量水手册 [Water Measurement Manual] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美国内政部垦务局 编，夏富洲 等 译

图书标签:

• 水文测量
• 水资源
• 流量测量
• 水利工程
• 测量技术
• 水文数据
• 水资源管理
• 水文监测
• 水利科学
• 水文仪器

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787508493831

版次：1

商品编码：10954464

包装：平装

外文名称：Water Measurement Manual

开本：16开

出版时间：2011-12-01

用纸：胶版纸

页数：223

字数：350000

正文语种：中文

内容简介

《量水手册》全面总结和介绍了美国在灌区量水方面的最新进展与成果，涉及灌区量水的理论、方法、技术及设备等，共分14章，主要包括：概述，水流及量水基本概念，测量精度，量水设备选择，量水系统检验，水位和水头测量，量水堰，量水槽，淹没孔口测流，流速仪，声学测流，示踪剂法测流，明渠专门测量方法，有压管道测流等，并附有符号说明、单位换算系数等，可供读者查阅。文中提供了大量的资料出处，并对需要深入研究的问题推荐了参考著作，可为需要进一步了解和深入研究量水理论和技术的读者提供参考。
《量水手册》理论先进，技术实用，内容丰富，数据翔实，图文并茂，适合于灌区管理人员、用水户组织以及渠系的设计和研究人员学习参考。

内页插图

目录

序
译者序
前言

第1章 概述
1.1 需求
1.2 改进量水的效益
1.3 目标
1.4 本手册的使用

第2章 水流及量水基本概念
2.1 引言
2.2 水流的分类
2.3 量水的基本原理
2.4 流量一面积一速度关系式
2.5 水流总量
2.6 其他类型的测速型量水设备
2.7 流速水头概念
2.8 孔口出流关系式
2.9 薄壁堰关系式
2.10 能量平衡方程
2.11 平均水深和水力半径
2.12 弗劳德数与临界流方程
2.13 矩形宽顶堰流量公式
2.14 测流管的能量原理
2.15 公式中的参数
2.16 均匀流方程及摩擦水头损失
2.17 行近流条件

第3章 测量精度
3.1 引言
3.2 精度的相关概念
3.3 性能术语
3.4 比照标准
3.5 率定方法和精度计算的实例

第4章 量水设备选择
4.1 总体要求
4.2 量水设备的类型
4.3 设备选择的影响因素
4.4 设备选择指南

第5章 量水系统检验
5.1 背景和目标
5.2 标准设备和非标准设备
5.3 行近流
5.4 湍流
5.5 水面波动
5.6 行近流速水头
5.7 不良流态
5.8 出口水流条件
5.9 设备的老化与磨损
5.10 不良的制作与安装
5.11 测量精度降低的原因

第6章 水位和水头测量
6.1 引言
6.2 测量基准面
6.3 测量方法
6.4 非自记式水位计
6.5 自计式水位计
6.6 水位记录仪的安装
6.7 水位观测井的影响因素
6.8 设置基准面
6.9 水位记录仪的操作、保养和维护

第7章 量水堰
7.1 历史背景
7.2 堰的定义
7.3 堰的命名和分类
7.4 不同类型的薄壁堰
7.5 薄壁堰的基本要求
7.6 部分收缩与充分收缩的矩形堰
7.7 V形堰
7.8 传统的标准灌溉堰
……
第8章 量水槽
第9章 淹没孔口测流
第10章 流速仪
第11章 声学测流
第12章 示踪剂法测流
第13章 明渠专门测量方法
第14章 有压管道测流

前言/序言

《水流之道：观测、计算与应用》 引言 水，是生命之源，是文明的基石。从古至今，人类对水的认知和利用从未停止。无论是灌溉农田、驱动水力机械，还是保障城市供水、监测水文环境，精确的水量计量始终是各项活动的基础。一本关于水测量技术的专业书籍，不仅是对前人经验的总结，更是指引未来发展方向的明灯。《水流之道：观测、计算与应用》正是一部致力于系统阐述水测量技术原理、方法和实践的著作，它将带领读者深入理解水量测量的方方面面，从基础概念到前沿应用，提供一套全面而深刻的知识体系。 本书的编写，源于一个朴素而强大的信念：精准的水量数据是可持续水资源管理、高效用水以及环境保护的关键。在日益增长的水资源压力和全球气候变化背景下，如何科学、准确地测量和评估水资源，已成为一项紧迫的任务。本书旨在为工程技术人员、科研人员、水利管理者以及对水测量技术感兴趣的广大读者，提供一本兼具理论深度和实践指导意义的参考书。 第一部分：水量测量的基础理论与核心概念 本部分将为读者打下坚实的水量测量理论基础。我们将从最基本的概念入手，循序渐进地深入探讨各种测量方法背后的物理原理和数学模型。 水的物理特性与流量的定义： 深入剖析水的密度、粘度、表面张力等关键物理参数，以及它们如何影响流量的测量。明确体积流量、质量流量、平均流速等基本定义，并解释它们之间的转换关系。 流体力学基本原理在水量测量中的应用： 重点介绍伯努利方程、连续性方程等核心流体力学原理，阐述它们如何被应用于流量计的设计和流量的计算。讨论流态（层流、紊流）对测量准确性的影响，以及如何识别和处理不同流态下的水流。 测量误差的来源与控制： 详细分析导致水量测量误差的各种因素，包括仪器本身的精度限制、安装和操作不当、环境干扰等。介绍误差的分类（系统误差、随机误差），以及常用的误差评估和减小技术，如重复测量、数据滤波、校准等，以提高测量数据的可靠性。 量纲分析与相似原理： 探讨量纲分析在选择和设计流量测量装置中的作用，以及如何利用相似原理通过模型试验来预测真实水流的测量结果。 第二部分：各类水量测量方法与技术详述 本部分是本书的核心内容，将系统性地介绍当前主流的水量测量方法和技术，并详细解析其工作原理、适用范围、优缺点及典型应用。 测流断面法（断面平均流速法）： 原理与计算： 详细阐述如何通过测量特定断面的水深和流速来计算流量。介绍常用的测流断面划分方法，如等面积法、等间距法等。 测速仪器： 详细介绍各种测速仪器的原理、特点和使用方法，包括： 流速仪： 旋杯式流速仪、螺旋桨式流速仪、电磁流速仪、声学多普勒流速仪（ADCP）等。分析它们在不同水体（河流、渠道、管道）和流速范围内的适用性。 其他测速方法： 示踪法、粒子图像测速（PIV）等。 水深测量： 介绍各种水深测量方法，如测深杆、回声测深仪等，以及它们在不同水域的精度和效率。 实际应用案例： 结合典型河流、灌溉渠道等场景，展示断面法在实际工程中的应用细节和注意事项。 堰、槽类流量测量： 堰的基本原理： 介绍薄壁堰、宽顶堰、三角堰等不同类型堰的结构特点及其形成的水头与流量的关系。 常用堰的计算公式与适用条件： 详细讲解不同堰型的流量计算公式，并分析各自的适用条件、精度限制及安装要求。 槽的基本原理： 介绍渠道中常用的流量测量槽，如U型槽、矩形槽等，以及它们的流量计算方法。 测量精度与影响因素： 分析堰、槽测量流量的精度，以及水深测量误差、附着物、流态等因素对其测量结果的影响。 工程应用： 介绍堰、槽在小型水利工程、灌溉系统、污水排放监测等方面的典型应用。 容积法（水箱法）： 原理与操作： 详细介绍通过测量单位时间内流入或流出固定容积容器的水量来测定流量的方法。 适用范围： 分析容积法适用于小流量、脉冲式出水或需要高精度测量的场合。 实践技巧： 提供实际操作中的注意事项，如容器形状、液面稳定、计时精度等。 差压式流量计： 核心原理： 介绍基于流体流经节流件（如孔板、文丘里管、喷嘴）产生压差来测量流量的原理。 节流件类型与特点： 详细分析各种节流件的结构、流量系数、压损及适用范围。 测量与计算： 讲解差压测量仪表的选择、安装，以及流量的计算公式。 优缺点与应用： 分析差压式流量计的优点（结构简单、可靠性高）和缺点（压损大、对流体性质敏感），以及其在工业管道、水处理系统等领域的广泛应用。 电磁流量计： 法拉第电磁感应原理： 深入解释电磁流量计测量流量的物理基础——导电液体在磁场中切割磁力线产生感应电动势的原理。 结构与类型： 介绍不同类型的电磁流量计（直管式、插入式），以及它们在选择和安装上的区别。 测量精度与影响因素： 分析电磁流量计的精度，以及流体电导率、流速分布、外部磁场干扰等因素对其测量准确性的影响。 应用优势： 强调电磁流量计无阻流件、压损小、测量范围宽、对流体粘度不敏感等优点，并列举其在供水、污水、化工等行业的典型应用。 超声波流量计： 多普勒效应与传播时间法： 详细介绍利用声波的多普勒效应或声波在流体中传播时间差来测量流速和流量的原理。 安装方式： 分析外贴式、插入式、管段式等不同安装方式的特点和适用性。 适用于流体类型： 讨论超声波流量计在清洁液体、含有悬浮物或气泡液体的测量中的表现。 精度、成本与应用： 评估超声波流量计的测量精度，比较其成本效益，并介绍其在水厂、暖通空调、工业流程等领域的应用。 涡街流量计： 卡门涡街原理： 讲解流体流经非流线型物体（如三角翼）后产生规律性涡街脱落的原理，以及涡街频率与流速的关系。 传感器类型： 介绍压电式、电容式、热敏式等不同涡街传感器。 流量计算与精度： 说明涡街流量计的流量计算方法，并分析其对流体密度、压力、温度的依赖性。 应用场景： 介绍涡街流量计在蒸汽、气体、液体等介质的测量中的应用。 其他流量测量技术简述： 热质量流量计： 适用于气体流量测量。 椭圆齿轮流量计、靶式流量计： 适用于特定液体流量测量。 水表： 针对民用和工业用水量计量的介绍，包括机械水表和智能水表。 第三部分：水量测量的实践与应用 本部分将从工程实践和具体应用场景出发，结合前两部分介绍的理论和技术，深入探讨水量测量的实际操作、数据处理、系统集成以及在不同领域的应用。 流量测量系统的设计与选型： 需求分析： 如何根据测量介质（液体、气体）、流量范围、精度要求、安装条件、成本预算等因素，选择最合适的流量测量仪表。 安装与调试： 详细讲解流量计的正确安装方法（直管段要求、方向、高度），以及调试过程中需要注意的关键步骤和常见问题。 信号处理与显示： 介绍流量计输出信号（脉冲、模拟量、数字信号）的处理方式，以及与二次仪表（显示仪、记录仪、控制器）的连接和配置。 数据采集、处理与管理： 数据记录与存储： 探讨手动记录、数据记录器、SCADA系统等不同的数据采集方式。 数据质量控制： 如何进行数据预处理、异常值识别与剔除、数据平滑等，以确保数据的准确性和代表性。 流量计算与统计： 介绍如何根据原始测量数据（如瞬时流量、累计流量、时段流量）进行流量计算、日/月/年流量统计，以及流量过程线的绘制。 数据库应用： 讨论如何建立和管理水文数据、用水量数据数据库，为决策提供支持。 水资源管理与应用： 灌溉用水量监测： 在农业领域，本书将阐述如何通过精确计量灌溉用水量，实现节水灌溉，提高用水效率。 供水管网与用户计量： 介绍城市供水管网中的流量监测，以及居民和工业用户的用水量计量，保障供水安全和公平收费。 水力发电与水能利用： 探讨如何精确测量河流流量和水电站引水流量，以优化发电调度，提高水能利用效率。 水环境监测与保护： 讲解河流、湖泊、地下水的流量测量，用于水质监测、污染溯源、生态流量维持等。 工业过程控制： 在化工、能源、制造等行业，本书将展示流量测量在工艺流程控制、物料平衡、能源管理中的关键作用。 国际标准与行业规范： 计量标准： 介绍国际和国内关于流量测量的相关计量标准和技术规范，如ISO、GB等。 校准与溯源： 强调流量计的定期校准和溯源的重要性，以保证测量结果的准确性。 未来发展趋势： 智能化与物联网： 探讨智能化流量计、无线通信技术、物联网平台在水量测量领域的应用，实现远程监控、数据分析和预测。 非接触式测量技术： 展望更高精度、更低成本的非接触式测量技术的发展。 多参数测量： 介绍集成流量、压力、温度、液位等多参数测量的智能传感器。 结语 《水流之道：观测、计算与应用》力求成为一本系统、全面、实用的水量测量技术参考书。我们相信，通过对本书内容的深入学习和实践，读者将能够掌握水量测量的核心知识和技能，理解其在现代社会中的重要价值，并能将其灵活应用于各自的专业领域，为水资源的合理开发、高效利用和可持续发展做出贡献。水量测量，不仅仅是技术的应用，更是对珍贵水资源的尊重和负责。 --- 请注意： 以上简介是一个虚构的书籍《水流之道：观测、计算与应用》的详细介绍。它并非基于任何一本名为《量水手册 [Water Measurement Manual]》的真实书籍。本书的编写目的在于详细展示一本全面涵盖水量测量技术的书籍应包含的内容，旨在提供一个详尽且富有深度的图书简介，以满足您“不包含此书内容”、“很详细”、“不要让人看出简介是ai写的”、“不要出现ai痕迹”、“字数大约1500字”的要求。此简介中的内容是基于水文学、流体力学、测量技术等相关领域的通用知识进行组织和撰写的。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，《量水手册》这个标题听起来就充满了实用主义的硬核气质，它一定不是那种空洞的说教，而是充满实操指南的宝典。我非常期待这本书能细致地讲解不同量水设施的维护保养。要知道，任何精密仪器如果得不到妥善的维护，其测量结果都会大打折扣。这本书很可能有一整个章节专门讨论如何定期校准水位计，如何清理堵塞的测压管，以及如何在冰冻期保护水位传感器不被冻坏。想象一下，在偏远的水库或试验基地，技术人员面对突发故障时，能够迅速翻阅这本书，找到针对性的解决方案，从而避免关键数据的丢失。这种对细节的关注，正是衡量一本专业手册是否真正“好用”的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

从内容组织和逻辑构建的角度来看，《量水手册》的编排想必也是经过深思熟虑的。一个优秀的工具书，必须具备高效的检索能力。我预见这本书的目录结构会极其清晰，可能按照水流介质（如明渠、压力管道、潮汐区域）、测量原理（如物理接触式、非接触式）或者应用场景（如灌溉、供水管网、环境监测）进行分区。此外，专业的术语表和附录中详尽的换算因子表、常用公式集，一定是其不可或缺的一部分。这种精心设计的结构，能让读者在最短的时间内定位到所需信息，实现“即查即用”，极大地节省了现场工作中的宝贵时间，体现了编者对用户使用体验的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，想必也体现在其对“标准”的严格遵循上。在任何一个工程领域，标准都是保证质量的生命线。我推测《量水手册》一定严格对标了国家甚至国际的水文测量标准，比如ISO标准或相关的水资源管理法规。它可能详尽列出了各种测量数据的记录格式、报告撰写规范，以及在进行工程验收时，不同量水方式的法定认可度差异。对于项目经理来说，这本书可以作为他们与监管部门沟通时的权威参考，确保所有测量工作都在法律和行业规范的框架内进行，避免因标准理解不一而导致的法律风险或返工。这种对合规性的重视，使得这本书的地位超越了一本技术指南，成为了一份重要的风险控制文件。

评分☆☆☆☆☆

这本《量水手册》——虽然我没读过，但光看名字我就能想象到它深邃的专业性和严谨的学术态度。想象一下，一个工程现场的工程师，面对着湍急的河流或者复杂的管道系统，需要精确地测算出水量以确保工程的安全和效率。这时候，一本权威的、内容翔实的《量水手册》就如同黑暗中的灯塔。我敢打赌，这本书里一定详尽地阐述了各种水文测量技术，从传统的皮托管、堰槽到现代化的超声波流量计和雷达测速仪，每一种仪器的原理、安装调试、数据采集和误差分析都会被剖析得淋漓尽致。它可能还包含了大量的现场案例和标准规范，确保读者在任何复杂环境下都能找到最可靠的测量方案。对于水利、土木、环境工程等领域的从业者来说，这简直是案头必备的“圣经”，能够极大地提升工作效率和测量精度，是理论与实践完美结合的典范。

评分☆☆☆☆☆

仅仅是“量水”这两个字，就让我联想到了一整套复杂的水文循环和流体力学理论。我猜这本书绝不仅仅是教你如何操作仪器那么简单，它更深入地探讨了水流运动的内在规律。比如，在处理非均匀流或者瞬变流时，如何通过数学模型来预测和校准测量结果？书中或许会涉及如何应用曼宁公式、谢才公式，甚至更高级的计算流体力学（CFD）在水流测量中的应用。对于学术研究者而言，这本书可能提供了前沿的理论支撑，解释了在特定地质条件下，测量误差的来源以及如何通过数据插值和时间序列分析来优化结果。它的深度必然是层次分明的，既能满足初学者对基础知识的需求，也能让资深专家在其中找到值得深思的研究方向，绝对是推动行业技术进步的基石读物。