五大湖是北美最大的地表淡水資源。了解各個湖的水平衡狀況，對於這個河湖係統的水資源研究和科學研究來說，是非常重要的。這個係統除了五大湖和St.Clair湖之外，還包括五條連接河道：St.Marys，St.Clair，Detroit，Niagara和St.Lawrence。其中三條一—St.Marys，Niagara和St.Lawrence建有控製工程、分水工程、水電站，或其他起部分控製作用的建築物，因而其流量的全部或主要部分，都可以進行測量。而St.Clair與Detroit河的流量則不能直接連續地施測，而必須用水位落差流量方程式或不穩定流數學模型來確定。在暢流期，數學模型是推算逐時、逐日、逐月流量的恰當工具。可是在河裏有冰淩堆積或冰塞時，模型就不再適用，它將給出偏大得多的流量。針對這個問題，在St.Clair和Detroit兩條河上進行了野外測量，這次測量，證明使用自記流速儀持續準確地測量流速，不受河流冰情影響，是做得到的。
St.Claii-Detroit河的野外實驗概況
St.Clair和Detroit河的流量，通常用數學流量模型推算，模型是用暢流期內定期實測的流量率定的（Derecki和Kelley，1981；Quinn和Hagman，1977）。因此，在暢流期推算流量的精度一般是良好的，但在冬季有廣闊的冰蓋的月份，推算流量會有很大的誤差。冬季流量的誤差是由於大量的冰淩堆積、冰塞造成的。這些河流通常不全部封凍。冰蓋是分別由上遊Huron湖和St.Clair湖中流來的冰固結形成的，具有不穩定的特性。St.Clair河特別容易形成大的冰塞，因為從上遊Huron湖流來的冰源源不斷，而下麵的一個廣闊的河流三角洲妨礙了冰的流動。
在St.Clair和Detroit河上進行了流量測驗實驗，通過改進測驗方法，來取得冬季流量的準確數據。實驗的目標是：（1）準確測定由於冰淩堆積和冰塞所造成的水流阻滯狀況；⑵檢驗St.Clair和Detroit兩河間流量轉換的精度（至少有一條河處於暢流期的情況）；（3）評價現在使用的方法計算冬季流量的誤差；（4）提供較準確的冬季流量資料；（5）檢驗在現場安裝流速儀進行連續流量監測的可行性。在嚴重的冰淩堆積或冰塞的情況下，流量的精確確定，隻能依靠在現場用流速儀測得的冬季時間序列成果。根據實際需要，使用了沒有轉動部件的流速儀（防止纏繞），它能頻繁地抽樣測量，連續運行6個月的時間。
流速儀
在檢驗了現有各種型號的流速儀之後，選定了一種電磁（代號EM）流速儀（MarshMcBimey，585型），用於St.Clair河的第一階段工作。標準儀器包括有一套外部設置的記錄係統，具有無限的連續運行的能力，而且對流速儀或者對有線連接的岸上盒式磁帶記錄器，都可以與電話記錄器接通。在經過野外檢驗和調整儀器之後，在SLClair河上遊，靠近河源的密歇根Huron港，使用了兩台EM流速儀，於1981年9月開始收集資料。儀器安置在河流的美國一側，在航道之外，距岸邊50m和70ra，水深為13m和15m。儀器的傳感器位於河床以上2m處。儀器的裝卸，得到潛水員和USCGCBramble的幫助，使之在水下正常運行。美國陸軍工程師團Detroit管區也參加了此項目的工作，負責在暢流期實測流量。這些實測成果為率定儀器測得的單點流速與該處的斷麵平均流速之間的關係，提供依據。在此次研究中，沒有使用這些資料。因為有些存在操作問題，或者資料有顯著的偏差。