化学测流量法又称溶液法、稀释法或混合法,流量测量的一种方法。指在测验河段的上游断面注入一定浓度的示蹤剂,经水流充分混合后,在下游取样断面测定稀释后示蹤剂浓度或稀释比率的流量测验方法。
基本介绍
- 中文名:化学测流量法
- 外文名:Chemical flow measurement method
- 别称:溶液法、稀释法或混合法
- 类别:流量测定方法
- 药剂:示蹤剂
- 学科:水文学
释义
化学测流量法又称溶液法、稀释法或混合法,流量测量的一种方法。指在测验河段的上游断面注入一定浓度的示蹤剂,经水流充分混合后,在下游取样断面测定稀释后示蹤剂浓度或稀释比率的流量测验方法。
条件要求
化学测流量法要求测验河段在稳定流的条件下有较高的紊流程度。以满足混匀的条件;在河段内不损失也不增加水流(无支流入汇也无主流分流);要避开死水区及水流分成几股的又流;河段应在混匀的前提下儘可能短些,以减少示蹤剂的注入历时及注入量。测验河段长度(指注入断面与取样断面间的距离)应通过测试确定,一般要求混匀程度达到其误差小于1%即可。
方法
化学测流量法採用的示蹤剂,要求是能与水流充分混合,不会损失又便于检测的物质。要注意安全.不要引起任何化学反应及毒害水中的动植物,稀释后水样应能準确测定。示蹤剂主要有食盐、重铬酸钠、同位素、萤光染料等。测定示蹤剂的方法,随示蹤剂种类及注入方法而变,有直接测定浓度法、比色计分析法、电导率法及萤光计分析法等。
化学测流量法有等速注入法和一次注入法两种方法。
等速注入法将一定浓度的示蹤剂,以均匀的注入量持续地注入测验河段的上游断面,通过测定下游取样断面的示蹤剂浓度来推流量。经过一定时期,示蹤剂在下游取样断面达到稳定,其示蹤剂浓度由注入时的C1,稀释成C2,则测验河段的流量椎求公式为:

式中,Q为测验河段的流量;C0为取样断面处水流中原有的示蹤剂浓度;C1为上游断面均匀、持续地注入的示蹤剂浓度;q为上游断面注入示蹤剂的流量;C2为在达到稳定后下游取样断面处示蹤剂的浓度。
此法要求注入浓度及注入示蹤剂流量稳定,经稀释充分混合后,下游达到示蹤剂浓度稳定。
一次注入法(积分法) 将一定浓度和体积的示蹤剂一次全部倾注人测验河段的上游断面,在下游取样断面连续测定示蹤剂浓度过程来推求流量。测验河段的流量推求公式为:

式中,Q为测验河段的流量;C0为取样断面处水流中原有的示蹤剂浓度;C1为上游断面处一次注入示蹤剂的浓度;C2为不同时间在取样断面处的示蹤剂浓度;V为上游断面处一次注入示蹤剂浓度为C1的全部溶液体积;T为示蹤剂在取样断面由出现至消失的总历时。
此法只要测出C2的过程线,就可求出分母的值或其近似值,代入式(2)即得测验河段流量。此法除要求浓度的测定达到精度外,并要求T值準确,以保证示蹤剂全部通过取样断面。
化学测流量法不需装置测流断面的过河设备或修筑测流建筑物,不必直接测流速、水道断面面积野外测流工作量较小,所需时间较短,适用于较小河流。使用同位素作示蹤剂应注意安全。20世纪60年代中国有一些小河开始套用化学测流量法。