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- o: ^1 e6 T3 q# K 说起流量
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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
+ p& L4 I3 D9 j+ M2 r% U S/ O 字如其形
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“流量”一词
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其实原本是描述水的
0 m5 A: q4 R8 G# a9 Q: u- T 在水文学上
. K6 L+ v9 i# g& `2 e# L6 i 流量是单位时间内通过河渠或管道
/ I/ U6 \2 N" ?% L+ M 某一过水断面的水体体积
7 B! h" \; C( @9 I: h' ?' Q 也就是说流量是一个瞬时概念
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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
4 i7 k& d2 L/ M1 G+ z4 b: k 你可知道古人如何测流
6 M9 Q5 E, n& d! J 目前又有哪些测流方法吗
/ j: H+ b3 D, T: `- R, G& l( ` 让我们一探究竟
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测流历史
" p1 O! M$ t4 d- z! S* O# B “流竹法”测定河水流速
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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。
$ F5 d5 x) Q, ]* x+ I9 c$ K5 l 古人用“流竹法”测定河水流速
! e+ O' m6 {1 {* b7 S 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。
7 {: K+ D: J. p6 `9 G0 X" O 机械式流速仪测流速
' ^5 a! Y7 m* v# X3 m/ Q 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。
: j8 N3 T3 r6 b+ h 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。
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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”。
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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
4 q |) q( a- A; }- p 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。
8 m0 `/ H8 l9 M$ ~& j 测流方法
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流速面积法
9 J- k# E, S, G7 z( y, 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。
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水力学法
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测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
7 v, z7 w0 N' A! c" c; i8 B* v 化学法
1 q1 Y9 c" s) t3 L/ _ 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
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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
/ I8 H4 g- ~! y/ K; ^8 r 素材参考:《水文知识科普读物》
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