河道流量測驗技術(shù)理論與介紹

1 河道流量測驗的經(jīng)典技術(shù)理論

眾所周知，河流斷面上的各個水質(zhì)點的流速是不相同的，具體的流速分布情況被水利專家們稱為流速場。河道流量測驗的經(jīng)典技術(shù)也被稱為流速-面積法，就是測驗出各個水質(zhì)點的流速分布情況，進(jìn)而將流速等直線圖繪制出來，然后通過計算兩相鄰等速線的均值乘以它們之間所夾的面積，并進(jìn)行累加，從而得到具體的河道流量。例如，一個地區(qū)如果海拔高度在2000米左右，該地區(qū)上有平原、盆地、高山、峽谷等地形，那么我們在進(jìn)行該地區(qū)的河道流量測驗時就要充分考慮到地形因素，從而使得測驗出來的數(shù)據(jù)真實可靠，一般都是通過河流的等高線來進(jìn)行測驗，即首先測驗出相同等高線之間的面積，然后沿著高程的增高而進(jìn)行累加，進(jìn)而除以整個地區(qū)的河流面積就可以得到準(zhǔn)確的河道流量。其用數(shù)學(xué)公式表達(dá)的話就是Q=V?A，即流量等于斷面平均流速乘以過水面積。當(dāng)然，在實際的河道流量測驗中往往會受到很多因素的影響，對一個地區(qū)進(jìn)行的測驗是不現(xiàn)實的，因此在實際工作中，測驗技術(shù)人員往往是在斷面的同一起點距上沿著水深垂直方向測驗n個點的流速，然后算出平均值，這就是在河道流量測驗的經(jīng)典技術(shù)理論基礎(chǔ)上延伸出來的垂線平均流速測驗法，這種測驗技術(shù)不僅克服了經(jīng)典技術(shù)理論過于理想化的缺點，更是有效地把一條垂線上本不相等的各個水質(zhì)點流速變成了一條等速垂線，如此河道流量的測驗效率就得到很大的提高。但是，無論是多么先進(jìn)的測驗儀器，其測驗出來的河道流量都只是“真值”或者說是相對真值，而不是完全的河道流量，其中是存在一定的誤 差的。

1現(xiàn)代化河道流量測驗技術(shù)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種聲學(xué)儀器和電子儀器的不斷出現(xiàn)可以說使得河道流量測驗出現(xiàn)了革命性的變革，也進(jìn)一步推動了水利事業(yè)的跨越性發(fā)展。和傳統(tǒng)的流速儀法、浮標(biāo)法、超聲波法相比，現(xiàn)代的河道流量測驗技術(shù)速度更快、效率更高、更。在計算機(jī)技術(shù)的支撐下，測驗儀器不僅隨時地可以收集大量的數(shù)據(jù)，更可以克服水流脈動等因素的影響，使人耳目一新。目前我國常使用的河道流量測驗技術(shù)有兩種，分別是利用雷達(dá)流速儀來測驗、利用聲學(xué)多普勒流速儀來測驗。

1.AMT- LSX- 1多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應(yīng)，探頭斜向上發(fā)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(zhì)（可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致），當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時會使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf， 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。

2.AMT-LLX-1C雷達(dá)流量計是一款雷達(dá)式測流產(chǎn)品可同時測量水位、流速、流量、累計流量，采用多普勒雷達(dá)測速原理，對水流的表面流速進(jìn)行探測，利用內(nèi)置的雷達(dá)水位計可以測量水深。通過測量水深和流速以及在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的斷面形態(tài)可以利用速度面積法計算出斷面的流速。微波雷達(dá)不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響，維護(hù)方便使用簡便。 雷達(dá)可以設(shè)置不同發(fā)射頻率，在多點近距離探測時，可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達(dá)波束互擾影響。另外，監(jiān)測系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測獲得的速度值（多點測量）