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CN108469401A - 一种测量泄洪雾雨强度的方法 - Google Patents

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CN108469401A CN201810171436.5A CN201810171436A CN108469401A CN 108469401 A CN108469401 A CN 108469401A CN 201810171436 A CN201810171436 A CN 201810171436A CN 108469401 A CN108469401 A CN 108469401A
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Abstract

一种测量泄洪雾雨强度的方法涉及测量领域，技术方案是：一根管道前端为探测位置，管道中间内部布置风扇叶片，管道后端连接软管、软管末端位于透明量杯的水面下方；气体从量杯水面溢出，量杯放置在重量传感器的上方；管道或者软管串联气体流量计；软管末段固定遮光片，量杯的直径方向布置光电门的发光二极管和接收二极管，利用软管插入时和取出时射向接收二极管的光线被遮光片遮挡导致光电流变化的信号分别拍摄气体流量计显示数值V1、V2、重量传感器的显示数值m1、m2，泄洪雾雨的浓度为(m2‑m1)/(V2‑V1)。有益效果是：测量单位空气中的含水量，对泄洪的强度、方式和泄洪时机的把握以及是否采取防范措施有指导意义；测量准确、快速。

Description

一种测量泄洪雾雨强度的方法
技术领域
本发明涉及测量领域，特别是泄洪雾雨方面。
背景技术
水利工程（特别是高坝工程）泄洪时，下游局部区域内常出现较大规模的降雨和雾流弥漫现象，工程界称之为泄洪雾化。泄洪雾化引起的降雨强度甚至远远超过特大暴雨的雨强值，对水利枢纽的正常运行、交通安全、周围环境甚至下游岸坡的稳定均可能造成较大危害。
高坝泄洪，泄洪水的巨大势能转化为巨大的动能作用于水面，溅起巨大的水雾，水雾即小水滴，小水滴由于动能大，浓度大，被空气进一步碰撞细碎化后能够扩散到比较远的岸边以及下游的岸边，导致泄洪外侧几公里内的空气含水量大增，能够达到暴雨的含水量，成为泄洪雾雨，泄洪雾雨能够影响两岸土质的稳定性以及变电站的电器的安全。
测量泄洪雾雨的浓度，对泄洪以及安全生产都有指导意义，现有技术一般采用雨量计测量，但是该方法存在一个不足：下雨是从上方往下落直接落入雨量计内，而泄洪雾雨的方向是从泄洪落水点向上移动然后漂移沉降，雨量计必然阻挡部分含水量的空气上移，含水空气上移后也不会马上转弯落入雨量计，导致该测量很不准确。雨量计只能放置在地面测量，不能够悬空测量空气中的泄洪雾化浓度，测量受到较大的限制。
发明内容
为了解泄洪雾雨的浓度，本发明设计一种测量泄洪雾雨强度的方法。
本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种测量泄洪雾雨强度的方法，其特征是：一根管道前端为探测位置，管道中间内部布置风扇叶片，管道后端连接软管、软管末端位于透明量杯的水面下方；气体从量杯水面溢出，量杯放置在重量传感器的上方；管道或者软管串联气体流量计；软管末段固定遮光片，量杯的直径方向布置光电门的发光二极管和接收二极管，利用软管插入时射向接收二极管的光线被遮光片遮挡导致光电流变化的信号拍摄气体流量计显示数值V1、重量传感器的显示数值m1，利用软管取出时射向接收二极管的光线被遮光片遮挡导致光电流变化的信号拍摄气体流量计显示数值V2、重量传感器的显示数值m2，泄洪雾雨的浓度为(m2-m1)/(V2-V1)。管道的前端向下弯曲。
本发明的有益效果是：测量单位空气中的含水量，了解其具体的数值，对防范泄洪可能带来的风险有一定的预估，从而对泄洪的强度、方式和泄洪时机的把握以及是否采取其他防范措施有一定的指导意义；测量比较准确、快速。
附图说明
图1是一种测量泄洪雾雨强度的方法示意图；
其中，1、管道；2、风扇；3、软管；4、发光二极管；5、接收二极管；6、遮光片；7、量杯；8、泄洪水；9、落水点。
具体实施方式
高坝泄洪水8跌落到水面的落水点9，泄洪水8的势能转换为动能撞击水面，溅起水花（小水滴），水花与空气之间的碰撞导致小水滴破碎为更小的水滴，水滴越小飘散越远，对两岸的土壤、建筑物以及电器带来重大影响；比较大的水滴重新落入水面，对两岸的土壤、建筑物以及电器的影响反而很小。
一种测量泄洪雾雨强度的方法，其特征是：一根管道1前端为探测位置，管道1中间内部布置风扇2叶片，管道1后端连接软管3、软管3末端位于透明量杯7的水面下方；气体从量杯7水面溢出，量杯7放置在重量传感器的上方；管道1或者软管3串联气体流量计，串联气体流量计是指管道1分成两段、管道1的两段分别接入气体流量计的进气端和出气端，气体流入方向接气体流量计的正极、气体流出的方向接气体流量计的负极；软管3有遮光片6，量杯7的直径方向布置光电门的发光二极管4和接收二极管5，发光二极管4和接收二极管5的方向可以更换（交换），发光二极管4和接收二极管5的连线最好垂直于或者接近垂直于遮光片6的表面，光电门能够显示软管3插入量杯7和取出量杯7之间的时间差t，利用软管3插入时接收二极管5的光信号控制（数码相机）拍摄气体流量计显示数值V1(累计流量)、重量传感器的显示质量数值m1，利用软管3取出时接收二极管5的光信号控制（数码相机）拍摄气体流量计显示数值V2(累计流量)、重量传感器的显示数值m2，泄洪雾雨的浓度为(m2-m1)/（V2-V1）。
气体流量计能够替换为气量计（气体流速计），单位是立方米/秒，即m3/s，如果风扇2稳定运行（即流速恒定），气量计的显示值为v，则V=（V2-V1）= v*t。
管道1和软管3的作用相同，没有本质差别，可以不予区分。软管3的作用是能够伸长和弯曲，以达到不同的测量点，水晶软管3是常见的一种材质，水晶软管3能够承受比较大的压强，即能够用于风扇的出气端；也能够承受一定的压强差不发生压缩，因此也能够用于低速抽气的进气端，即能够适用于低速风扇2的进气端。因为水晶软管的强度和低毒性，哺乳期常用的吸奶器的管道以及输液装置的液体管道就多采用水晶软管。如果风扇2的功率大，也能够通过软管内侧布置螺旋形金属丝支撑架，即金属丝为螺旋形，螺旋形金属丝能够相互接触，金属丝形成一个圆筒贴合于软管内壁。风扇2前端的管道1也能够采用硬质的管道，风扇2位于管道1的末端，风扇2配置移动电源。
风扇2和气体流量计能够布置在管道系统（管道1和软管3）的任何位置，为方便，可以布置在离量杯7比较近的位置。风扇2能够被泵机替换，风扇2和泵机都是通过叶片的旋转导致流体单向流动，因此，风扇2和泵机没有本质差别。
管道1的前端向下弯曲，这样顺着气流的方向，减少对气流的阻碍。

Claims (2)

1.一种测量泄洪雾雨强度的方法，其特征是：一根管道（1）前端为探测位置，管道（1）中间内部布置风扇（2）叶片，管道（1）后端连接软管（3）、软管（3）末端位于透明量杯（7）的水面下方；气体从量杯（7）水面溢出，量杯（7）放置在重量传感器的上方；管道（1）或者软管（3）串联气体流量计；软管（3）末段固定遮光片（6），量杯（7）的直径方向布置光电门的发光二极管（4）和接收二极管（5），利用软管（3）插入时射向接收二极管（5）的光线被遮光片（6）遮挡导致光电流变化的信号拍摄气体流量计显示数值V1、重量传感器的显示数值m1，利用软管（3）取出时射向接收二极管（5）的光线被遮光片（6）遮挡导致光电流变化的信号拍摄气体流量计显示数值V2、重量传感器的显示数值m2，泄洪雾雨的浓度为(m2-m1)/(V2-V1)。
2.根据权利要求1所述的一种测量泄洪雾雨强度的方法，其特征是：管道（1）的前端向下弯曲。
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方路线主编: "《大学物理实验教程》", 31 January 2016, 同济大学出版社 *

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