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8 q; x: I$ R8 m2 K7 \( o 说起流量 0 `4 O5 g9 ?* k% o
你想到了什么
+ j7 o, k* c! M6 ~2 t3 D" w 是马路上川流不息的车流
8 n; \1 h4 ?/ }% E/ t: @$ { 是地铁站水泄不通的人流 ; F* Q2 y+ i- `* ?
还是手机时刻传输的数据
/ q/ n r& f& h4 C 字如其形 5 A" ]4 \1 {, B& E+ G& a
“流量”一词
7 s( K& }$ E/ k3 {9 I+ L 其实原本是描述水的 * l. o7 t% X, S' W$ e- W
在水文学上 , U, V% e7 j; j# Y' r
流量是单位时间内通过河渠或管道 9 Y' L; G) S( W9 q7 k2 G/ y
某一过水断面的水体体积 ! P) P. q' D* _# x! _
也就是说流量是一个瞬时概念
* v2 w7 Q& [. @- T; U( l0 _ 径流量是一个时段总量的概念 - {/ L+ h6 g, b8 b s! B6 @/ M
流量的历史源远流长
' a) v a9 Z& z( i2 J* _$ v; w 你可知道古人如何测流 2 d* o3 v6 \0 ?2 U7 {8 ~0 w1 ]( A
目前又有哪些测流方法吗
: |6 j v3 n1 @, s4 n 让我们一探究竟
8 T5 F+ A# Z0 L# t# {; x 测流历史 + E/ Y) |* J" \8 s( r9 \
“流竹法”测定河水流速
+ R. |) ]( ]$ G4 X 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。 ( E4 e5 W3 m2 N1 h% L
古人用“流竹法”测定河水流速
. H1 c8 u# p! n( D6 t0 l, [: 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。 / i& U2 h+ W+ C6 x/ {1 P1 e
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。 & U2 C0 ?% J! ~2 k) }
机械式流速仪测流速
4 E, U3 p1 D5 R1 Z* | 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 K0 ~2 N+ j! c7 Y7 Q' X! Y 机械式流速仪测量河水流速
' `6 x' d% t3 y! Q8 R" y 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。 ( m& F8 W# K3 \& P' d8 B. i
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
( J; C6 c6 p. y; G1 Y2 M% a 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”。
/ g9 v" C# t ]/ M8 V 使用ADCP进行流量测验 5 m: A* N$ e2 g' A
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。
) i. b5 q! Z5 U6 B+ W } } 使用无人机进行ADCP比测试验 , l5 p0 \ r5 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。
* ?1 l m& i" s2 N j0 f6 b% _' b 测流方法
: U2 d s1 {. s2 N! U2 @9 r, o 流速面积法
7 Z- W9 l4 F" @# c, c 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。 1 F+ n- ]) J2 v9 r; b. t
水力学法 1 f3 c( B8 _! c% x: z9 x$ C
测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
# B3 ?' W& g8 P4 z, U/ G 化学法
* Y+ w. ^# i" }0 E 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。
9 ?: G7 ^% F3 ]4 X& ~ 直接法
: W- R! ]* Y' |1 d H9 p 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。
( \) A. {) a; N2 L7 u+ v$ a4 H+ h, L2 b 来源:水利部水文司
& l5 C& ^2 g2 R4 j- O; o7 q 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* N: p% m* A, Z$ M8 J
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