測量流量斷面方法

⑴ 河流的水位、流速和流量是如何測定的

陸地上的大小河流，水情都不穩定。有些常年不息地流淌，有些枯水季節斷流，有些洪水季節常常泛濫成災。為了合理的利用河水資源，就必須掌握河流的變化規律。河流水情的變化主要表現為水位的升降、流速的快慢、流量的增減、泥沙的多少以及河水的水溫和冰情變化等。水位，指一定地點，一定時間河水表面的高度。它是以某一點作為水位基面（即水位零點）進行量算的。水位基面一般分絕對基面和測點基面兩種：絕對基面是以某海口的平均海平面為標准進行計算的，我國目前河流水位都是以黃海的青島零點為標准；測點基面是為了便於在河流上就地觀測和計算，通常在觀測地點最低枯水位以下半米到一米處作為零點的。

但是在應用這種觀測資料時，須根據測點基面和絕對基面的關系，將其換算成統一的絕對高程。水位的漲落一般是在觀測點用水尺或自記水位計進行觀測的。水位觀測是水文中最重要的項目之一，其它一系列水文要素的計算均受水位資料的影響。根據不同時間水位的記錄，可以繪出一條某河流的水位歷時曲線，從曲線上可以清楚的看出該點全年水位變化情況：流速，指單位時間里水流前進的距離。流速在河流橫斷面上是不均勻的，底層水流由於受河床摩擦力作用，流速較小。流速由水底向水面遞增，但水面受空氣的摩擦，流速減小，而最大流速在水面稍下一點的位置。從橫向分布來說，兩岸流速最小，河心流速最大。縱向流速多運用流速儀（旋杯式或旋漿式）進行觀測。

⑵ 流速測量有哪些方法 原理特點適用環境

1、流速儀法：流速儀法是用流速儀測定水流速度，並由流速與斷面面積的乘積來計算流量的方法。流速儀法的測量成果可作為率定或校核其他測流方法的標准。
適用條件：在水深大於10cm、流速不小於0.05m/s時，可用流速計測量流速。
2、浮標法：浮標測流法是一種簡便的測流方法，根據觀測浮標漂移速度，測量水道橫斷面，以此來推估斷面流量。
適用條件：渠道長度不小於10米、無彎曲、底壁平滑。
3、薄壁堰法：薄壁堰法測量精度較高。比較常用的有薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法和薄壁梯形堰法。
a、薄壁三角堰法適用條件：它適用於水頭0.05 m ≤H ≤0.35 m、流量Q≤0.1 m3/ s 的水流量測。
b、薄壁矩形堰法適用條件：測量過堰水深H時，應在堰口上游大於3H處進行。
4、巴氏槽法：巴氏槽即巴歇爾水槽，它具有水頭損失小、不宜沉積雜物、量水精度高等特點。缺點是造價高、對施工質量要求也較高。
適用條件：槽各部位尺寸符合標准槽要求，在設計安裝時不能隨意改變給定的標准尺寸；在進口的下游應有不小於0.2m的跌水。
5、容積法：在一段時間內，使渠道內的污水引入體積經過率定的容器中，用時間終了與起始時刻相對應的水量凈體積差△V除以時段差△t，結果即流量Q，重復測量數次，取平均值。
適用條件：流量較小，排水渠道不規范。
7、流量計法：直接選用有針對性的專業流量計進行測量。根據流量計的結構原理，可分為以下幾種類型：容積式流量計、葉輪式流量計、差壓式流量計、電磁流量計、超聲波流量計等。

⑶ 如何測量管道流量和流速以及河流的流量及流速急求高手解答！！！

已知管道直徑D，管道內壓力P，還不能求管道中流體的流速和流量。你設想管道末端有一閥門，並關閉時管內有壓力P，可管內流量為零。管內流量不是由管內壓力決定，而是由管內沿途壓力下降坡度決定的。所以一定要說明管道的長度和管道兩端的壓力差是多少才能求管道的流速和流量。

對於有壓管流，計算步驟如下：
1、計算管道的比阻S，如果是舊鑄鐵管或舊鋼管，可用舍維列夫公式計算管道比阻s=0.001736/d^5.3 或用s=10.3n2/d^5.33計算，或查有關表格；
2、確定管道兩端的作用水頭差H=P/(ρg)，如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h)，則H=P/(ρg)+h，，H 以m為單位；P為管道兩端的壓強差(不是某一斷面的壓強），P以Pa為單位；
3、計算流量Q：Q = (H/sL)^(1/2)
4、流速V=4Q/(3.1416d^2)
式中： Q—— 流量，以m^3/s為單位； H——管道起端與末端的水頭差，以m^為單位；L——管道起端至末端的長度，以 m為單位。 （一）浮標法測流速在水文站等水文測驗單位，在測量河流流速時常用流速儀。流速儀有旋杯式和旋槳式兩種，儀器的結構主要部分是旋杯（旋槳）和旋軸。使用時，把流速儀放在預定的測點上，使旋杯（或旋槳）對著來水方向，水流沖擊使旋杯轉動帶動旋軸轉動，使軸旁的固定電絲和電源接通，每當旋杯轉動一定周次，電路上燈泡便明亮一次（或電鈴響鈴）。據此便可知旋杯轉動周數。按如下公式即可計算出流速。V=aR／s＋b（米／秒）式中：R為旋杯在s秒內的轉數；s為旋杯轉動時間（秒）；a、b為流速儀出廠前檢測定出的系數。中學生進行河流流速測量時，常用浮標法。通過觀測水流推動浮標的移動速度以求得水流表面流速。公式為：V=L／s（米／秒）式中：V為表面流速（米／秒）；L為浮標在s時間內移動距離（米）；s觀測時間間隔（秒）。浮標法測流速僅需浮標、測繩（或皮尺）、計時器、花桿和哨子等簡單設備。浮標法測流速方法：在選定的河道上，設立上、中、下三個觀測斷面及浮標施放斷面。所選施測河段應比較順直，河寬、水深無大變化。上、下斷面的間距一般為河寬的4—5倍，用秒錶測得浮標由上斷面至下斷面的時間s，除以上、下斷面間的距離L，即為該河段的水面流速V。由於在河流橫斷面上表面流速的分布的不均勻性，宜在斷面的不同位置上分別投放3—5個浮標，以求取平均流速。（二）浮標測流的流量計算：浮標測流的流量可用「流速面積法」求得。計算公式為：Q=V·F（立方米／秒）式中：Q為通過測流斷面的流量（立方米／秒）。V為平均水面流速（米／秒）。F為測流河段中斷面的過水斷面面積（平方米）。由Q=V·F公式可知，測算河流的流量尚須測算出過水斷面的面積，限於條件，只能涉水施測（一般應駕船施測）。施測時，一人持花桿涉水，測出河床中有明顯變化處的水深，並用皮尺或測繩量出各測點到河岸水邊線的距離，並按比例畫出過水橫斷面圖。對施測河段的上、中、下三個斷面的過水斷面面積，都應測量以求取一個平均過水斷面面積。一九八二年四月，北京市海淀區地學愛好者協會組織區內各校中學生到拒馬河十渡進行地學考察活動，清華大學附中學生曾進行浮標法測流並涉水實測了一個過水斷面。並計算得到拒馬河水通過此過水斷面的流量為9.23米3／秒。

⑷ 如何測河的斷面圖

進行斷面測量。一般要在斷面上布設許多測深垂線，在垂線上測量水深，並測定垂線與岸上斷面起點樁間的距離，即起點距。施測水深可以用測深桿、測深錘、鉛魚或回聲測深儀。後者是用位於水面下的換能器發射超聲波，聲波遇到河床後反射回來，由儀器接受，按照聲波的往返走行時間和巳知的聲波在水中的傳播速度來確定水深。起點距則可通過纜索、視距、儀器交會等方法確定。兩相鄰垂線起點距之差即部分寬，乘以部分平均水深，即為部分面積，其總和即斷面面積，根據斷面測量的資料，可以繪出以起點距為橫坐標、河床高程為縱坐標的斷面圖。對於斷面穩定不變的河流，實測流量時不必每次都實測斷面，可借用巳有的斷面圖，用水位計算垂線水深和面積。在洪水時無法實測面積時，也可借用洪水前後實測的斷面資料。

⑸ 河流流量測量有哪些方法

傳統的河流流量方法包括人工船測，橋測，纜道測量，和涉水測量等。其基本原理是在測流斷面上布設多條垂線。在每條垂線處測量水深並用流速儀測量一至幾個點的流速儀從而得到線平均流速。進而得到斷面面積和斷面平均流速。流量則由斷面面積和斷面平均流速的乘積得到。
浮標測流發，利用浮標漂移速度與水道斷面來推算斷面流量。用睡眠浮標法測流時，應先測繪出測流斷面上水面浮標速度分布圖。將其與水道斷面相配合，便可計算出斷面虛流量。斷面虛流量乘以浮標系數，便可計算出斷面流量。浮標系數與浮標類型、風力風向及河流狀況等因素有關

⑹ 如何用浮標法和流速儀測流量

浮標法是一種粗略測量流速的簡易方法。流速儀法適用於測定水深大於0．05m，流速大於0.015m／s的河、渠的流速。測定時通常把河流斷面分成幾部分，分別求出各部分斷面積和平均流速。

1、用浮標法測流量

浮標法是一種粗略測量流速的簡易方法。測量時，取一段較規則，長度不小於10m，無彎曲，有一定液面高度的河床，測其平均寬度及水面高度，取一漂浮物，放人流動河水上游的中央，在無外力的影響下(如風、漂浮物阻塞等)，使漂浮物流經被測距離，記錄流過時間。重復數次，取平均值。

河床截面積可用測量桿在選定斷面通過測量幾個點位的深度計算出。為避免較大誤差，至少要有5個測量點，每個測量點之間不能超過20m，地形較復雜的河床測量點應加密。

2、用流速儀測流量

流速儀法適用於測定水深大於0．05m，流速大於0.015m／s的河、渠的流速。測定時通常把河流斷面分成幾部分，分別求出各部分斷面積和平均流速。

利用流速計法測量河流流量時，測量斷面應選在河床較規則，且河流的上、下游具有數倍河寬的直流部位，一般測點數取15個以上，根據河寬和水流具體情況可適當增減。一般水深超過lm的河流測定流速時採用兩點法，即在水深20％和80％處測定流速，然後求兩點流速的算術平均值作為該斷面的平均流速。當水深小於lm的河流時，則測量離水面60％深度處的流速值作為該斷面的平均流速。

⑺ 河道斷面流量測算的主要步驟是什麼

1.測斷面流量有幾種方法,視測量條件、測量要求選定；
2.准備器材、設備、做好數據統計表；
3.根據測量方法按要求進行測量；
4.進行數據處理，進行必要修正，得出結果。

⑻ 水的流量的測量方法是什麼

流量，從水力學角度講，應該是：單位時間內通過某一過水斷面的水體體積，其常用單位為每秒立方米，多用於河流、湖泊的斷面的進出水量測量，流量的測量方法，從水文站角度講，可分為浮標法、流速儀法、超聲波法等，流速儀法測量精度最高

⑼ 水文地質學測量流量的方法有哪些

簡單的有浮漂法測流量，這種方法誤差比較大，要求對徑流橫斷面有一個較准確的估量S，找一個浮漂物，記下單位時間T對應走過的距離L，最後Q=LS 若是要比較精確的可以用流量計，差壓式流量計，速度式流量計，容積式流量計等等

⑽ 流量檢測的方法

主要斷面流量方式種類

目前進行流量自動測量的方式有以下6種:纜道測流、聲學多普勒流速(ADCP)、超聲波時差法測流、水工建築物(涵閘)推算流量、水位比降法推算流量、雷達水表面波流速測量再推算流量。

纜道自動測流

1、纜道自動測流

纜道測流是適合我國國情的一種測流方式,經 50多年發展,技術設備較為成熟,其中全自動纜道測流系統測流精度可達到95~98%。該方法由人工一次性啟動纜道測流裝置後,可自動測量全斷面測點流速和垂線水深,並自動計算出斷面面積和流量。由於纜道測流的測量精度較高,且不需要進行率定,在系統工程中主要是用於不規則斷面的流量測量,實現對主要測流斷面的流量控制。

超聲波時差法測流

2、超聲波時差法測流

超聲波時差法測量流速國內外均有定型產品用於管道和渠道,但國內沒有定型生產用於天然河流的產品。本方法能方便地解決斷面不同水層的平均流速測量,充分利用電腦技術將超聲波時差法測流、超聲或壓力水位計和預置河床斷面等技術集於一體後,可構建實時在線的流量測量系統,該方法適用於斷面較穩定,

有一定水深的河道,還需要借用斷面面積參數(另用人工方法測量)和用流速儀等標准測流設備標定流量計算模型後,才能正常啟用,其建站總投資大於纜道測流站。

超聲波時差法自動測流站工作原理為在測量斷面上設置單層或多層超聲波換能器斜交叉布置在河兩岸,超聲波換能器由二次儀表控制,從河道的一岸順流發射超聲波,另一岸接收,然後再反向進行工作,根據順、逆流傳輸測到的時間差計算出相應水層的平均流速,另外一換能器向上發射超聲波,遇到水面時反射再由同一換能器接收回波,根據時間差測出水深(也可選用壓力水位計測量出水深)。如果是規則斷面則通過水位算出斷面面積,通過流速積分和人工標定的流量系數可計算出流量,其流量精度可達5%以內。若為不規則斷面則必須根據數據建立數學模型,根據測量數據計算流量或通過人為標定流量系數計算流量。

該儀器的最大特點是在線連續測量,缺點是在斷面較寬、水淺和含沙量較高的條件下無法使用。另外,由於換能器是安裝在河的兩岸,二次儀表只能放在某一岸,而另一岸的換能器信號線則必須從河底或高架過河。如果從河底過施工難度較大,無疑增加了工程量和投資。再則超聲波時差法測流,易受行船影響,致使測流精度降低。

3、聲學多普勒流速測流聲學多普勒流速測流

聲學多普勒流速測流

聲學多普勒流速測流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的簡稱,是利用聲學多普勒原理進行研製的,是目前世界上最為先進的河流流速流量實時測量設備,自1981 年在美國誕生以來,隨著技術不斷進步和日益完善,已從海洋測量逐步應用於河流流量測量,測量精度也得到很大的提高。從最初的盲區1 m 以上,降低到所謂的「零盲區」,剖面單元縮小到目前的0.05~0.25m ,使其在寬淺河流上的應用成為可能。

該種方法又分為2種,即走航式聲學多普勒流速聲學多普勒流速

(1)聲學多普勒流速法

DX- LSX- 1多普勒超聲波流量計流速測量基於多普勒效應，探頭斜向上發出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質（可以認為流體中的雜質和水流的速度一致），當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移Δf， 多普勒頻移Δf正比於流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。利用聲波在流體中傳播的多普勒效應，通過測定流體中運動粒子散射聲波的多普勒頻移，即可得到流體的速度，結合內置壓力式水位計，利用速度面積法，即可測量液體的流量。適合於明渠、河道及難以建造標准斷面的流速流量測量以及於各種滿管和非滿管明渠流速流量測量。聲學多普勒測量儀最大優點是安裝方便,可靠性高,價格低廉,比較適合河道測流。所有功能集於一身的設計，同時測量平均流速、水深、水溫採用速度面積法測流，無水頭損失，不需建設標准堰槽。採用超聲波多普勒原理測流速流量，測量精度高，起始速度低。無機械轉子結構，對水流狀態無影響，測量更精準。自帶溫度感測器，可用於補償水溫對聲速的影響。可測量瞬時流量和累積流量。採用頻域多普勒分析演算法，數據穩定可靠，實時性強。安裝簡單，不需輔助工程設施

(2)走航式聲學多普勒流速測流法

走航式聲學多普勒流速測流法是一種需渡河載體(如小船)的游動式測流設備,因為它一次能同時測出河床的斷面形狀、水深、流速和流量,適用於大江大河的流量監測。

該流量計的主機和換能器裝在一防水容器內,工作時全部浸入水中,通過防水電纜與攜帶型計算機相連,流量計的操作控制在攜帶型計算機上進行。全套系統由蓄電池供電,也可以用交流供電,流量計的換能器一般由3個或4個發射頭構成,它們可以向水下發射在空間互成一定角度的3束或4束超聲波(4束超聲波最佳),這些超聲波在由水面射向河底的穿行過程中不斷地經水中的固體顆粒、氣泡和河底反射回來。根據這些返回信號的頻率可以測出流量計和各水層以及河底的相對位移速度,其中流量計與河底的相對速度即是船速,扣除船速便可以求取各層水流對河底的流速。根據河底返回速度分量結合測得的船行方位便可求取水流的真實方向。根據河底返回信號的時間測出水深。流量計由河這岸向對岸穿行測量一次,便可測出經過各點的水深以及流速的大小和方向,將流速矢量對河

床水流斷面進行積分,便得到了河床流量。因為採用的是矢量積分,所以所測流量的大小與流量計渡河路徑無關。

4、水工建築物涵閘))流量測量

關系曲線求出對應的過水流量。其優點是只要准確地測量出上下游水位及閘門開度,即可換算出過流量,但不足之處是需人工進行標定,確定經驗公式的相關系數。

典型的閘流流量公式:

Q=CBH03/2

式中:C 為流量系數,B 為過水總凈寬,H0為上游水頭

典型的孔流流量公式: Q=MA√Z

式中:A 為過流斷面,Z 為上下游水位差,M 為綜合流量系數

由於受水工建築物的結構、閘門形狀和下游出水口的流態等多種因素影響,流量系數不易准確確定,需要通過人工測量來確定流量關系曲線,測量精度不高。

5、比降法

通過測量河流上一段距離的上下游水位及水面坡度,設定的河流的糙率系數,根據曼寧經驗公式推算流量。當測流河道的水流不是自由流,水位受上下游水工建築物的影響較大時就無法推算流量。另外,此方法精度不高,在比降不大的河段更是不準確。故本方法在此是不可行的。

6、雷達水表面波流

通過測量河流幾點水表面流速,再由水表面流速推算河道流量。此方法精度不高,受外界因素影響較大,如風,下雨等。另一關鍵因素是雷達測速儀在水表面流速低於0.5米時已無法測量米時已無法測量,,所以用雷達測速儀做在線實時監測很難實現所以用雷達測速儀做在線實時監測很難實現。。

2.2 測流方法比選

綜述3.1.1,前3種及第6種方法屬於流速面積法,4、5二項屬於水位~流速關系法。在天然河流或渠道上,流速面積法是比較准確的流量測驗方法。但真正能做到實時自動測量流量的只有聲學多普勒測量法