|
0 O5 {+ P4 ~" I3 M2 P  , `0 |% y7 ?4 E: b. Y

+ D% d5 r) j! K! N; z // : J" `, l9 p: n D: H, ]
说起流量 ) B" S3 H- O" O
你想到了什么
) t0 G) y" z4 ]! p0 U/ k$ U# H- J 是马路上川流不息的车流 + [5 @+ c( a$ u3 U
是地铁站水泄不通的人流
' F$ H: L) X/ m, `* } 还是手机时刻传输的数据 ! M) O; O4 }1 U; ~" }
字如其形
2 n& b5 ]: Q) Q3 h$ C Q! g5 ]* y3 X “流量”一词
/ Q, @" p6 d9 m/ J+ Q4 T7 r 其实原本是描述水的 . o! D) d- F/ {- @1 |! x$ @
在水文学上 ! h; ~4 l, B, i9 r/ M% Y" p! E7 p
流量是单位时间内通过河渠或管道
9 Q @% b5 z: z* i 某一过水断面的水体体积
, M( b* [) I& @! k 也就是说流量是一个瞬时概念
8 x" G6 C, u X0 Z+ k 径流量是一个时段总量的概念
/ ^4 w, g! W# ]2 _* p6 F 流量的历史源远流长 ; w/ q+ k5 h5 f% a2 \1 [
你可知道古人如何测流 8 [: d5 t2 V7 K
目前又有哪些测流方法吗 ; b; E o' X1 O
让我们一探究竟
4 p" I5 [5 h/ J% {/ Z- e 测流历史
3 h: k3 v& n. H3 {3 I! S “流竹法”测定河水流速
$ O Y- T) o( z- E- k 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。
7 I! D# n7 _! {% R# g 古人用“流竹法”测定河水流速
+ `( V) Y- G7 I 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。
0 l7 N1 v6 @1 r7 H 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。
2 U2 ?- `6 \5 g 机械式流速仪测流速
- l! ^" E; {1 Y 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。
6 p" j# k5 U. |( x' h" b 机械式流速仪测量河水流速 + j9 t' z9 v, n3 l
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。 " Y. t6 g% e9 F& n7 c- X7 O0 ?
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
/ q* H8 p4 \4 ?+ g5 u$ C: q, G2 ~ 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”。 2 Z' S1 c% z" E; U
使用ADCP进行流量测验 4 J+ @3 s" \6 s: T8 u) u4 [) E0 V
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。
7 E9 |$ b' g5 W6 Q: \ 使用无人机进行ADCP比测试验 . s r6 l3 G4 g$ ^
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。 , v0 o0 J' x% B6 w$ y
测流方法 / t" O+ G i% G1 H4 e% I" T! o
流速面积法 & ^7 W& H, ?+ H: q8 q
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。
4 X: e8 k$ h M9 Y- f 水力学法
& Z: L- J7 Y8 _ 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。 - a' r! z, S7 D& o+ Z
化学法 9 I0 N9 C0 A2 S6 P# W& X2 B
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。 ; l' h) o9 g) G4 A' k' B1 o9 h! \, H1 A
直接法
' H" @3 K( h ]# q' \ 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。
8 B, _- N! {* a7 G 来源:水利部水文司
# ?' \+ j0 {4 z" P3 Z5 J9 a 素材参考:《水文知识科普读物》 扫码关注发布水文动态服务水城经济) r) H+ g; W$ A
/ L0 M8 x# {& ^2 B0 I
0 z+ x& o0 }0 n2 y+ [* e5 n: W; ?1 U7 M& d) |, {; a% {. [. s
4 q, h8 Y& I: v8 v" T
|