声学多普勒流速剖面仪近底有效流速数据处理初步研究

通过分析声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)的声强垂向剖面分布特征,利用数学极值定理,确定床面边界位置,进而确定出ADCP记录的所有在水中的流速单元,将ADCP处理软件"丢弃"的部分近底流速数据或由于底跟踪丢失而损失的流速数据确定出来。利用"六点法"同时、同高度的电磁海流计流速数据对提取出来的ADCP近底流速数据进行验证。验证结果表明,提取出来的ADCP近底流速数据可信、可用。     

确定渠道断面水面流速系数的方法探讨

渠道 水面流速系数在无精测法资料可供对比分析的情况下，采用比照同类站直接选用具有一定的盲目性，以0．6相对水深测速代表垂线平均流速，作为计算断面平均流速的标准值，以较为接近天然河流的对数型垂线流速发布公式为理论依据，与采用假定水面流速系数测速的断面平均虚经较，分析水面流速系数，并用数理统计的量化标准反证所求水面流速系数是比较简便易行的。     

基于横断面垂线平均流速分布的流量计算模型研究与应用

深入分析横断面流速分布特性,提出横断面垂线平均流速分布模型及计算公式。该模型利用大断面、河道水位及断面上一条垂线的平均流速,即可较准确地计算出断面上任意一条垂线的平均流速,从而计算出断面流量。这种方法缩短了测流历时,在保证测流精度的同时,为防汛调度决策延长了预见期。讨论了该方法的应用条件、误差来源和误差控制方法。为明渠实时在线监测提供了一种新的方法,为明渠流量计研发奠定了理论基础。     

用谢才—曼宁公式计算均质边壁河道中垂线平均流速问题初探

传统的谢才－曼宁公式只能计算断面平均流速，不能计算垂线平均流速。但垂线平均流速的研究对于解决断面流速分布以及对水力学理论研究等方面都有很重要的意义。作者通过对均质边壁矩形、对称三角形断面的垂线平均流速与断面平均流速之间关系的分析研究和水力学试验，建立了用谢才－曼宁公式计算上述断面的垂线平均流速公式。进而通过拟手段求出均质边壁不规则断面的垂线平均流速。经用实验资料验证表明，计算与实验点据拟合良好。     

虚拟垂线流速时差法流量计算方法研究

根据目前传统时差法流量计算存在的问题,提出并着重阐述了虚拟垂线流速时差法流量计流量计算方法。在京杭大运河徐州段运河水文站进行了计算验证。结果表明,虚拟垂线时差法与传统时差法和流速仪法趋势一致,虚拟垂线法优于传统时差法。可为工程技术人员提供参考,为国产化时差测流装置提供技术支撑。     

沙波迎流面流速分布公式

为进一步揭示沙波水流运动特性及提高沙波迎流面流速计算精度,采用两种概化模型,通过小水深沙波水槽试验,运用声学多普勒流速仪,对沙波沿程及垂线流速分布进行了测量。基于乐培九次生流理论公式,结合沙波水流特性,假定次生流在沙波迎流面上处于一个不断发展演变的过程,提出了发展函数和修正函数,得到了适用于沙波迎流面的流速垂线分布公式。研究结果表明:相对水深越小,沙波地形对迎流面水流作用越显著,使得上部流速减小、近底流速增大,且越靠近波峰这种现象越明显;建立的沙波流速公式与实测值吻合较好,能够准确地反映出迎流面流速变化规律。     

雷达波流速仪流量测验水面流速系数分析

以具有不同河流特征的长冈水库水库、平江和孤江流域为例,进行了雷达波流速仪和LS1206B型流速仪水面流速的比测分析,并在比测试验的基础上,得出雷达波流速仪对水面流速的试验结果可以代表LS1206B型流速仪,同时用LS1206B型流速仪进行相对水深0.6 m测点流速的相关性分析,得出冈水库水库、平江和孤江流域水面流速系数分别为0.79、0.83和0.77,并根据试验所确定的水面流速系数进行平江流量的推求,进行所推求出的流量值和所构建的水位～流量关系曲线的查读流量值的误差计算,得到的50%、75%和95%累计频率下流量误差分别为2.7%、7.4%和9.2%,流量误差均值为0.6,该结果基本符合相关规范要求,也为雷达波流速仪在流域流量测验方面的推广应用提供了依据。     

流速仪信号采集系统设计

介绍了流速仪检定系统的工作原理,分析流速仪信号特点和采集难点,针对流速仪信号受外界干扰信号波形复杂问题,设计信号采集硬件调理电路。针对流速仪信号周期多样性问题,对测频法和测周法进行误差分析和比较,确定在不同速度区间使用不同软件滤波的方法。通过硬件调理电路及软件滤波仿真验证,证明设计的可行性,可有效提高流速仪信号采集的精度,并在单片机平台上完成了硬件设计。     

一种高流速小河流人工流量测验装置与应用

在河宽较小的河流或渠道流量测验中,若遇流速较大时,采用人工桥测、走航式ADCP等方式施测流量极为不便。为解决小河流高流速情况下的人工流量测验问题,研制了一套由轨道基座、行车、刹车组、悬杆升降部件、计数器和悬杆固定架等组成的人工流量测验装置。该装置采用悬杆搭载流速仪,通过机械装置实现悬杆(测深杆)的水平移动和垂直移动,将流速仪精准传送到测流断面任意位置,实现小河道高流速监测。经牛栏江-滇池补水工程输水线路末端站两年多的实际应用,在高流速3~5m/s时,运行稳定可靠,使用方便。     

HSLJ型流速仪计数器

ＨＳＬＪ型流速仪计数器张广海马登月王学金（黄委会山东水文水资源局）前言目前，我国使用的流速仪大都是旋桨或旋杯式流速仪，仪器内部装有机械接触丝，流速的大小由接触丝在单位时间内的接触次数反映出来。所以，准确测记接通次数是保证测速质量的关键。现行的流速仪计...     

白河水文站表面流速代表性研究

白河水文站为汉江上游控制站,测验河段为山区性河道,洪水陡涨陡落、历时短,高洪流量测验难度较大,为推进测站自动化水平,实现流量监测在线化是必经之路.采用规划求解对白河水文站不同垂线组合下的表面流速与断面平均流速关系进行研究,确定了白河水文站不同测点表面流速测验的最优布设方案及对应的断面平均流速计算公式.结果表明:在白河水...     

H-ADCP流量在线监测指标流速法定线软件“定线通”介绍与应用

为适应H—ADCP应用于大江大河流量在线监测的需要，专门开发了指标流速法定线软件：“定线通”。“定线通”内置五种形式的回归方程（即断面平均流速与指标流速之间的函数关系）。只需输入实测流量、H—ADCP指标流速、水位、及大断面数据，“定线通”便可以对五种回归方程进行回归分析，即刻给出回归系数、定线评估参数和图形、及定线报告。“定线通”界面友好、使用方便。为应用H—ADCP进行流量在线监测提供了有效的定线工具。     

流速仪法测流最小水深计算公式推导

在<河流流量测验规范>中,规定了流速仪法测流垂线、流速测点的分布位置和布置测点时的最小水深,[1]也有这方面的刊载,并列举了部分计算公式,但公式考虑不够全面,而且还不符合规范要求.本文依据规范,按流速仪测点布置情况,分析推导出了具体完整的计算公式,并对测点布置方案选择提出了相应的建议.     

ADCP声波流速流向剖面仪在海洋环境监测与评价中的应用

在简述ADCP声波流速流向剖面仪基本原理的基础上，结合几个典型的环境监测工程实例，简单地介绍了该技术在香港特别行政区海洋环境质量监测、海洋工程环境评价等方面的应用成果。工程应用的实际结果表明，采用ADCP技术能够获得良好的环境监测效果，阐明了这一技术在环境质量监测应用方面的重要性和有效性。     

流速仪主要结构性能对测流精度的影响分析

介绍流速仪结构性能,主要是转子特性、旋转支承结构设计要求与旋转轴动态密封装置原理,对确保流速仪测量精度方面进行阐释,并通过国内外旋桨式流速仪的比测进行验证,还简要介绍了旋杯流速仪的旋转支承结构与发信部件特点,为仪器研发与使用者更了解流速仪的结构和确保测验精度方面提供参考。     

波流共同作用下流速垂线分布及其影响因素分析

大量波流相互作用的实验表明,当波浪顺流传播时,平均水面附近的流速减小,而当波浪逆流传播时,平均水面附近的流速增加.为了从理论上解释这种现象,从垂向二维Navier-Stokes方程出发,推导出波浪、潮流共同作用下的水流控制方程;采用微幅波理论简化控制方程,并引入Grant-Madsen波流边界层模型,得到波流共同作用下的紊动切应力及流速垂线分布表达式.通过和实验结果及数值结果的对比,结果预测值和实测值较为吻合,表明公式能反映波高变化及涡粘系数共同对流速垂线分布的影响,且简单实用.利用该公式分析了波浪顺流、逆流流速变化的原因.     

主流平均流速法在宽浅河道断面洪水测验中的应用

主流平均流速法是通过实测主槽部分断面面积的主流区内3－5条垂线流速，计算出断面流量的一种测验方法，该方法的实施可有效缩短测流历时，能够完全整地控制洪水过程呼水位流量关系的转折变化。以具有代表性的范围口水文站为例，探讨了主流平均流速法在黄河下游宽浅河道断面洪水测验中应用的可行性。     

泥沙影响流速分布规律的试验研究

挟沙水流中泥沙颗粒的存在将影响水流的紊动结构,并进一步影响水流流速分布。采用超声流速仪MicroADV测量挟沙水流的时均流速沿垂线分布,分析了在不同水力条件、不同泥沙条件(包括泥沙浓度及颗粒粒径)下泥沙与水流相互作用对流速沿垂线分布的影响,在此基础上,考虑到现有流速分布公式在实际河道水流流速沿垂线分布中的应用,提出新的指数型流速分布公式形式;并根据实验资料,初步检验了该公式的精度,同时分析了指数型流速公式中系数k和指数m随泥沙浓度s、粒径d以及水力条件的变化规律。结果表明:系数k随泥沙浓度的增加而增大,同时水力条件以及泥沙颗粒粒径同样也影响着k的变化;而指数m随粒径d的增大而减小,随泥沙浓度s的增加而增大。     

内陆河流域河流水面流速系数比测试验研究

水面流速系数是流量测验中经常使用的参数.目前,大部分水文站使用水面流速系数均选用经验值,为提高流量洲验精度,2003-2007年间.在内陆河流域代表站莺落峡、高崖、正义峡、祁连、肃南水文站开展了对水面流速系数的比测试验工作,取得大量比测试验资料.通过分析得出试验分析成果,并对试验分析计算方法和比测试验方法进行了探讨.水面流速系数分析计算方法采用算术平均法、回归分析法.两种分析方法得出的结论基本一致.算术平均法是对回归分析成果的校核.因此均采用回归分析法比测试验分析成果.以莺落峡站为例对垂线比测法和断面流量比测法两种不同比测试验方法进行对比分析和比测试验方法优选.垂线比测法和断面流量比测法均能得到比较满意的结果,相关系数均达O.95以上,分析成果比较接近.断面流量比测法理论比较严密,得到的水面流速系数适合全断面应用.这些试验分析成果为提高流量测验精度提供理论依据.     

《水文资料整编规范》中最大流速填制标准的改进建议

1 问题的提出目前,在实测流量成果表中最大流速的填制标准是按中华人民共和国水利部行业标准《水文资料整编规范SL247－1999》以下简称《规范》）第138页规定要求填制的。《规范》要求如下：1用流速仪或深水浮标法时,填最大测点流速。若已作流向偏角改正,填改正前的流速。2用水面浮标或小浮标施测时,填实测最大流速即最大虚流速。3用中泓浮标法时,填不少于2～3个历时较短、运行正常、流速最为接近的平均流速。4断面上同时有正负流速或全为负流速时,应选绝对值最大者填入。如为负值,应加负号。我们在多年的实…