|
n% W2 k6 x9 X/ R7 m
 小新又双叒叕来给大家科普知识啦“前世今生”系列之“ 流 速 仪 ”篇 什 么 是 流 速 仪 ?
( r. j4 G6 F( ^2 W- q( _0 m* Y 流速仪顾名思义是一种测量流速的仪器,可以用于江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速测量。 1 \2 |9 f" c- d* V H2 ~6 I2 D
什 么 是 流 速 ?
7 R% a2 \7 z+ E2 b5 ~/ `5 h 水文上的流速是指水流质点在单位时间内沿流程移动的位移。渠道和河道里的水流各点的流速不相同,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。流速的单位为m/s,例如1.23m/s,就表示水流质点每秒钟移动了1.23米的距离。 F0 ~% B/ H2 J. f( P4 y
小百科:山区的短历时降水量级并不大,却极易形成破坏力很强的山洪,这是为什么呢? " M1 O2 i0 x/ z
由于山体坡降较大,土壤覆盖薄,短时强降雨不易停留下渗,雨水沿着山坡不断汇集并且“越跑越快”,由于流速过快又夹杂着碎石和泥沙一泻而下,从而形成了“撞击力”很强的“拳头”,进而造成人员伤亡、财产损失。所以,在这里提醒大家,入山区游玩要及时关注天气情况,遇降雨要提高警惕,提前避险,千万不要小看它哦!
$ P) P N. P G2 W% j( r# q 流速仪是水文人手中的“枪”,是江水河流的听诊器,通过它测出的数据,我们可以掌握可用水资源量,可以在山洪和台风期间掌握各河道流量从而防范天灾。
% q- ~/ c5 ?# r, a; ~1 p2 b) A, X 那流速仪究竟长什么样子呢? : U+ h- z6 N7 D. h
 ( R6 L4 c/ D9 M; N, O
是这样的吗?
& I4 Y$ E2 \9 L* V1 V' w NO! NO! NO!
6 m- a0 D; z: r 这是解放军叔叔手中维护治安, & Q0 p& ?. S- _) L r+ o7 f
保家卫国的枪。 4 H- l' Z% k- w& ]% ?8 a. ^
跟我来, : a/ A0 U* r8 Y/ p1 I
带你看一下当代水文人的测验武器 9 f) l2 w( g6 D# q# v
了解一下它的前世今生!
5 @2 v0 z# N* B8 s 法国H.皮托于1732年发明了皮托管,可测定不同深度的水流速度,从而使人们对河流断面上的流速分布有了新的认识。1790年,真正的流速仪问世,德国人R.沃尔特曼发明了转子式流速仪,其后1870年,美国的T.G.埃利斯发明了旋桨式流速仪,而旋杯式流速仪则是在1885年,由美国的W.G.普赖斯发明的。 + ~7 z4 n! b' y# m
在我国,由于早期在科学技术与电子技术等方面比较落后,对流速仪的研究也相对起步较晚。直到20世纪50~60年代,我国制造使用的旋杯式和旋桨式流速仪,具备了防水防沙性能良好的特点。随着科学技术的日新月异,流速仪从机械式也转而向非转子的电测技术、光学技术、超声波技术和遥测技术的方向发展。
) ]7 k1 U% I4 i5 e+ ^1 B9 ] 1 3 M5 i) X/ ~) o K3 n
转 子 式 流 速 仪
. e6 q8 U+ |; Q1 T) S7 o2 D7 @7 S 主要由旋桨、身架和尾翼三部分组成。旋桨内装有讯号触点和轴承转轴等,主要型号有LS68型、LS78型、LS25-1型、LS45型等。旋桨式流速仪、旋杯式流速仪和旋叶式流速仪均属转子式流速仪,工作原理基本相同,是利用水流动力推动转子旋转,根据转动速度推求流速。通常根据水流流速的不同来选择不同的型号进行流量测验。 6 ^4 N. Q' ]' i& k% R7 P9 W6 V
 . n: }' e' R# j
▲LS68型流速仪
# V$ x% m& r; z5 |# [8 t  . }. `0 T/ Y w6 }/ y* g
▲LS45型流速仪
& M, f7 R0 Q+ X3 M. `3 R  . G8 n+ E& g5 I e
▲LS25-1型流速仪 $ n, r9 \5 M6 w2 l6 l/ I
 # x. a) ~8 o1 o
▲LS25-3A型流速仪
6 u; w! l) S$ m( m5 I 2
* m8 M6 ?! E8 o) c2 I 声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪 * Q; Y, [$ C8 L6 m& N. q
声学多普勒流速剖面仪(英语:Acoustic Doppler Current Profiler,缩写:ADCP)是一种用于测量水速的水声学流速计。其原理类似于声纳:ADCP向水中发射声波,水中的散射体使声波产生散射;ADCP接收散射体返还的回波信号,通过分析其多普勒效应频移以计算流速。ADCP应用最广的领域当属海洋学研究。ADCP也可用于河流、运河的流量测量。
2 d+ V# k( U2 Z$ H( S: v- I  + A$ G' m: C, j; a; u. y) v
3
1 K z5 o; D$ O( @+ `8 w5 K& y 无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统 & w% E" @6 O8 \/ ]0 }& S
无线遥控雷达波缆道测流系统通过架设简易缆道,在缆道上悬挂遥控定位雷达波流速仪,在计算机上输入水位、大断面和测流垂线数据,遥控定位雷达波流速仪自动测验逐条流速垂线,流速数据通过无线方式发送到计算机终,由软件计算出相应流量。
3 q$ p% V2 o/ T4 [: T  " U9 t' o- A$ [7 C7 x

/ j+ U& u7 u! D7 y1 k) B 无线遥控雷达波缆道测流系统的特点是携带、安装方便。随时安装,迅速测流。测验缆道简便、经济。不受风雨和停电限制。它主要用于取代浮标法进行高洪测流,要适应高流速、大量漂浮物使测流设备无法入水情况下的流量测验。也可用于巡测和一般性测流。
, h0 j$ }; X/ d# g 4
3 m: Q8 _6 N* q6 f" I 手 持 式 电 波 流 速 仪 手持式电波流速仪俗称“雷达测速枪” ,在水流急、含沙量大、漂浮物多以及在洪水等复杂水情情况下,常规测流仪器难以工作,有时连投放浮标都比较困难,而德卡托克服这些不利条件下,对仪器加以改进,使仪器主要应用于野外巡测和洪水、溃坝、决口、泥石流等应急测量,尤其适用于汛期抢测洪峰。
: ]7 {3 n" ^1 \ e 
- A' u4 m3 A7 f" `" W C' E* W* r ▲斯德克电波流速仪 0 L5 N/ Q, a9 Y( C, n2 K/ c% {
其优点是采用远距离无接触方法直接测量水面流速,通过水面流速系数的换算达到测量河流流速的目的,该仪器不受使用环境影响、不受含沙量、漂浮物等的干扰,具有自动化程度高、操作安全、测量时间短、性能可靠、工作稳定、维护方便等优点。 6 z5 ?: m& b, y- i
5
6 y2 N7 g! v3 R4 l! s4 c 基于视觉智能分析的实时监测设备
% t3 P; s# X% k7 \ Z 基于视觉智能分析的实时监测设备的开发,是水文监测在人工智能方向上迈出的一大步,克服了在大洪水来袭时,传统监测方式实时数据难获取、现场情况难掌握、检测场景难选择、人员安全难保障等困难。 ) ~" p# s$ M: m3 r

! ^" I- O8 x6 n3 f5 ?! j- o 经过小新的科普 . B2 `; `' i4 Q+ H$ T
你们是不是对流速仪有了深入的了解 7 a" E6 E: p" v7 q# l
想要了解更多水文知识
* k# {# s: w" g 千万别错过下期的“前世今生”
8 F! @: b9 ]5 N( C* m- j# j 今天的科普就到这里啦 2 u5 N9 l( e4 h3 j
我们下期见 ; M9 v z3 _5 |: ^
下课~ 9 {! @7 _0 b \: p/ q6 Q

( p8 W6 q5 v* Q$ ~& l/ {( N& c 往期精彩回顾 倡议丨@所有水利职工,请带头这样做防灾减灾,水文人做什么?感恩母爱,感恩家庭!; ?% d1 V0 ~0 v# k5 T

& s# w5 S6 s: n" H# B u* x5 t# R/ f" [3 R% c
' L4 \. O# ]/ M2 q
0 C; U! P, A _" F8 P
! g( r( p3 o' r: T5 A
|