一、引言?

河流流量作為關鍵的水文參數，其準確測量對水資源管理、防洪減災、水環境評估等領域意義重大。在眾多測流方法中，以多普勒流速流量儀、雷達流速儀為的現代流速儀憑借高精度、高效率及大范圍的適用性，成為河流流量測驗的常用工具。為確保測流結果準確、可靠且具可比性，嚴格遵循相關規范標準進行操作十分必要。?

二、流速儀法測流原理?

流速儀法基于面積 - 流速原理，通過測定過水斷面面積與平均流速并相乘獲取河流流量。實際操作時，需將過水斷面細分，利用流速儀測定各部分平均流速，經計算得出各部分流量，總和即為斷面流量。不同類型流速儀依據獨特物理原理實現流速測量，如多普勒流速流量儀利用多普勒效應，雷達流速儀則基于電磁波反射原理。?

三、測驗河段選擇?

（一）一般要求?

采用流速儀法測流的測驗河段，理想狀態為順直、穩定且水流集中，無分流、岔流、斜流、回流、死水等異常水流。順直河段長度應大于洪水期主河槽寬度 5 倍，以保障水流平穩，減少復雜水流形態對流速測量的干擾。同時，應避開較大支流匯入、受湖泊或水庫變動回水影響、嚴重漫灘及急劇沖淤區域，這些情況會改變水流狀態與斷面形態，影響流量測量準確性。?

（二）不同類型河流的特殊要求?

1. 平原區河流：河段需順直勻整，河寬、水深和比降無明顯變化，單式河槽河床無大量水草叢生。若無法避開游蕩性河段，必須避開變動沙洲，防止因沙洲移動導致水流紊亂，影響測流精度。?
2. 潮汐河流：宜選水面較窄、漲落潮流路順直、通視良好、橫斷面單一且受風浪影響小的河段。窄水面使水流集中便于測量，順直流路減少水流轉向誤差，良好通視利于觀測流速儀工作狀態，單一橫斷面和小風浪降低外界因素干擾。?
3. 水庫、湖泊出口站或堰閘站：測驗河段優先選在建筑物下游，避開大的水流波動和異常紊動區域。若下游測驗困難，且建筑物上游有長順直河段，可設于上游，但需充分考慮建筑物對水流的影響并采取修正措施。?
4. 結冰河流：測驗河段應無冰凌堆積、冰塞、冰壩等情況。對于多冰層結構河段，需詳細調查后選取結冰簡單的河段測驗。特殊地形下，優先選擇不凍河段，確保流速儀正常工作獲取準確數據。?

四、流速儀的選擇與使用?

（一）流速儀的類型與適用范圍?

1. 多普勒流速流量儀：屬于接觸式定點測量設備，需安裝在河道渠道底部進行監測。該儀器通過多普勒效應分析水體中懸浮顆粒反射的超聲波頻率變化測定流速，同時內置水位計可實時監測水位。適用于水流相對穩定、斷面平整的河道渠道，能夠準確測量不同深度的流速，常用于小型河流、渠道、灌溉系統等場景的流量監測，為水資源調配和管理提供數據支持 。?
2. 雷達流速儀：基于電磁波反射原理，通過發射和接收電磁波，分析回波信號的多普勒頻移確定流速，無需與水體接觸，適用于高含沙量、強腐蝕性、有大量漂浮物的水體，以及人員難以到達的危險區域，如洪水期、陡峭河岸等場景的流量監測。?
3. 選擇流速儀時，需綜合考慮河流流速范圍、含沙量、漂浮物、地形條件、測量精度要求等因素，確保所選儀器能滿足實際測量需求。?

（二）流速儀的檢定與校準?

多普勒流速流量儀和雷達流速儀在使用前必須進行專業檢定，確定流速測量的準確性。檢定工作需由具備資質的機構依據國家規定標準方法開展。使用過程中，定期校準至關重要，一般每半年或在經歷強水流沖擊、儀器維修后進行校準。校準可采用標準流速水槽模擬不同流速條件進行比對，或與已檢定合格的高精度流速儀在相同測量環境下同步測量，對比數據并調整儀器參數，確保測量結果準確可靠。?

（三）流速儀的安裝與操作?

1. 安裝方式?

• 多普勒流速流量儀：安裝前需對河道渠道斷面進行平整處理，以保證儀器安裝穩固且測量數據準確。將儀器固定安裝在河道渠道底部預先選定的位置，確保儀器探頭與水流方向平行，且不受河床底部雜物、淤泥等影響 。?
• 雷達流速儀：多采用固定安裝在橋梁、河岸等高處，需保證儀器發射面與水流方向垂直或保持特定夾角，避免周圍障礙物遮擋電磁波信號，同時確保安裝高度滿足測量要求，防止因水位上漲淹沒儀器或因過低受水面波浪干擾。

2.操作要點?

• 多普勒流速流量儀：安裝完成后，需對儀器進行初始化設置，包括測量參數、數據采集頻率等。測量過程中，實時關注儀器運行狀態和數據傳輸情況，確保獲取的流速和水位數據真實有效。定期清理儀器表面附著的雜物，防止影響測量精度。?
• 雷達流速儀：操作前需對儀器進行參數設置，如測量范圍、采樣頻率、發射角度等。測量過程中，實時監測儀器工作狀態和信號強度，確保數據穩定可靠。定期清理儀器表面，防止灰塵、雜物影響電磁波發射和接收。?

五、測流斷面設置?

（一）斷面類型與作用?

水文站根據流量測驗需求，通常設立基本水尺斷面和流量測驗斷面。基本水尺斷面用于觀測水位，為流量計算提供基礎數據；流量測驗斷面用于直接測量流速和計算過水斷面面積，進而得出流量。浮標法測流的中斷面宜與流速儀法測流斷面、基本水尺斷面重合，減少因斷面不一致產生的測量誤差。受地形限制無法重合時，各斷面間應無水量加入或分出，保證流量測量連貫性和準確性。?

（二）斷面測量?

1. 部分寬測量：在測橋上測流時，測線間距通過布置固定標志確定，間距事先精確測量，測流時測量水邊寬度即可確定各部分寬度。纜道測流時，測線間距由循環索控制，水文絞車計數器顯示，需精確率定計數器讀數與循環索行進距離的比例，確保部分寬測量精度。?
2. 水深測量：對于使用多普勒流速流量儀的測站，由于儀器內置水位計可實時監測水位，結合儀器安裝位置與河床底部的相對高度，可準確獲取水深數據。使用懸索、測稈等傳統測深方式時，受水流沖擊懸索會向下游偏斜，偏角不大時可近似將濕繩長度視為水深，偏角大于 10° 則需修正。測稈測深會產生壅水現象，需減去壅水高度獲取準確水深。在混凝土襯砌斷面上測流，要注意測稈底盤前列高度及刻度起始位置處理。無論何種測具，測量時均應保持垂直，確保結果準確。襯砌標準測流斷面無淤積且水流穩定時，可設固定水尺，通過水準儀測出水尺零點與各測線處渠底高差，得到實際水深。?

六、流速測量方法?

（一）多普勒流速流量儀測量方法?

多普勒流速流量儀采用定點測量方式，安裝固定后，儀器自動對所在位置的水流進行實時監測。通過分析水體中懸浮顆粒反射的超聲波頻率變化，測定不同深度的流速數據，并結合內置水位計獲取的實時水位信息，利用速度面積法自動計算得出流量數據。該方法適用于長期、連續的流量監測場景，能夠為水文數據分析提供穩定、可靠的數據支持。?

（二）雷達流速儀測量方法?

雷達流速儀主要采用非接觸式測量，通過在固定位置發射電磁波測量水面流速。測量時，根據儀器設置的測量范圍和角度，自動獲取一定區域內的水面流速數據。結合同步測量的水位數據和預先設定的斷面形狀參數，利用相關算法計算流量。該方法操作簡便、安全高效，特別適用于應急監測和惡劣環境下的流量測量。?

在實際測量中，應根據測量目的、河流特性、儀器性能等因素，合理選擇測量方法。同時，注意測量過程中的數據采集和處理，確保測量結果準確可靠。?

（三）計算方法與精度控制?

流量計算可采用平均分割法等方法。為保證計算精度，需嚴格審核測量數據，檢查數據合理性、完整性和一致性。對異常數據進行分析處理，可通過重復測量、對比分析等方式驗證。考慮測量誤差傳遞和累積，采用多次測量取平均值、優化測量方案、提高儀器精度等措施，降低測量誤差，確保流量計算結果準確。?

七、流量測驗次數與間測、巡測規定?

（一）流量測驗次數確定?

測站一年中測流次數應依據高、中、低各級水位的水流特性、測站控制和測驗精度要求，合理分布于各級水位和水情變化轉折點。水位流量關系穩定的測站，每年測次不少于 15 次。遇洪水、枯水超出歷年實測流量水位時，增加測次，多方面掌握不同水位下河流流量變化。?

（二）間測條件?

集水面積小于 10000km2 的各類精度水文站，若有 10 年以上資料證明實測流量的水位變幅已控制歷年水位變幅 80% 以上，且歷年水位流量關系為單前列，并符合以下條件之一，可實行間測：?

1. 每年的水位流量關系曲線與歷年綜合曲線之間的比較大偏離值不超過允許誤差范圍。?
2. 各相鄰年份的曲線之間的比較大偏離不超過允許誤差范圍，可停一年測一年。?
3. 在年水位變幅的部分范圍內，當水位流量關系是單前列并符合條規定時，可在部分水位級內實行間測。?
4. 水位流量關系呈復式繩套，經單值化處理可達到、二條規定。?
5. 在枯水期，流量變化不大，枯水徑流總量占年徑流總量的 5% 以內，且對這一時期不需要施測流量過程，經根據多年資料分析證明，月徑流與前期徑流量或降水量能建立關系并達到規定精度。?

（三）巡測條件?

1. 集水面積小于 10000km2 的各類精度水文站，符合以下條件之一，可實行巡測：?
2. 水位流量關系呈單前列，流量定線可達到規定精度，并不需要施測洪峰流量和洪水流量過程。?
3. 實行間測的站，在停測期間實行間測。?
4. 枯水、冰期水位流量關系比較穩定或流量變化平緩，采用巡測資料推算流量，年徑流誤差在允許范圍以內。?
5. 枯水期采用定期測流。?
6. 水位流量關系不呈單前列的測站，當距離巡測基地較近，交通通訊方便，能按水情變化及時施測流量。?

八、結論?

以多普勒流速流量儀、雷達流速儀為的流速儀法，在遵循規范標準下，能為水資源管理和研究提供準確可靠的流量數據。從測驗河段選擇、流速儀使用校準，到測流斷面設置、流速測量、流量計算和質量控制等環節，都需嚴格規范操作，充分考慮影響測量精度的因素并采取應對措施。隨著科技發展，流速儀性能和測量技術不斷提升，未來應加強相關技術研究應用，推進流量測驗自動化、智能化，為河流生態保護、水資源合理開發利用提供更有力技術支撐。