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薄层水流流速测量

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水文测量中的流速测量方法与设备选择

水文测量中的流速测量方法与设备选择

水文测量中的流速测量方法与设备选择引言水文测量是一项重要的工作，它关系到水资源的利用和管理。

在水文测量中，流速测量是其中一个关键的环节。

本文将探讨流速测量的方法和设备选择，以帮助读者更好地了解水文测量中的流速测量。

一、流速测量方法1. 静态测速法静态测速法是最简单的流速测量方法之一。

它基于水流静止时的水位变化来计算流速。

通常使用水尺或流量计测量水位变化，然后使用公式进行计算。

这种方法适用于较小的流速和水位变化范围较小的情况。

2. 平均测速法平均测速法是通过将测点划分为多个小区域，分别测量各个小区域的流速，并计算平均值来确定整个测点的流速。

这种方法适用于流速存在较大差异的情况，可以提高测量的准确性。

3. 动态测速法动态测速法是通过测量水流中的浮标或测流器的移动速度来确定流速。

这种方法适用于水流比较湍急的情况，可以提供较精确的测量结果。

二、流速测量设备选择1. 流速计流速计是一种专门用于测量水流速度的仪器。

它通过测量水流中的浮标或测流器的速度来计算流速。

流速计有多种类型，如浮标流速计、涡轮流速计等。

在选择流速计时，需要考虑测量范围、精度和可靠性等因素。

2. 水尺水尺是一种常用的测量水位变化的设备。

它通过读取水位刻度来测量水位变化，进而计算流速。

水尺分为直尺水尺和曲线水尺两种类型。

直尺水尺适用于较小的流速和水位变化范围较小的情况，而曲线水尺适用于较大的流速和水位变化范围较大的情况。

3. 流量计流量计是一种直接测量流量的设备。

它通过测量流入或流出的水量来计算流速。

有不同类型的流量计，如涡轮流量计、电磁流量计等。

在选择流量计时，需要考虑流量范围、精度和可靠性等因素。

结论在水文测量中，流速测量是一个关键的环节。

根据不同的流速测量要求，可以选择不同的测量方法和设备。

静态测速法适用于较小的流速和水位变化范围较小的情况，平均测速法适用于流速存在较大差异的情况，动态测速法适用于水流比较湍急的情况。

流速计、水尺和流量计是常用的流速测量设备，在选择时需要考虑测量范围、精度和可靠性等因素。

电解质脉冲法测量薄层水流流速的实验研究

电解质脉冲法测量薄层水流流速的实验研究

电解质脉冲法测量薄层水流流速的实验研究夏卫生;雷廷武;吴金水;刘春平;赵军【期刊名称】《自然科学进展》【年(卷),期】2004(014)011【摘要】在室内模拟水槽中,下垫面无渗透时,用质心运动学原理、电解质脉冲法和流量法3种方法测量不同坡度、泥沙含量下的薄层水流流速.测量结果表明,加入的盐液没有损失时,电解质脉冲法测量坡面薄层水流流速与质心运动速度及流量法测量结果基本是一致的;流量对测量结果影响不显著;在泥沙含量较大时,泥沙的沉降使质心运动速度的计算产生一定的误差;测量距离对电解质脉冲法测量结果有一定的影响.测量距离增加,加入电解质的时间与测量时间之比减小,使得加入的电解质更接近于一个脉冲,电解质脉冲法测量结果随测量距离的延长而更加准确.【总页数】5页(P1277-1281)【作者】夏卫生;雷廷武;吴金水;刘春平;赵军【作者单位】湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙,410081;中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌,712100;中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌,712100;中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌,712100;湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙,410081;中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】N0【相关文献】1.测量坡面薄层水流流速的电解质示踪真实边界条件法与系统 [J], 啜瑞媛;雷廷武;史晓楠;刘琳;赵军2.电解质示踪测量坡面薄层水流流速的改进方法 [J], 史晓楠;雷廷武;夏卫生3.基于热红外成像的坡面薄层水流流速测量方法 [J], 张艳;史海静;郭明航;赵军;展小云;丁成琴4.电解质脉冲法测量降雨条件下坡地水流速度的实验研究 [J], 夏卫生;张宏;刘贤赵5.基于光电传感技术的薄层水流流速测量系统构建与试验 [J], 白凯强;朱昱;田野;叶大鹏;张越;蒋芳市;黄炎和;林金石因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

测绘技术中的水流速度测量方法

测绘技术中的水流速度测量方法

测绘技术中的水流速度测量方法在测绘工作中，水流速度的测量一直是一个重要的课题。

水流速度的准确测量，对于水文学、水利工程等领域的研究都具有非常重要的意义。

本文将介绍一些常见的测绘技术中的水流速度测量方法。

一、浮标法浮标法是一种简单直观的水流速度测量方法。

它的原理是利用浮标在水中的漂流来计算水流速度。

首先，在要进行测量的水域内投放若干个浮标，可以是木头、泡沫板等。

然后观察这些浮标在水流中的漂移距离和时间，就可以得到水流速度的近似值。

这种方法的优点是操作简单，成本低，适用于一些小范围的水流速度测量。

然而，由于受到水流不均匀性、风浪等因素的影响，浮标法的测量结果可能存在一定误差。

二、水轮流速仪水轮流速仪是一种常用的测量水流速度的仪器。

它的基本原理是利用水轮的旋转速度来间接反映水流速度。

水轮流速仪一般由水轮装置和测速仪器两部分组成。

水轮装置通常包括水轮叶片、水轮轴等组件，可以根据水流的冲击力旋转起来。

而测速仪器则用于记录水轮旋转的圈数，从而计算出水流速度。

水轮流速仪具有测量范围广，测量结果精确的优点，适用于中小型河流、湖泊等水流速度的实时监测。

三、超声波测速法超声波测速法是一种较为先进的水流速度测量方法。

它利用超声波在水中传播的速度与水流速度之间的关系，通过测量超声波的传播时间来间接测量水流速度。

具体操作上，首先将超声波测速仪固定在岸边或船上，然后发射超声波束到水中，超声波将在水中传播并被水流带动。

当超声波被一个接收器接收时，记录下传播的时间。

根据超声波在水中传播速度和传播时间的关系，就可以计算出水流的速度。

超声波测速法在测量结果精确度方面优于其他方法，适用于各种不同规模的水流场景。

综上所述，测绘技术中的水流速度测量方法有多种选择。

浮标法简单易行，适用于小范围的水流速度测量；水轮流速仪可以为中小型水流提供实时监测；超声波测速法精确度高，适用于各种规模的水流测量。

在实际工作中，应根据具体情况选择合适的方法进行测量，以确保测量结果的准确性和可靠性。

降雨条件下坡面薄层水流速度特征

降雨条件下坡面薄层水流速度特征

4 结论
用电解质脉冲法能测量不同坡长的坡面水流速度，测量结果能充分解释降雨条件下土壤细沟侵蚀发生 和发展过程，说明其测量方法是可行的。 通过降雨条件下坡面水流速度、泥沙含量和细沟发育过程的测量和分析，可以知道降雨条件下土壤侵 蚀表现出薄层水流特有的动力学特征，水流速度的大小是坡度、流量、泥沙含量和细沟发育过程共同作用 的结果，同时水流速度与这些影响因素存在相互作用的关系。 在冲刷和降雨条件下，水流速度和泥沙含量的变化基本上是一致的，水流速度与径流的剥蚀力密切相 关，随着降雨历时的延长，水流速度随细沟的形成而逐渐减小，径流的含沙量也逐渐减少。坡度和降雨强 度的大小主要影响降雨前期的产沙能力。 以上这些在人工降雨条件下所进行的研究，降雨强度是均匀的，在大田试验中降雨强度是变化的，影 响因子将更加复杂，用电解质脉冲法测量坡面水流速度有可能遇到意想不到困难，这有待于进一步实践和 研究。
2 实验材料与方法
实验在中国科学院水土保持研究所旱地农业和土壤侵蚀重点实验室的降雨大厅进行。采用长为8m，宽 3 15cm，高20cm的土槽，底层铺2cm厚的细沙，上层为陕北安塞黄绵土(轻壤土)，其容重为1335kg/m ，初始 -3 含水量为25%，饱和导水率为2.79×10 cm/s(饱和含水量为36.25%)。细沙与土壤之间用纱布隔开。在离顶 端2m处放入氯化钾溶液自动滴入装置，在3m，4m，5m，6m，7m，8m处共放入5组测试探针，这样测量距离 分别为1m、2m、3m、4m和5m。KCl溶液加入时间间隔为600ms，在加入KCl溶液时，探针开始测量，采样频 率为50point/s。实验坡度分别为5°、10°、15°、20°和25°：降雨采用侧喷方式，降雨高度为15m， 达到自然降雨高度，雨强为50mm/h，坡度为10°时雨强分别为50mm/h、100mm/h和150mm/h，所有实验重复 3次。实验中用电解质脉冲迁移模型对实测数据进行拟合，在降雨强度为50mm/h时，各种坡度下电导率的 实测和拟合结果如图1～5所示(只选用3次重复实验的1次)，图中不规则点(线)为实测结果；光滑线为模拟 曲线，依照峰值顺序依次为坡长4m、5m、6m、7m和8m的实测与模拟值，其中光滑线为模拟结果，不规则的 线(点)为实测结果。计算降雨10min时各种坡度下的初始脉冲强度、水流速度、弥散系数和回归系数，如 表1所示(3次重复比较好，没有进行平均计算)。

流体流动速度测量

流体流动速度测量

流体流动速度测量1. 引言流体流动速度的测量在科学研究和工程应用中具有重要意义。

流体的速度是指流体中质点在单位时间内通过某一截面的位移量，是流体动力学中的重要参数之一。

流体流动速度的准确测量可以帮助我们深入了解流体运动特性，为相关领域的设计和工程提供重要依据。

本文将介绍一些常用的流体流动速度测量方法及其原理，包括瞬时速度测量、平均速度测量和流速剖面测量。

2. 瞬时速度测量瞬时速度测量是指对流体在某一时刻的流动速度进行准确测量。

常用的瞬时速度测量方法有以下几种：2.1 流体力学方法流体力学方法是最常用的瞬时速度测量方法之一。

通过在流体中放置一根细长的测量探针，可以测量探针所受到的流体阻力，并由此计算出流体的速度。

常用的流体力学方法包括细管测速法、流速计和压力差法。

2.2 光学方法光学方法利用光的传播速度和干涉现象来测量流体的瞬时速度。

常见的光学方法包括激光多普勒测速法和激光干涉测速法。

激光多普勒测速法通过测量流体中散射的激光的频率变化来计算流体速度。

激光干涉测速法则是利用光的干涉现象，通过测量干涉图案的变化来计算流体速度。

2.3 声学方法声学方法是利用声波在流体中传播的时间来测量流体速度的方法。

常见的声学方法包括超声多普勒测速法和声速仪。

超声多普勒测速法通过测量流体中散射的超声波的频率变化来计算流体速度。

声速仪则是通过测量声波在流体中传播的时间来计算流体速度。

3. 平均速度测量平均速度是指在一定时间内流体通过某一截面的平均速度。

常用的平均速度测量方法有以下几种：3.1 流量计流量计是一种常用于测量流体平均速度的仪器。

常见的流量计有涡街流量计、浮子流量计和电磁流量计等。

这些流量计利用流体运动时产生的一些物理量的变化来计算流体的平均速度。

3.2 瞬时速度测量的平均瞬时速度测量方法中得到的一系列瞬时速度可以进行平均运算，得到平均速度。

这种方法适用于瞬时速度变化较小的情况。

4. 流速剖面测量流速剖面是指流体在某一截面上的速度分布情况。

流速测量原理

流速测量原理

流速测量原理
流速测量是指测量流体在单位时间内通过管道或管道横截面的体积。

根据流速测量原理，可以采用多种方法进行流速测量，包括以下几种常见的方法：
1. 浮子法：浮子法是一种简单直观的流速测量方法。

在管道中安装一个浮子，通过观察浮子在流体中的位置变化来确定流速。

浮子的位置会受到流体的流速和管道的截面积的影响。

2. 压差法：压差法是一种常用的流速测量方法。

通过在管道中安装压力传感器，测量流体在管道两侧的压差，再根据流体的密度和流通截面积计算出流速。

3. 磁感应法：磁感应法是利用电磁感应原理进行流速测量的方法。

通过在管道内安装磁感应传感器和导电液体，当导电液体在管道中流动时，会产生电磁感应现象，通过测量感应电压或感应电流来确定流速。

4. 超声波法：超声波法是利用超声波在流体中传播的速度来测量流速的方法。

通过在管道内安装超声波传感器，发射超声波信号，并测量超声波的传播时间和距离，从而计算出流速。

5. 激光多普勒测速法：激光多普勒测速法是利用激光多普勒效应进行流速测量的方法。

通过在管道内照射激光束，当激光束与流体中的颗粒相互作用时，会产生多普勒频移，通过测量多普勒频移来确定流速。

这些方法各有优缺点，适用于不同的流体和测量要求。

在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的方法进行流速测量。

电解质脉冲法测量薄层水流流速的实验研究.pdf

$ 量为 $! # %& ’( ・) * （ 时， ! # +, ，重量含沙量，下同）
置的泥沙浓度为+&& ’( ・ 而实际测量结果为 /.$ # ) * $， ・ !& ’( ) * $ # 盐液加入水流中后一部分被泥沙吸附， 部分泥沙使水流中盐液浓度降低；在速度较小时， 沉降的泥沙不再流动，从而，质心运动的时间出现 了滞后， " 0 增大从而使计算的质心速度偏小 # 而电 解质脉冲法在计算过程中采用的是电解质迁移的变 化趋势，从而使其测量的水流速度与流量法测量结 果基本一致 # 这说明电解质脉冲法受泥沙含量较小，
［!， )］ 好地表示水流速度 # 在示踪法的基础上，假设
# 目前的概念性土
壤侵蚀模型如 BC/D2 和 02EE 模型，综合了土壤侵 蚀机理研究成果，能达到一定的预报效果，但在精度
［$］ 上往往不如经验模型 # 这主要由于参数测量不够准
加入盐液形成—电解质脉冲，建立盐液在水流中迁 移的数学模型，并求得解析解 # 再根据测量结果拟 合出水流速度，这种方法为电解质脉冲法，从理论
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・ & # &&&/ )$ 2 * ! 时分别以上述 $ 种方法测量的水流速 度 结 果； !! ， !- 和 !$ 各 表 示 在 流 量 为 ・ & # &&&. )$ 2 * $ 时测量的水流速度 # 由图 $ 可知，流量越大时，在相同坡度下水流 速度越大；电解质脉冲法和流量法测量的水流速度 与盐液质心运动速度基本相同，这说明清水和泥沙 含量较低时，在上述实验条件下，这 $ 种方法都能 测量薄层水流流速 # 在实验中也可观测到泥沙含量 较低时，水槽中的泥沙沉降极小 # 这时水流挟沙能 力大于或等于水中的泥沙含量时，泥沙沉降极少， 电解质脉冲法和质心运动计算法测量的水流速度比 较准确，不受流量的影响 #

坡面薄层水流流速研究


关 键 词 :薄 层 水 流 ;前 沿 流 速 ;染 色 剂 示 踪 法 ;电 解 质 脉 冲 法 ;流 速 ;经 验 系 数
中 图 分 类 号 :S157.1
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1009-2242(2019)04-0072-09
DOI:10.13870/ki.stbcxb.2019.04.011
层水流流速进行了测量。通过记录水流前锋(前沿)流过水槽的时间计 算 水 流 的 前 沿 流 速,并 采 用 染 色 剂 示 踪
法和电解质脉冲法测量水流的平均表层流速和平均流速,与前沿流 速 进 行 对 比。 结 果 表 明:试 验 的 前 沿 流
速 为 0.237~1.290 m/s,且 随 着 坡 度 和 流 量 的 增 大 呈 增 大 趋 势 ,流 量 对 前 沿 流 速 的 影 响 大 于 坡 度 的 影 响 ,前
4.土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008)
摘 要 :准确测量坡面薄层水流流速是分析和计算水动力 学 参 数 的 前 提,也 是 建 立 土 壤 侵 蚀 模 型 的 基 础。设 置 5
个坡度(5°,10°,15°,20°,25°)和4个放水流量(2,4,8,16L/min),采用长12m、宽0.1m、高0.3m 的水槽对坡面薄
StudyontheVelocityofShallow WaterFlowonSlope
YANG Daming1,GAO Peiling1,2,LIU Xiaoyuan4,XIANG Longkang1,ZHANG Qingwen3
(1I.nstituteof AgricultureEngineeringand FoodScience,Shandong Universityof Technology,Zibo,Shandong 255000; 2I.nstituteof Resourcesand EnvironmentEngineering,Shandong Universityof Technology,Zibo,Shandong 255000;

声学多普勒流速剖面仪河流流量测验技术指引

走航式声学多普勒流速剖面仪河流流量测验技术指南前言为了推广应用声学多普勒流速剖面仪进行流量测验,保证声学多普勒流速剖面仪在河流流量测验中操作的规范化及数据采集和资料处理的精度，为今后贯彻执行水利部水文行业标准“声学多普勒流速剖面仪流量测验规范”作好技术准备，我局特组织编制《走航式声学多普勒流速剖面仪河流流量测验技术指南》(简称《指南》)，供各单位在使用声学多普勒流速剖面仪进行流量测验时遵循和执行。

本《指南》是在认真总结我局走航式声学多普勒流速剖面仪流量测验工作的实践经验，参考国内外有关使用经验和技术资料，针对需要解决的实际问题开展大量比测试验与研究工作，并广泛征求我局有关单位和专家意见的基础上编制而成。

鉴于本《指南》系初次编制，希望各单位结合走航式声学多普勒流速剖面仪流量测验实践和科学研究，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议反馈技术管理处或水文技术研究所，以便今后改进、完善。

《指南》解释：技术管理处《指南》主编：水文技术研究所《指南》参编：技术管理处长江水利委员会水文局二OO四年十二月二十日141目录1 总则 (145)1.1目的 (145)1.2适用范围 (145)1.3有关标准和规范 (145)1.4基本要求、术语、符号和含义 (145)2 仪器设备购置技术选型 (145)2.1声学多普勒流速剖面仪 (145)2.1.1 选型 (145)2.1.2 主要工作参数 (146)2.1.3 应注意以下技术事项： (146)2.2外接设备 (146)2.2.1 GPS (146)2.2.2 罗经 (147)2.2.3 回声测深仪 (147)3 仪器设备安装 (147)3.1声学多普勒流速剖面仪安装要求 (148)3.2外接设备配置要求 (148)3.3外接设备安装要求 (149)3.3.1 GPS安装 (149)3.3.2 罗经安装 (150)3.3.3 测深仪安装 (151)4 测验操作程序 (151)4.1仪器预检 (151)4.1.1 声学多普勒流速剖面仪自检 (151)4.1.2 设备检查 (151)4.2文件设置 (152)4.2.1 数据文件名格式 (152)4.2.2 设置通讯口 (152)1424.2.3 用户选项 (152)4.2.4 单位 (153)4.2.5 参考 (153)4.2.6 配置向导 (153)4.2.7 检查设置参数 (154)4.2.8 保存配置文件 (154)4.3设备集成检测 (154)4.4流量测验 (155)4.4.1 测验记录 (155)4.4.2 采集 (155)4.4.3 垂线流速测验应满足下列要求 (155)4.4.4 断面流量测验要求 (155)4.4.5 检查原始数据 (156)4.4.6 仪器检查与保管 (157)5 资料整理与合理性检查 (157)5.1备份 (157)5.2资料整理 (157)5.2.1 垂线流速 (157)5.2.2 断面最大流速 (158)5.2.3 断面最大水深 (159)5.2.4 断面流量 (159)5.2.5 其它水文特征 (159)5.2.6 悬移质输沙率测验数据整理 (159)5.2.7 为成果与现行相关技术标准的衔接积累经验和资料 (160)5.3合理性审查 (161)5.3.1 与流量测验、整编规范的要求一致 (161)5.3.2 审查测验数据 (161)5.3.3 审查成果 (161)5.3.4 数据处理 (162)1436 测验成果质量控制 (162)6.1质量控制 (162)6.2报批制度 (162)6.2.1 程序 (162)6.2.2 比测报告的主要内容 (163)6.3声学多普勒流速剖面仪的检校 (163)6.3.1 流速、流量与流向等项目的比测 (163)6.3.2 比测条件 (163)6.3.3 检校比测下列方法及要求 (163)6.3.4 比测后的处置 (164)6.3.5 比测时机 (164)7 操作人员培训 (164)7.1操作人员的上岗条件 (164)7.2主要技术资料 (165)7.3培训要求 (165)7.4声学多普勒流速剖面仪培训的主要内容 (165)7.3.1 基本概念 (165)7.3.2 流量测验原理和方法 (165)7.3.3 技术分析方法 (165)7.3.4 实际操作 (166)附录一声学多普勒流速剖面仪比测试验与开发研究(节选) (167)附录二概化垂线流速分布幂指数计算方法 (181)附录三流动河床检测与河底“沙速”计算方法 (183)附录四岸边流速系数选择 (185)附录五底层盲区厚度计算 (187)附录六回放及处理功能及应用 (188)附录七声学多普勒流速剖面仪（ADCP）相关名词解释 (190)附录八测验记载表格式 (195)144走航式声学多普勒流速剖面仪河流流量测验技术指南1 总则1.1 目的为规范我局走航式声学多普勒流速剖面仪的使用，确保测验资料成果质量，为今后贯彻执行水利部水文行业标准“声学多普勒流速剖面仪流量测验规范”作好技术准备，特编制本《指南》。

流体力学实验中的流速测量方法与技巧

流体力学实验中的流速测量方法与技巧流体力学实验是研究流体运动性质及其相互关系的重要手段。

在流体力学实验中，流速的测量是一项关键工作，正确的测量方法和技巧能够保证实验结果的准确性和可靠性。

本文将介绍一些常见的流速测量方法与技巧。

一、静态压力法静态压力法是流速测量中最基本也是最常用的方法之一。

其原理是根据流体在流速改变时压力的变化来进行测量。

实验中通常使用U型压力计或毛细管压力计作为测量工具，通过测量不同位置的静压差来计算流速。

静态压力法的优点在于原理简单易操作，且适用于多种流体，但是对于非恒定流动和高速流体测量来说准确度相对较低。

二、浮子法浮子法是一种常用的流速测量方法，特别适用于液体中的小流速测量。

浮子法的基本原理是通过观察流体中浮子的移动速度来反推流速。

在实验中，可以通过测量流体引起的浮子垂直位移和时间来计算流速。

这种方法适用于透明流体和低流速条件下，精度较高。

三、紊流产生器法紊流产生器法是一种流速测量方法，适用于需要高精度和高速流动条件的实验。

该方法利用流体在紊流产生器中的流动特性，通过测量不同位置的压力来计算流速。

紊流产生器通常由多个孔径不同的管道组成，使得流体在通过管道时产生紊流。

通过测量不同位置的压力差，可以推算出流速的的变化。

这种方法可用于高精度流速测量以及流态分析的实验。

四、激光多普勒测速法激光多普勒测速法是一种非接触式的流速测量方法，适用于流场内的流速分布和测量点移动的实验。

该方法基于多普勒效应，通过激光束对流体中的颗粒进行照射，然后接收颗粒散射的光信号来测量流速。

激光多普勒测速法的优点在于高精度、非侵入性和对悬浮颗粒和液体的适应性。

然而，该方法的设备较为昂贵，操作也要求精准。

五、喷嘴法喷嘴法是一种通过利用流体在喷嘴中的速度变化来测量流速的方法。

喷嘴法根据流体在收缩截面和扩张截面中速度的变化来推算流速。

实验中，可以通过测量喷嘴出口的压力差、流量以及喷嘴的截面积来计算流速。

这种方法适用于气体或液体的流速测量，但是喷嘴的设计和实验过程需相对复杂。

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我国是世界上水土流失严重的国家之一。每年新增的土壤流失量就达3亿t，长江、 黄河的土壤流失量较大，其次是海河、淮河、珠江.

我国人口众多、自然生态环境脆弱，水危机、水土流失等问题日益严 重，对农业生产的持续发展带来极大威胁.因此为了减少水土流失给 人类的生产生活带来的严重影响，建立合理的水土流失预测预报模型， 定量评价水土流失和水土保持效益具有重要的理论意义和使用价值， 这也是研究和治理水土流失的重要手段。
•2.薄层水流测量方法的简单介绍

1）薄层水流的简单介绍：坡面径流不同于一般的明渠流 动，其水深极浅只有几mm，我们称之为坡面薄层水流。 水流运动受降雨及地表状况影响较大，如降水强度和历时， 土壤质地和种类，前期水分条件，植被密度和类型以及坡 度和长度等。

2）流量法测流速
U：水流流速 S：水流截面积 Q：一定时间内水流流量 ∆t：时间 H：水深 L：水流截面宽度 对于坡面薄层水流，水深一般较小（厘米甚至毫米级）， 产生主要误差，断面形状的不规则以及水流厚度的不均匀 都会影响到测量的准确性，因此在实际情况下用的不多。 U=Q/S∆t S=HL
目前，对PAM的研究主要集中在土壤结构、土壤水分、土壤空隙等物 理方面的影响，对不同土壤类型下的作用及有关施加PAM后土壤养分 淋失量减少的机理仍需进一步的深入研究.


长期以来从事水土保持的工作者在怎样定量评价水土流失土壤侵蚀过 程物理模型方面做了大量研究。径流的冲蚀能力在很大强度上制约着 土壤侵蚀的强弱，因此研究大小流域的土壤侵蚀时，测量径流的冲蚀 力显得尤为重要。径流的冲蚀能力主要由径流量，径流速度，含沙量 决定的。径流量和含沙量的确定相对而言比较简单。确定径流速度是 重中之重。
•4.PAM的应用全景及发展


PAM 在减少水土流失的同时减少了养分的流失，可以节约或减少肥 料的投入,提高施肥效益. PAM 增加水分入渗,如灌溉水或降水的入渗量提高l5％，灌溉效率或 降水利用率将会提高,有重要的节水和保水意义. PAM 的增产作用是与PAM 增加入渗和减少养分损失，改善作物水分、 养分吸收有关. PAM本身对环境无害,然而,PAM 能够减少表土中磷、硝酸盐、杀虫剂 等化学制剂流入水体而导致水的污染. 综上所述 ，PAM 不但在水土保持方面，而且在灌溉效率、农业生产、 环境、经济等方面具有广阔的应用前景.
从表中,我们可以看出：表面施用0.5g/m-2 PAM后,能够减少坡地降雨产流、 增加土壤入渗速率，减少坡面的径流冲刷侵蚀，这有利于提高降雨的就地利用 效率；当PAM用量较大时(如3g/m-2时)，能够增加径流，降低土壤入渗速率,这 对于利用坡地径流调节降雨的分布是有用的.另外,在坡地表面施用PAM后,在 有降雨产流的情况下能够明显地减少径流中的泥沙含量.
薄层水流流速测量方法的初步认识
汇报人：张婧 学号：S11101180 专业：农业水土工程

主要内容

1.我国的水土流失状况 2.薄层水流流速测量方法的简单介绍 3.薄层水流流速测量方法在研究中的进展 4.测量薄层水流流速的重要意义
• 1.我国的水土流失现状
从表中，我们可以得知：目前我国水土流失面积达356.92万km2，占国土面积的 37%，其中水蚀面积161.21万km2，轻度和中度所占比重较大；风蚀面积195.70 万km2，轻度占很大比重.
• 4）PAM对土壤入渗性能的影响

PAM对土壤性质有改进的作用，经PAM处理后土壤的入渗率要大得多， 能够吸附着土壤表面的颗粒，起着类似于黏结物的作用黏结土壤的单颗 粒形成大的团聚体抵抗雨滴的破坏作用，使土壤表面的结构和高入渗得 以维持，阻碍土壤结皮的形成，减少土壤侵蚀。 陈渠昌 ，雷廷武 ，李瑞平通过野外沙壤土坡地人工降雨产流试验，研 究了地表施用高分子聚合物PAM对降雨径流量、径流含沙量、一次降雨 土壤侵蚀总量等的影响。试验结果如下表所示：
②盐溶液示踪法：基本原理是利用含盐水流与非含盐水流电导率 的不同来确定含盐水流到达被测断面所需的时间，从而计算水 流流速。这种方法最大优点在于无论计时还是记录都可自动进 行，可以避免目视观测带来的误差。
实验装置
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3）PAM对作物产量的影响



PAM在防止水土流失的过程中增加了土壤保水性和保肥性，改良了土壤， 使土壤结构松散，增加了土壤团粒结构，改善了土壤的通透性和抗旱能 力，给作物的增产提供了条件 . 杜尧东，夏海江通过田间坡地施用阴离子型分子量300-400万的PAM， 结果表明施加PAM可使产量增加18.7％～32.4％，研究还表明适宜施用 PAM对环境无不良影响. 员学锋，吴普特，冯浩等的研究表明，PAM使用量为0.75～1.25g／m2 时，增产效果明显，增产幅度为11.7％-18.3％. 唐泽军，雷廷武等在内蒙古清水河县境内的玉米地中施加PAM的试验表 明，PAM能够很好地增加土壤的有效降雨量并促进玉米的生高锰酸钾或其他可视物质显示水流 表面速度，再乘以经验系数计算一定距离内的平均流速。
式中：U为水流速度(m/s)，Q为流量（m/s)，A为流水截面积 （m)，K为修正系数，L为测试两点之间的距离(m)，T为染 色剂流经两点之间的时间（s）。 这种方法简单易行，在研究土壤侵蚀中广泛应用。但由于 测量时间时有较大误差，测量结果的可信度较低。