稀釋法測流

在測驗河段的上游斷面注入一定濃度的示蹤劑,經水流充分混合後,在下游取樣斷面測定稀釋後示蹤劑濃度或稀釋比率的流量測驗。

中文名稱稀釋法測流
英文名稱dilution gauging
定  義根據上斷面注入的示蹤劑濃度與下游取樣斷面處已經稀釋的示蹤劑濃度的比值來推算流量的方法。
套用學科水利科技(一級學科),水文、水資源(二級學科),套用水文學(水利)(三級學科)

基本介紹

  • 中文名:稀釋法測流
  • 外文名:dilution gauging
  • 一級學科:水利科技
  • 二級學科:水文、水資源
條件要求,方法,

條件要求

稀釋法測流要求測驗河段在穩定流的條件下有較高的紊流程度。以滿足混勻的條件;在河段內不損失也不增加水流(無支流入匯也無主流分流);要避開死水區及水流分成幾股的又流;河段應在混勻的前提下儘可能短些,以減少示蹤劑的注入歷時及注入量。測驗河段長度(指注入斷面與取樣斷面間的距離)應通過測試確定,一般要求混勻程度達到其誤差小於1%即可。

方法

稀釋法測流採用的示蹤劑,要求是能與水流充分混合,不會損失又便於檢測的物質。要注意安全.不要引起任何化學反應及毒害水中的動植物,稀釋後水樣應能準確測定。示蹤劑主要有食鹽、重鉻酸鈉、同位素、螢光染料等。測定示蹤劑的方法,隨示蹤劑種類及注入方法而變,有直接測定濃度法、比色計分析法、電導率法及螢光計分析法等。
稀釋法測流有等速注入法和一次注入法兩種方法。
等速注入法將一定濃度的示蹤劑,以均勻的注入量持續地注入測驗河段的上游斷面,通過測定下游取樣斷面的示蹤劑濃度來推流量。經過一定時期,示蹤劑在下游取樣斷面達到穩定,其示蹤劑濃度由注入時的C1,稀釋成C2,則測驗河段的流量椎求公式為
式中,Q為測驗河段的流量;C0為取樣斷面處水流中原有的示蹤劑濃度;C1為上游斷面均勻、持續地注入的示蹤劑濃度;q為上游斷面注入示蹤劑的流量;C2為在達到穩定後下游取樣斷面處示蹤劑的濃度。
此法要求注入濃度及注入示蹤劑流量穩定,經稀釋充分混合後,下游達到示蹤劑濃度穩定。
一次注入法(積分法) 將一定濃度和體積的示蹤劑一次全部傾注人測驗河段的上游斷面,在下游取樣斷面連續測定示蹤劑濃度過程來推求流量。測驗河段的流量推求公式為
式中,Q為測驗河段的流量;C0為取樣斷面處水流中原有的示蹤劑濃度;C1為上游斷面處一次注入示蹤劑的濃度;C2為不同時間在取樣斷面處的示蹤劑濃度;V為上游斷面處一次注入示蹤劑濃度為C1的全部溶液體積;T為示蹤劑在取樣斷面由出現至消失的總歷時。
此法只要測出C2的過程線,就可求出分母的值或其近似值,代入式(2)即得測驗河段流量。此法除要求濃度的測定達到精度外,並要求T值準確,以保證示蹤劑全部通過取樣斷面。
稀釋法測流不需裝置測流斷面的過河設備或修築測流建築物,不必直接測流速、水道斷面面積野外測流工作量較小,所需時間較短,適用於較小河流。使用同位素作示蹤劑應注意安全。20世紀60年代中國有一些小河開始套用稀釋法測流。

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