|
0 t5 e( _% }2 g. }2 O" ]
 - N" s' F+ e; T0 h5 B$ e
 5 r: h( V1 L- p) F2 L* A
// . D3 }: l; U0 I
说起流量
1 Y+ z: m9 \: z, ?/ q& ?3 y 你想到了什么 # f! M% x* k9 R+ @ t4 g
是马路上川流不息的车流
5 A7 K- o2 U( W" k1 ^/ Q 是地铁站水泄不通的人流 / a9 v/ F- }% p5 N) k
还是手机时刻传输的数据 . T' T: Y. n# o4 ^+ ^8 O5 v
字如其形 ( B2 g6 M6 s( W7 R. n- ]
“流量”一词 2 M: N& B/ y$ \* L; m* t n
其实原本是描述水的
$ F: G+ l/ B9 B/ P3 V N* Z 在水文学上
. s( W6 @- f x) U. b 流量是单位时间内通过河渠或管道
- s$ e) J! [8 y, Z 某一过水断面的水体体积
) z1 X, i* y2 a, s 也就是说流量是一个瞬时概念 ) F* G2 J4 q& `' ?' _5 m3 ~
径流量是一个时段总量的概念
( I N/ l- f4 b 流量的历史源远流长
2 ~" A( H9 u( h# g5 T 你可知道古人如何测流
( y( e/ u4 s) X 目前又有哪些测流方法吗
# w( s3 _) l+ {* s0 L2 R6 G 让我们一探究竟
. n7 v& v( e. l( B. k0 R, C/ ] 测流历史
4 r4 v6 S; \6 I, g5 W4 { “流竹法”测定河水流速
2 |% d* m5 d9 z4 |+ I 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。 + a! Y% m$ ]2 y& e, a/ h
古人用“流竹法”测定河水流速 6 a' e" p! j5 ^. Y* R5 K
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。 ( O, Z6 @/ F) Q1 N+ Y9 X/ \
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。 % H6 b- o. O- g& G0 s* D. O
机械式流速仪测流速
% _3 C; @" g' P( z* a. f T+ V0 w 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 m {- E) ?3 l* U; N; c
机械式流速仪测量河水流速
7 U* A5 H6 R# X9 D7 r 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。
; L) \0 h8 ^, b% K 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
. E8 a9 H! f! T- X" I 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”。 * |: x" H+ w* D/ I
使用ADCP进行流量测验 0 Q* c4 I m9 C8 ^0 Z6 `
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。
- B- _6 U/ m* y! F d: b 使用无人机进行ADCP比测试验
* T8 ?9 x, @ p" R0 V; 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。
' u7 G( X! w* S1 o+ q 测流方法
2 g/ k! P% X5 O4 u6 a5 L* K+ L j 流速面积法
4 ^) l4 e0 @2 @2 J 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。
, r* z$ s4 H! I! @ 水力学法
+ s; p) R, G; ~ 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
0 ?5 z( x7 D/ V2 U- N 化学法
, |0 H. U4 ?: o% w% ` 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。
. G4 y' [, L& \+ ]. d, b5 V 直接法
! d5 a1 p+ ^* s: s/ E+ \, x 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。
) J# l8 d7 q8 I 来源:水利部水文司 : g: s1 o$ K* ?: S
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, s O1 P# [1 H1 M4 h
. i3 H5 p) o8 w, v% ^/ ?
% ^* x2 V$ U! Y( o0 T5 f" Z' ^# R1 G6 V8 h2 h5 S3 E2 v/ D. E+ `- d
: N* |' z5 w( z" \, _
|