(1)流速面積法。
這是使用最廣泛的方法。其基本原理是:通過橫斷面上單元面積的流量是該面積與水流速度(流速)的乘積。分別測量各個(gè)部分的流速和面積即可求得流量。此類方法要在斷面上布設(shè)許多測深垂線,在垂線上測量水深,并測定垂線與岸上斷面起點(diǎn)樁間的距離,即起點(diǎn)距。施測水深可以用測深桿、測深錘、鉛魚或回聲測深儀。兩相鄰垂線起點(diǎn)距之差即部分寬,乘以部分平均水深,即為部分面積,其總和即斷面面積,根據(jù)斷面測量的資料,可以繪出以起點(diǎn)距為橫坐標(biāo)、河床高程為縱坐標(biāo)的斷面圖。該方法一般使用流速儀施測。常規(guī)的作法是在部分或全部測深垂線上用流速儀測定流速,用部分平均流速與部分面積之乘積作為部分流量,部分流量的總和即為斷面流量。
(2)建筑物法。
基本原理是:通過跨河建筑物的流量同上游水頭,上下游水位差等存在的函數(shù)關(guān)系?梢栽跀嗝嫔显O(shè)置標(biāo)準(zhǔn)形式的水量建筑物,觀測水位,用水利學(xué)公式推算流量。此法精度好,工作方便,但造價(jià)較高,一般用于中小河流。河流、渠道上的涵閘、水庫的泄水建筑物、抽水站水電站的過水設(shè)備等,在條件適合時(shí),也可用來測量流量,但其流量系數(shù)要在現(xiàn)場用其他方法實(shí)測流量來進(jìn)行率定。包括:①量水槽。最適合含沙量大的河渠使用,施測范圍0.006—90m3/s。②量水堰。根據(jù)出口斷面形狀不同,量水堰可分為三角形、矩形、梯形、拋物線型,適用于含沙量小的河流,實(shí)測范圍0.001-1.0m3/s。
(3)浮標(biāo)法。
要設(shè)置上、中、下三個(gè)斷面。從上游投放浮標(biāo),測定其流經(jīng)上下斷面的歷時(shí)和經(jīng)過中斷面的位置。以上下斷面間距除以歷時(shí)求得浮標(biāo)流速,再乘以系數(shù),可求得垂線平均流速。然后,用類似流速儀法的步驟,計(jì)算部分流量與斷面流量。有水面浮標(biāo)、浮桿、雙浮標(biāo)等形式。
(4)超聲波法。
適用于含沙量較小、漂浮物較少的河流。通過在河的兩岸用換能器同時(shí)朝著兩個(gè)方向發(fā)射穿透水體的脈沖信號來測量聲波在水中的傳播速度;蚴菍蓚(gè)換能器安裝在同一河岸,在另一岸設(shè)置反射器或轉(zhuǎn)換器。換能器的安裝位置應(yīng)使發(fā)出的脈沖在一個(gè)方向是逆水傳播,在另一個(gè)方向上是順?biāo)畟鞑。這兩個(gè)超聲波速度之間的差值與該換能器所在高程上水流的速度有關(guān)。該速度又可同整個(gè)斷面的平均流速建立關(guān)系,同時(shí)具備斷面面積和水位間的關(guān)系后,可以通過實(shí)測的流速和水位推求流量。
(5)電磁法。
適用于水草叢生、漂浮物較多、河床沖淤嚴(yán)重的河道。當(dāng)水流穿過一個(gè)垂直磁場,電磁感應(yīng)在河流兩岸之間形成小電勢。用一個(gè)線圈橫埋在河床或橋底部,構(gòu)成一個(gè)過水的磁場。所產(chǎn)生的電勢與河寬、磁場和斷面平均流速成正比。斷面平均流速與過水?dāng)嗝婷娣e的乘積即為斷面流量 。