流速的测定

水文学实验——流速的测定；过水断面面积的和流量的计算
实验地点和时间：湘江 2016.11
实验目的：
1)通过测量河道宽度，合理选择宽河道段面布点设置方案；
2)熟悉了解超声波测深仪和流速仪；模拟进行河流断面深度和流速测量，熟
练掌握流速仪测流量的原理和方法。

3)绘出“过水断面图，根据“三角形—梯形”面积法计算过水断面面积。

根据
“流量=流速*过水断面面积”的公式计算，快速算出各部分流量，相加即得出总流量。

实验原理（简述）：
1.采用实测法，应用流速仪测速的原理测的过水断面上某点的流速，推算出过
水断面某点的平均流速；
2.分别用梯形、三角形面积公式，根据断面的平均流速和断面面积,由流量=
平均流速*过水断面面积求得总流量。

实验步骤：
测流速：
1.选取实验地点：湘江；
2.测量河岸两侧AB的宽度并在AB中间分设30个距离相等的点；
3.布设测深垂线。

根据每个点的位置在断面上布设若干条有代表性的测速垂线，
在每条垂线上布设若干测速点；
4.测深。

利用超声波测深仪测得所布点处水深；
5.测速。

利用流速仪移动到河底距河面的正确位置，在水深6/10处测得河流
平均流速。

过水断面面积和流量的计算：
6.过水断面图的绘制。

将测流速实验中测深仪所测出的测深数据表，利用excel
现有的绘图功能绘出“距水面左岸长度—测深深度”的X-Y函数图。

7.采用“梯形—三角形面积计算法”，即在已绘制的过水断面图的基础上，
利用各点的横纵坐标，将过水断面分为许多三角形和梯形，再根据三角形，梯形的面积计算公式算出各点对应的断面面积。

8.计算流量。

根据流量=断面平均流速*过水断面面积，将测流速实验中所得到
的测速数据与机算过水断面面积所得到的面积数据对应相乘再相加，得出最后的流量计算结果。

实验结果（文字描述、绘图）：
由v=L/t可得平均流量为0.98m/s；过水段面面积为7902.09m2
根据流量=断面平均流速*过水断面面积：总流量=S*v=7744.05m3/s
总结：（结论、问题并加以讨论）
1.河流的平均流速出现在水深6/10处，垂线上绝对最大流速出现在水面以下
水深1/10-3/10处；
2.河底与河岸附近流速最小，从水面向河底流速减小；
3.流量与过水断面面积和断面流速有关;流量大小可以通过水位高低反映出来，
水位升高，流量增大;
4.随着科技的发展，我们可以通过网络模拟实验，但因缺少实际操作，实验结
果有误差。