河道流量测验技术理论与介绍

时间：2021-12-14

河道流量测验技术理论与介绍
1 河道流量测验的经典技术理论
众所周知，河流断面上的各个水质点的流速是不相同的，具体的流速分布情况被水利*们称为流速场。河道流量测验的经典技术也被称为流速-面积法，就是测验出各个水质点的流速分布情况，进而将流速等直线图绘制出来，然后通过计算两相邻等速线的均值乘以它们之间所夹的面积，并进行累加，从而得到具体的河道流量。例如，一个地区如果海拔高度在2000米左右，该地区上有平原、盆地、高山、峡谷等地形，那么我们在进行该地区的河道流量测验时就要充分考虑到地形因素，从而使得测验出来的数据真实可靠，一般都是通过河流的等高线来进行测验，即首先测验出相同等高线之间的面积，然后沿着高程的增高而进行累加，进而除以整个地区的河流面积就可以得到准确的河道流量。其用数学公式表达的话就是Q=V・A，即流量等于断面平均流速乘以过水面积。当然，在实际的河道流量测验中往往会受到很多因素的影响，对一个地区进行全面的测验是不现实的，因此在实际工作中，测验技术人员往往是在断面的同一起点距上沿着水深垂直方向测验n个点的流速，然后算出平均值，这就是在河道流量测验的经典技术理论基础上延伸出来的垂线平均流速测验法，这种测验技术不仅克服了经典技术理论过于理想化的缺点，更是有效地把一条垂线上本不相等的各个水质点流速变成了一条等速垂线，如此河道流量的测验效率就得到很大的提高。但是，无论是多么先进的测验仪器，其测验出来的河道流量都只是“真值”或者说是相对真值，而不是完全精确的河道流量，其中是存在一定的误 差的。
1现代化河道流量测验技术
近年来，随着科学技术的不断发展，各种声学仪器和电子仪器的不断出现可以说使得河道流量测验出现了革命性的变革，也进一步推动了水利事业的跨越性发展。和传统的流速仪法、浮标法、超声波法相比，现代的河道流量测验技术速度更快、效率更高、更精准。在计算机技术的支撑下，测验仪器不仅随时地可以收集大量的数据，更可以克服水流脉动等因素的影响，使人耳目一新。目前我国常使用的河道流量测验技术有两种，分别是利用雷达流速仪来测验、利用声学多普勒流速仪来测验。
1.AMT- LSX- 1多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应，探头斜向上发出一束超声波，超声波在流体中传播，流体中会含有气泡或者颗粒等杂质（可以认为流体中的杂质和水流的速度一致），当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf， 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。



2.AMT-LLX-1C雷达流量计是一款雷达式测流产品可同时测量水位、流速、流量、累计流量，采用多普勒雷达测速原理，对水流的表面流速进行探测，利用内置的雷达水位计可以测量水深。通过测量水深和流速以及在设备内部设置的断面形态可以利用速度面积法计算出断面的流速。微波雷达不受温度梯度、压力、空气密度、风或其他气象环境条件的影响，维护方便使用简便。 雷达可以设置不同发射频率，在多点近距离探测时，可有效地避免相邻产品的雷达波束互扰影响。另外，监测系统或单位可根据探测获得的速度值（多点测量）

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