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流量测验的种类方法
【来源:平度政务网】 【发布日期:2017-07-28】 【浏览次数:】 【字体大小: 】 【打印】 【关闭】
 

流量测验 江河、渠道流量的实地测量。流量测验有流速面积法、建筑物法、稀释法等多类方法。可因地因时制宜和经济合理地选择使用。 

    流速面积法 这是使用最广泛的方法。其基本原理是:通过横断面上单元面积的流量是该面积与水流速度(流速)的乘积。分别测量各个部分的流速和面积即可求得流量。 

    此类方法要设置垂直于流向的横断面,进行断面测量。一般要在断面上布设许多测深垂线,在垂线上测量水深,并测定垂线与岸上断面起点桩间的距离,即起点距。施测水深可以用测深杆、测深锤、铅鱼或回声测深仪。后者是用位于水面下的换能器发射超声波,声波遇到河床后反射回来,由仪器接受,按照声波的往返走行时间和巳知的声波在水中的传播速度来确定水深。起点距则可通过缆索、视距、仪器交会等方法确定。两相邻垂线起点距之差即部分宽,乘以部分平均水深,即为部分面积,其总和即断面面积,根据断面测量的资料,可以绘出以起点距为横坐标、河床高程为纵坐标的断面图。对于断面稳定不变的河流,实测流量时不必每次都实测断面,可借用巳有的断面图,用水位计算垂线水深和面积。在洪水时无法实测面积时,也可借用洪水前后实测的断面资料。对流速测量,依所用仪器设备不同,有流速仪法、浮标法、超声波法、电磁法、比降法等几种方法。 

    流速仪法 这是最基本的方法。常规的作法是在部分或全部测深垂线上用流速仪测定流速,用部分平均流速与部分面积之乘积作为部分流量,部分流量的总和即为断面流量。近来还创造了动船法和积宽法。前者在测船沿断面航行中,用回声仪测探,用特制流速仪测速,推算流量,宜用于需要测次较多的平原大河及河口地区。积宽法是利用水文缆道悬吊流速仪沿断面横渡测速,宜用于有缆道且水较深的测站。 

    浮标法 要设置上、中、下三个断面。从上游投放浮标,测定其流经上下断面的历时和经过中断面的位置。以上下断面间距除以历时求得浮标流速,再乘以系数,可求得垂线平均流速。然后,用类似流速仪法的步骤,计算部分流量与断面流量。有水面浮标、浮杆、双浮标等形式。前者适用于涨落急剧的中小河流的洪水测量,后两者常用于小流速的情况。 

    超声波法 在两岸设置发射和接收超声波的装置,其位置的连线斜向水流。超声波斜向上游与斜向下游传播时间之差与流速成函数关系,用此原理测量流速。适用于需要频繁测量但气泡、水草、泥沙影响不大的地方。 

    电磁法 在河底设置线圈,通以电流造成磁场,水流切割磁力线,产生与流速成正比的电动势。用此原理测量流速,适用于需要频繁测量的小河或渠道。 

    比降法 用实测的水面比降,连同断面资料和本站的或借用的糙率资料,用水力学公式计算流速和流量。此法精度较差,只在不能使用其他方法时使用,或者作为一种辅助性方法。 

    建筑物法 基本原理是:通过跨河建筑物的流量同上游水头,上下游水位差等存在的函数关系。可以在断面上设置标准形式的水量建筑物,观测水位,用水利学公式推算流量。此法精度好,工作方便,但造价较高,一般用于中小河流。河流、渠道上的涵闸、水库的泄水建筑物、抽水站水电站的过水设备等,在条件适合时,也可用来测量流量,但其流量系数要在现场用其他方法实测流量来进行率定。(参见建筑物测流) 

    稀释法 基本原理是:在河段上游投入的示踪剂,至下游被河水混匀后总量不变,而其稀释倍数与流量成正比例。 按示踪剂的量与下游检测的示踪剂浓度资料计算流量。适用于水流紊乱的地方。  

    江河、渠道的流量常随时间而变化,通常不直接用实测流量来反映变化过程,而是用实测流量和相应水位资料建立水位流量关系,然后用连续观测的水位资料转换成流量资料。流量测验的次数及其在水位上时间上的分布,以能满足确定水位流量关系的需要为度。 

  中国的流量测验,以流速仪法、浮标法为主。随着过河设备的改进,流速仪测流能力和浮标法的适应能力都有很大的提高。研制和改进了流速仪、回声测深仪、超声波测速仪等仪器,对流量测验误差、浮标系数、用铅鱼测深的悬索偏角改正、堰闸测流、动船测流、潮水河测验方面作了许多实验研究工作,制订了有中国特点的规范。在世界上,尽管流量测验方法很多,但仍以流速仪法、浮标法、比降法为主。中小河流量水建筑物的应用也比较广泛。国际标准化组织、世界气象组织都制订、编写了流量测验的标准和指导性文件。