《水文测验学讲义》PPT课件

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1、第五节、其它面积流速法流量测验一、缆道积宽法测流缆道积宽法测流是用缆道输送流速仪沿断面横渡进行流速测量的一种测流方法。它能缩短测流历时，提高工作效率，而且计算简便，因此便于掌握流量变化过程。属于动船法测流。缆道积宽法的测流原理，与动船法测流原理大体相同，在计算流量的方法上略有不同。（一）缆道积宽法测流的基本原理1．积宽法测定断面平均流速7/19/20211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，即水流速度V与测船航速的矢量和。7/19/20212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

2、航速极小，流速仪沿程的平均流速称积宽流速。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，故又可表示为7/19/20213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：则积宽流速为：7/19/202142．积宽法测流的断面流量计算根据流量模的概念可得：矩形断面：7/19/20215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。7/19/202162．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（

3、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。7/19/20217（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。7/19/20218三、比降面积测流法比降面积测流法也是流速面积法的一种，它是测量比降，用水力学公式计算河段平均流速，测量河段的平均断面面积，并将平均流速与

4、平均断面面积的乘积得流量，即7/19/20219四、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。7/19/202110五、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

5、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。7/19/202111六、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。7/19/202112（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

6、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，，超声波在静水中传播速度为C。7/19/202113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。7/19/2021141．分层测流法7/19/2021152、单层测流法7/19/202116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

7、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。7/19/202117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，