建筑物测流发展概况

量水建筑物在河流、渠系、实验室内有着广泛的应用，正在向高度标准化的方向发展。国际标准化组织到1985年已制定9种量水建筑物的标准。其适用范围也在逐步扩大，有些形式能够测到几百立方米每秒的流量。

中国从20世纪50年代开始在河道上使用量水建筑物，以巴歇尔量水槽为主。后来，建造了几个能测100m3/s以上的平坦V形堰。从50年代起利用水工建筑物测流，对流量系数作过许多分析研究工作，在苏北灌溉总渠高良涧闸等大闸上应用，取得了良好效果。

建筑物测流量水建筑物

量水建筑物是标准形式的堰、槽。根据典型测站或实验室的率定成果，各量水建筑物都有固定的计算流量的公式或查算图表。可以根据水位求得流量，工作十分方便，但测流能力愈大这造价愈高，因此一般只在较小河流或灌溉渠道上使用。

量水堰（测流堰）一般高出河床，造成水面转折（图1）测量小流量（小于1m2/s），可用开口为三角形或矩形的薄壁堰。对较大流量，可用三角形剖面堰、平坦V形堰等。量水槽（测流槽）由进水端、喉道、出水段组成，由于喉道束缚水流，造成水面转折（图2）、槽与堰相比，更易于使泥沙通过。在流量变幅较大的地方，可以将几种形式的堰槽组合使用，小流量时用一种，大流量时用另一种。薄壁堰可用钢板或木板制作，其他建筑物一般用混凝土浇筑，形状和尺寸都要严格符合标准。

下游水位不影响过水流量的情况，称为自由流，只用上游水位推算流量，精度较高。下游水位影响过水流量的情况，称为淹没流，要用上下游水位推算流量，在上下游水位差较小时，精度较差。一般应尽可能使量水建筑物处于自由流状态。

建筑物测流水工建筑物测流

最常使用的是堰和闸。其流态除前述的自由流、淹没流外，还要区分堰流与孔流。闸门提出水面的为堰流，闸门未提出水面，水流从闸孔中流出的为孔流。不同的流态有不同的计算流量的公式。公式中的系数要在现场对各种形式的流态用流速仪等方面实测一定次数的流量来确定，并建立系数与相关因素间的关系曲线，作为计算流量的依据。另外，水库的泄水建筑物，水电站、扬水站的过水设备，也可用来实测流量。

测流钳是电流互感器的一种变形。它的铁心如同钳子，用弹簧压紧。测量时，压开钳子而引入被测导线。

这时该导线就是一次绕组，二次绕组绕在铁心上并与电流表接通。利用测流钳可随时随地测量线路中的电流，而不必像普通电流互感器那样必须固定在一处或者测量时要断开电路而将一次绕组串进去。在使用测流钳时，二次绕组电路是不允许断开的。这个和普通变压器不一样，因为其一次绕组与负载串联，电流i1的大小取决于负载电流大小而不是取决于二次绕组电流1

2，二次绕组断开时，二次绕组的磁通势和电流立即消失，但一次绕组电流i1未变，此时铁芯内的磁通势完全有N1*i1产生（没有了反方向的N2*i2），这个值非常大，在铁芯内产生很大的铁损，发热直至损坏变压器，另外二次绕组也会产生很高的感应电动势，很危险。

测流装置是测量海流的速度和方向的仪器装置。分定点海流计和漂浮测流装置两类。

感应电动势可由放入水中的探针和测量系统量得，其布置如图。

计算原理：E=HvB，E为产生的感应电动势；H为磁场强度；v为河流中水流的平均流速；B为河宽。式中假定河床具有无穷大阻抗，所以仅适用于绝缘河床的情况，但实际河床都有一定的有效导电性能，具有衰减信号的作用，所以实际应用时还要乘以衰减系数。

在测流中往往采用大电流线圈的人工磁场，并应用先进的电子技术测量才能取得较大的结果。

由上述公式，可得流速v=E/HB，代入流量的计算式，Q=vA=EA/HB，此即为计算流量的一般形式。实际上，由于河床的导电衰减，线圈布设情况，以及其他电干扰，计算工作较复杂 。