河道流量測驗技術理論與介紹

1 河道流量測驗的經典技術理論

河流斷面上的各個水質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。河道流量測驗的經典技術也被稱為流速-面積法，就是測驗出各個水質點的流速分布情況，進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，并進行累加，從而得到具體的河道流量。例如，一個地區如果海拔高度在2000米左右，該地區上有平原、盆地、高山、峽谷等地形，那么我們在進行該地區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據真實可靠，一般都是通過河流的等高線來進行測驗，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行累加，進而除以整個地區的河流面積就可以得到準確的河道流量。其用數學公式表達的話就是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，對一個地區進行全面的測驗是不現實的，因此在實際工作中，測驗技術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典技術理論基礎上延伸出來的垂線平均流速測驗法，這種測驗技術不僅克服了經典技術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*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*精確的河道流量，其中是存在一定的誤 差的。

1現代化河道流量測驗技術

近年來，隨著科學技術的不斷發展，各種聲學儀器和電子儀器的不斷出現可以說使得河道流量測驗出現了革命性的變革，也進一步推動了水利事業的跨越性發展。和傳統的流速儀法、浮標法、超聲波法相比，現代的河道流量測驗技術速度更快、效率更高、更精準。在計算機技術的支撐下，測驗儀器不僅隨時地可以收集大量的數據，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有兩種，分別是利用雷達流速儀來測驗、利用聲學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，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雷達流量計是一款雷達式測流產品可同時測量水位、流速、流量、累計流量，采用多普勒雷達測速原理，對水流的表面流速進行探測，利用內置的雷達水位計可以測量水深。通過測量水深和流速以及在設備內部設置的斷面形態可以利用速度面積法計算出斷面的流速。微波雷達不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環境條件的影響，維護方便使用簡便。 雷達可以設置不同發射頻率，在多點近距離探測時，可有效地避免相鄰產品的雷達波束互擾影響。另外，監測系統或單位可根據探測獲得的速度值（多點測量）