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그림 1. 흐르는 산의 개울.

흐름은 시간이 지남에 따라 강이나 하천의 고정 지점을 지나 흐르는 유체의 총량입니다. 이는 그림 1에서 볼 수 있듯이 유체의 양이 이동하는 속도와 비슷합니다. 체적 유량은 다음과 같은 다양한 체적/시간 단위로 측정할 수 있습니다.

  • 초당 리터(L/s)
  • 초당 입방피트(ft³/s)
  • 분당 갤런(gal/min)
  • 초당 입방미터(m³/s)

가정용 도구나 특수 계량기를 사용하여 파이프, 하수 시스템 및 가전제품의 유량을 확인할 수 있습니다. 사람들은 미세 수력 시스템, 폐수 시스템, 빗물 집수, 물 감사 , 정착률, 지하수위 통계 및 기타 물 관련 정보에 대한 흐름 데이터를 사용합니다. 주요 강이나 댐 뒤의 더 큰 수역의 흐름을 찾으려면 미터가 사용됩니다. [1]

이 페이지에서는 작은 하천과 강의 흐름을 결정하는 간단한 방법과 이 목적에 사용할 수 있는 기타 도구에 대해 설명합니다.

방법 1: 버킷 방법

그림 2. 버킷을 사용하여 유량 찾기.

Bucket 방식은 가정용품을 이용하여 유량을 측정하는 간단한 방법입니다. 이를 위해서는 스톱워치와 큰 양동이가 필요하며 가급적 2~3명이 필요합니다. 버킷 방법을 사용하여 유량을 측정하려면:

  1. 버킷이나 용기의 부피를 측정합니다. 일반적인 5갤런 버킷은 실제로 5갤런 미만인 경우가 많습니다.
  2. 폭포가 있는 하천을 따라 위치를 찾으세요. 아무것도 찾을 수 없으면 둑을 사용하여 폭포를 만들 수 있습니다(그림 4 참조).
  3. 스톱워치를 사용하여 폭포가 양동이에 물을 채우는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 버킷이 채워지는 시작과 동시에 스톱워치를 시작하고 버킷이 채워지면 스톱워치를 중지합니다. 물통은 실제 유속이 아니기 때문에 하천 표면 아래에 담아 채워서는 안 됩니다.
  4. 양동이를 채우는 데 걸리는 시간을 기록하십시오.
  5. 2단계와 3단계를 약 6~7회 반복하고 평균을 구합니다. 필요한 타이밍과 측정에 대한 느낌을 얻을 수 있도록 데이터를 기록하기 전에 몇 차례 시험 실행을 수행하는 것이 좋습니다.
  6. 흐름을 방해하는 하천의 잔해와 같은 주요 문제가 발생하는 경우에만 데이터를 제거하십시오.
  7. 유량은 버킷의 부피를 버킷을 채우는 데 걸린 평균 시간으로 나눈 값입니다. [2]
흐름에 대한 버킷 방법 데이터(예)
평가판 번호시간(초)버킷 용량(갤런)
113.25
2145
삼14.55
4135
513.45
613.15

다음은 Cal Poly Humboldt 부지 에 있는 Jolly Giant Creek의 유량에 대해 찾은 데이터를 사용하는 예입니다 . 이 데이터를 사용하면 체적 유량(Q)은 버킷의 용량(V)을 평균 시간( 티).

큐=V/티{\displaystyle Q=v/t}{\displaystyle Q=v/t}

어디티=13.2에스+14에스+14.5에스+13에스+13.4에스+13.1에스6티아르 자형나ㅏ엘에스=13.5에스이자형씨영형N디에스{\displaystyle t={\frac {13.2s+14s+14.5s+13s+13.4s+13.1s}{6시행}}=13.5초}{\displaystyle t={\frac {13.2s+14s+14.5s+13s+13.4s+13.1s}{6시행}}=13.5초}

그래서티=13.5에스이자형씨영형N디에스{\displaystyle t=13.5초}{\displaystyle t=13.5초}그리고V=5gㅏ엘엘영형N에스{\displaystyle V=5gallons}{\displaystyle V=5gallons}

큐=V티=5gㅏ엘엘영형N에스13.5에스이자형씨영형N디에스=0.37gㅏ엘엘영형N에스에스이자형씨영형N디{\displaystyle Q={\frac {V}{t}}={\frac {5갤런}{13.5초}}=0.37{\frac {갤런}{초}}}{\displaystyle Q={\frac {V}{t}}={\frac {5갤런}{13.5초}}=0.37{\frac {갤런}{초}}}

따라서 유량은 0.37갤런/초 또는 Q = 0.37갤런/초 * 60초/분 = 22.2갤런/분입니다.

따라서 유량(Q)은 22.2 GPM입니다 .

방법 2: 부동 방법

그림 3. 플로트와 미터 막대를 사용하여 유량 찾기.

플로트 방법(단면 방법이라고도 함)은 더 큰 하천과 강의 유속을 측정하는 데 사용됩니다. 이는 하천의 단면적에 물의 속도를 곱하여 구합니다. float 방법을 사용하여 유량을 측정하려면:

  1. 하천의 단면 역할을 할 하천의 한 지점을 찾습니다.
  2. 미터 막대나 다른 측정 수단을 사용하여 하천 폭을 따라 동일한 간격으로 하천의 깊이를 측정합니다(그림 3 참조). 이 방법은 강의 폭에 대한 리만 합을 직접 계산하는 것과 유사합니다 .
  3. 이 데이터가 수집되면 각 깊이에 수집된 간격을 곱하고 모든 양을 더합니다. 이 계산은 하천의 단면적입니다.
  4. 떠 있는 물체를 아래로 보내기 위해 일반적으로 강의 폭보다 긴 하천의 길이를 결정합니다(오렌지는 매우 효과적입니다). [삼]
  5. 스톱워치를 사용하여 플로트가 4단계에서 하천의 길이를 따라 이동하는 데 걸리는 시간을 측정합니다.
  6. 5단계를 5~10회 반복하고 플로트가 하천을 이동하는 데 걸리는 평균 시간을 결정합니다. 보다 정확한 평균을 얻으려면 해안선에서 서로 다른 거리에 있는 물에 플로트를 던지십시오.
  7. 4단계에서 구한 하천 길이를 6단계의 평균 시간으로 나누어 하천의 평균 속도를 결정합니다.
  8. 7단계에서 찾은 속도에 마찰 보정 계수를 곱해야 합니다. 하천 바닥과의 마찰로 인해 하천의 상단이 하단보다 빠르게 흐르기 때문에 마찰 보정 계수가 흐름을 고르게 만듭니다. 바닥이 거칠거나 바위가 많은 경우 속도에 0.85를 곱합니다. 매끄러움, 진흙, 모래 또는 매끄러운 기반암 조건의 경우 속도에 보정 계수 0.9를 곱합니다.
  9. 수정된 속도에 단면적을 곱하면 유량(부피/시간)이 산출됩니다. (단면과 속도를 측정할 때 길이/거리의 단위를 일관되게 유지하십시오(예: 미터, 피트))

방법 3: 위어

위어는 중소 규모 하천(수 미터 이상)의 유량을 측정하는 데 사용할 수 있는 작은 댐입니다. 그림 4에서 볼 수 있듯이 하천의 범람이 웨어 상단 위로 쏟아져 폭포가 생성됩니다. 웨어는 고도의 변화를 증가시켜 하천 흐름을 더욱 일관되게 만들어 유속 측정을 더욱 정밀하게 만듭니다. 그러나 하천의 흐름을 정확하게 표현하려면 하천의 모든 물이 웨어로 향하는 것이 매우 중요합니다. 둑 뒤에 퇴적물이 쌓이는 것을 방지하는 것도 중요합니다. 날카로운 볏 위어가 가장 잘 작동합니다. 웨어에는 넓은 마루 웨어, 날카로운 마루 웨어, 조합 웨어, V-노치 웨어 및 최소 에너지 손실 웨어 등 다양한 유형이 있습니다.

그림 4: V-노치 위어의 예.

방법 4: 미터

미터는 전류를 직접 측정하여 하천의 유량을 측정하는 장치입니다. 다양한 유형의 미터가 있지만 가장 일반적인 것은 아래 설명된 Pygmy 미터, 와류 미터, 유량 프로브 및 전류 미터입니다.

  • 피그미 미터: 물의 흐름에 따라 바퀴가 회전하며 회전 속도는 물의 속도를 나타냅니다. 주로 방전량 측정에 사용된다.[4]

    피그미 미터 : 물의 흐름에 따라 바퀴가 회전하며 회전율이 물의 속도를 나타냅니다. 주로 방전량 측정에 사용됩니다. [4]

  • 소용돌이 측정기: 속도는 소용돌이 흐름의 하류 주파수에 비례하며 디지털 판독값으로 읽혀집니다. 파이프의 흐름을 측정하는 데 사용됩니다.[5]

    소용돌이 측정기 : 속도는 소용돌이 흐름의 하류 주파수에 비례하며 디지털 판독값으로 읽혀집니다. 파이프의 흐름을 측정하는 데 사용됩니다. [5]

  • 유량 프로브: 유량은 물 속도 데이터를 ft/s 또는 m/s 단위의 디지털 판독 디스플레이로 보내는 프로펠러를 회전시킵니다[6]

    유량 프로브 : 유량은 물 속도 데이터를 ft/s 또는 m/s 단위의 디지털 판독 디스플레이로 보내는 프로펠러를 돌립니다. [6]

  • 전류계: 전자 펄스가 물의 속도를 결정합니다. 전류를 측정하기 위해 바다와 같은 큰 수역에서 사용할 수 있습니다.[7]

    전류 측정기 : 전자 펄스가 물의 속도를 결정합니다. 바다와 같은 큰 수역에서 전류를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. [7]

추가 읽기

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참고자료

  1. ↑ 엔지니어 엣지. (2000). 유체 체적 유량 - 유체 흐름. Engineer's Edge 웹사이트( http://www.engineersedge.com )에서 2009년 10월 28일에 검색함
  2. ↑ 트리머, WL(1994년 9월). 물 흐름 추정. 2009년 10월 29일에 Oregon State University 웹사이트에서 검색함: http://web.archive.org/web/20091122100921/http://extension.oregonstate.edu:80/catalog/pdf/ec/ec1369.pdf
  3. ↑ 위키피디아. (2009년 10월). 스트림플로우. 2009년 10월 28일 Wikipedia 웹사이트에서 검색함: http://en.wikipedia.org/wiki/Streamflow
  4. ↑ 지구과학회사(2001). 유량 및 전류 측정기. 2009년 11월 7일, Geo-Scientific Ltd. 웹사이트에서 검색함: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/index.html
  5. ↑ 카너 출판사. (1984년 11월 21일). 액체 유량계. 2009년 10월 28일 Omega Engineering 웹사이트에서 검색함: http://web.archive.org/web/20170909023441/http://www.omega.com:80/techref/flowcontrol.html
  6. ↑ 지오사이언티픽(2001). 글로벌 유량 프로브. 2009년 11월 7일 Geo Scientific Ltd. 웹사이트에서 검색함: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/Flow_Probe.html
  7. ↑ 지오사이언티픽(2001). Swoffer 전류 측정기. 2009년 11월 4일 Geo Scientific Ltd. 웹사이트에서 검색함: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/Swoffer2100_CurrentMeter.html
FA 정보 icon.svg아래로 각도 icon.svg페이지 데이터
부분의Engr115 공학개론 , Engr305 적정기술
키워드측정 , 유량 , 물 , 방법 , 물 , 마이크로하이드로
SDGSDG06 깨끗한 물과 위생
저자로니 그라프만 , 모니카 나폴레스 , 앤드루 콜린스-앤더슨 , 네이선 호크
특허CC-BY-SA-3.0
조직칼 폴리 훔볼트
언어영어 (en)
번역한국어 , 인도네시아어
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별칭유량 측정 방법 , 물의 유량 측정 방법 , 유량 측정 방법
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만들어진2009년 10월 26일 Lonny Grafman 작성
수정됨2024년 1월 29일 Felipe Schenone 작성
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API 쿼리기본 , 의미 , HTML , 파일 , 기타
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