流速儀測量河渠流量是利用面流速法,即用流速儀分別測出若干部分面積的垂直于過(guò)水斷面的部分平均流速,然后乘以部分過(guò)水面積,求得部分流量,再計算其代數和得出斷面流量。
從水力學(xué)的紊流理論和流速分布理論可知,每條垂線(xiàn)上不同位置的流速大小不一,而且同一個(gè)點(diǎn)的流速具有脈動(dòng)現象。所以用流速儀測量流速,一般要測算出點(diǎn)流速的時(shí)間平均值和流速斷面的空間平均值。即通常說(shuō)的測點(diǎn)時(shí)均流速、垂線(xiàn)平均流速和部分平均流速。
流速儀測流,在不同情況或要求下,可采用不同的方法。其基本方法,根據精度及操作繁簡(jiǎn)的差別分為精測法、常測法和簡(jiǎn)測法。
1.精測法:精測法是在斷面上用較多的垂線(xiàn),在垂線(xiàn)上用較多的測點(diǎn),而且測點(diǎn)流速要用消除脈動(dòng)影響的測量方法。用以研究各級水位下測流斷面的水流規律,為精簡(jiǎn)測流工作提供依據。
2.常測法:常測法是在保證一定精度的前提下,在較少的垂線(xiàn)、測點(diǎn)上測速的一種方法。此法一般以精測資料為依據,經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)分析,精度達到要求時(shí),即可作為經(jīng)常性的測流方法。
3.簡(jiǎn)測法:在保證一定精度的前提下,經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)分析,用盡可能少的垂線(xiàn)、測點(diǎn)測速的方法叫簡(jiǎn)測法。在水流平緩,斷面穩定的渠道上可選用單線(xiàn)法。
測流斷面上測深、測速垂線(xiàn)的數目和位置,直接影響過(guò)水斷面積和部分平均流速測量精度。因此在擬訂測線(xiàn)布設方案時(shí)要進(jìn)行周密的調查研究。
國際標準規定,在比較規則整齊的渠床斷面上,任意兩條測深垂線(xiàn)的間距,一般不大于渠寬的1/5,在形狀不規則的斷面上其間距不得大于渠寬的1/20。測深垂線(xiàn)應分布均勻,能控制渠床變化的主要轉折點(diǎn)。一般渠岸坡腳處、水深大點(diǎn)、渠底起伏轉折點(diǎn)等都應設置測深垂線(xiàn)。
簡(jiǎn)測法的測速垂線(xiàn)數目及其布置,應通過(guò)精簡(jiǎn)分析確定。主流擺動(dòng)劇烈或渠床不穩的測站,垂線(xiàn)不宜過(guò)少,垂線(xiàn)位置應優(yōu)先分布在主流上。垂線(xiàn)較少時(shí),應盡量避免水流不平穩和紊動(dòng)大的岸邊或者回流區附近。
由于灌溉渠道的斷面一般都比較規則,有些測站修建了標準斷面,故可將測深垂線(xiàn)與測速垂線(xiàn)合并起來(lái)。即在測線(xiàn)處既測深又測速。
根據實(shí)際情況,垂線(xiàn)可等距離或不等距離地布設。若過(guò)水斷面對稱(chēng)、水流對稱(chēng),則垂線(xiàn)應盡量對稱(chēng)布設。