实原本是描述水的
* U/ x5 L" v3 \2 c) [ 在水文学上
+ W: ?7 \' b8 B- {/ k 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
: M7 M; T* b: E2 `: C7 c 也就是说流量是一个瞬时概念
$ E; h: X0 O' s2 F! _* F 径流量是一个时段总量的概念
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流量的历史源远流长
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你可知道古人如何测流
3 N6 h6 {0 V5 n# ?5 q# O/ D 目前又有哪些测流方法吗
" B9 `7 z; W$ \6 \9 d 让我们一探究竟
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测流历史
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“流竹法”测定河水流速
; ^3 J6 L7 d# ]9 F 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。
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古人用“流竹法”测定河水流速
/ C2 W9 R0 Z. v7 Q 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。
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机械式流速仪测流速
0 j8 V0 V: w1 X* O: h0 A# c 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。
4 ` F8 M" g# k1 ^) R0 N1 b7 C 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。
1 l7 c, D4 O. {: M! ~0 K 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
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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 u4 C) b6 S) Y- u1 @- {! l 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。
2 Z. }2 ^: }; H9 O 使用无人机进行ADCP比测试验
4 h- j5 F' c/ ]1 @8 R 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。
9 i& {3 k6 D5 K* \; r 测流方法
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流速面积法
) ^ e' Q" |& w4 }4 F: b4 t 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。
G, {' z% h% h! s3 F, ] 水力学法
( U% ?3 v2 i# O& c 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
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化学法
& |+ C: F# Y2 N, g 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
, c* f% D* X: Q2 L+ [( T ^0 i 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。
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来源:水利部水文司
8 z0 e: @5 U k 素材参考:《水文知识科普读物》
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