这里收录了 HyFlow 渠道流量测量系列文章中的行业术语。这个系列讲的是怎样用定点式多普勒流速仪 Lodestar 测渠道流量。每条术语都用日常的话解释,按英文名称的字母顺序排列。
- 声学多普勒流速剖面仪(acoustic Doppler current profiler,ADCP)
- 本系列里指船载的测量仪器,用声波同时测出多个深度的流速。水文测验人员带着它从一岸测到另一岸,测出整个断面的流量,但得到的只是一张快照。
- 声学多普勒流速仪(acoustic Doppler velocity meter,ADVM)
- 固定安装的传感器,用声波持续记录渠道某一部分的流速。要把这个流速换算成流量,还需要水位记录和关系。
- 回水(backwater)
- 从下游壅上来的水,也叫下游顶托,比如节制闸抬高渠道水位时壅起的水。回水一变,同一个水位就可能对应大小不同的流量。
- 波束(beam)
- 流速仪向水中发出的一束窄窄的声波,好比手电筒的光束;Lodestar 只有一个波束。多普勒波束只能感知沿自身方向的运动,也就是朝向或背离仪器的运动。
- 率定测流(calibration measurement)
- 一次独立的流量测验,用来建立站点的指标流速关系。名字虽叫“率定”,建立的却是站点的换算关系,并不调校传感器。
- 单元(cell)
- 流速仪声波波束上的一小段,有自己的流速读数。越远处的回波返回得越晚,按返回时间就能把波束切成一个个单元。
- 校核测流(check measurement / validation measurement)
- 也叫验证测流,就是重新做一次独立的流量测验,检验站点的关系是否仍然成立。平时定期做,站点可能有变化时也要做。
- 流量(discharge,flow)
- 单位时间内流过渠道某一横断面的水量,一般按每秒计。它等于断面平均流速乘以横断面上的过水面积。
- 多普勒频移(Doppler shift)
- 运动引起的音调变化,就像警车鸣着笛从身边开过,笛声由尖变低。多普勒流速仪测的就是回波的频移:声波碰到随水漂动的颗粒反射回来,频移反映出沿波束方向的流速。
- 测流顾问(gaging consultant)
- 专门做流量测量的个人或公司,他们的现场人员叫水文测验人员,负责实地测流,并率定和校核关系。灌区一般请测流顾问来建立关系。
- 定位标记(index mark)
- 刻在传感器支架上的永久标记,用来看传感器有没有移动或转动。英文名里的 index 和指标流速(index velocity)无关。
- 指标流速关系(index rating)
- 站点的换算关系,把指标流速换算成整个断面的平均流速。一般由渠道业主请的测流顾问率定,并定期做校核测流来检验。
- 指标流速(index velocity)
- 固定式流速仪在渠道某一部分测到的流速;单波束流速仪测的是沿波束方向的流速。指标流速关系把它换算成断面平均流速。
- 主流(main thread of flow)
- 渠道里流速最快的那股水,一般在最深处的上方。闸门、弯道和水草会把它推向一侧。
- 断面平均流速(mean channel velocity)
- 整个横断面上水流的平均速度,等于流量除以过水面积。没有哪种固定式多普勒流速仪能测遍整个断面,所以要靠指标流速关系,由指标流速推算出来。
- 测量区间(measurement volume)
- 波束上取平均、构成指标流速的那一段单元;取法一旦用于关系,就固定下来。它避开被传感器扰动的水,也避开受渠底或水面回波干扰的单元。
- 关系(rating)
- 根据站点实测建立的换算关系,用来把传感器读数换算成流量,而不是对传感器的调校。指标流速关系要做一整套独立的流量测验,覆盖整个流量变幅(有逆流的还要包括逆流),之后还要定期做校核测流。
- 逆流(reverse flow)
- 渠道里的水倒着流,多普勒流速仪读出的是负流速。要算对这时的流量,率定关系时还必须包括逆流时的实测。
- 旁瓣(side lobe)
- 换能器在主波束之外发出的较弱声波,好比手电筒光束四周那圈微光。它碰到渠底或水面产生的强回波,会盖过某些单元里水中颗粒较弱的回波。
- 侧视式流速仪(side-looking meter)
- 装在渠岸或墙上的固定式流速仪。它把声波大致水平地横向打进渠道。
- 信号强度(signal strength)
- 每个单元里回波的强弱,正常情况下随距离平滑衰减。如果和站点平时的规律不一样,可能是有淤泥、水草,支架明显移位,或者水变清、变浑了。
- 水位(stage,water level)
- 相对于固定基面(站点的高程基准)的水面高程,不是水深。Lodestar 不测水位,所以站点要另配一台水位计。
- 水位面积关系(stage-area rating)
- 把水位换算成横断面过水面积的关系。它根据实测的渠道断面形状建立,与水位计采用同一基面。
- 水位流量关系(stage-discharge rating)
- 直接把水位换算成流量的关系,只在同一水位总对应同一流量的地方适用。回水有变化或水流逆向时,它就不成立了,还必须测流速。
- 标准断面(standard cross section)
- 仪器附近一条横跨渠道、与水流垂直的标记线,渠道断面形状就在这里测量。做了标记,日后才能在同一位置重新测量。
- 倾角(tilt)
- 传感器安放的角度,由 Lodestar 内置的三维姿态仪记录。微调角度参数,就能补偿倾角的微小变化;不补偿的话,水流没变,单波束流速仪的流速读数也会跟着偏移。
- 换能器(transducer)
- 传感器上发射声脉冲、接收回波的部件,相当于扬声器和麦克风合二为一。它的端面必须一直在水下,不能被淤泥或附着生物盖住。
- 向上测的流速仪(up-looking meter)
- 装在渠底或渠底附近、把声波斜着向上发射的固定式流速仪,也叫上视式流速仪。流速仪也可以装在水面向下测,挂在固定结构物或浮体上。
- 流速剖面(velocity profile)
- 流速沿一条线的变化,比如沿流速仪的波束逐个单元的读数。对渠道来说,一般指从渠底到水面的流速变化,也叫垂线流速分布。
- 测速垂线(vertical)
- 从水面到渠底的一条竖线,水文测验人员在这条线上测流速。一次流量测验要在断面上测许多条垂线,再把每条垂线所代表的竖条流量加起来。