染色法测量坡面流流速的最佳测流区长度研究

染色法是测定坡面流流速最常用的方法,但对测流区长度的选择没有统一标准.统一测流区长度不仅能减少流速测定误差,还能提高不同试验间的可比性.本文采用室内变坡水槽试验,用染色法测量表面最大流速并计算平均流速时,选择6个常见测流区长度,以流量法计算的平均流速为参照值,选取5个统计参数(RRMSE、RE、NSE、R2、MAE)作为评价指标,将不同测流区长度下染色法与流量法所获得的平均流速进行比较,分析染色法测量坡面流流速的最佳距离.研究结果表明:当测流区长度为2m和3m时,RRMSE都较小;在2m处,RE、MAE达到最小,NSE、R2最接近1,此时染色法测定的流速与流量法计算的流速最为接近.因此,用染色剂法测量坡面流速度的最佳距离应选在2m.     

粘性泥石流的平均运动速度研究

粘性泥石流是泥石流类型中最常见也是危害最大的类型,泥石流的运动速度是泥石流的动力学参数中最重要的参数,因此准确而简洁地计算粘性泥石流的运动速度就显得非常重要。不同的泥石流地区的泥石流阻力有很大的不同:有的地区阻力较大,属于高阻力地区,泥石流运动速度较低;有的地区阻力较小,属于低阻力地区,泥石流运动速度较高。目前的粘性泥石流平均速度公式还不能兼顾计算所有地区的不同阻力类型的泥石流速度。泥石流的不均匀系数在不同的泥石流地区有很大的不同：不均匀系数小的地区阻力大,而不均匀系数大的地区阻力小,因此可以用不均匀系数划分泥石流沟的阻力特征,从而得到能兼顾所有不同地区的泥石流阻力规律。由一系列野外观测资料得到的由泥石流不均匀系数、泥石流运动底部纵比降和水力半径计算的粘性泥石流运动平均速度经验公式,能适应各种类型的泥石流沟,与其它系列的观测资料对比有很好的一致性,与粘性泥流的观测资料对比也很接近。由流体流动的福劳德数可以确定流动的缓急程度。一般的粘性泥石流都是急流,少数是缓流,极少数是运动速度非常缓慢的容重过大的粘性泥石流。粘性泥石流运动平均速度经验公式用于一般急流的粘性泥石流的速度计算结果很好,但不适用于容重过大的缓慢流动,对于缓流粘性泥石流速度计算偏大。在对泥石流的评估和治理中,平均速度公式可以用于泥石流堆积扇上游渠道中的粘性泥石流速度计算,对泥石流堆积扇上的粘性泥石流速度计算偏大,不适用于缓慢流动粘性泥石流,但在对泥石流的危害评估和治理中可以忽略缓慢流动的发生。     

堰槽组合设施测流机制试验研究

山区季节性溪流流量变化大,已有灌溉渠道量水设施难以在较大流量范围内均达到测流精度要求,本文以克伦普堰和排淤量水槽组合而成的堰槽组合量水设施为试验对象,通过试验探究其测流机制。根据流量在5~79 L/s范围内的概化水槽水力性能试验,分析不同流量下的水面线、弗劳德数、垂线纵向时均流速、薄水层特征长度和特征宽度的变化,建立不同流量阈值范围内的测流公式。结果表明:①随流量的增大,堰槽组合设施流动形态从槽内流变为堰流,流量阈值对应的阈值相对水深为0.885,拟合得到组合设施槽内流和堰流的测流公式,与实测流量对比,相对误差小于3%。②组合设施槽内流和堰流水力特性不同,槽内流时槽内各测点纵向时均流速、薄水层的特征长度和特征宽度以及综合流量系数均随着流量增大而增大;堰流时,排淤量水槽槽内前段各测点纵向时均流速随着流量增大而减小,后段各测点纵向时均流速随着流量增大而增大,槽内收缩扭面段中部附近断面平均流速大小一致。③堰槽组合流量系数随着流量增大而减小。④堰槽设施下游薄水层的特征长度和特征宽度随着流量增大有下降趋势,最大值均出现在流量阈值情况下。本研究有效解决了流量变幅较大的明渠测流设施匮乏问题,可为山区季节性溪流测流设施应用提供参考。     

康定雅拉河无名沟崩滑坡面泥石流峰值流速流量的沿程变化特征

在分析崩滑坡面泥石流的基本特征和其峰值流速流量一般规律的基础上，以康定雅拉河无名沟1995年的百年一遇泥石流为研究示范，在了解该流域的基本特征，分析该次泥石流的形成，容重、颗粒组成等基本特性的基础上，用弯道超高的理论和用古乡沟泥石流建立的流速计算公式，计算测量断面的流速及泥石流峰值流速沿程变化，用形态调查法分析计算不同断面的泥石流流量，并分析其沿程变化，通过分析可知崩滑坡面泥石流峰值流速与流量在整个流通过程是逐步变化的，在靠近物源区，流量随着物源的加入逐步增加，而流速随着能量的消耗逐渐减少，在靠近堆积区由于坡降的减小，流速与流量呈减小的趋势，崩滑坡面泥石流峰值流速泥石流流速也有一个相对的匀速段，但这个匀速段的长度较短，崩滑坡面泥石流峰值流量过程的沿程变化曲线接近于正态分布，此类泥石流防治中的拦挡措施要注意充分利用其在坡降减小的过程中流速和流量迅速降低的特征，而其排导措施要注意到此类泥石流的高阻力特征，注意保证排导槽的足够坡度。     

能坡法流量实时在线自动监测系统在沈丘水文站的应用

能坡法流量实时在线自动监测系统结合计算机处理、网络数据传输等先进技术,可以将常规的水文要素监测方式转变为信息采集、存贮、传输运用为一体的自动化、数字化过程。通过该系统在沈丘水文站的应用,与流速仪法测流进行对比分析,从而验证了能坡法流量实时在线自动监测系统的可靠性与合理性。     

安宁河断裂带勒帕沟泥石流发育特征及防治建议

2011年6月17日,勒帕沟发生近50年来最大的一次泥石流,经计算泥石流断面平均流速为2.03 m/s,峰值流量为200.11 m3/s,为大型泥石流,对帕勒村村民生命财产造成了巨大危害。勒帕沟上游岸坡前缘不稳定斜坡体及勒帕沟沟道内松散堆积的卵砾石为勒帕沟泥石流的主要物源。上游支沟中碎屑物块度较小,易被水流冲走,不会形成堰塞湖和溃决型泥石流。勒帕沟流域现今仍有再次暴发泥石流的可能,建议于流域中上游进行人工植树造林,在下游清理河道,进行监测预警,以实现泥石流综合防治。      

应用声学多普勒流速仪进行冰期流量测验的比测研究

水利部松辽委黑龙江水文水资源勘测局、黑龙江省水文局和美国SonTek／YSI水文仪器公司合作，在黑龙江黑河地段的卡伦山水文站进行了冰期流量、流速和水深的比测研究。比测研究采用了SonTek／YSI的1．5MHz河猫Mini—ADP进行实测，并与先期采用机械式旋杯流速仪的实测资料进行比对。比测研究的目的是通过声学多普勒定点测流技术与标准的机械流速仪测量技术进行对比，验证声学多普勒剖面流速仪定点流量测量的精度，推广应用声学多普勒测流技术在封冰期测流的方法。     

电容式位移传感器的研制

本文讨论了连接电缆分布参数对电桥平衡方程及电桥灵敏度的影响,认为可进行三端测量的变压器比率臂电桥能在很大程度上消除这些分布参数的影响。二个非完全包围导体之间的电容量的不确定性,可以通过引入一个三端电容来消除。因此,若把电容式位移传感器做成三端式结构,就可以用变压器比率臂电桥精确地测量出传感器电容量的微小变化。由此,研制了一种电容式位移传感器,设计并制作了变压器比率臂电桥及其有关检测电路。实验结果表明,当载波频率为100kHz时,能在100m长的连接电缆处测量出10-3pF量级的电容变化量;并且认为,能在更长的连接电缆下进行精确地测量。     

滑坡实时监测预警系统的实验室实现

用传感器对滑坡实施监测是一种有效的监测预警手段,但由于受一些因素的限制,在实验室进行滑坡监测技术有效性的研究方面仍有一定的难度。本文以振弦式传感器为例,提出了传感器辅助机械工装以完成传感器在实验室实现滑坡监测数据模拟采集的设计思路,并通过对模拟数据进行多次测量演算了传感器及其辅助装置的可靠性。同时,为便于对监测数据进行及时有效的管理和分析,还采用VC++语言所编制的管理程序对获取的监测数据实施有效的管理和分析。结果表明,对给定信号的监测效果好,响应快,误差小,能较好地模拟滑坡现场监测。     

用稀释法测量排污口流量试验研究

尝试用稀释法测量排污口流量,并与常规测流方法进行对比,得出了可以在实际工作中推广应用的结论。     

污水泵浓盐水示踪测流研究

针对污水泵流量监测中常规测流方法的缺点,结合工程实践,研究浓盐水示踪法在污水泵流量监测中的可行性,提出该方法适于在低背景盐浓度下污水的测流;观察激励信号、温度等对测流结果的影响,给出修正方法;利用计算机采集技术,提高方法的准确性、实时性。     

粘性泥石流弯道超高在流速计算中的应用

泥石流的流速是泥石流运动学研究的主要内容之一，也是泥石流工程防治必备的基本参数。前人已提出若干计算模式，计算值的误差因缺少验证的手段无法分析。作者提出的弯道超高现象用于泥石流流速的计算，一方面提供了一种以泥石流现象为基础的流速计算方法，另一方面也提供了一种泥石流速的验证方法。该文应用物体作离心圆周运动的物理学基本原理和方程，推出泥石流弯道运动的速度与弯道曲率半径的关系；同时分析出泥石流弯道超高的本质原因为泥石流凹岸与凸岸的速度差产生的动能差所致，即可建立动能与超高势能的平衡方程。联立方程即可分别求出凹岸和凸岸的泥石流流速，流速由凹岸向凸岸逐渐增加，取其平均值即为泥石流的平均流速。以滇东北蒋家沟一支沟－大凹子沟1994年6月16日的一场泥石流的弯道超高测量分析为例验证，获得初步成功。结合其他参数的测量可计算流量并分析泥石流的加速或减速的运动过程。     

分支管测流法测量压力管道流量的试验研究

本文介绍了分支管测流法测量压力管道中液体流量的原理和仪器装置。通过理论分析和实验两方面证明了这一方法应用于压力管道流量测量的可行性。     

EKL-3A型全自动水文缆道测验系统

EKL-3A型全自动水文缆道测验系统是专为水文缆道测流研制的自动化控制系统。该系统采用工业控制计算机和PLC可编程控制器作为完成自动化缆道测流的控制核心,配合交流变频调速、光电编码测距定位、流速自动测算、音频信号传输等成熟技术和计算机测流控制软件及流量成果自动生成软件等构成。系统可通过计算机对缆道测流装置进行全自动、半自动、手动测流控制,各种测量方式均可最终生成断面流量报表和断面流速分布曲线图。     

动船测流法中有关仪器设备的研制

一、动船测流法简介动船测流法是美国地质调查局于1966年提出的一项测流新技术,近年来不断发展、完善,并在大河、河口地区的流量测验中得到了广泛的应用。国际“明渠水流测量技术委员会”(简称 ISO-TC113)于1977年制定了国际标准 ISO-4369,对动船测流法的原理、使用范围和场所、设备和测量操作程序以及流量计算方法、测量精度等,都做了相应的规定与说明。在 ISO-4369中提出了两种实用的动船测流方法和所需的仪器设备。但我们通过实践和研究,又提出了另一种较为实用的方法(下面简称为方法3),即是用与 ISO-4369中的方     

二线能坡法流量测验方法探讨

介绍了二线能坡法流量测验方法、基本原理以及相关参数的计算方法;以湖北省高坝洲水文站二线能坡法测流应用为实例,通过水文缆道实测流量成果对比统计分析误差,表明二线能坡法流量测验的各项误差指标均符合规范允许指标。采用能坡法在线测流系统,是解决水流条件复杂或受涉水工程严重影响的河(渠)流量测验理想途径之一。     

HSH-1型测流综合记录仪

采用数字编码、调制／解调技术，作水下、水上间多种测流信号的信号传输。有自写时钟日历芯片时间和读写储存多架流速仪K、C值的功能；能测量、显示、键入数据、储存相当于3个测流断面的起点距、水深、流速等测流数据；在测流软件的支持下，快速处理、完整地打印出3份畅流期实测流量记载计算表和断面流速分布图，实现测流、整编、计算一体化。     

巡航式ADCP系统在巴州河流水文测报中的应用研究

流量自动测验是水文现代化以及实现水文测站“无人值守、有人看管”发展理念的关键环节。本文以新疆开都河上的大山口水文站和孔雀河上的他什店水文站为试验区域,引进巡航式ADCP测流系统进行流量及流速数据测报对比试验,并与流速仪测量数据进行比测分析,综合判别巡航式ADCP测报方式的实用性。研究结果认为：巡航式ADCP测流系统能有效解决流量变化大、过程控制难以及水库坝上流量受回水顶托关系紊乱和低速测验精度低等问题,极大提升了测流效率,降低了劳动强度。从巡航式ADCP在开都河大山口和孔雀河他什店水文站中的水文测验成果看,其与流速仪测验成果高度一致,充分展示出测验精准、方便快捷的特点,完全可以作为水文资料采集的常规测流手段。研究结论为巡航式ADCP系统向巴州境内其他河流的推广应用提供了科学依据。     

用積分法测量流量的初步分析

一、試騐情况縮短测流歷时,保証测流成果質量,除在测流設备、劳动力組合等方面積極改進外,同志們根据巴利察斯“論大河上用積分法测量流量的方法”的啓示,还提出了改積点法为積分法測流的建議,开展了積分法测流的試騐,采用55型旋杯式流速仪,用湼瓦式絞关控制提放速度。測流时先用積点法施測,测完后將流速仪提放置     

四川省盐源县小河沟泥石流灾害调查研究

2015年6月21日,四川省盐源县盐塘乡境内突降暴雨,诱发泥石流灾害。在查明泥石流地形地貌、物源条件、水源条件的基础上,分析了小河沟泥石流的静力学和运动特征,探讨了泥石流的启动、堆积过程以及成灾特征。结果表明:强降雨是诱发泥石流的动力因素;本次灾害规模为小型,成灾原因是由于沟道内未修建专门的泥石流防护工程,同时防洪设施修建标准较低,导致防洪坝淤满,泥石流流量大于排导槽设计流量,流体溢出排导槽冲向村民房屋,造成灾害。因此,应该开展地质灾害高发区地质灾害隐患排查、地质灾害早期识别方法探索,建立泥石流实时监测系统,开展早期预警,及时撤离群众。