（蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇蘇州215004）

預測示差流速儀法測定河道流速

沈燕峰

（蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇蘇州215004）

文中闡述了預測示差流速儀法測定河道流速的過程、方法，以及該方法測流的誤差。該方法測流簡便快速，具有較強的實用性。

流速儀法；測流速；示差

1 預測示差流速儀法的測流方法

1.1 傳統(tǒng)測流繩標記的一般做法

《河流流量測驗規(guī)范》中規(guī)定，每根測速垂線需進行流速的測量。流速儀法采用懸索懸吊測速時，需將測流懸索繩放至河流的一定的深度進行。因此需事先在測流繩上做好標記。傳統(tǒng)測流繩標記做在下面，依水深做相應的標記米數(shù)，一般河道水深不超過7 m，標記做到7 m就可以了。橋到水面的距離一般也不超過7 m，加上橋欄桿的距離一般不超過2 m，測流繩總共有16 m長左右就可以了。

制作測流繩標記的總的要求為醒目清晰，可以用紅、藍、白三色布條做標記。紅藍相間，相鄰紅與紅之間為1 m，相鄰藍與藍之間為1 m，相鄰紅與藍之間為0.5 m，相鄰的紅與藍之間再用白色布條細分為0.1 m。測流繩的起始零點可以在流速儀的轉子處，也可以在懸掛鉛魚的最低處。這樣，一根最小間隔為0.1 m，可以測到7 m深河道的傳統(tǒng)測流繩就做好了。

傳統(tǒng)測流繩在測流過程中，有以下二個不足：

1）每根測速垂線測流時，定位流速儀在水中的位置時，都需先將懸掛鉛魚向下放至河底來測量水深，再將流速儀向上拉至相應水深來測量流速，這個過程中就有向下放和向上拉共二個動作。

2）由于測流繩標記做在下面，流速儀放到水里后，對視力不好的人，測流標記如果看不清楚，會影響到流速的測量。

1.2 預測示差流速儀法的測流過程

1.2.1 測流繩標記的改進

采用預測示差法需要對測流繩標記進行改進，將測流繩標記改做在上面。測流繩上在離流速儀一定距離的地方才開始做標記，而且標記往上做，可以將流速儀在水面到橋面的這段距離不做標記，但這段距離的長度需事先測量確定好，以便于計算總的距離長度。也就是說，改進的測流繩將標記做在眼前。放繩的時候就可以清楚地看到標記數(shù)的變化了，對視力不好的人也可以很方便地查看距離了。

1.2.2 預測環(huán)節(jié)

測流繩標記改進好以后，預測示差流速儀法就可以進入現(xiàn)場測量階段。首先是預測環(huán)節(jié)，也就是預先測量。在河道狀況沒有發(fā)生清淤坍塌的情況下，每年只需對斷面的河道參數(shù)測量一次，得到斷面成果情況。測量參數(shù)為每根測速、測深垂線處的水深，同時需測量橋面到水面的距離。由于在橋面上選取參照物的不同，每根測速、測深垂線處的橋面到水面的距離有可能不一致，一般來說，如果橋欄桿光滑平整，這個距離基本上是一致的。通過預測環(huán)節(jié)，確定流速儀在水中的定位位置，采用一點法測流時，流速儀在水中的定位位置為水深的0.6倍處，通過計算可以得到在各根測速垂線定位位置處的流速儀到橋面的總距離。

1.2.3 示差環(huán)節(jié)

每次實際測流就進入示差環(huán)節(jié)。每次測流時需先測量橋面到水面的距離，這個距離與每年一次監(jiān)測的斷面成果上相應位置處的距離相減，就得到示差，這個示差有正負。示差也可以通過在橋邊選定固定的參照物，測量參照物到水面的距離得到。

1.2.4 計算環(huán)節(jié)

每次實際測流就進入計算環(huán)節(jié)。采用一點法測流時，流速儀在水中的定位位置為水深的0.6倍處，經(jīng)推導，在0.6倍水深處的測流儀，到橋面的總距離與每年一次監(jiān)測的斷面成果上相應的總距離的差值為0.4倍示差，總距離根據(jù)示差的正負進行相應的增加或者減少。如果示差為正，則總距離要增加，如果示差為負，則總距離要減少。這樣就可以得到測流儀到橋面的總距離，實際測流時，直接將流速儀放到相應的總距離處就可以測流速了。因為標記都是做在上面，放測流繩時可以很方便地看到標記的變化。也就是說，每根測速垂線測量時，定位流速儀在水中的位置時，不需將鉛魚放到水底，在這個過程中，只有向下放一個動作，從而大大減輕了工作量，有效地提高了工作效率。

2 預測示差流速儀法的誤差測算

GB50179-2015《河流流量測驗規(guī)范》中的B.12規(guī)定，水深范圍在在0.8～6 m，用懸索的測深誤差為2%。一般水深為5 m左右，測深誤差在0.1 m左右，在測流繩做最小標記單位為0.1 m是合適的。

采用一點法測流時，流速儀在水中的位置為水深的0.6倍處，流速儀到橋面的總距離，與每年一次的斷面成果相對應的總距離的差值為0.4倍示差。如果示差在0.3 m以內(nèi)，其差別也就是0.1 m，也符合流速儀的測深誤差要求，這時就可以以每年一次的斷面成果為基礎，可以直接將流速儀放至斷面成果上的總距離處來測量流速；如果示差在0.3 m以上，就要對總距離進行相應的換算，再進行流速的測量。

［1］梁璐.淺談轉子式流速儀在流量測驗中的應用［J］.內(nèi)蒙古水利，2009（05）.

1002－0624（2017）05－0038－01

TV123

B

2016-11-35