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" b' Y" R% v; T9 |9 `  小新又双叒叕来给大家科普知识啦“前世今生”系列之“ 流 速 仪 ”篇 什 么 是 流 速 仪 ?
) u4 R) o8 V4 F! [! H/ z* L 流速仪顾名思义是一种测量流速的仪器,可以用于江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速测量。 ' x8 [( |; l8 Q4 l) S2 D# i
什 么 是 流 速 ?
7 k, d3 t6 s( ] 水文上的流速是指水流质点在单位时间内沿流程移动的位移。渠道和河道里的水流各点的流速不相同,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。流速的单位为m/s,例如1.23m/s,就表示水流质点每秒钟移动了1.23米的距离。
$ E3 x* V8 [, b9 U& j1 h 小百科:山区的短历时降水量级并不大,却极易形成破坏力很强的山洪,这是为什么呢?
6 F E- p/ V! E! ~6 }5 F 由于山体坡降较大,土壤覆盖薄,短时强降雨不易停留下渗,雨水沿着山坡不断汇集并且“越跑越快”,由于流速过快又夹杂着碎石和泥沙一泻而下,从而形成了“撞击力”很强的“拳头”,进而造成人员伤亡、财产损失。所以,在这里提醒大家,入山区游玩要及时关注天气情况,遇降雨要提高警惕,提前避险,千万不要小看它哦!
8 _' a( v: P- i) `- E: \ 流速仪是水文人手中的“枪”,是江水河流的听诊器,通过它测出的数据,我们可以掌握可用水资源量,可以在山洪和台风期间掌握各河道流量从而防范天灾。 . @- `0 ]( g- l# M" ~1 F' C
那流速仪究竟长什么样子呢? $ ^" E( [* ]+ i4 k3 N

9 l+ U l: D1 T 是这样的吗?
: K, o- y5 c% A2 W" s NO! NO! NO!
2 D0 L: u. S, |, B, [9 ]! I 这是解放军叔叔手中维护治安, , @+ I- B# D/ Q8 K; s' O" [, h6 {
保家卫国的枪。
6 f x1 Z/ @2 r 跟我来,
2 x! E% w4 {# C6 c! y) S/ }* s, u 带你看一下当代水文人的测验武器
% U5 J: N: u/ j- f! o2 J* z4 P 了解一下它的前世今生!
6 j: c" y$ n( P! K8 e, P: K 法国H.皮托于1732年发明了皮托管,可测定不同深度的水流速度,从而使人们对河流断面上的流速分布有了新的认识。1790年,真正的流速仪问世,德国人R.沃尔特曼发明了转子式流速仪,其后1870年,美国的T.G.埃利斯发明了旋桨式流速仪,而旋杯式流速仪则是在1885年,由美国的W.G.普赖斯发明的。
3 ~7 d! { I6 H2 M( T8 D9 e+ v 在我国,由于早期在科学技术与电子技术等方面比较落后,对流速仪的研究也相对起步较晚。直到20世纪50~60年代,我国制造使用的旋杯式和旋桨式流速仪,具备了防水防沙性能良好的特点。随着科学技术的日新月异,流速仪从机械式也转而向非转子的电测技术、光学技术、超声波技术和遥测技术的方向发展。 / H9 |& o* q( s2 _; M, d. w
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" u6 U1 e, l. @: x 转 子 式 流 速 仪
- O! \4 U$ R- h6 ? 主要由旋桨、身架和尾翼三部分组成。旋桨内装有讯号触点和轴承转轴等,主要型号有LS68型、LS78型、LS25-1型、LS45型等。旋桨式流速仪、旋杯式流速仪和旋叶式流速仪均属转子式流速仪,工作原理基本相同,是利用水流动力推动转子旋转,根据转动速度推求流速。通常根据水流流速的不同来选择不同的型号进行流量测验。 ' U s0 H6 ]6 ~8 N$ j

" Z$ V: J4 M& O4 x, P' s3 g ▲LS68型流速仪 + R* \$ Y" Z/ ?- s
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▲LS45型流速仪 0 P5 {8 {# P! W/ T* v/ A% q0 ]6 H

0 p. S1 j% k; r7 q, B/ J4 a* ~ ▲LS25-1型流速仪
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% l; H! A0 P* Y8 L ▲LS25-3A型流速仪 & j' Q; z+ `# f" @
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声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪 @7 O" ^! Z) y
声学多普勒流速剖面仪(英语:Acoustic Doppler Current Profiler,缩写:ADCP)是一种用于测量水速的水声学流速计。其原理类似于声纳:ADCP向水中发射声波,水中的散射体使声波产生散射;ADCP接收散射体返还的回波信号,通过分析其多普勒效应频移以计算流速。ADCP应用最广的领域当属海洋学研究。ADCP也可用于河流、运河的流量测量。
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( G. ~4 \. M/ R) y1 K7 D 无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统 5 k, M0 Q1 j; w4 c" {+ {7 ?
无线遥控雷达波缆道测流系统通过架设简易缆道,在缆道上悬挂遥控定位雷达波流速仪,在计算机上输入水位、大断面和测流垂线数据,遥控定位雷达波流速仪自动测验逐条流速垂线,流速数据通过无线方式发送到计算机终,由软件计算出相应流量。 ! R! {% a: s Z4 b" n2 i
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8 Q2 ^) c* c0 _8 y3 m, O 无线遥控雷达波缆道测流系统的特点是携带、安装方便。随时安装,迅速测流。测验缆道简便、经济。不受风雨和停电限制。它主要用于取代浮标法进行高洪测流,要适应高流速、大量漂浮物使测流设备无法入水情况下的流量测验。也可用于巡测和一般性测流。
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手 持 式 电 波 流 速 仪 手持式电波流速仪俗称“雷达测速枪” ,在水流急、含沙量大、漂浮物多以及在洪水等复杂水情情况下,常规测流仪器难以工作,有时连投放浮标都比较困难,而德卡托克服这些不利条件下,对仪器加以改进,使仪器主要应用于野外巡测和洪水、溃坝、决口、泥石流等应急测量,尤其适用于汛期抢测洪峰。
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! K0 | ]0 y4 g; h! W ▲斯德克电波流速仪 - n$ \# C, \; H/ `. e
其优点是采用远距离无接触方法直接测量水面流速,通过水面流速系数的换算达到测量河流流速的目的,该仪器不受使用环境影响、不受含沙量、漂浮物等的干扰,具有自动化程度高、操作安全、测量时间短、性能可靠、工作稳定、维护方便等优点。 # ^/ ^: ^) R1 d+ |% n# m$ X+ {+ W
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) f) j+ S6 J2 F" } 基于视觉智能分析的实时监测设备
7 l6 h" S: a X' i" F c$ n 基于视觉智能分析的实时监测设备的开发,是水文监测在人工智能方向上迈出的一大步,克服了在大洪水来袭时,传统监测方式实时数据难获取、现场情况难掌握、检测场景难选择、人员安全难保障等困难。 / L6 I4 C" g y5 z7 f$ {$ @5 ?
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经过小新的科普 ( `/ F* }9 R: b x) N$ r# r
你们是不是对流速仪有了深入的了解 3 q" b8 |, Z0 x9 E6 F* T
想要了解更多水文知识
: s k N9 `# {: W* w- l$ P 千万别错过下期的“前世今生” ' c9 F$ j' b1 l, Y' ^
今天的科普就到这里啦
4 t' u% l* i9 g# F- ^ 我们下期见
$ G8 P8 \2 H/ c: w 下课~ $ k: |" Q3 a. i
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往期精彩回顾 倡议丨@所有水利职工,请带头这样做防灾减灾,水文人做什么?感恩母爱,感恩家庭!
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