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.     

组合式流量在线监测系统在变动回水断面的应用

为解决低流速、受变动回水影响等较复杂监测环境下的流量在线监测问题,依据声学多普勒频移及雷达波测速的方法原理,结合新运粮河入滇池口监测断面复杂的水文监测条件实际,采用非接触式雷达波传感器与接触式水平ADCP传感器组合成一套完整的在线流量监测系统,实现河流水表面流速和水下指标流速的同步实时数据采集,再将同步采集的水表面流速和水下指标流速同时输入模型模拟监测断面流场、流速分布,再计算实时流量后,通过GPRS信道传送到中心站服务器,对数据进行分析处理、存储、转录、发布,实现WEB、手机APP远程实时流量、工作状态等查询功能。经近一年的运行,系统正常稳定。     

不同方法在感潮河段ADCP在线测流系统中应用的比较分析

在水力因素多变的长江下游感潮河段建立ADCP在线测流系统实时采集指标流速,可选用合适的方法推求断面平均流速,从而实现流量的实时报汛和整编。多元线性回归分析和BP神经网络具有原理明晰、实现便捷等特点,为比较以上两种方法在断面平均流速计算中的优劣,以南京水文实验站2014年以来实测数据为例,分析不同情况下两种模型的拟合精度和预测精度。结果表明,两种模型均具有较好的有效性、精确性和稳定性,且拟合精度与模型选用的监测指标有关;对于只采用单一指标流速而言,BP神经网络模型的结果明显优于多元线性回归模型。同时,两种模型都能较好的预测断面平均流速,其中BP神经网络适应更好。     

长江河口段徐六泾水文站潮流量整编代表线法研究

长江河口段河道宽阔,断面几何形状复杂,水流往复流动,水力条件变化复杂,潮流量测验及整编一直是难题。随着多普勒剖面流速仪（ADCP）在技术上日益完善以及无线通讯技术的快速发展,解决长江河口段徐六泾水文站潮流量测验及整编问题具备了切实可行的技术条件。经过近两年的努力,根据代表线法测流原理,采用浮标ADCP结合平台ADCP的测流系统,徐六泾水文站成功地实现了断面流量、流速的实时监测,潮流量整编成果达到了规范要求。     

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。     

庙宫灌区取水计量设备参数率定的研究

本文对庙宫灌区3个典型分渠渠首远程在线计量监控断面进行水位、流速和流量的人工监测。在监测结果的基础上,分析不同水位情况下,监测断面水面流速和断面平均流速的关系,人工观测水位与自动水位数值的偏差大小,人工监测流量与在线计量流量之间的偏差。通过人工监测数据和自动计量数据对比,对于改进自动计量系统各项计算参数,提高引水口的取用水量的计量精度具有重要意义,具有重要的社会效益,以及经济效益。     

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。     

ADCP流量生成模型及相应计算方法研究

如何快速准确监测河道流量,一直是水文学者研究的对象。ADCP是一种先进的流量测验仪器。本文分析ADCP流量测验机理,提出ADCP流量生成模型的概念,分析出ADCP流量生成模型的结构,构建了ADCP流量生成模型。根据流量生成模型研制的ADCP流量计算程序计算结果和目前应用广泛的Winriver软件计算结果极其相似。ADCP流量生成模型概念准确、结构合理,数据处理计算方法得当、研制的程序可靠。这为ADCP国产化奠定了坚实的基础。     

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...     

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。     

大型水工建筑物流量测验方法探究

以江都水利枢纽大型水闸和泵站水工建筑物为例,依据多年流速仪实测资料,以系统误差和随机不确定度等指标分析各垂线平均流速推算断面流量的精度。结果表明:大型水闸和泵站的上下游河道断面稳定,均存在多条测速垂线,其平均流速与断面平均流速在高、中、低水期都有很好的相关关系。与断面平均流速相关性较高且推算断面流量精度较高的测速垂线,均位于测流断面主流区,即中水位时河道中部约1/3水面宽的区域内。河道主流区中泓两侧相距较远的相关性较高的2条测速垂线,综合反映了全断面的水流状态、测站特性和水工建筑物运行控制的特点,其平均流速推算断面流量的精度远高于相关性较高的任意单垂线,且对水工建筑物在闸门低开启或开启高度不一致等工况下的出流,均可达到一类精度水文站的规范要求。分析成果具有较好的代表性,可供全国同类型水文站的流量测验精简分析借鉴和参考,为实现高精度的在线流量监测提供分析的依据。     

定点式横向声学多普勒流速剖面仪应用研究

介绍了应用定点式横向声学多普勒流速仪进行实时流量在线监测方面的比测率定研究工作。主要从设备选型、安装位置、代表流速计算、单元流速区间选择、关系率定、精度评定、测点流速分析等方面进行了分析研究。通过设备选型、安装位置、单元流速区间选择等多方面的比较分析,选择最佳方案,进行比测分析,率定出代表流速与断面平均流速的关系。重点对设备安装位置、单元流速区间的选择、流速横向分布等进行比较分析,对于其他测站的类似H-ADCP监测方案有一定的指导意义。     

明渠规则断面流量测量方法研究

针时现有明渠流量测量方法的不足,提出一种规则断面明渠流量的自动测量方法-"流速-水位法".首先基于断面流速分布经验公式,给出"流速-水位法"测量明渠断面流量的基本原理、计算公式及测量步骤;然后应用该法对某实际灌区的两个典型断面进行流量测量,并与流速-面积法的实测结果作对比,两者符合的较好,说明本文所提出的"流速-水位法"是准确可行的.实例应用成果表明,所提出的"流速-水位法"可用于规则断面明渠流量的自动测量.     

北京市三角形剖面堰水位推流应用研究

为解决河道小水等生态流量的监测难题,实现水资源的精细化管理,北京市在部分河道断面采用三角形剖面堰使水位流量单值化,并开展堰上水头连续监测,通过典型断面不同水位流量的现场精测,与三角形剖面堰水位流量关系理论线进行比对分析,发现堰上水头在低水区间流量实测值与理论值偏差在误差范围内,因此可在小水时利用理论线进行水位推流、中高水利用率定线进行水位推流。三角形剖面堰可推广应用于北方典型河道,满足防洪、景观、水资源、水质考核等要求,更有助于生态流量、海绵城市项目典型断面等水量监测。     

RG-30型雷达波流速仪在后峡水文站适用性分析

雷达波流速仪作为一种非接触式流量测试仪,具有操作简单,使用灵活,测试精度高的特点.非常适合在野外水电项目和水文站水文测试中使用.以乌鲁木齐河上游后峡水文站的出水试验为例,分析了使用RG-30雷达波流速仪计算断面流量的过程.在将雷达波流速仪测得流量与传统铅鱼测量值进行相关分析比较后表明,采用带截距的回归方程进行计算和研究...     

文丘里法在河流流量推算中的应用

流量测验常见方法有常规水文缆道流速仪法、超声波时差法、声学多普勒流速(ADCP)、雷达波流速等,上述方法各有优缺点,适用于不同场合。文丘里现象被广泛用来测量封闭管道中单相稳定流体的流量,依据伯努利定律可知流速的增大伴随流体压力的降低,即受限流动在通过缩小的过流断面时流体出现流速增大的文丘里效应,根据该效应,可通过河段文氏等效,获得估算的天然河流水体流量。经实例验证,该方法计算精度较高,达到流量测验规范要求,可作为流量估算的一种辅助手段。     

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。     

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。     

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。     

水文站在线流量测验方法初探

提出了寻找水文站流量测验断面平均流速的代表性垂线流速,从而得到满足测验精度之下的在线流量测验方法,并对进而配置自动化遥测流量测验设备测流、寻找水面一点流速的相关位置测流提出了相关建议。以秦淮河流域句容河前垾村水文站1990~2016年918个流量测验成果为分析对象。分析结果表明在高水期、中水期、低水期,起点距为65 m的垂线平均流速与断面平均流速的确定性系数R都在0.98以上,起点距为65 m的测速垂线适宜作为高、中、低水期的V-ADCP自动测流设备安装位置。上述研究为全国同类型水文站在线流量测验研究提供可行的建议使用方法。