稀釋測流法

簡介

稀釋測流法是測流法的一種，在河段上游投放定量的可溶的化學示蹤劑，它隨水流經過一定流程後在水中稀釋、混勻，但總量不變。稀釋程度同流量成比例。按示蹤劑的數量和下游示蹤劑的濃度檢驗資料，計算流量。示蹤劑有化學鹽類、螢光染料和同位素等。

示蹤液體被注入河流後，在較遠的下游某點其紊流將示蹤液混合均勻通過斷面，取水作為樣品。在注入的溶液和取樣站的水樣之間的濃度變化是施測流量的一種方法。示蹤液可以是漸漸地注入（定速法）或突然（一次注完法，幾次注入法、或積分法）注入。示蹤液可以是化學藥品，放射性物質或螢光染料。

稀釋測流法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叉流；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。

進行初測以決定站址的水力和其它混勻特徵，從而能夠建立穩定的水位流量關係，並能得到使化學物或示蹤液很快混勻的一個測量河段。

稀釋測流法採用的示蹤劑，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。稀釋測流法有等速注入法和一次注入法兩種方法。一次注入法較為常用。

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。