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 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 ?
8 V) K1 e9 S' i- k* h+ t 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。
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5 J/ B/ I( h, z) { 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。
( O) Y! h [: T+ C$ `4 E7 d 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? 8 M [; r6 w8 k% \* y3 Q
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! 4 E+ e0 x9 J+ G: }& K
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。
8 k2 J2 j* |3 b4 v7 q: S 那流速仪究竟长什么样子呢? . N1 q% N i. `5 A% t* i

1 T% q- U: L1 R* _+ { 是这样的吗? 2 l9 K. i6 C# g( {0 {! |
NO! NO! NO! 8 F! b: d1 ?8 t! m2 m: t( \7 _
这是解放军叔叔手中维护治安, ; z2 ~/ ~" }$ H% k
保家卫国的枪。 , a9 D# j" k$ j; A4 S8 R
跟我来,
5 f, `7 R3 V* U1 J, Z4 E 带你看一下当代水文人的测验武器
0 B& T7 ~/ r8 E4 Z$ ?. a6 r 了解一下它的前世今生!
- _; v2 S3 t5 \- 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。 9 S3 {0 \% O* m& ]0 `
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。 . ]7 F: ^) V1 C
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转 子 式 流 速 仪
]5 c$ `) g* ?, r 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。 2 S7 X* ?. W9 Z& {6 e+ f+ [! D

3 C0 i1 g) q, V8 Z2 v/ s ▲LS68型流速仪
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/ U h& Y9 D _( d' n2 q6 H ▲LS45型流速仪 0 a2 a/ z( I% M1 G
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▲LS25-1型流速仪 # R) V/ E6 d: O h2 i

4 M0 I7 C2 @! a# _2 @# p ▲LS25-3A型流速仪 9 X3 d& o7 D Q$ `
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) Z# d8 Z# G' b5 i; m6 u1 ^5 ~ 声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪
6 G P2 l, f2 s5 f 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。 + T0 r5 c/ E3 |6 v0 O
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! X/ C k! `% }' g 无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统 7 ?+ P3 r5 c8 P6 Z( [. R9 o
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。
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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。: U- R% a* z V* \# Y7 V

6 e/ ^# [" U0 W. z ▲斯德克电波流速仪
$ ~) |6 A4 y( q3 Q9 K- X 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。
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基于视觉智能分析的实时监测设备 # y( b" {2 X* o( V# @
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。 z6 \$ I. S; V q7 P0 V+ K" B
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经过小新的科普
$ E; w" h! S. Y* H 你们是不是对流速仪有了深入的了解 + j/ Q N: j# G2 I2 f
想要了解更多水文知识
( T- a, X3 y9 x5 {7 w9 t! W( T 千万别错过下期的“前世今生”
D! P/ X! e0 G$ k* H& f/ G/ p 今天的科普就到这里啦
; O8 {" E G$ U Z2 N 我们下期见 7 I0 Y/ J4 n. b; T/ }' _
下课~ & A3 b5 o: w& m% S
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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!7 j i+ o0 w( l! N0 p9 L
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