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1 P; c! G" @9 t' x0 \' }) c/ c* v* W- Q& x 说起流量
. P& A% f% e6 U7 N% h$ A( g8 H 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
' a8 }/ t. `) l' m. N9 q 还是手机时刻传输的数据
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字如其形
- M3 i- l2 E) j" e1 ] “流量”一词
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其实原本是描述水的
( v* d% C8 ^7 z 在水文学上
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流量是单位时间内通过河渠或管道
. o6 z9 ^$ x: Z, ?3 W# X 某一过水断面的水体体积
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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
! S0 k: y0 y& u. @% R 流量的历史源远流长
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你可知道古人如何测流
& H! k4 ?$ M+ B' @3 { 目前又有哪些测流方法吗
6 w$ [+ B# N! J. @+ d0 J" Y' Y! H 让我们一探究竟
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测流历史
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“流竹法”测定河水流速
4 R" s, {! ?1 r0 D# t 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。
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古人用“流竹法”测定河水流速
* \) ~; V4 q! n" g- F- ] 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。
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机械式流速仪测流速
( Z! ~1 ]6 L; \6 o; B 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。
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机械式流速仪测量河水流速
% ^$ h }+ M+ b/ K4 c 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。
: W% Y5 E9 g/ Q& T) U# t 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流速
# H" j% Y# Q! H1 j* d 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”。
$ ~( K( Y( z4 D) Y* K2 G 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
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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。
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测流方法
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流速面积法
0 `6 r# v$ M& a/ ^3 b2 r 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
/ D+ s9 j) j( z; X. r* H 测量水力因素,选用适当水力学公式计算流量。
6 h( v# f$ t. p5 P# W 化学法
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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
' E: P+ K B1 W% z 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
( Q) }$ C/ | t; c 素材参考:《水文知识科普读物》
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