流速仪法流量监测方案分析确定
如何进行水流测量与流量计算
如何进行水流测量与流量计算引言:水是生命之源,随处可见的水流不仅在自然界中扮演着重要角色,也在工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。
而了解水流的量和速度是进行科学研究、工程设计以及资源管理的基础。
本文将介绍水流测量的方法和流量计算的原理,帮助读者更好地理解这一领域的基本概念和技术。
一、流速测量的方法在进行流量计算之前,我们首先需要了解如何测量水流的流速。
以下是常见的几种流速测量方法:1. 浮标法浮标法是一种简单而直观的流速测量方法。
它适用于有明显水流的河流、溪流或管道中的流速测量。
测量者在水中放置浮标,然后观察它在一段距离内所需的时间来测量流速。
通过测量浮标在固定距离内所经过的时间,再结合距离,可以计算出水流的平均速度。
2. 流速计流速计是一种专用仪器,可以直接测量水流的速度。
它使用了多种原理,如旋转叶片、超声波或压力传感器等。
通过将流速计置于水流中,仪器将给出实时的水流速度读数。
这种方法通常比浮标法更准确和方便,特别适用于涉及精确测量的工程和科学研究。
3. 勒测法勒测法是一种通过测量水流对流体的压力进行流速估计的方法。
它通常应用于管道或河道等封闭系统中,使用特殊的勒测计来测量压力差。
通过压力差和流体性质,可以推算出流速。
勒测法精度较高,但需要专用仪器和更复杂的计算。
二、流量计算的原理测量流速后,我们可以通过流量计算来确定水流的总量。
以下是几种常见的流量计算方法:1. 平均速度法平均速度法是基于流速的平均值来计算流量的方法。
首先通过流速测量方法得到几个采样点的流速值,然后将这些值求平均。
接下来,将平均速度与管道的横截面积相乘,即可得到流量。
2. 勒测法上文提到的勒测法可以直接得到流速,从而可以直接计算流量。
勒测法的优势在于其高精度和实时性,尤其适用于对流量要求较高的场合。
3. 两点法两点法是一种利用流速在不同位置上的差异来计算流量的方法。
通过在管道的不同位置上测量流速,并记录下相应的对应位置,可以得到流速的分布情况。
河渠流量测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,学习河渠流量测量的基本原理和方法,掌握流量测量仪器的使用,并能够独立进行河渠流量数据的采集、计算和分析。
通过实验,加深对工程水文学中流量测量理论的理解,提高解决实际工程问题的能力。
二、实验原理河渠流量测量通常采用流速-面积法,即通过测量河渠的流速和横截面积来计算流量。
实验中,流速可通过流速仪测量,横截面积则通过测量河渠的断面尺寸计算得出。
三、实验仪器与设备1. 流速仪:用于测量河渠中的流速。
2. 水位尺:用于测量河渠的水位。
3. 卷尺:用于测量河渠断面的尺寸。
4. 计算器:用于计算数据。
5. 数据采集器:用于记录数据。
四、实验步骤1. 现场勘察:对实验河渠进行现场勘察,了解河渠的形状、尺寸、流速分布等基本情况。
2. 选择测点:根据河渠的流速分布情况,选择合适的测点进行流速测量。
3. 测量流速:使用流速仪在测点处测量流速,重复测量3次,取平均值作为该点的流速。
4. 测量水位:使用水位尺测量河渠的水位。
5. 测量断面尺寸:使用卷尺测量河渠断面的尺寸,包括河宽、河深等。
6. 计算横截面积:根据测量得到的断面尺寸,计算河渠的横截面积。
7. 计算流量:根据流速和横截面积,计算河渠的流量。
8. 数据记录与整理:将测量数据记录在实验报告中,并进行整理和分析。
五、实验结果与分析本次实验中,共测量了3个测点的流速,分别为0.8m/s、1.0m/s、0.9m/s,取平均值0.9m/s作为该河渠的流速。
河渠水位为2.5m,河宽为10m,河深为1.5m,横截面积为15m²。
根据流速和横截面积,计算得到该河渠的流量为13.5m³/s。
通过实验结果分析,可以得出以下结论:1. 流速仪的使用方法正确,测量结果准确可靠。
2. 河渠横截面积的测量方法合理,计算结果符合实际情况。
3. 流速-面积法是河渠流量测量的有效方法,适用于不同河渠的流量计算。
六、实验讨论1. 影响流速测量的因素有哪些?如何减小误差?2. 如何提高河渠横截面积测量的精度?3. 流速-面积法在实际工程中的应用有哪些?七、实验总结本次实验使我们对河渠流量测量有了更深入的了解,掌握了流速-面积法的基本原理和操作方法。
浅谈流速仪在渠道测量流速时应注意的几个关键环节
浅谈流速仪在渠道测量流速时应注意的几个关键环节摘要:流速仪测是供水生产过程中量水的基本方法,其测量成果对供水生产量水精度有根本的影响。
本文通过介绍流速仪测流时工作原理,在测流时科学选择测流断面和垂线数目,采用平均分割法计算渠道断面流量,并分析其测流过程中产生误差的原因,提高流速仪测流时的精度,为渠道量水工作提供参考。
关键词:渠道测流速仪量水关键环节渠道测量流速是灌区管理单位合理高度灌溉水资源、正确执行用水计划,加强经济管理的必要措施,是灌溉管理部门准确地掌握引水、输水、配水情况实行按量收费、促进节约用水的主要依据。
1、流速仪测流的工作原理。
本文流速仪以旋浆式流速仪为例,当流速仪放入过水渠道时,水流作用到仪器的感应元件旋桨时, 旋桨即产生回转运动, 其回转率“n”与流速“V”之间存在着一定的函数关系V=f(n),此关系是通过检定水槽的实验确定的。
同时根据施测记录的转数和历时,按流速公式计算出测点流速;而流速仪测量渠道流量是利用面积~流速法,用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速,然后乘以部分过水面积,求得部分流量,再计算其代数和得出断面流量。
2、测流断面选择与计算。
测流断面要选择在断面平整,无显著变形现象,比降一致,水流均匀平稳的渠段上进行,渠段内无阻碍水流的杂草、杂物和建筑物,干支渠测流速时渠段长度一向要求为50-100m,斗分渠道一般长度为30-50m,施测前勘定间距相等的上、中、下三个断面,并设立标志和水尺。
其过水断面测量,即在中断面上垂直于渠道流向拉一水平线,沿水平线每隔一定距离(斗分渠0.2-0.4 m,)测一水深值,然后再按三角形、梯形、矩形面积计算方法,算出过水断面面积。
3、测流断面垂线数目选择与计算。
测深与测速垂线的数目和位置直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。
在垂线上测速点数目主要考虑测流精度要求,此外还应考虑节省人力和时间。
所以合理的测速垂线数目应为能充分反映横断面流速分布的最少的垂线数。
4.9河流流速流量的测定
垂线水深
H<1m
方法名称
1点法 2点法 3点法 5点法
测速点位置
0.6h 0.2h, 0.8h 0.2h, 0.6h,0.8h 水面,0.2h, 0.6h,0.8h,水底
1m<H<3m
H>3m 一点法:v=v0.6
二点法:v=(v0.2+v0.6)/2
三点法:v=(v0.2+v0.6+v0.8)/3
实验室实验步骤
水样处理:过滤法。 量体积 沉淀 过滤 烘干 称重 含沙量计算
五点法:v=(v0.0+3v0.2+3v0.6+2v0.8+v1.0)/10
断面流速的测定
流速计算 岸边流速: 岸边或死水部分平均流速,等 于自岸边或死水边起第一条测 速垂线的平均流速乘以流速系 数a。A值在缓坡时为0.7,陡 坡时为0.9,死水边时为0.6。 V0=a•V1 中间部分流速 Vn=(1/2)•(Vn-1+ Vn+1) 断面面积计算 岸边—按三角形计算 中间部分—按梯形计算
பைடு நூலகம்
河流泥沙含量的测定
河流当中的泥沙按照运动形式分为:悬移质、 推移质和河床质泥沙。 一般情况,河流中泥沙以悬移质为主。 河流当中的泥沙含量是指单位体积浑水内所 含干沙的质量。 P (含沙量)=WS / V P:水样含沙量(kg /m3); WS水样中干沙重量 (kg),V水样体积(m3)
水深测量
测深锤
流速仪测流速
流速与流速仪的转数之间的函数关系:
V=K N +C
流速仪流量测验误差及控制浅析
流速仪流量测验误差及控制浅析2.黄委水利委员会三门峡库区水文水资源局河南三门峡472000摘要:用流速仪测流是流量测验常用的办法,在测流过程中,由于诸多因素会产生误差而影响测量结果的精度。
文章根据多年测流经验,着重分析了用流速仪测流过程中误差产生的原因,提出了解决方法。
关键词:流速仪;测流;精测法;常测法;误差引言当前,我们常用的水文流量测验方法主要是流速——面积法。
当采用流速仪法施测时,影响流量测验精度的因素包括以下几个方面:测深、测速垂线布设数目不足导致的测验误差;起点距定位导致的测验误差;测深方法导致的测验误差;测点流速代表性不好导致的测验误差;测速历时不够导致的测验误差;仪器设备及其安装操作方法所带来的误差等。
笔者结合水文工作实际,对流速仪流量测验误差及控制进行浅析。
1、流速仪流量测验常见误差分析1.1测深垂线布设从误差传递的角度讲,水深测量误差将传递给水道面积,进而传递给流量。
当断面平均流速一定时,面积的相对误差将引起流量的等量相对误差。
为了测得精确的断面资料,测深垂线的位置应布置在河床变化的转折处,因此,必须有足够的垂线数目以控制河床变化的转折点。
《水文测验手册》(以下简称手册)规定,测深垂线的精简根据精密测深资料进行,精密测深的垂线数一般不少于精测法测速垂线数的2倍。
测深垂线在精简前后算得的断面面积差不超过±3%,且不是系统的。
测深垂线要分布均匀,能控制河床变化,精简垂线前后所绘断面图大致吻合,部分面积无大割大补的情况。
断面面积测验精度是随着测深垂线的增加而逐渐减少的,当垂线数目增加到某一个值时,面积的相对误差就很小,再增加测深垂线,会延长测验历时,其误差减小甚微,是不可取的。
在具体测验中,测验人员要根据本站不同时期断面变化情况合理布置垂线数目。
常测法测验时,一般测深数目掌握在测速线垂线数目的2倍,且相邻测深垂线间面积不应大于全断面面积的10%。
例1:潼关站实测的11次多线法流量资料,水面宽为310~560m,测深垂线数目为31~56条,以多线法测得的断面面积为近似真值,进行测深垂线精简分析,计算结果见表1-1。
流速仪法流量测验总不确定度估算方法探讨
对 资料 精 度 的定 量 描 述 。
关键 词
瀛量; 误差: 不确定度; 估算 文馘标识码 : A
中国分类号 :V 2 T 1 1 基本概 念及计 算公 式 11 不确定度
水支线 从谷点至 峰顶点 , 谷点是 以平行 横轴 Q的直 线 为切线 , 而峰 顶点 是 以垂直横 轴 Q的直 线为 切线 。简单 地 说: 涨水支线是下平上垂型 。
绳套顶部仍 然通过 单值线 上的最大 流量点 , 只是进 入下一 个
△ 时段 , 曲线 点才要左移 . 即流量开 始减小 。
42 盲 区 .
涨 、 水 支线 连接 处 , 落 即峰 、 谷点 正好 在单 值 线上 。另 外 , 套曲线的 中间部分 一般 为临 时曲线。这样 , 套 曲线 绳 绳 模 型就剖建完成 了( 如图) 。
一
峰前涨水段 , 当流量 出现最大值 以后 , 位继续 上升 , 水 流 量还要 增大 , 附加 比降逐渐 减小 . 但 又使 得流量 减小 , 这样 , 二者相互补偿 , 故使得 峰前 盲区流量最 大值保持 不变。也可 以把该 区称 为最大流量 区。 谷前落水段 , 一方面水位 下降 , 流量减 小 , 另一方面附加 比降增 大 , 致流量 增大 , 导 二者相互 补偿 , 以 , 所 谷前盲 区流 量最小值也保持不变 。也可 以把该 区叫做 最小流量 区。 总之 , 在盲 区里 . 流量 是不变 的 。并且 盲 区所经 过 的时 间正好等 于水位后移时 间 山 5 绳套 曲线模型的建立 通 过以上分析 , 以建立绳套 曲线模型 。 可
当 l ,时 , </ t 按水位后移法原理 . 峰顶 流量值迅 速减小 ,
几种常用的废水流速测定方法的分析探讨
几种常用的废水流速测定方法的分析探讨1.流速仪法:流速仪法是用流速仪测定水流速度,并由流速与断面面积的乘积来计算流量的方法。
流速仪法的测量成果可作为率定或校核其他测流方法的标准[①]。
1、适用条件:在水深大于10cm、流速不小于0.05m/s时,可用流速计测量流速。
2、计算公式:V=K*N/t+C式中:V—水流流速,米/秒;N—旋杯或叶片浆在t时间内的总转数;K—比例系数;C—因摩擦引起的修正值。
3、积深法测速测点数的确定:(1)当水深小于40厘米时,选用一点法,即=V0.6(2)当水深40-60厘米时,选用二点法,即=1/2(V0.2+V0.8)(3)当水深大于60厘米时,选用三点法,即=1//4(V0.2+2V0.6+V0.8)※测点位置:以水面为0点确定仪器入水深与垂线水深之比。
2.浮标法:浮标测流法是一种简便的测流方法,根据观测浮标漂移速度,测量水道横断面,以此来推估断面流量。
1、适用条件:排污渠道长度不小于10米、无弯曲、底壁平滑。
2、计算公式:V=α*L/tQ=VS=α*L*S/t式中:V—水流流速,米/秒;L—选取测定的水渠部分长度,米;t—浮标通过这段距离;S—渠道截面积,米2;α?—系数;Q—流量,米3/秒。
※α称岸边系数,斜坡岸边α=0.67~0.75;陡岸α=0.8~0.9;死水边α=0.5~0.37.一般渠道α取0.7。
3.薄壁堰法:薄壁堰法测量精度较高比较常用的有薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法和薄壁梯形堰法。
(一)薄壁三角堰法:1、适用条件:它适用于水头0.05m≤H≤0.35m、流量Q≤0.1m3/s的废水流量测[②]。
2、计算公式:Q=8/15μtg0.5θh5/2式中:Q———废水流量,m3/s;h———堰的几何水头,m;θ———堰口夹角,°;μ———流量系数,约为0.6;g———重力加速度,取9.808m/s2。
当θ=90°时,即直角三角堰,流量计算公式可简化为以下三种情况:(1)当h=0.02—0.20米时,Q1=1.41h2.5(米3/秒)(2)当h=0.301—0.350米时,Q2=1.343h2.47(米3/秒)(3)当h=0.201—0.300米时,Q3=1/2(Q1+Q2)=1/2(1.41h2.5+1.343h2.47)(米3/秒)2、注意事项:有效水头测定位置应满足L′≥(3~4)h,此处水流较为平稳,读数误差较小。
手持式电波流速仪流量系数率定分析
手持式电波流速仪流量系数率定分析作者:王俊来源:《速读·上旬》2015年第10期摘要:为了解决宁乡(三)(左渠)站流量测验问题,提高测验精度,探索电波流速仪在南方明渠流量测验中的应用条件和应用范围。
本文以沩水干流宁乡(三)(左渠)站手持电波流速仪与转子流速仪同步测验水面流速计算流量数据为依据,按照水文统计学原理进行计算,分析两者之间的相关关系,率定电波流速仪流量应用系数,解决电波流速仪用于宁乡(三)(左渠)站测验时的流量计算问题。
关键词:电波流速仪;流量系数;率定分析;宁乡(三)(左渠)站一、基本情况1.测站、河流情况宁乡(三)站位于沩水河流右岸,地处宁乡县历经铺乡群星村,是沩水控制站,控制面积2205km2,上游有楚江、乌江从右岸汇入。
测验项目有水位、流量、降水、水质。
流量为二类精度站。
该站测验河段顺直长度约3000m,断面呈梯形。
低水为沙滩控制,中、高水时为河槽和断面控制,无回水及水草影响。
河槽内全系沙卵石,稍受冲淤影响。
水位在46.96m时右岸漫堤,水位在46.23m时右岸漫堤。
沩水左岸灌溉渠道设有宁乡(三)(左渠)站,地处宁乡县郊乡刁子潭村,其基本水尺断面位于宁乡(三)站基本水尺断面以上1000m,左渠流量测验断面位于左渠基下10m处,属于明渠灌溉渠,渠宽6.8m,岸坡坡度为80º~90º。
渠道顺直,基下10m处有跨渠桥梁,水流湍急,桥梁路面离河底距离约5.0m,宁乡(三)站为新设站点,2014年1月开始投入运行。
2.Decatur手持式电波流速仪(1)产品概述。
Decatur电波流速仪,即一种手持式表面测速雷达枪,专为测量水面速度而设计—特别适合溪流及河流速度测量。
该款手持式SVR电波流速仪由美国Decatur电子公司制造,具有回忆功能和倾斜感应系统,可查阅以往测量记录和内部补偿雷达枪对目标水面的垂直角度的余弦角度效应,此外,当Decatur电波流速仪从与目标平行防汛呈大于10度角的方向对准目标时,会产生一个水平(偏离)角,该仪器还可以补偿这一角度。
流量测验流速仪法流量总不确定度的计算
1
பைடு நூலகம்
时, 必须 内插或是取上 限值 和下 限值。使用起来 比较繁琐 , 而且 内插都是直线插补 , 人 为误差较 大。通过相关分 析 , 有些 数值不
一
定都是线性相关 , 而 对数 和指数 相关关 系 比线 性要好 。在 对
各类误差相关分析时 , 一、 二、 三类精 度的水文站 , 做 了一 点法 的 各类误差分析。采用相关 最好 的函数 作为 计算依 据。对《 河流 流量测验规范》 ( G B 5 0 1 7 9—9 3 ) 中 的各 类误差查 算表进行 了统 计 分析工作 , 将查算表转换成相 关方程 , 通过解方程直接 计算 出
式中: 五 。 为流量已定系统误差( %) ; I x 为 Ⅲ型误差的已定
系统误差 ( %) ; 为断面 Ⅱ型误差 的已定系统误差 ( %) 。 《 河流流量测验规范》 ( G B 5 0 1 7 9—9 3 ) , 是全 国水文 站流量 测验方法与分析计算方面 的技术标 准。是为保证流量测 验精度 和提供 可靠的基础 资料 而 制定 的规 范。但是 在 查算 各 种误 差
测 宽随机不确定度( %) 。 2 ) 总系统不 确定度应 按下式估 算 :
流速仪测流方法简述
4、部分流量的计算:
由各部分的部分平均流速与部分面积之积得到部分流量,即 qi=ViAi 式中,qi、vi、Ai分别为第i个部分的流量、平均流速和断面积。 5、断面流量及其他水力要素的计算:
完
二、断面测量与流速测量
(一)断面测量:
河道水道断面的测量,是在断面上布设一定数量的测深垂线,施测各条测深垂线的 起点距和水深并观测水位,各测深垂线处的河底高程为:
河底高程=水位-水深 测深垂线的位置,应根据断面情况布设于河床变化的转折处,并且主槽较密,滩地较稀。 测深垂线的起点距是指该测深垂线至基线上的起点桩之间的水平距离。 测定起点距的方法有多种: 断面索法,适宜中小河流,可在断面上架设过河索道,并直接读出起点距,称此法 为断面索法; 仪器测角交会法,大河上常用仪器测角交会法。常用仪器为经纬仪,平板仪、六分仪等。如 用经纬仪测量,在基线的另一端(起点距是一端)架设经纬仪,观测测深 垂线与基线之间的夹角。因基线长度已知,即可算出起点距;
1、垂线平均流速的计算:
2、部分平均流速的计算:
3、部分面积的计算:
因为断面上布设的测深垂线数目比测速垂线的数目多,故首先计算 测深垂线间的断面面积。计算方法是距岸边第一条测深垂线与岸边构 成三角形,按三角形面积公式计算(左右岸各一个);其余相邻两条测深 垂线间的断面面积按梯形面积公式计算。其次以测速垂线划分部分,将 各个部分内的测深垂线间的断面积相加得出各个部分的部分面积。若 两条测速垂线(同时也是测深垂线)间无另外的测深垂线,则该部分面积 就是这两条测深(同时是测速垂线)间的面积。
目前最先进的是用全球定位系统(GPS)定位的方法,它是利用全球定位接收天空 中的三颗人造定点卫星的特定信号来确定其在地球上处位置的坐标,优点是不受 任何天气气候的干扰,24小时均可连续施测,且快速、方便、准确。
水质监测污水流量的测定方法
水质监测污水流量的测定方法与要求
1根据不同的入河排污口和具体条件,可选择下列方法之一
1)流速仪法。
根据水深和流速大小选用合适的流速仪。
使用流速仪测量时,一般采用一点法。
如废污水水面较宽时,应设置测流断面。
仪器放入相对水深的位置,可根据水深和流速仪悬吊方式确定,测量时间不得少于100S。
2)浮标法。
适用于底壁平滑,长度不小于10M,无弯曲,有一定液面高度的排污渠道。
3)三角形薄壁堰。
堰口角为90°的三角形薄壁堰,为废污水测量中最常用的测流设备。
适用于水头(H)在0.05~0.035M之间,流量Q小于或等于O.1M3/S,堰高(P)大于2H时的污水流量的测定。
4)矩形薄壁堰。
适用于较大污水流量的测定。
5)容积法。
适用于废话水量小于每分钟LM3的排污口。
测量时用秒表测定污废水充满容器所需的时间。
容器容积的选择应使水充满容器的时间不少于10S,重复测量数次,取平均值。
2采用流速仪、浮标、薄壁堰测量污水排放量时,测验环境条件、技术要求和精度等应符合现行国家和行业有关标准的规定。
3施测排污口人河污水量的前三天应无明显降水。
流速仪流量测验方法解析
流速仪流量测验方法解析作者:赵晓旭来源:《中国科技博览》2014年第20期[摘要]本文将利用对比研究法,采用一种既能够减少单次测量所花的工作量以减少劳动时间,同时又可以保证测得流量的实际误差不超出规定范围的流速仪测量方法,通过这种方法增加每天应测流量的次数,以达到尽量反映流量日变化的效果,提升连实测流量过程线方法进行流量信息数据整理的精准度,进而提升径流量统计结果的精准度。
因此,本文将以山东省泗河书院水文站为实例进行探究。
[关键词]流速仪;流量测验方法;径流量中图分类号:TG314 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0342-01在实际生活中,测量流量的方法总是出现各种问题,从而导致信息数据在整理过程中不能正常进行,这也是困扰人们很长时间的问题。
因而,本文将着重分析一种新的方法,它可以极大的降低传统测量方法所用的时间,减少工作量,同时这种方法的另一个优点就是工作者可以利用它进行每日的多次测量,在这一过程中计算出精准的数据,保证日后整理工作顺利进行,这种方法就是流速仪流量测验方法。
以下将通过实例分析这一测量方法。
一、泗河书院水文站的具体情况泗河发源于山东省新泰市的太平顶山西侧,流经新泰、泗水、曲阜、充州等地,最终在任城区石桥镇注入南阳湖,全河总流域面积为2338Km2。
泗河大小支流共为32条,包括左岸的13条以及右岸的19条。
流域面积较大的支流主要有5条,分别为石漏河、济河、大黄沟、、险河以及小沂河。
此外,泗河上还有7处闸坝,9座站涵以及13座桥梁。
泗河作为南四湖流域中最大的山溪性河流,比较容易出现洪水暴涨暴落,洪涝灾害突发性可能极大,因此泗河流域历来是山东省防汛的重点流域。
书院水文站为泗河流域的国家重要水文站,也是湖东区水文区域的代表站。
地理位置位于泗河中下游的山东省曲阜市书院镇书院村,设站时间为1955年7月,为汛期站,并在1956年10月改为常年站,集水总面积约为1542Km2。
简述流速仪法测算流量的步骤
简述流速仪法测算流量的步骤一、准备工作在进行流速仪法测算流量之前,需要进行一些准备工作。
首先,选择合适的流速仪器,如流速计或超声波流量计。
其次,需要根据实际情况选择合适的测量点和测量时间。
最后,确保测量设备的准确性和稳定性,以保证测量结果的可靠性。
二、安装流速仪器根据实际情况选择合适的安装位置和安装方式,将流速仪器安装在管道或通道上。
确保安装牢固并且与流体流动方向一致。
三、校准流速仪器在进行测量之前,需要对流速仪器进行校准。
校准过程中,可以使用标准流速仪或者其他已知流速值的流速仪器进行比对,调整流速仪器的灵敏度和精确度,以确保测量结果的准确性。
四、开始测量在进行测量之前,需要确保流体流动稳定,没有明显的波动或湍流现象。
同时,打开流速仪器并记录下初始值。
五、测量时间和数据记录根据需要选择合适的测量时间,一般选择在流量变化较小的情况下进行测量。
在测量过程中,需要记录下流速仪器的读数,并注意观察流速的变化情况。
六、计算平均流速根据测量得到的流速数据,可以计算出平均流速。
首先,将测量得到的流速数据求和,然后除以测量次数,得到平均值。
这个平均值即为流体通过管道或通道时的平均流速。
七、测量截面积为了计算流量,还需要测量管道或通道的截面积。
可以使用测量工具测量管道或通道的直径或宽度和高度,然后计算出截面积。
如果管道或通道形状不规则,可以采用其他方法计算截面积,如积分法或三角形法。
八、计算流量根据测量得到的平均流速和截面积,可以计算出流量。
流量的计算公式为:流量= 平均流速× 截面积。
根据具体的单位制,可以得到流量的数值。
九、数据分析和结果处理在得到流量的数值之后,可以进行数据分析和结果处理。
可以比较不同时间点或不同测量位置的流量数据,分析其变化规律。
同时,还可以将测量结果与其他测量方法进行比对,验证流速仪法的准确性和可靠性。
十、结果评估和应用根据测量得到的流量数据,可以评估流体的流动状态和流量变化趋势。
流速仪法流量监测方案分析与确定
流速仪法流量监测方案分析与确定摘要:确定流量监测方案是规范水文测站正常开展流量测验的必要基础工作,亦是制定《测站任务书》中有关水文测验部分的主要技术条文。
确定合理的流量监测方案,可保证单次流量测验精度,即保证单次流量测验误差不超过允许误差。
本文采用崖口水文站1984年至2007年实测流量和实测水位测验成果资料,通过对多年径流量采用频率计算的方法,求得丰、平、枯水的相应典型年,进而求得典型年的相应水位。
在此基础上,根据分析计算的宽深比和断面概化垂线流速分布形式参数,确定高、中、低水的流量监测方案。
关键词:典型年;宽深比;垂线流速分布形式参数;流量监测方案Analysis and Determination of Flow Monitoring Schemeby Velocity Instrument MethodLI Wei-hua(Tangqin Hydrology and Water Resources Survey Bureau ofHebei Province,Hebei,Tangshan 063000)Abstract: Determination of flow monitoring scheme is the necessary basic work for the normal development of discharge measurement in hydrometric station specification and the main technical provisions for making survey station project description related to hydrologic part. Determining reasonable flow monitoring scheme can assure single time flow test precision.It can ensure that the single time flow test measurement error is no more than permissible error.This paper uses the method of frequency calculation runoff for ages, by dates of measured flow and measured water level test results in Yakou Hydrologic Station in 1984 to 2007 year. It obtains corresponding typical years, abundance、level and low water year, and then acquires corresponding water levels. On that basis we can ensure the flow monitoring scheme in tall、level and low water by breadth depth ratio and generalized vertical velocity distribution form parameters in sections.Keywords: typical year; breadth depth ratio; vertical velocity distribution form parameters; flow monitoring scheme.0引言流量监测方案是指测站在日常水文测验中,依据高、中、低水分级控制次洪水流量过程的监测技术手段。
流速仪法测流的流量计算
习题2 流速仪法测流的流量计算一、要求1.用分析法计算断面流量。
2.计算断面平均流速、相应水位等其他水力要素。
3.点绘断面上流速分布曲线(即流速等值线)。
二、数据某水文站某年某月某日测深测速记载计算表(表 2-1)。
三、方法步骤1.根据测深测速记载表的实测数据,计算测点流速(大部分已计算)、垂线平均流速(已计算一部分)。
2.将表 2-1 中测深,测速垂线的序号、起点距、水深及垂线平均流速填入表 2-2,并计算断面流量。
采用分析法计算,详见教科书。
计算流量时注意:(1)两岸边流速系数,采用 0.7。
(2)当两测速垂线间增加测深垂线时,应先将测深垂线间的面积分别计算出,再计算测速垂线间的部分面积。
岸边部分有测深垂线时,也同样处理。
3.计算断面平均流速、水道断面面积、水面宽、平均水深、相应水位、水面比降、糙率,并统计最大(测点) 流速、最大水深等。
4.点绘水道断面图,并将各测点流速(见表 2-1)标在断面图的相应位置上,勾绘断面上流速分布曲线(即等流速线);在水道断面图的上方点绘垂线平均流速沿河宽的分布曲线(即V m~B 曲线)。
四、上交成果1.表 2-1、表 2-2 的计算成果(包括各项水力要素)。
2.断面上流速分布曲线图(包括流速等值线及 V m~B 曲线)。
五、思考题1.五点法计算垂线平均流速的公式是以何种水力因素作为权重?2.部分流量的“部分”是以什么标志为界?3.相应水位的含义是什么?如何计算?表 2-1 某站测深测速取样记载计算表(畅流期流速仪法)表 2-1(续)某站测深测速取样记载计算表(畅流期流速仪法)备注:第五根测速垂线采用三点法。
按照算术平均法计算垂线平均流速为 1.32 m/s,而按照加权平均公式计算垂线平均流速为 1.32 m/s。
第 12、13 两根测速垂线均采用三点法。
按照算术平均法计算垂线平均流速和按照加权平均公式计算垂线平均流速结果一样。
特此说明。
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流速仪法流量监测方案分析与确定摘要:确定流量监测方案是规范水文测站正常开展流量测验的必要基础工作,亦是制定《测站任务书》中有关水文测验部分的主要技术条文。
确定合理的流量监测方案,可保证单次流量测验精度,即保证单次流量测验误差不超过允许误差。
本文采用崖口水文站1984年至2007年实测流量和实测水位测验成果资料,通过对多年径流量采用频率计算的方法,求得丰、平、枯水的相应典型年,进而求得典型年的相应水位。
在此基础上,根据分析计算的宽深比和断面概化垂线流速分布形式参数,确定高、中、低水的流量监测方案。
关键词:典型年;宽深比;垂线流速分布形式参数;流量监测方案analysis and determination of flow monitoring scheme by velocity instrument methodli wei-hua(tangqin hydrology and water resources survey bureau of hebei province,hebei,tangshan 063000)abstract: determination of flow monitoring scheme is the necessary basic work for the normal development of discharge measurement in hydrometric station specification and the main technical provisions for making survey station projectdescription related to hydrologic part. determining reasonable flow monitoring scheme can assure single time flow test precision.it can ensure that the single time flow test measurement error is no more than permissible error.this paper uses the method of frequency calculation runoff for ages, by dates of measured flow and measured water level test results in yakou hydrologic station in 1984 to 2007 year. it obtains corresponding typical years, abundance、level and low water year, and then acquires corresponding water levels. on that basis we can ensure the flow monitoring scheme in tall、level and low water by breadth depth ratio and generalized vertical velocity distribution form parameters in sections.keywords: typical year; breadth depth ratio; vertical velocity distribution form parameters; flow monitoring scheme.0引言流量监测方案是指测站在日常水文测验中,依据高、中、低水分级控制次洪水流量过程的监测技术手段。
采用流量监测方案测得的与某一水位级对应的瞬时流量,可消除因水位涨落变化急剧而导致的较大流量测验误差。
因此对于我省山溪性河流的水文测站,制定流量监测方案尤为重要。
下面以崖口水文站为例,仅对流速议法流量监测方案的分析和确定进行介绍。
1 崖口站概况1.1设站情况崖口水文站始建于1953年,原唐山专署水利局设立。
1963年归属河北省水利厅。
地处河北省唐山市丰润区火石营镇柴家湾子村,地理位置为东经118°17′00″,北纬40°02′50″。
位于潮白蓟运河流域蓟运河水系还乡河上游,集水面积199km2,设站高程为假定基面高程。
测站管理类别为省级一般站,测站级别为小河站,流量测验精度为三类精度水文站。
1.2河流及流域情况还乡河古称更水,又名巨梁河。
发源于迁西县新集镇以南泉庄村。
流经夹河、新庄子,在唐山市丰润区柴家湾子村以上纳入小草河,1984年在小草河上游建成跨流域引水工程(引滦入还)渠道入口。
测站下游河道纳入牵马岭沟,五凤头纳铁厂小河,在偏峪进入邱庄水库。
水库以下在七树庄纳沙河,往下进入玉田境内,于蛮子营东北纳沙流河,在北单庄东北流入宁河县境。
东南流经李茂庄、张凤庄、于富利村南注入津唐运河,经阎庄汇注蓟运河。
还乡河全长约200km,流域面积1386 km2。
主河道长15km,河道纵坡5‰,流域平均宽度10km。
流域上游植被一般,洪水时暴涨暴落,属于山溪性河流。
1.3测验河段及断面情况测验河段顺直达300m,梯形河槽,两岸为石砌护坡。
中高水时主槽宽分别为37m和47m。
河床质为沙卵石,冲淤变化不大。
引滦入还渠口置基上250m,与主河道右岸相接。
基下110m处建有水泥桥一座。
下游约500m左岸有牵马岭沟水流汇入。
基下测验河段固有天然形成的弯道控制,因此水位~流量关系稳定,符合单一曲线法整编定线精度要求[1],则该站历年均采用单一曲线法进行水文资料整编。
1.4测验设施情况流量测验设施为电动单缆悬杆吊箱,1964年建成,位于基本水尺断面。
左右岸主索跨度262m。
设计最大测洪能力1500m3/s,实测最大流速3.41m/s,最大水深4.67m,最大流量882m3/s,该站流速测验常年采用流速仪法;水位观测设施为直立木质水尺,人工观测水位,实测最高水位85.69m。
2 流速仪法流量监测方案分析与确定[2]2.1水位级划分分析计算水位级划分分析方法采用典型年法,分析资料系列采用该站1984年到2007年计24年的实测流量和水位资料,据此进行水位级划分。
2.1.1 统计计算汛期1984年至2007年(6~9月)径流量,并进行频率计算,计算成果见表1。
根据频率设计成果,分别选取与频率10%、50%、90%对应的汛期径流量的相应年份1993、2003、1987年,作为丰、平、枯水典型年。
2.1.2利用上述分析方法分别统计丰、平、枯三个典型年的汛期(6~9月)逐日平均水位,然后进行频率计算。
分别选取与频率10%、50%、90%相对应的水位 81.40m、80.50m、80.30m作为高、中、低水位。
依据高、中、低水位,该站水情特征划分如下4个时期:高水期≥81.40m>中水期≥80.50m>低水期≥80.30m>枯水期。
2.1.3水位分级合理性分析统计三个典型年各水位期(高、中、低、枯水)出现的天数,统计结果为丰水年1993年高水期天数24天,平水2003年中水期65天,枯水1987年枯水期214天。
其中丰水年高水期占近一个月左右,枯水期一个半月左右,其余时间为中、低水;平水年全年大部分时间为中、低水;枯水年没有出现高水,全年1/3的时间为中、低水,2/3时间为枯水,这反映了我省山区河流水量年际变化大,年内高水期短,中、低水期长的特点,所以水位分级是合理的。
2.2宽深比分析计算根据该站在基本水尺断面实测的高、中、低水各次流量,统计相应的水面宽()、平均水水深(),然后建立宽深比(~)关系图,见图2。
经分析计算得出各水位期参数值,高水期为:23.2~200;中水期为:37.5~72;低水期为:72~140。
2.3断面概化垂线流速分布形式参数分析计算根据该站高、中、低水次流量均在基本水尺断面施测,故此分别计算基本水尺断面高水期、中水期和低水期断面平均流速。
2.3.1高水期关系计算统计1993、1994年基本水尺断面一点法实测次流量相应水位(81.40~85.70m)和断面平均流速,见表2。
经统计计算得出实测断面平均流速均值=1.30 m/s,据此数据查《河流流量测验规范》附表4.5, =0.153。
2.3.2中水期关系计算采用上述关系计算方法,统计1993、2003年基本水尺断面一点法实测次流量相应水位(80.50~81.40m)和断面平均流速。
计算得出实测断面平均流速均值=0.69m/s,据此数据查《河流流量测验规范》附表4.5, =0.184。
2.3.3低水期关系计算统计1987、2007年基本水尺断面一点法实测次流量相应水位(80.30~80.50m)和断面平均流速。
计算得出实测断面平均流速均值=0.23m/s,据此数据查《河流流量测验规范》附表4.5,=0.196。
2.4测流方案的确定2.4.1高水期据高水期宽深比23.2≤≤200 和断面概化垂线流速分布形式参数 =0.153,查《河流流量测验规范》附表4.11-1,选定高水期流量监测方案为:m=10,p=1,t=60,其单次流量的总随机不确定度x′q=4.6,系统误差uq=-0.8。
2.4.2中水期据中水期宽深比37.5≤≤72 和断面概化垂线流速分布形式参数 =0.184,查《河流流量测验规范》附表4.11-3,选定中水期流量监测方案为:m=10,p=1,t=60,其单次流量的总随机不确定度x′q=6.1,系统误差uq=-2.5。
2.4.3低水期据低水期宽深比72≤≤140 和断面概化垂线流速分布形式参数 =0.196,查《河流流量测验规范》附表4.11-6,选定低水期流量监测方案为:m=10,p=1,t=60,其单次流量的总随机不确定度x′q=7.7,系统误差uq=-3.0。
3结论不同水位级流量监测方案的组合水文要素,主要包括施测单次流量的流速垂线数(m)、测速垂线测点数(p)和测速测点历时(t),简称m、p、t三要素。
故此在分析和确定流量监测方案时,应区分山区和平原流域测站的河道洪水涨落变化特性,对于山溪性河流,洪水涨落变化相应急剧,则在选取三要素时,应考虑在保证总随机不确定度(x′q)和系统误差(uq)符合精度的基础上,在可选方案中偏重选取流速垂线数和测速垂线测点数少、测速测点历时短的流量监测方案,以缩短单次流量测验历时,进而达到一次测流的允许水位涨落差不大于平均水深的10%[2]的规范要求;对于平原和丘陵区洪水涨落相应较缓的河流,应选取流速垂线数和测速垂线测点数相对较多、测速测点历时较长的流量监测方案。