|
+ e0 u9 A& L. q7 r' s: T
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 ？  ) w* b& e+ w) R6 S5 k
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。
; ?, I' y3 r* Q# W$ w6 G$ b 什 么 是 流 速 ？
+ ]* o( ^* g$ {5 y 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。 8 Q7 o5 ?3 _3 c1 g" }* L- L5 u
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？ 4 ~3 C5 b9 }2 g
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！
6 c8 h0 ]* [' T* E( p8 P% F7 X 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。 # t: @! D: X2 J/ x+ V! H
那流速仪究竟长什么样子呢？ U0 j% |) m# q6 Z4 X2 a# O& [
5 f+ F2 \% Y' e- t( e4 b
是这样的吗？ ' H8 D5 [! E3 l, j$ p& G C
NO! NO! NO!
* H7 q& S$ @2 E, V! C8 d" r- j 这是解放军叔叔手中维护治安，
6 m5 q% N" G1 F/ G 保家卫国的枪。 " x6 i" {7 `% T3 V) p
跟我来， 9 O- M/ m0 @+ H
带你看一下当代水文人的测验武器
! o: x1 w; v Q3 L/ c, F1 S 了解一下它的前世今生！ 7 C2 F0 z$ L- q, C$ |" u1 c
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。 8 z( O; U, s9 N
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。 2 `8 J4 m( \, r* t3 ]5 `) [5 |
1 . ^3 g6 c/ R( a7 K4 o( r5 v4 V
转 子 式 流 速 仪
& d% Y$ f) T8 }# x4 K 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。
4 W3 {9 Y" t( f. S6 B1 ~) F( w 
! e0 R/ @8 @# o y3 Q% D8 b ▲LS68型流速仪 ! q- A* t2 l9 I7 O
]4 {5 D: K% S+ @ ▲LS45型流速仪
' U$ \3 I' Z3 p) _6 j% y 
@( z' ?9 T& W: a1 [ ▲LS25-1型流速仪
7 G2 c1 n) z0 g' _1 |$ ~( ^1 E( c 
9 R. H1 i' b' ~7 H
▲LS25-3A型流速仪
; U- o C( u) P 2 $ F( e; z A1 |/ N
声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪 - l# a3 s; L5 L; U2 d
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。
$ ~/ h+ R+ e, ?$ d( h( V% k4 p 
S. U: v* d7 W8 d$ x+ j 3
I1 G# q% p: a8 B: A# a% i 无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统
. \+ F, B, e- j 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。 . |& V+ Q3 w" v3 J" [: u
/ h$ @: _) ^. j- y 
( X( X2 j* M+ w* p
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。
( c/ b8 u2 W* [( o. t+ y0 k 4 8 {+ U7 E1 U- Y5 ?" k6 `. a
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。8 k1 H% R' [$ N6 d) I" i
3 I' U9 C" l, I8 D* r' m
▲斯德克电波流速仪 + L* |3 K0 P2 b" b' P' _2 l1 h
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。 & ?1 G, E- M& s( ?! j- J7 t( X: x/ e
5
! W& @, a; O: `; k4 X5 P: h; A 基于视觉智能分析的实时监测设备 5 X; s% U/ z& U
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。
: w& Y" N5 j3 L# a3 ^' h 
9 F$ f. O, ?( z1 @6 h; o 经过小新的科普
, p9 L1 O2 e7 `( h# @# _; h 你们是不是对流速仪有了深入的了解
/ P5 t$ \; W4 @6 l; O& G0 c0 W; I 想要了解更多水文知识 * h3 Y4 Y% Y% @' i
千万别错过下期的“前世今生” ' d ?7 ~7 o1 `
今天的科普就到这里啦 % h% `' ^) _3 c/ V+ K! Z% r
我们下期见
( t. x! J/ T" n/ |# h 下课~ ( N, A7 b7 g6 C' c
1 p7 v( E. u+ w( _! P4 Y) |8 a
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！
' b0 m! s b' o: S2 c1 P 
* J2 g0 N8 t; x7 ` v7 d/ {! @7 J# q1 S0 G$ ?2 P
* o2 P* q7 X0 q5 |/ y9 N4 a
# l# z9 ^* |; ~, p m P6 H7 E. c7 _+ B/ l7 }8 @
| 
