流速儀法測流是目前流量流速測驗應用最廣泛、 最基本的方法, 也是目 前衡量、評定各種測流新方法精度的標準。該測驗方法基于速度面積法,在斷面上布設測流垂線和測速點(一般采用積點法測量流速),以測量斷面面積和流速。因此測驗斷面的選擇對該測流方法非常重要, 要求斷面選在河道平直, 水流分布均勻, 無旋渦或回流的地方。 平直段需滿足測驗規(guī)范的要求, 斷面垂直于水流方向。
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1.浮標測流法
浮標測流法主要應用在山溪性河流和漂浮物多、 洪峰漲落急劇的洪水測驗, 具有 “選材簡單、 價格低、 投放速度快、 易操作、 易成活、 穩(wěn)定性強、 測流速度快、 安全性能好” 等優(yōu)點。 浮標系數(shù)是影響該方法測驗精度的關鍵, 其與河流的水利因素、 天氣因素、 浮標材質(zhì)等密切相關, 因此在日 常的水文工作中, 水文測驗者借用流速儀法與之進行比測, 總結出了不同斷面、 不同水利環(huán)境、 不同風速風向?qū)母讼禂?shù)。
該方法在洪水測驗和應急流量測驗具有明顯優(yōu)點, 但操作時有幾個關鍵: 1、 用浮標速度代替河道表面流速; 2、 測驗過程都是人員配合完成; 3、 常借用斷面。
2.聲學多普勒測流儀法
聲學多普勒測流儀法, 又稱ADCP測流法, 是我國從上世紀90年代引進的測流新技術, 其優(yōu)越的測量原理及高度智能化的操作模式, 為水文測驗帶來了一場革命, 大大降低了水文工作者的工作強度。 聲學多普勒測流法, 利用的是多普勒效應來測量流速, 從ADCP的換能器發(fā)出一定頻率的脈沖, 當該脈沖遇到水中的懸浮物后, 會產(chǎn)生相應的回波信號, 該回波信號被ADCP接收。 回波信號與脈沖信號之間的頻率差值,是由于懸浮物隨水流移動, 從而產(chǎn)生的多普勒頻移。 因此,測量的到的多普勒頻移, 就能測得相應的點流速。ADCP測流相對其他測流方法的優(yōu)點有: 1) 操作簡單,測量歷時短, 出測驗結果較快。 一個人操作電腦, 另一個人操作ADCP即可完成測流任務。 2) 測量剖面深度大, 3)
智能流量傳感器采用寬帶信號處理技術, 在保證測量精度的前提下, 還能提高空間和時間的分辨率; 4) 在高含沙量的河道適應性好, ADCP可調(diào)節(jié)到低頻率來保持較大的測量深度, 并保持底跟蹤功能的應用。
比較適用于一些河道,渠道,以及管道,通過速度面積法測流,精度目前國內(nèi)最高。
3. 超聲波法
超聲波法測流是近年來新興的以超聲波為媒介進行測量的技術, 多應用于明渠流量測驗。 超聲波流量計測量的是流體的流速, 當流體流速向量與聲波方向平行時, 聲波的波速將發(fā)生變化, 即當聲波向下游傳播時波速增加, 聲波向上游傳播時波速降低。 在渠道上游和下游各安裝一個超聲波流量計, 從而構成一個測量聲路。 一定高程的水體平均流速是通過測量兩個換能器之間傳播的歷時差可以確定。 同時, 還要測量水位, 然后用測的流速對有效斷面進行積分, 即可得到通過測量斷面的流量。該方法應用于明渠中, 測量精度較高, 性能穩(wěn)定、 操作簡單、 安全, 不干擾河道的水體流態(tài), 是渠道流體測驗的一種高效方法。
缺點:1.對水質(zhì)是有要求的,一般是需要測量比較干凈的水,污水以及渾濁的水是沒法測量的
2.安裝不方便
對于目前國內(nèi)的國情,一些中小河流測流變的更加重要,
水流量傳感器能夠準確的測量各種規(guī)則和不規(guī)則渠道,河道的流量,研發(fā)出這樣一款設備可以極大的減輕水文工作者的壓力,有些河流,渠道都是在野外,供電非常麻煩,一般建議安裝太陽能供電系統(tǒng)。