流量测验是通过实测或其他水力要素间接推求出流量,一般情况下是指实测。实测流量(简称测流)是通过采用专门仪器设备进行流速和断面测量,并计算出断面流量。流量测验有流速面积法、水力学法、化学法(稀释法)和直接法等几大类,每类又有若干种,可因地因时、经济合理地选择使用。
流量测验
测量单位时间内通过河渠或管道某一横断面的水体体积的作业。是水文测验的基本项目之一。
- 英文名称
- discharge measurement
- 所属学科
- 水利工程
使用最广泛的流量测验方法。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。流速面积法是使用最广泛的流量测验方法,一般需要使用过河设备,设置垂直于流向的横断面,进行断面测量。根据测定流速方法不同,又可以分为流速仪法测流、浮标测流、电波流速仪测流、ADCP测流、声学时差法测流、电磁法测流等。
选择一种适于该水流的示踪剂,在测验河段的上游断面将已知一定浓度的示踪剂倒入河水中。示踪剂随水流经过一定流程后在水中稀释、混匀,但总量不变。在下游取样断面测定其混合后浓度或稀释比,从而推算出流量。又称为稀释法、溶液法、示踪法等。化学法测流要求测验河段在稳定流的条件下有较高的紊流程度,以满足混匀的条件;在河段内不损失也不增加水流(无支流汇入也无主流分流);要避开死水区及水流分成几股的叉流;河段应在混匀的前提下尽可能短些,以减少示踪剂的注入历时及注入量。测验河段长度(指注入断面与取样断面间的距离)应通过测试确定,一般要求混匀程度达到其误差小于1%即可。
稀释法测流采用的示踪剂,要求是能与水流充分混合,不会损失又便于检测的物质;不会引起任何化学反应及毒害水中的动植物,稀释后水样应能准确测定。示踪剂主要有食盐、同位素、荧光染料等。测定示踪剂的方法,随示踪剂种类及注入方法而变,有直接测定浓度法、比色计分析法、电导率法及荧光计分析法等。
直接测量流过某断面水体的容积(体积)或重量。该方法只适用于流量极小的小河和实验室测流。
尽管流量测验方法很多,但仍以流速面积法中的流速仪法测流、浮标法测流,以及水力学法中的比降法测流为主。中小河流的水工建筑物测流应用比较广泛。国际标准化组织、世界气象组织都制定、编写了流量测验的标准和指导性文件。中国的流量测验以流速面积法中的流速仪法测流、浮标法测流为主,并随着过河设备的改进,流速仪法测流能力和浮标法测流的适应能力都在逐步提高。