常见测量流速方法

‘壹’ 河流的水位、流速和流量是如何测定的

陆地上的大小河流，水情都不稳定。有些常年不息地流淌，有些枯水季节断流，有些洪水季节常常泛滥成灾。为了合理地利用河水资源，就必须掌握河流的变化规律。河流水情的变化主要表现为水位的升降、流速的快慢、流量的增减、泥沙的多少以及河水的水温和冰情变化等。

（1）水位，指一定地点，一定时间河水表面的高度。它是以某一点作为水位基面（即水位零点）进行量算的。水位基面一般分绝对基面和测点基面两种：绝对基面是以某海口的平均海平面为标准进行计算的，我国目前河流水位都是以黄海的青岛零点为标准；测点基面是为了便于在河流上就地观测和计算，通常在观测地点最低枯水位以下半米到一米处作为零点的。但是在应用这种观测资料时，须根据测点基面和绝对基面的关系，将其换算成统一的绝对高程。水位的涨落一般是在观测点用水尺或自记水位计进行观测的。水位观测是水文中最重要的项目之一，其他一系列水文要素的计算均受水位资料的影响。根据不同时间水位的记录，可以绘出一条某河流的水位历时曲线，从曲线上可以清楚地看出该点全年水位变化情况。

（2）流速，指单位时间里水流前进的距离。流速在河流横断面上是不均匀的，底层水流由于受河床摩擦力作用，流速较小。流速由水底向水面递增，但水面受空气的摩擦，流速减小，而最大流速在水面稍下一点的位置。从横向分布来说，两岸流速最小，河心流速最大。纵向流速多运用流速仪（旋杯式或旋浆式）进行观测。在小河上，观测流速最简便的方法用浮标法，即在河岸选择甲、乙两点，将浮标放入河面，测出浮标从甲点漂到乙点所需时间，量出甲、乙两点的距离，按照V=L/t公式便可求得流速，其单位是米/秒（V：流速，L：甲、乙两点间距离，t：通过L距离所用的时间）。

（3）流量，指在单位时间里，通过某过水断面（即河流横断面）水的体积。根据某地过水断面的面积和河流平均流速，按照Q=F·V公式就可以求出流量，其单位是立方米/秒（Q为流量，F为过水断面的面积，V为平均流速）。河流水位的变化，主要由流量的增减引起的，因此水位的变化也可以视为流量变化的反映。

‘贰’ 怎么测水的流速，用什么工具。怎么计算水的流量。

测量水的流速，要用专门的流速仪（转子流量器），流速乘以截面积就是水的流量。

转子流量计是根据节流原理测量流体流量的，但是它是改变流体的流通面积来保持转子上下的差压恒定，故又称为变流通面积恒差压流量计，也称为浮子流量计。转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。

转子流量计适用于测量通过管道直 径D<150mm的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流量计一般安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而上地通过转子流量计，经特殊设计的转子流量计可以水平安装或上进底出垂直安装。

(2)常见测量流速方法扩展阅读：

转子流量计的工作原理：

转子流量计由两个部件组成，转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管；转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。

转子流量计当测量流体的流量时，被测流体从锥形管下端流入，流体的流动冲击着转子，并对它产生一个作用力（这个力的大小随流量大小而变化），当流量足够大时，所产生的作用力将转子托起，并使之升高。

同时，被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面，这时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子自身的重力。 流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都沿平行于管轴的方向。

当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。

因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。

为了使转子在在锥形管的中心线上下移动时不碰到管壁，通常采用两种方法：

1、在转子中心装有一根导向芯棒，以保持转子在锥形管的中心线作上下运动。

2、在转子圆盘边缘开有一道道斜槽，当流体自下而上流过转子时，一面绕过转子，同时又穿过斜槽产生一反推力，使转子绕中心线不停地旋转，就可保持转子在工作时不致碰到管壁。转子流量计的转子材料可用不锈钢、铝、青铜等制成。

‘叁’ 常用的流体流速测量方法有哪几种 工作原理是什么

各种流量计原理及分类

利用容积积分原理的流量计：（容积式）
这类流量计的测量原理和使用一个小量杯经过多次测量得到大容器内液体的容量相类似.它是通过使流体在流动过程中进入一个固定大小的空间,并推动这个空间沿流体运动方向运动到一定位置后流出.当这个过程连续进行时,统计通过的空间的数量即可得到流量.
根据这个原理工作的流量计有：椭圆齿轮流量计,腰轮（罗茨）流量计,刮板（凸轮、凹线）流量计,旋转活塞流量计,圆盘流量计.湿式流量计,皮囊流量计

利用动压能和静压能转换原理的流量计：（节流式）
在同一根密闭管道中,当流体流动流速加快,其静压能会转化为动压能.所以在同一根密闭管道中,流速越快的位置静压越低.在流体通路中设置一个节流元件,使流过节流元件的流体流速加快,则节流元件前后会形成压力不同的静压区,其压力差（差压）的平方与流量成正比,通过测量差压并加以开方则可以得到流量值
根据这个原理工作的流量计有：孔板流量计,喷嘴流量计,1/4圆喷嘴流量计,文丘利管流量计,V塞管流量计,层流流量计,堰式流量计

利用流体动压原理的流量计：
运动中的流体保持其流动的能量称动压能.流体所具有的动压能和流速相关,改变流体的运动状态时流体的动压能会转化为动压力作用于改变流体的运动状态的物体上,检测这个物体所受的力或者直接测量动压力就能得到流速,并进而获得流量值.
根据这个原理工作的流量计有：靶式流量计,挡板流量计,皮托管流量计,匀速管（阿牛巴 笛形管）流量计,动压管流量计

利用流体离心力原理的流量计：
物体在做圆周运动时会产生离心力,在物体质量和圆周半径一定的情况下,离心力的大小与物体的速度相对应,对于流体同样如此.使流体经过一段圆形弯道,并测量其对弯道内外侧的压力差,可得到流速,并进而获得流量值.
根据这个原理工作的流量计有：弯管流量计,环形管流量计

利用流体动量力矩原理的流量计：（涡轮式）
流体在遇到与流向呈一定角度的阻挡面时,其动压能会在阻挡面上形成一个和流体流动方向呈一定角度的力.将一组与流向呈一定角度的叶片固定在一个转轴上形成一个涡轮（旋翼）时,在流体作用下涡轮（旋翼）将获得一个转动力矩并发生旋转,其转速与流速基本呈比例.测定转速可得到流速,并进而获得流量值.
根据这个原理工作的流量计有：涡轮流量计,旋翼流量计

利用改变流通面积原理的流量计：（面积式）
管道中的流体在流动遇到阻档时,会在阻挡物前后形成一个压力差,这个压力差的大小与流体受到阻挡时的流通面积以及流速相关,利用这个压力差来推动一个可移动的阻挡物随流量变化而移动并改变流通面积,使阻挡物前后的压力差保持一个常数,这时阻挡物所处的位置与流速相关,由此可得到流速,并进而获得流量值.
根据这个原理工作的流量计有三种形式：
1、在锥形管道中放置浮子,浮子上升改变浮子与管道间的环形面积,是为浮子式转子流量计；
2、在直管中设一孔板,孔板中心放置一锥形浮子,浮子上升时改变浮子与孔板间的环形面积,是为冲塞式（锥形浮子形如塞子）转子流量计；
3、浮子为一活塞,在流体推动下克服活塞另一端的弹簧力移动的同时,改变管道（活塞套）一侧缺口的流通面积,是为活塞流量计.

‘肆’ 流速测量都有哪些方法

流速测量方法
1、浮标法
浮标法是河流测速中很常用,简单易行的一种方法。在河流测速中,在上游的某一位置放置漂浮物,同时用秒表记下当时的时间,当漂浮物到达下游某一位置时记录时间,同时测出这两个位置的距离,就可以算出河水的流速,重复几次就可以求出河水的平均流速。但是这种方法只能测出流体的表面流速。在坡面流测速中,我们也可以用此种方法,漂浮物可以选用较为小的诸如泡沫颗粒一类的东西。两点间的距离应该是径流流过的距离。重复几次,即可确定水流速度的平均值。此种方法简单易行,不足之处就是误差较大。用公式表示为:
2、颜色示踪法
颜色示踪法也是河流测流速的一种方法。通过给流体注入染色剂,如红墨水,在初始位置倒入染色剂并记录时间,选定某一位置作为中止位置,当染色后的流体到达时记录时间,就可以求出水流流速。多做几个重复,就可以求出此段距离内的平均流速。这种方法同样简便易行,误差较浮标法小,但要注意距离不能选得太长,否则染色剂会稀释严重,肉眼不易观察。计算公式和浮标法相同
3、盐液示踪法
盐液示踪法是在上游某一位置给径流中注入盐液,同时用秒表记录时间,通过布设在下游的电极来感应盐液的到达,由连接在电极上的灵敏电流计显示出来。通过时间差和距离,就可以算出此段距离内的流体速度。
计算公式和上式相同,只不过时间 为从开始注入染色剂到电流计的指针发生明显偏移的时间。
4、流量法
在明渠水流测量过程中,对于非常规则的渠道,流量法是目前测量流速比较准确的方法之一,其原理明确、简单。对于坡面薄层水流,由于水流深度在厘米级,其误差主要是产生于水层厚度的测量。在不同坡度和泥沙含量条件下,测量水流流量与水深,流量用积分桶测量,水深用水位计测量,水位计的精度为1/10mm。可以用公式表示为:
5、电解质脉冲法
这是一种较新的测速方法。在示踪法的基础上,假设加入的盐液为电解质脉冲,建立盐液在水流中迁移的数学模型,并求得解析解,再根据测量结果拟合出水流速度,这种方法即为电解质脉冲法。该方法从理论和初步测量结果来看是可行的,但其可行性还需要用大量的实验进行验证,分析泥沙含量、流速和流量对测量结果的影响。由于在野外或室内不规范的条件下,至今没有一种好的方法对薄层水流流速进行比较准确的测量,因此只有在室内设置规范的模拟水槽,建立盐液在水流中迁移的数学模型,并求得解析解,经模数转换后用最小二乘法对电解质迁移的数学模型进行拟合,计算出水流速度。同时,用质心运动速度和流量法的测量结果对这种方法进行验证。

‘伍’ 用什么方法测量水文流速啊

根据《河流流量测验规范》（GB50179），流量观测方法主要有浮标法、流速仪法等，浮标法包括表面浮标法、深水浮标和浮杆法、小浮标法等；流速仪的种类也较多，其中目前水文测验中较为常用、高效的是ADCP多普勒流速仪。

ADCP的特点是方便、快捷，可定点亦可走测，节省人力物力。ADCP流速仪具体性能参见各厂家网站，以选用适合的仪器，如：
http://www.membertec.com/Newslist.asp?column_id=407&column_cat_id=160

而流量是根据流速和断面计算得到，因此，流速测量，上述仪器均可满足要求

‘陆’ 常用的流体流速测量方法有哪几种

这个是有各种仪器的，一般来说都是用测量速度的仪器，比如说转子流量计，超声波流量计等等。

‘柒’ 地下水实际流速和流向的测定

地下水实际流速和流向的测定是密切相关的，在测定地下水实际流速前应先测定或确定地下水流向。

1.地下水流向的测定

地下水的流向是阐明区域地下水径流条件，确定地下水补给方向和流量计算断面的方向、正确布置地下水取水、排水、堵水截流工程设施以及示踪试验井组位置等必不可少的依据。地下水流向的测定（确定）方法主要有：①根据等水线图确定：即垂直等水位线由高到低的方向就是地下水流向；②物探方法：如用充电法确定地下水流向，详见有关物探书籍；③三角形井孔法确定地下水流向：大体按等边三角形布置三个钻孔（图5-15），并测定天然地下水位，用插值的方法作出等水位线，垂直等水位线由高到低的方向即为地下水流向（图5-15）。

2.地下水实际流速测定

地下水实际流速，可直接用于地下水断面流量的计算，判断水流属层流或紊流，可研究化学物质在水中的弥散，确定含水层的一些参数以及作为决定地下水灌浆中一些技术措施的依据等。测定地下水实际流速的方法有两种，其一为示踪试验法，其二为物探方法，这里仅说明前者的试验方法。

（1）测定流速前先测定地下水流向，方法同前。

（2）布置投剂孔（注入孔）和观测孔（接受孔）。在地下水流向已知的基础上，沿地下水流向至少布置两个井孔，上游孔为投示踪剂（或称指示剂）孔或注入水，下游孔为观测孔或接受孔（取样孔），为防止流向偏离，可在下游孔两侧按圆弧相距0.5～5.0m各布置一个辅助观测孔（图5-16）。上游孔与下游孔之间距离主要取决于岩石透水性。如为细砂，一般相距2～5m，透水性好的裂隙岩石一般为10～15m。

（3）选择示踪剂，并在注入孔中投放，在观测孔中进行接受监测。应根据试验条件和要求选择合适的示踪剂，目前我国测定实际流速主要采用的是化学试剂和染料，参见表5-2。进行试验时，首先将示踪剂以瞬时脉冲方式注入投剂孔（注入孔）中的含水层段，然后用定深取样分析方法或定深探头（如离子探针等）定时观测观测井（接受井）中示踪剂的出现，待示踪剂晕的前缘在观测中出现后，应加密观测（取样）次数，以准确的测定出示踪剂前缘和峰值到达观测井的时间。

表5-2 示踪剂类型、特点和应用条件

‘捌’ 如何测量管道流量和流速以及河流的流量及流速急求高手解答！！！

已知管道直径D，管道内压力P，还不能求管道中流体的流速和流量。你设想管道末端有一阀门，并关闭时管内有压力P，可管内流量为零。管内流量不是由管内压力决定，而是由管内沿途压力下降坡度决定的。所以一定要说明管道的长度和管道两端的压力差是多少才能求管道的流速和流量。

对于有压管流，计算步骤如下：
1、计算管道的比阻S，如果是旧铸铁管或旧钢管，可用舍维列夫公式计算管道比阻s=0.001736/d^5.3 或用s=10.3n2/d^5.33计算，或查有关表格；
2、确定管道两端的作用水头差H=P/(ρg)，如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h)，则H=P/(ρg)+h，，H 以m为单位；P为管道两端的压强差(不是某一断面的压强），P以Pa为单位；
3、计算流量Q：Q = (H/sL)^(1/2)
4、流速V=4Q/(3.1416d^2)
式中： Q—— 流量，以m^3/s为单位； H——管道起端与末端的水头差，以m^为单位；L——管道起端至末端的长度，以 m为单位。 （一）浮标法测流速在水文站等水文测验单位，在测量河流流速时常用流速仪。流速仪有旋杯式和旋桨式两种，仪器的结构主要部分是旋杯（旋桨）和旋轴。使用时，把流速仪放在预定的测点上，使旋杯（或旋桨）对着来水方向，水流冲击使旋杯转动带动旋轴转动，使轴旁的固定电丝和电源接通，每当旋杯转动一定周次，电路上灯泡便明亮一次（或电铃响铃）。据此便可知旋杯转动周数。按如下公式即可计算出流速。V=aR／s＋b（米／秒）式中：R为旋杯在s秒内的转数；s为旋杯转动时间（秒）；a、b为流速仪出厂前检测定出的系数。中学生进行河流流速测量时，常用浮标法。通过观测水流推动浮标的移动速度以求得水流表面流速。公式为：V=L／s（米／秒）式中：V为表面流速（米／秒）；L为浮标在s时间内移动距离（米）；s观测时间间隔（秒）。浮标法测流速仅需浮标、测绳（或皮尺）、计时器、花杆和哨子等简单设备。浮标法测流速方法：在选定的河道上，设立上、中、下三个观测断面及浮标施放断面。所选施测河段应比较顺直，河宽、水深无大变化。上、下断面的间距一般为河宽的4—5倍，用秒表测得浮标由上断面至下断面的时间s，除以上、下断面间的距离L，即为该河段的水面流速V。由于在河流横断面上表面流速的分布的不均匀性，宜在断面的不同位置上分别投放3—5个浮标，以求取平均流速。（二）浮标测流的流量计算：浮标测流的流量可用“流速面积法”求得。计算公式为：Q=V·F（立方米／秒）式中：Q为通过测流断面的流量（立方米／秒）。V为平均水面流速（米／秒）。F为测流河段中断面的过水断面面积（平方米）。由Q=V·F公式可知，测算河流的流量尚须测算出过水断面的面积，限于条件，只能涉水施测（一般应驾船施测）。施测时，一人持花杆涉水，测出河床中有明显变化处的水深，并用皮尺或测绳量出各测点到河岸水边线的距离，并按比例画出过水横断面图。对施测河段的上、中、下三个断面的过水断面面积，都应测量以求取一个平均过水断面面积。一九八二年四月，北京市海淀区地学爱好者协会组织区内各校中学生到拒马河十渡进行地学考察活动，清华大学附中学生曾进行浮标法测流并涉水实测了一个过水断面。并计算得到拒马河水通过此过水断面的流量为9.23米3／秒。

‘玖’ 如何用浮标法和流速仪测流量

浮标法是一种粗略测量流速的简易方法。流速仪法适用于测定水深大于0．05m，流速大于0.015m／s的河、渠的流速。测定时通常把河流断面分成几部分，分别求出各部分断面积和平均流速。

1、用浮标法测流量

浮标法是一种粗略测量流速的简易方法。测量时，取一段较规则，长度不小于10m，无弯曲，有一定液面高度的河床，测其平均宽度及水面高度，取一漂浮物，放人流动河水上游的中央，在无外力的影响下(如风、漂浮物阻塞等)，使漂浮物流经被测距离，记录流过时间。重复数次，取平均值。

河床截面积可用测量杆在选定断面通过测量几个点位的深度计算出。为避免较大误差，至少要有5个测量点，每个测量点之间不能超过20m，地形较复杂的河床测量点应加密。

2、用流速仪测流量

流速仪法适用于测定水深大于0．05m，流速大于0.015m／s的河、渠的流速。测定时通常把河流断面分成几部分，分别求出各部分断面积和平均流速。

利用流速计法测量河流流量时，测量断面应选在河床较规则，且河流的上、下游具有数倍河宽的直流部位，一般测点数取15个以上，根据河宽和水流具体情况可适当增减。一般水深超过lm的河流测定流速时采用两点法，即在水深20％和80％处测定流速，然后求两点流速的算术平均值作为该断面的平均流速。当水深小于lm的河流时，则测量离水面60％深度处的流速值作为该断面的平均流速。

‘拾’ 河流流量测量有哪些方法

河流流量测量的方法如下：

1、流量计法

利用流量计直接测量河流的流量。流量计的种类很多，主要有压差式、电磁式、流槽式和堰式流量计等类型。可根据实际流量的流量范围和测试精度要求选择使用。

2、容积法

将河水接入已知容量的容器中，测定其充满容器所需要的时间，重复测定数次，求出其平均值t（s），从而计算水量的方法。

本法简单易行，测量精度较高，适用于河流量较小的河流。但溢流口与受纳水体应有适当落差或能用导水管形成误差。

3、浮标法

选取一平直河段，测量该河段2m间距内水流横断面的面积，求出其平均横断面的面积。在上游河段投入浮标，测量浮标流经确定河段（L）所需要的时间，重复测量多次，求取需要时间的平均值（t），即可计算出流速（L/t），进而可按下式计算流量：

5、声学多普勒流速测流

声学多普勒流速测流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的简称,是利用声学多普勒原理进行研制的。它一次能同时测出河床的断面形状、水深、流速和流量,适用于大江大河的流量监测。

该流量计的主机和换能器装在一防水容器内,工作时全部浸入水中,通过防水电缆与便携式计算机相连,流量计的操作控制在便携式计算机上进行。从最初的盲区1m以上,降低到所谓的“零盲区”,剖面单元缩小到目前的0.05~0.25m ,使其在宽浅河流上的应用成为可能。