水文测验仪器知识简介
20世纪80年代开始,随着国民经济的快速发展和各种技术的成熟,采用新技术的测验设备被大量的用于水文数据采集。新技术与传统仪器相结合,形成了新时代水文的独特景致。
一、水位测量仪器
1、水尺。水尺分为直立式、斜坡式、矮桩式。应用*多的是直立式。
2、浮子式水位计。一般用日记式。现也用于遥测水位。
3、压力式水位计。放入水下直接测量水压力,经转换,间接测得水位。
4、超声波水位计。超声波受环境影响较大,需要修正,而且易受一些风雨影响。
5、雷达水位计和激光水位计。这两类水位计和气介式超声水位计类似,只不过测量介质是光波和激光。激光水位计对水面反射区有较高要求,不适用于一般水文站。雷达水位计性能良好,发达国家使用较多,我国也已开始推广使用。
6、电子水尺。测量水位原理直观,观测结果准确,但是安装量大,可靠性受环境影响大,一般只用于特殊场合的水位观测。
二、降水观测仪器
1、雨量器。雨量器是水文站必备的基本雨量观测仪器,其观测结果作为其他自记仪器的比测依据。
2、虹吸式雨量计。虹吸式雨量计是是普遍应用于各水文站和各气象站的日自记型雨量计但不能产生电信号,不用于遥测。虹吸式雨量计正逐渐被翻斗式雨量计取代
3、翻斗式雨量计。所有的水文自动测报系统用的都是翻斗式雨量计。
4、其他雨量计。已有浮子式、容珊式、光学式、称重式等雨量计产品,但应用得很少。光学式、称重式还没有国内产品。
三、水面蒸发仪器
1、E601水面蒸发器。也称为标准蒸发器。我国大部份蒸发也都是采用这种蒸发器。
2、自动蒸发器。在E601的基础上应用自动化“水位计”,有补水式自动蒸发器和浮子式自动蒸发器。
四、测流仪器
1、转子式流速仪。转子式流速仪分为旋桨流速仪和旋杯流速仪两类。全国水文站普遍先用转子式流速仪测流,但是转子式流速仪不能长期自动工作,要定期拆洗。一些自动化测流仪逐渐被运用于测流当中。
2、浮标测流。在洪水期,浮标是必需和备用的测速工具。尤其是对于山区河流站。
3、声学多普勒测流仪。即ADCP,国外有多种此类产品,很少有成熟应用的国产产品。ADCP分为走航式ADCP和固定式ADCP。走航式ADCP测的是全断面的流速,而固定式ADCP测的只是一层水面的流速。ADCP的测量准确性也不是很稳定。总体来说ADCP测流的准确度不会高于水文缆道测流。
4、声学时差法测流仪。利用时差法声学测速原理测得全断面上某一水层或不同水深的两个以上水层的平均流速,用于推求断面平均流速和流量。在国外,时差法测流仪早就投入使用,国内还处于研究阶段。
5、电磁点测速仪。仪器在水中产生磁场,水流切割磁力线,仪器上的两个电极测量感应电动势,从而测得流速。
6、电波流速仪。利用微波多普勒测量水面流速,测量流速时仪器不接触水体,依靠向水面发射微波的回波来测量水面流速。特别适用于高洪测流。
五、泥沙测验仪器
1、传统泥沙测验仪器。瞬时采样器(横式采样器),由于泥沙脉动影响,采集的水样代表性差。瓶式采样器,调压式采样器,皮囊式采样器,它们具有积深或是积时的水样采样功能,采集的水样更具代表性。
2、新型悬移质测沙仪。光电测沙仪,利用光电原理测量水体中含沙量的仪器;同位素,利用r射线穿过悬移质水体时,射线强度减弱;振动管测沙仪,测定金属的振动同期,从而确定流经棒内水体的悬移质泥沙含沙量;超声波测沙仪,利用超声波在含沙水流中的衰减规律来计算含沙量。
在总体趋势上,随着新技术的不断发展,水文测验设备向着自动化测量、在站长期自记、数据自动传输、系统化收集的方向发展,使水文人从繁重的人力工作中解放出来。