流速分布规律在横向声学多普勒流量测验系统中的应用

横向声学多普勒剖面流速仪(H-ADCP)因其测验的自动高效和信息传输的快捷在流量测验中得到广泛应用。针对现状代表流速选取存在水文物理含义不明的缺点,根据垂线流速分布理论模型,结合实测垂线流速资料,提出平原区不同类型河道指数、一元多项式流速分布模型,并实际应用于百渎口站 H-ADCP 测验系统的单断关系率定。应用结果表明：基于指数流速的分布模型能够用于 H-ADCP 层流速到垂线流速的转化,率定的单断关系精度可靠,为 H-ADCP 测流系统流速率定单断关系提供新的方法。     

平原区河道流速分布规律及其在横向声学多普勒流量测验系统中的应用

横向声学多普勒流速仪(H-ADCP)因其测验的自动高效和信息传输的快捷在流量测验中得到广泛应用。针对现状代表流速选取存在水文物理含义不明的缺点,根据垂线流速分布理论模型,并结合实测垂线流速资料,提出了平原区不同类型河道流速分布拟合模型,并实际引用。应用结果表明：基于幂指数函数和一元多项式函数拟合的流速分布模型能够用于H-ADCP层流速到垂线流速的转化,率定的单断关系精度可靠,可为H-ADCP测流系统流速率定单断关系提供新的方法。     

移动雷达波测流系统在松柏水文站的运用

针对松柏水文站在发生暴雨洪水时河流陡涨陡落,高洪时漂浮物多,采用流速仪或ADCP测流不安全的问题,应用移动雷达波测流系统进行流量测验。在分析测流系统组成、工作原理、管理软件的基础上,按照不同水位级布置测次,采用同期测流系统施测流量与转子式流速仪人工实测流量进行比测,建立2种流量相关关系,率定测流系统流量系数,并进行误差分析评判,验证移动雷达波测流系统测流精度。比测率定结果表明:两者相关关系良好,移动雷达波测流系统测得的水面流速经率定后,推算的断面流量精度较高,满足水文资料整编精度及水资源管理要求,可提高水文资料时效性和准确性,解决山溪性河流流量测验安全问题。     

基于声学多普勒流速仪测流的断面流速分布研究

选择泾河、射阳河闸2个水文站的走航式声学多普勒流速仪测流数据,进行测流断面上的垂向、水平层流速分布及垂向平均流速的横向分布研究。研究结果表明:对于顺直河段,垂线点流速分布基本符合理论流速分布;对于受感潮影响的测流断面,相对流速脉动和均化影响较大,难以找到流速分布规律。通过基于断面流速分布特点的断面有效测速单元确定,可以为测速垂线和垂线上测速点的布设、固定式声学多普勒流速仪安装位置选择等提供技术支撑。     

水平ADCP在戛旧_((二))站的比测分析

戛旧_((二))站作为水利部948计划声学多普勒流速剖面仪器比测的一个试点,承担S5型水平式ADCP实时在线数据比测任务。用该ADCP与缆道流速仪、M9型走航式ADCP、漫湾电厂出库流速进行比测分析,并研究泥沙、水温对该ADCP所测流速的影响。通过比测率定出断面平均流速与该ADCP指标流速的关系,得出用该仪器测流可满足水文测验规范要求、泥沙对该仪器测流影响不大、测量时水温低比水温高效果好的结论,该ADCP可在水文测验中推广使用。     

上海浦东水闸过闸流量和水量率定方法研究

上海地区受河道感潮、地势平坦等自然情况影响,采用传统的流量率定方法,一般难以得到稳定的相关关系曲线。为此探讨上海浦东地区过闸流量、水量率定方法,重点将水力学堰闸过流公式与水文统计学多元回归方法相结合,对过闸水量作率定分析。并根据率定公式,实现对三甲港水闸过闸水量的推求,实际应用说明,基于堰闸公式并结合多元回归方法对于推算水量更为实用。     

浮标式ADCP自动流量测验在珠三角的应用

在珠江三角洲河区测船测流和安装固定H-ADCP测流无法普及使用的情况下,可采用浮标式ADCP自动测量流量。介绍了浮标式ADCP自动流量测验的方法、研究内容,分析了数据比测结果和误差等,阐述了浮标式ADCP测流在珠三角地区的应用情况。此应用特别适合网河区巡测和船只较多的河道断面,运行成本低,解决了三角洲各河道流量资料缺乏的难题。     

H-ADCP在流域引江济太工作中的实践

介绍了声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的主要工作原理,总结了太湖流域引江济太调水工作的需要,以水平式ADCP(H-ADCP)系统在苏州望亭水文站中的应用为例,对比分析了2009年引水、排水期间H-ADCP和人工监测的数据,总结了H-ADCP的使用特点,比测分析结果说明ADCP测流数据合理准确,可为今后防汛、水资源管理信息化建设提供借鉴。     

单波束声学多普勒流速仪垂向在线测流应用研究

通过应用单波束垂向式声学多普勒流速仪(V-ADCP)进行在线流量测验,探索单波速V-ADCP的安装和流速数据处理计算方法。采用转子式流速仪对V-ADCP进行比测,分析V-ADCP采用相对水深某个区间范围内的单元流速计算垂线平均流速的方法,率定符合水文相关规范的V-ADCP测流的单断速关系,并确定单断速关系可生产应用的范围。通过对V-ADCP在线测流的应用,得到精度较高的单断关系,实现流量在线监测,可为进一步推广V-ADCP在线测流的应用进行探索。     

中小型水库蓄泄关系探讨

以双树寺水库为例探讨中小型水库蓄泄规律。在各种类型的水库建筑物上设置合理的水文要素关系观测设施,配合水文站测验断面的实测资料进行参数分析。率定了水电站单机功率～效率关系,锥形阀出流量与库水位及开启度之间的关系,溢洪道弧形闸门闸孔出流流量系数关系及泄流曲线。为中小型水库蓄泄关系率定寻找一种有效途径。     

声学多普勒流速剖面评价方法介绍与探讨

声学多普勒流速剖面仪是20世纪80年代初发展起来的一种新型测流设备,目前被广泛用于流速和流量测验。介绍了美国地质调查局(简称USGS)对声学多普勒流速剖面仪的评价方法,并探讨利用国内现有流速仪检定水槽评价多普勒流速剖面仪的方法。通过USGS的大量实践和我国水文工作者的工作,通过设备比测、底跟踪基线比测、断面流量比测、检定水槽等方法可有效评价声学多普勒流速剖面仪的流速性能。     

灌区计量率定物理试验研究方法探析及应用

目前灌区渠道计量方式多采用水位-流量法,部分渠道受制于渠道结构复杂多变及率定条件不理想等,难以准确测定水位-流量关系。针对实践中大量灌区结构条件较好但率定条件不理想的渠道,探索采用单一物理模型试验研究的方法,实现对多渠道水位-流量关系的精确率定。构建包含矩形、梯形及复式断面的规则渠道单一物理模型,采用动态比尺方式实现水位-流量关系模型到原体的还原;通过现场可测的少量水位流量数据对物理模型进行率定,然后由全工况物理模型试验,确定多组外包的水位流量,通过相关分析实现对水位-流量关系的插补外延。经实际验证,由该方法及现场监测水位推算的流量与实际值平均相差不超过5%,可为规则渠道的水位-流量关系率定提供借鉴和参考。     

基于神经网络模型计算感潮河段断面平均流速

在长江下游感潮河段,采用在线测流系统中ADCP实时指标流速推求断面平均流速,可通过建立神经网络模型进行求解。基于MATLAB软件的神经网络工具箱,以南京水文实验站2014年5月—2016年12月9次全潮测验为例,介绍在该工具箱中建立对应模型的详细步骤及求解方法。计算结果表明,该模型具有较好的拟合效果,可满足计算精度需求。因此,在基于ADCP实时指标流速计算感潮河段断面平均流速的研究中具有较好的应用前景。     

智控扫描式声学多普勒测流系统应用探讨

为加快水文监测新技术与装备在水文测报中的应用,在浙江嵊州站、江苏前垾村水文站分别建设智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统示范应用站点。智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统,通过水下智控转动扫描测流方式使传统的一维流速剖面数据扩展为二维扫描流速数据,并融合计算流体动力学、人工智能等多学科前沿技术,建模仿真河道流场以计算实时流量,原理上可有效提高测流精度和降低人工比测率定分析的工作量。通过对示范应用站点半年时间运行的稳定性和流量监测数据比测分析,得出示范应用站点测流系统稳定可靠,流量监测和人工监测数据趋势基本一致;在流态快速变化期间,测流结果存在一定迟滞性,可采用提升扫描速度的方式提高对流速变化的敏感度;流体及神经网络算法模型还需要进一步优化,结合多模型算法提高智控扫描测流系统的智能化能力,进一步提高流量监测的精度。     

感潮闸控口门引排水量计算研究

针对上海市平原感潮河网地区闸控河流复杂的水流过程,为了获得完整准确可靠的引排水量数据,通过对大治河东闸站和三甲港闸站现有监测分析获得的水位、水量、闸门运行工况等数据进行多元相关分析,得到引排水量与水位、引排时间、水闸过水断面面积等的指数相关关系,并进行回归计算。回归计算结果与实测结果的误差分析结果表明,这种相关关系是比较可靠的,相对误差和标准差等均为可接受的范围内。说明用这种方法来插补计算缺测期间的引排水量,具有一定的可行性,可弥补因各种原因导致缺测带来的水量成果缺失的不足。该方法具有一定的普适性,可用于其他闸控河流水量计算分析,也避免了水位流量关系不显著、不稳定带来的困扰。     

MATLAB神经网络工具箱在感潮河段断面平均流速计算中的应用

长江下游感潮河段可通过在线测流系统中ADCP实时指标流速监测值推求断面平均流速。为进一步提高模型精度,本文以南京水文实验站2014年5月~2016年12月9次全潮测量为例,在MATLAB中建立相应的神经网络模型并进行求解。结果表明采用该方法不仅实现手段较为直观、便捷,而且拟合精度较原有的多元线性回归模型更高。     

核电工程防爆电仪线路引入和保护分析

防爆电仪线路在安装过程中由于各种原因造成线路和保护不符合规范要求。本文结合工程实践和相关规范的要求,从电缆、电线施工要求区别着手,分析了隔爆型和本安型电仪电缆、电线引入与保护在施工过程中容易混淆的细节和注意事项,以便于防爆电仪工程技术人员正确实施,减少防爆电仪线路施工质量问题。     

白石水库尾水渠水位～流量关系曲线率定与分析

为率定白石水库尾水渠水位-流量关系曲线,以白石水库尾水渠为研究对象,利用实测数据计算出渠道的断面尺寸,根据渠道的实际情况选定理论流量计算公式和比降、糙率等系数,经过计算得出水位-流量关系理论曲线,再通过对水库渠道内低、中、高水位下测流方法的选择,确定在低水位和高水位下采用浮标法,在中水位下采用流速仪法,并将多次实测结果与理论值进行比较,发现两者差值均在误差范围内,吻合度非常高,最终验证所绘制的白石水库尾水渠水位-流量理论关系曲线采用的理论公式和参数准确、合理,曲线精确度符合水库的实际需求,以此为水库流量测验提供可靠的技术支持,同时也为同类型水库的尾水渠计算下泄流量提供宝贵经验,可用于今后的泄洪流量测算。     

涡街流量计的技术动向

涡街流量计是利用卡玛涡街原理制成的一种新型流量计。在流体中安装涡街发生体,则可产生涡列。设在发生体处流体流速为V,涡街发生体的直径为d;流体在管内流速为V,管径为D,并设断面收缩比a=V/v,则涡列所产生的周波数f和它们的关系为 f=st v/d=st V/ad (1) st叫做斯多哈尔值。它和涡街发生体的β值(β=d/D)以及纵横比h/d有关。设Q为流体流量,则     

一种星敏感器安装误差标定模型仿真研究

安装误差对星敏感器姿态确定精度有严重影响,需对其进行有效的标定与补偿。为此提出了一种以星敏感器量测信息为依据的安装误差快速标定模型和方法。该方法通过分析星敏感器输出的姿态信息与安装误差之间耦合关系,建立四位置下星敏感器测量信息及相对位置关系与安装误差的观测模型,在此基础上推导了安装误差标定及补偿算法。仿真表明,该法能够实现对星敏感器安装误差的高精度标定,可有效提高星光天文定姿的精度,对星敏感器的高精度应用具有重要的理论意义和实际参考价值。