流速仪测流法及水工建筑物量水率定

流速仪测流法及水工建筑物量水率定

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中国灌区协会“全国灌区量水技术研讨班”教材

流速仪测流法 及水工建筑物量水率定

郭宗信

河北省石津灌区管理局

第一章 流速仪测流法

第一节 流速仪测流的基本方法

与测线布设

流速仪测量河渠流量是利用面积~流速法，即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。

从水力学的紊流理论和流速分布理论可知,每条垂线上不同位置的流速大小不一，而且同一个点的流速具有脉动现象。所以用流速仪测量流速,一般要测算出点流速的时间平均值和流速断面的空间平均值。即通常说的测点时均流速、垂线平均流速和部分平均流速。

（一）基本方法

流速仪测流，在不同情况或要求下,可采用不同的方法。其基本方法,根据精度及操作繁简的差别分为精测法、常测法和简测法。

１.精测法:

精测法是在断面上用较多的垂线，在垂线上用较多的测点，而且测点流速要用消除脉动影响的测量方法。用以研究各级水位下测流断面的水流规律，为精简测流工作提供依据。

2.常测法：

常测法是在保证一定精度的前提下，在较少的垂线、测点上测速的一种方法。此法一般以精测资料为依据,经过精简分析，精度达到要求时，即可作为经常性的测流方法。

３.简测法:

在保证一定精度的前提下,经过精简分析,用尽可能少的垂线、测点测速的方法叫简测法。在水流平缓，断面稳定的渠道上可选用单线法。

(二）测线布设

测流断面上测深、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。因此在拟订测线布设方案时要进行周密的调查研究。

国际标准规定,在比较规则整齐的渠床断面上,任意两条测深垂线的间距,一般不大于渠宽的１/5，在形状不规则的断面上其间距不得大于渠宽的1/20。测深垂线应分布均匀，能控制渠床变化的主要转折点。一般渠岸坡脚处、水深最大点、渠底起伏转折点等都应设置测深垂线。

测速垂线的数目与过水断面的宽深比有关。精测法的测速垂线数目与宽深比的关系式为:

N0＝2式中:N0——测速垂线数目；

Ｂ——水面宽；

D——断面平均水深。

常测法的垂线数目与宽深比的关系式为：

N0=

B DB D简测法的测速垂线数目及其布置，应通过精简分析确定。主流摆动剧烈或渠床不稳的测站，垂线不宜过少,垂线位置应优先分布在主流上。垂线较少时，应尽量避免水流不平稳和紊动大的岸边或者回流区附近。

由于灌溉渠道的断面一般都比较规则，有些测站修建了标准断面,故可