水文测验学讲义306289页
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形式前进的泥沙； • 河床质是组成河床活动层处于相对静止的泥沙。
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• 河流泥沙按在河床中的位置可分为冲泻质和床沙 质。
• 冲泻质是悬移质泥沙的一部分，它由更小的泥沙 颗粒组成，能长期的悬浮于水中而不沉淀，它在 水中的数量多少，与水流的挟沙能力(在一定的水 流条件下，能够挟运泥沙的数量，称为挟沙力。) 无关，只与流域内的来沙条件有关；
• 床沙质是河床质的一部分，与水力条件有关；当 流速大时，可以成为推移质和悬移质，当流速小 时，沉积不动成为河床质。
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• 因为泥沙运动受到本身特性和水力条件的影响， 各种泥沙之间没有严格的界限。当流速小时，悬 移质中一部分粗颗粒可能沉积下来成为推移质或 河床质。反之，推移质或河床质中的一部分在水 流的作用下悬浮起来起成为悬移质。随着水力条 件的不同，它们之间可以相互转化，这也是泥沙 治理困难的关键所在。 河流泥沙测验的内容包括悬移质、推移质的 数量和颗粒级配，以及河床质的颗粒级配。
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1．分层测流法
h
Q vibi dh
0
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2、单层测流法
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第五章、泥沙测验
• 第一节、概述 • 一、泥沙测验的意义 • 二、河流泥沙的分类 • 河流泥沙按其运动形式可分为悬移质、推移质、
河床质。 • 悬移质是指悬浮于水中，随水流一起运动的泥沙； • 推移质是指在河底床表面，以滑动、滚动或跳跃
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五、水电站测流
• 水电站测流，可以在引水渠、压力水管、 水轮机蜗壳或尾水渠上进行。在引水渠和 尾水渠上可以采用一般河流上的测流方法， 应用最广的是流速仪法。在压力水管和蜗 壳中测流的方法有流速仪法、盐溶液法、 指数法、抽水法、压力时间法、毕脱管法、 文德利管法、摩擦损失落差法等。
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三、 比降面积测流法
• 比降面积测流法也是流速面积法的一种，它是测
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
量比降，用水力学公式计算河段平均流速v ，测
量河段的平均断面面积 F ，并将平均流速与平均
断面面积的乘积得流量，即 Q F v
v
1 n
R2/3Ie1/
2
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四、量水建筑物测流
• 量水建筑物测流属于水力学法测流。它是 由测得的水位或水深、水头等，代入水力 学公式计算出流量，该方法比流速仪法测 流简单，观测人员少，量测精度较高，使 用方便，主要是用于小流量的测定。而且 容易实现遥测和便于电子计算机处理数据。 常用的量水建筑物有量水槽、量水堰等。 量水建筑物类型的选择主要根据流量大小、 河床特性及排沙情况而定。下面介绍几种 量水建筑物及其适用条件。
•
v 积 1 T vdt T0
• 由于流速仪是沿断面河宽B连续累积沿途各点的
瞬时流速，v积 故又B 1B 0可vd表b示K为N TC
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• 由于流速仪的航速不可能很小，因此沿断面横渡， 流向垂直于断面，施测出的流速并不是水流的流 速，而是流速与航速的合速度 。
•
而流速仪的航速为： vb
• 在横断面上的每一观测点记录的流速是矢量，它
代表水流与船的合成速度 v v ，即水流速度V与测 船航速v b 的矢量和。
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• 流速仪安置在水下某一固定深度，由缆道沿断面 方向输送仪器作匀速的航行，同时记录仪器从一 岸到另一岸所需的时间和流速信号。假如航速极 小，流速仪沿程的平均流速称积宽流速。
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六、 超声波测流
• 超声波测流方法是利用超声波传播具有很 强的方向性的特点，超声波传播速度与水 流流速成正比例变化，以及超声波的多普 勒效应。在实际应用中可分为三大类：第 一类是利用超声波在水中传播时间的变化 来反映水流速度的变化，包括时差法、频 差法和相位差法；第二类是利用声波波束 偏移的方法，即声束偏移法；第三类是用 多普勒原理即多普勒法。
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L T
• 则积宽流速为：
v积
vv2vb 2
KNC2L2 T T
v0积 v2v v2b
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2．积宽法测流的断面流量计算
• 根据流量模的概念可得：QBhvmdBBh(1vd)dB
0
00
1
vm vd
0
• 矩形断面： B
B
Q hm vdB K0 h0vdB K0Q0
0
0
Q
0
B
hv 0 dB
0
v0积
1 B
B 0
v0dB
Q 0
1B F B0v0dBhBv0积
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缆道积宽法测流计算断面流量的基本公式
• 当断面为矩形断面时，所求 是一致的。但在非矩 形断面，水深h沿河宽方向有变化，用上式计算 是偏小的。
• Q K 0 K 形 Q 0 K 积 Q 0 K 积 F v 0 积
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（一） 时差法（脉冲时差法）
• 时差法测速布置。在河流两岸边水下某深度处，相对地装 置一对电声可逆的换能器，其间距为L，该层水流平均速 度为v，水流方向与AB成的夹角为θ，水流在AB方面的分 速度为V，v1 vc，os超声波在静水中传播速度为C。
•
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• 根据测得的水层平均流速，就可计算出全断面的 流量。计算流量的方法随测流量方法不同而异。 超声波测流量有两种方法：一是沿河岸边安设多 对换能器，测得几个水层的平均流速 ；二是沿河 岸边选择一个合适的固定位置安放一对换能器。 前者称为分层测流法，后者称为单层测流法。
K积K0K形
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2．缆道积宽法测流中的几个问题
• （1）积宽系数K积的确定：通过比测试验推求 • （2）岸边盲区的处理
• 处理方法是测出积宽起点和终点的相应点流速 （如等深水面积宽，则测水面流速 ），然后求出 各种水位级的岸边流速系数的实测段（积宽测速 段）平均流速按河道宽度加权求全断面的积宽平 均流速。
v0积v0左 B左 v0积 B积 右 v0右 B 右
B左 B积 B 右
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• （3）流速仪横移速度的问题
• 流速仪横移速度（称航速）的快慢与积宽测速成 果的质量有密切关系。当航速愈大，测速历时愈 短，合速度愈大。在一定水流流速条件下，航速 愈大，所得合速度中航速所占成分愈大，而积宽 流速所占的成分小，易造成测验误差。
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• 河流泥沙按在河床中的位置可分为冲泻质和床沙 质。
• 冲泻质是悬移质泥沙的一部分，它由更小的泥沙 颗粒组成，能长期的悬浮于水中而不沉淀，它在 水中的数量多少，与水流的挟沙能力(在一定的水 流条件下，能够挟运泥沙的数量，称为挟沙力。) 无关，只与流域内的来沙条件有关；
• 床沙质是河床质的一部分，与水力条件有关；当 流速大时，可以成为推移质和悬移质，当流速小 时，沉积不动成为河床质。
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• 因为泥沙运动受到本身特性和水力条件的影响， 各种泥沙之间没有严格的界限。当流速小时，悬 移质中一部分粗颗粒可能沉积下来成为推移质或 河床质。反之，推移质或河床质中的一部分在水 流的作用下悬浮起来起成为悬移质。随着水力条 件的不同，它们之间可以相互转化，这也是泥沙 治理困难的关键所在。 河流泥沙测验的内容包括悬移质、推移质的 数量和颗粒级配，以及河床质的颗粒级配。
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1．分层测流法
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Q vibi dh
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2、单层测流法
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第五章、泥沙测验
• 第一节、概述 • 一、泥沙测验的意义 • 二、河流泥沙的分类 • 河流泥沙按其运动形式可分为悬移质、推移质、
河床质。 • 悬移质是指悬浮于水中，随水流一起运动的泥沙； • 推移质是指在河底床表面，以滑动、滚动或跳跃
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五、水电站测流
• 水电站测流，可以在引水渠、压力水管、 水轮机蜗壳或尾水渠上进行。在引水渠和 尾水渠上可以采用一般河流上的测流方法， 应用最广的是流速仪法。在压力水管和蜗 壳中测流的方法有流速仪法、盐溶液法、 指数法、抽水法、压力时间法、毕脱管法、 文德利管法、摩擦损失落差法等。
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三、 比降面积测流法
• 比降面积测流法也是流速面积法的一种，它是测
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
量比降，用水力学公式计算河段平均流速v ，测
量河段的平均断面面积 F ，并将平均流速与平均
断面面积的乘积得流量，即 Q F v
v
1 n
R2/3Ie1/
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四、量水建筑物测流
• 量水建筑物测流属于水力学法测流。它是 由测得的水位或水深、水头等，代入水力 学公式计算出流量，该方法比流速仪法测 流简单，观测人员少，量测精度较高，使 用方便，主要是用于小流量的测定。而且 容易实现遥测和便于电子计算机处理数据。 常用的量水建筑物有量水槽、量水堰等。 量水建筑物类型的选择主要根据流量大小、 河床特性及排沙情况而定。下面介绍几种 量水建筑物及其适用条件。
•
v 积 1 T vdt T0
• 由于流速仪是沿断面河宽B连续累积沿途各点的
瞬时流速，v积 故又B 1B 0可vd表b示K为N TC
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• 由于流速仪的航速不可能很小，因此沿断面横渡， 流向垂直于断面，施测出的流速并不是水流的流 速，而是流速与航速的合速度 。
•
而流速仪的航速为： vb
• 在横断面上的每一观测点记录的流速是矢量，它
代表水流与船的合成速度 v v ，即水流速度V与测 船航速v b 的矢量和。
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• 流速仪安置在水下某一固定深度，由缆道沿断面 方向输送仪器作匀速的航行，同时记录仪器从一 岸到另一岸所需的时间和流速信号。假如航速极 小，流速仪沿程的平均流速称积宽流速。
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六、 超声波测流
• 超声波测流方法是利用超声波传播具有很 强的方向性的特点，超声波传播速度与水 流流速成正比例变化，以及超声波的多普 勒效应。在实际应用中可分为三大类：第 一类是利用超声波在水中传播时间的变化 来反映水流速度的变化，包括时差法、频 差法和相位差法；第二类是利用声波波束 偏移的方法，即声束偏移法；第三类是用 多普勒原理即多普勒法。
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• 则积宽流速为：
v积
vv2vb 2
KNC2L2 T T
v0积 v2v v2b
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2．积宽法测流的断面流量计算
• 根据流量模的概念可得：QBhvmdBBh(1vd)dB
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vm vd
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• 矩形断面： B
B
Q hm vdB K0 h0vdB K0Q0
0
0
Q
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hv 0 dB
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v0积
1 B
B 0
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Q 0
1B F B0v0dBhBv0积
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缆道积宽法测流计算断面流量的基本公式
• 当断面为矩形断面时，所求 是一致的。但在非矩 形断面，水深h沿河宽方向有变化，用上式计算 是偏小的。
• Q K 0 K 形 Q 0 K 积 Q 0 K 积 F v 0 积
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（一） 时差法（脉冲时差法）
• 时差法测速布置。在河流两岸边水下某深度处，相对地装 置一对电声可逆的换能器，其间距为L，该层水流平均速 度为v，水流方向与AB成的夹角为θ，水流在AB方面的分 速度为V，v1 vc，os超声波在静水中传播速度为C。
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• 根据测得的水层平均流速，就可计算出全断面的 流量。计算流量的方法随测流量方法不同而异。 超声波测流量有两种方法：一是沿河岸边安设多 对换能器，测得几个水层的平均流速 ；二是沿河 岸边选择一个合适的固定位置安放一对换能器。 前者称为分层测流法，后者称为单层测流法。
K积K0K形
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2．缆道积宽法测流中的几个问题
• （1）积宽系数K积的确定：通过比测试验推求 • （2）岸边盲区的处理
• 处理方法是测出积宽起点和终点的相应点流速 （如等深水面积宽，则测水面流速 ），然后求出 各种水位级的岸边流速系数的实测段（积宽测速 段）平均流速按河道宽度加权求全断面的积宽平 均流速。
v0积v0左 B左 v0积 B积 右 v0右 B 右
B左 B积 B 右
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• （3）流速仪横移速度的问题
• 流速仪横移速度（称航速）的快慢与积宽测速成 果的质量有密切关系。当航速愈大，测速历时愈 短，合速度愈大。在一定水流流速条件下，航速 愈大，所得合速度中航速所占成分愈大，而积宽 流速所占的成分小，易造成测验误差。