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水?dāng)嗝娴牟糠制骄魉?,然后乘以部分過水面積,求得部分流量,再計算其代數(shù)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,每條垂線上不同位置的流速大小不一,而且同一個點的流速具有脈動現(xiàn)象。所以用流速儀測量流速,一般要測算出點流速的時間平均值和流速斷面的空間平均值。即通常說的測點時均流速、垂線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(jù)精度及操作繁簡的差別分為精測法、常測法和簡測法。
1.精測法:精測法是在斷面上用較多的垂線,在垂線上用較多的測點,而且測點流速要用消除脈動影響的測量方法。用以研究各級水位下測流斷面的水流規(guī)律,為精簡測流工作提供依據(jù)。
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、測點上測速的一種方法。此法一般以精測資料為依據(jù),經(jīng)過精簡分析,精度達(dá)到要求時,即可作為經(jīng)常性的測流方法。
3.簡測法:在保證一定精度的前提下,經(jīng)過精簡分析,用盡可能少的垂線、測點測速的方法叫簡測法。在水流平緩,斷面穩(wěn)定的渠道上可選用單線法。
測流斷面上測深、測速垂線的數(shù)目和位置,直接影響過水?dāng)嗝娣e和部分平均流速測量精度。因此在擬訂測線布設(shè)方案時要進(jìn)行周密的調(diào)查研究。
國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在比較規(guī)則整齊的渠床斷面上,任意兩條測深垂線的間距,一般不大于渠寬的1/5,在形狀不規(guī)則的斷面上其間距不得大于渠寬的1/20。測深垂線應(yīng)分布均勻,能控制渠床變化的主要轉(zhuǎn)折點。一般渠岸坡腳處、水深大點、渠底起伏轉(zhuǎn)折點等都應(yīng)設(shè)置測深垂線。
簡測法的測速垂線數(shù)目及其布置,應(yīng)通過精簡分析確定。主流擺動劇烈或渠床不穩(wěn)的測站,垂線不宜過少,垂線位置應(yīng)優(yōu)先分布在主流上。垂線較少時,應(yīng)盡量避免水流不平穩(wěn)和紊動大的岸邊或者回流區(qū)附近。
由于灌溉渠道的斷面一般都比較規(guī)則,有些測站修建了標(biāo)準(zhǔn)斷面,故可將測深垂線與測速垂線合并起來。即在測線處既測深又測速。
根據(jù)實際情況,垂線可等距離或不等距離地布設(shè)。若過水?dāng)嗝鎸ΨQ、水流對稱,則垂線應(yīng)盡量對稱布設(shè)。