化學測流量法

化學測流量法

化學測流量法又稱溶液法、稀釋法或混合法,流量測量的一種方法。指在測驗河段的上游斷面注入一定濃度的示蹤劑,經水流充分混合後,在下游取樣斷面測定稀釋後示蹤劑濃度或稀釋比率的流量測驗方法。

基本介紹

  • 中文名:化學測流量法
  • 外文名:Chemical flow measurement method 
  • 別稱:溶液法、稀釋法或混合法
  • 類別:流量測定方法
  • 藥劑:示蹤劑
  • 學科:水文學
釋義,條件要求,方法,

釋義

化學測流量法又稱溶液法、稀釋法或混合法,流量測量的一種方法。指在測驗河段的上游斷面注入一定濃度的示蹤劑,經水流充分混合後,在下游取樣斷面測定稀釋後示蹤劑濃度或稀釋比率的流量測驗方法。

條件要求

化學測流量法要求測驗河段在穩定流的條件下有較高的紊流程度。以滿足混勻的條件;在河段內不損失也不增加水流(無支流入匯也無主流分流);要避開死水區及水流分成幾股的又流;河段應在混勻的前提下儘可能短些,以減少示蹤劑的注入歷時及注入量。測驗河段長度(指注入斷面與取樣斷面間的距離)應通過測試確定,一般要求混勻程度達到其誤差小於1%即可。

方法

化學測流量法採用的示蹤劑,要求是能與水流充分混合,不會損失又便於檢測的物質。要注意安全.不要引起任何化學反應及毒害水中的動植物,稀釋後水樣應能準確測定。示蹤劑主要有食鹽、重鉻酸鈉、同位素、螢光染料等。測定示蹤劑的方法,隨示蹤劑種類及注入方法而變,有直接測定濃度法、比色計分析法、電導率法及螢光計分析法等。
化學測流量法有等速注入法和一次注入法兩種方法。
等速注入法將一定濃度的示蹤劑,以均勻的注入量持續地注入測驗河段的上游斷面,通過測定下游取樣斷面的示蹤劑濃度來推流量。經過一定時期,示蹤劑在下游取樣斷面達到穩定,其示蹤劑濃度由注入時的C1,稀釋成C2,則測驗河段的流量椎求公式為:
式中,Q為測驗河段的流量;C0為取樣斷面處水流中原有的示蹤劑濃度;C1為上游斷面均勻、持續地注入的示蹤劑濃度;q為上游斷面注入示蹤劑的流量;C2為在達到穩定後下游取樣斷面處示蹤劑的濃度。
此法要求注入濃度及注入示蹤劑流量穩定,經稀釋充分混合後,下游達到示蹤劑濃度穩定。
一次注入法(積分法) 將一定濃度和體積的示蹤劑一次全部傾注人測驗河段的上游斷面,在下游取樣斷面連續測定示蹤劑濃度過程來推求流量。測驗河段的流量推求公式為:
式中,Q為測驗河段的流量;C0為取樣斷面處水流中原有的示蹤劑濃度;C1為上游斷面處一次注入示蹤劑的濃度;C2為不同時間在取樣斷面處的示蹤劑濃度;V為上游斷面處一次注入示蹤劑濃度為C1的全部溶液體積;T為示蹤劑在取樣斷面由出現至消失的總歷時。
此法只要測出C2的過程線,就可求出分母的值或其近似值,代入式(2)即得測驗河段流量。此法除要求濃度的測定達到精度外,並要求T值準確,以保證示蹤劑全部通過取樣斷面。
化學測流量法不需裝置測流斷面的過河設備或修築測流建築物,不必直接測流速、水道斷面面積野外測流工作量較小,所需時間較短,適用於較小河流。使用同位素作示蹤劑應注意安全。20世紀60年代中國有一些小河開始套用化學測流量法。

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