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旋杯式流速儀與手持式雷達波表面流速儀現地比對 試驗成果淺談中區水資源局

  發刊期數:第0186期/ 發布日期:105/08/05

 一、前言

  「中水局轄區測站流量測定」計畫於民國103年度委託服務期末報告審查會時,審查委員建議表面流速與平均流速之關係,因河川特性不同而有差異,不宜採用單一轉換係數。故自104年起要求得標廠商於各河川測站分別進行流速儀比對試驗。104年度於16個測站分別進行雷達波流速儀比對試驗,所得表面流速修正係數β,介於0.62至0.97之間。

  105年度委託服務計畫延續以往年度辦理成果,依契約規範要求,於各測站進行雷達波流速儀與旋杯式流速儀之比對試驗。

 二、流速儀比對試驗結果

  105年度流量測站共有20站,依各測站現地條件,選用橋面吊測或涉水測量方式進行,各測站選定10~15點測流線,分別以雷達波流速儀及旋杯流速儀量測流速,然後對二者進行無截距線性回歸分析,所得回歸係數,於低流量時可代表該站之表面流速修正係數,各測站流速比對試驗結果如圖一。

 三、成果探討

  1.國內外對表面流速修正係數的研究有很多,有些從理論推導,有些從事水槽試驗,也有些在河川實地觀測。對矩形定型渠道而言,大部分研究指出,表面流速修正係數約等於0.85,因此普遍被採用,包括美國地質調查所(USGS)、世界氣象組織(WMO)等機構,若需要將河川表面流速轉換成平均流速時,直接採用。
清水溪流量站旋杯流速儀橋面吊測情形
(受託廠商達博工程顧問有限公司提供)
旋杯流速儀數位顯示器
(受託廠商達博工程顧問有限公司提供)

  2.傳統旋杯式流速儀採用耳機監聽旋杯轉數及採用碼錶記錄時間長度,容易造成人為誤差,隨著技術之進步,流速儀製造商已開發出數位型旋杯流速儀,其數位顯示器可顯示經歷秒數、旋杯轉數及平均流速,操作簡便,可避免人為計數誤差。若採用數位型旋杯式流速儀,涉測時可與雷達波流速儀進行同地點、同時間之同步量測。

  3.流速儀比對試驗,採用吊測方式或涉測方式各有優缺點,吊測方式施測的水深及流速範圍比較大,但雷達波流速儀與旋杯流速儀之流速測點很難一致。若採用涉水測量,可進行二者同步測量,但缺點是水深太深及流速太快的地方,人員無法到達量測。
永興橋雷達波流速儀涉水測量情形
(受託廠商達博工程顧問有限公司提供)
集泉橋旋杯流速儀與雷達波流速儀同步測量情形
(受託廠商達博工程顧問有限公司提供)