流量測驗

流量測驗(flow measurement；discharge measurement)，江河、渠道流量的實地測量。流量測驗有流速面積法、建築物法、稀釋法等多類方法。可因地因時制宜和經濟合理地選擇使用。

流速面積法

流速面積法　這是使用最廣泛的方法。其基本原理是：通過橫斷面上單元面積的流量是該面積與水流速度(流速)的乘積。分別測量各個部分的流速和面積即可求得流量。

此類方法要設定垂直於流向的橫斷面，進行斷面測量。一般要在斷面上布設許多測深垂線，在垂線上測量水深，並測定垂線與岸上斷面起點樁間的距離，即起點距。施測水深可以用測深桿、測深錘、鉛魚或回聲測深儀。後者是用位於水面下的換能器發射超音波，聲波遇到河床後反射回來，由儀器接受，按照聲波的往返走行時間和巳知的聲波在水中的傳播速度來確定水深。起點距則可通過纜索、視距、儀器交會等方法確定。兩相鄰垂線起點距之差即部分寬，乘以部分平均水深，即為部分面積，其總和即斷面面積，根據斷面測量的資料，可以繪出以起點距為橫坐標、河床高程為縱坐標的斷面圖。對於斷面穩定不變的河流，實測流量時不必每次都實測斷面，可借用巳有的斷面圖，用水位計算垂線水深和面積。在洪水時無法實測面積時，也可借用洪水前後實測的斷面資料。對流速測量，依所用儀器設備不同，有流速儀法、浮標法、超音波法、電磁法、比降法等幾種方法。

流速儀法

流速儀法　這是最基本的方法。常規的作法是在部分或全部測深垂線上用流速儀測定流速，用部分平均流速與部分面積之乘積作為部分流量，部分流量的總和即為斷面流量。近來還創造了動船法和積寬法。前者在測船沿斷面航行中，用回聲儀測探，用特製流速儀測速，推算流量，宜用於需要測次較多的平原大河及河口地區。積寬法是利用水文纜道懸吊流速儀沿斷面橫渡測速，宜用於有纜道且水較深的測站。

浮標法

要設定上、中、下三個斷面。從上游投放浮標，測定其流經上下斷面的歷時和經過中斷面的位置。以上下斷面間距除以歷時求得浮標流速，再乘以係數，可求得垂線平均流速。然後，用類似流速儀法的步驟，計算部分流量與斷面流量。有水面浮標、浮桿、雙浮標等形式。前者適用於漲落急劇的中小河流的洪水測量，後兩者常用於小流速的情況。

其它方法

超音波法　在兩岸設定發射和接收超音波的裝置，其位置的連線斜向水流。超音波斜向上游與斜向下游傳播時間之差與流速成函式關係，用此原理測量流速。適用於需要頻繁測量但氣泡、水草、泥沙影響不大的地方。

電磁法　在河底設定線圈，通以電流造成磁場，水流切割磁力線，產生與流速成正比的電動勢。用此原理測量流速，適用於需要頻繁測量的小河或渠道。

比降法　用實測的水面比降，連同斷面資料和本站的或借用的糙率資料，用水力學公式計算流速和流量。此法精度較差，只在不能使用其他方法時使用，或者作為一種輔助性方法。

建築物法　基本原理是：通過跨河建築物的流量同上游水頭，上下游水位差等存在的函式關係。可以在斷面上設定標準形式的水量建築物，觀測水位，用水利學公式推算流量。此法精度好，工作方便，但造價較高，一般用於中小河流。河流、渠道上的涵閘、水庫的泄水建築物、抽水站水電站的過水設備等，在條件適合時，也可用來測量流量，但其流量係數要在現場用其他方法實測流量來進行率定。（參見建築物測流）

稀釋法　基本原理是：在河段上游投入的示蹤劑，至下游被河水混勻後總量不變，而其稀釋倍數與流量成正比例。 按示蹤劑的量與下游檢測的示蹤劑濃度資料計算流量。適用於水流紊亂的地方。

江河、渠道的流量常隨時間而變化，通常不直接用實測流量來反映變化過程，而是用實測流量和相應水位資料建立水位流量關係，然後用連續觀測的水位資料轉換成流量資料。流量測驗的次數及其在水位上時間上的分布，以能滿足確定水位流量關係的需要為度。

中國的流量測驗，以流速儀法、浮標法為主。隨著過河設備的改進，流速儀測流能力和浮標法的適應能力都有很大的提高。研製和改進了流速儀、回聲測深儀、超音波測速儀等儀器，對流量測驗誤差、浮標係數、用鉛魚測深的懸索偏角改正、堰閘測流、動船測流、潮水河測驗方面作了許多實驗研究工作，制訂了有中國特點的規範。在世界上，儘管流量測驗方法很多，但仍以流速儀法、浮標法、比降法為主。中小河流量水建築物的套用也比較廣泛。國際標準化組織、世界氣象組織都制訂、編寫了流量測驗的標準和指導性檔案。

參考書目

水利電力部水利司主編，水文測驗手冊（第一冊），水利電力出版社，1975。

水利電力部水文局等譯，ISO標準手冊16，明渠水流測量，中國標準出版社，1986。（ISO Standards Handbook 16,Measurement of Liquid Flow in Open Channels.）

（王錦生） 中國水利百科全書/第2卷/1171頁/1990.12/水利電力出版社