水文缆道自动化测控系统研制

为解决水文缆道存在的自动化程度低、操作不便等问题,从系统的功能、原理及软硬件设计等方面入手,开发研制了水文缆道自动化测控系统信号采集与传输、流量测控自动化和流量计算软件等关键模块。与人工吊箱流速仪测量进行的比测试验表明：水文缆道自动化测验控制系统采用的部分技术达到了国际先进水平,在流量、流速及水深等方面的测量误差均满足《水文缆道测验规范》和《河道流量测验规范》的要求。     

基于计算机控制的流量智能测控系统研究

流量测验是水文测验工作中十分重要的一部分,缆道流速仪法又是目前流量测验中精度最好的一种测验方式。本文主要研究了基于计算机控制的流量智能测控系统如何通过缆道流速仪测流法实现流量测验,主要介绍了水下信号、动力及控制、系统软件设计等方面所做的一些工作。     

临溪水文站缆道流速仪法流量简测分析研究

临溪水文站流量测验主要以缆道流速仪法为主,常规测验方式虽能保证流量精度,但测验时间较长,无法满足时效性的要求。因此,本文通过对临溪站多年的缆道流速仪法流量进行测速垂线分析,在常测法基础上提出了流量简测方案,并对前后流量进行了误差分析,测验结果满足规范要求。研究结果可为类似水文站测验提供参考。     

临溪水文站缆道流速仪法流量简测分析研究

临溪水文站流量测验主要以缆道流速仪法为主,常规测验方式虽能保证流量精度,但测验时间较长,无法满足时效性的要求。因此,本文通过对临溪站多年的缆道流速仪法流量进行测速垂线分析,在常测法基础上提出了流量简测方案,并对前后流量进行了误差分析,测验结果满足规范要求。研究结果可为类似水文站测验提供参考。     

基于H-ADCP的天然河道流量测验分析

为研究H-ADCP在天然河道流量测验中的适用性,以汉江中游北河水文站为例,分析了基于多元回归模型的代表流速相关关系,并依照规范要求对相关关系进行检验,比较了H-ADCP推流成果与水位流量关系推流成果。结果表明：H-ADCP可适用于天然河道的流量测验,将水位纳入代表流速相关关系分析中能够明显地提高回归方程的精度。     

微波流速仪动态积宽式流量测验技术应用研究

目前,黄河水文站测验洪水流量的主要方式是流速仪法和浮标法,需要布设多条垂线进行定点测量,历时长,技术手段落后。采用微波流速仪搭载移动平台连续测量水面流速的方式,以借用断面计算流量,依托吴堡、龙门两水文站的吊箱、铅鱼缆道自动控制平台,开展了与传统流速仪法流量测验方式的对比试验。结果表明:该种流量测验方式可密集获取测验断面的水面流速分布,缩短测验历时,提高洪水流量的自动测报水平,具有推广应用价值。     

基于ADCP代表流速法“1+1”的多平台流量测验比测研究

为提高回水项托河段流量测验精度,有力支撑巡测管理,提出了基于ADCP代表流速法“1+1”的多平台流量测验方法,并在汉江中游干流控制站余家湖水文站进行了应用。“1+1”表示水平式ADCP(H-ADCP)和垂直式ADCP(V-ADCP)方法,即通过收集走航式ADCP实测流量成果与同时段H-ADCP、V-ADCP的测验成果,建立实测断面平均流速与H-ADCP代表流速以及V-ADCP代表流速的相关关系。通过比较不同回归方程的计算精度,确定最优回归方程,并对相关关系定线精度进行检验。结果表明：符号检验、适线检验、偏离检验的结果分别为0.45,0.61和0.34,相关关系定线精度符合规范规定要求,说明基于ADCP代表流速法“1+1”的多平台流量测验方法在余家湖水文站的适用性良好,具有一定的推广价值。     

悬索缆道测流铅鱼重量的选定

水文缆道是水文测站进行江河流量测验等工作的主要设备,铅鱼则是悬索缆道悬吊流速仪的基本器具。铅鱼的作用在于借助自身的重量克服水流冲击力,使缆道悬吊的流速仪能够垂直下放至预定位置,并稳定和较准确地进行水深、流速测量。若铅鱼轻,则悬索偏角大,影响测验精度;若铅鱼太重,则须考虑缆道设备的结构强度、动力功耗及悬吊系统的荷载能力。在部标准SD121-84《水文缆道测验规范》(以下简称“缆道规范”)中,对不拉偏缆道铅鱼重量G的选择只规定了下限,即窄深河道(深宽比大于1/100)取G     

H-ADCP代表流速与断面平均流速拟合精度研究

水平式声学多普勒流速剖面仪(Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler,H-ADCP)能实现流量在线监测,在其应用中,代表流速与断面平均流速的关系直接决定了H-ADCP流量测验的精度。为提高H-ADCP代表流速关系拟合精度,以小河坝水文站为例,研究了粗大误差剔除、线性回归损失函数、代表单元格选取对拟合精度的影响。结果表明:(1)粗大误差对拟合精度影响较大,在进行代表流速关系拟合前,需对其进行剔除;(2)以相对误差平方和最小作为损失函数,不仅更符合水文实际,也能提高拟合精度;(3)选择各单元格流速参与建立多元线性回归关系,可使H-ADCP流量测验的物理意义更加明确,并能有效提高拟合精度。     

无线雷达波测流仪在流量测验中的应用分析

随着水文自动化信息的飞速发展,水文测验仪器不断更新,无线雷达波测流仪开始布置到各个站点。无线雷达波测流仪是一种非接触河道测验仪器,它可以通过借助水文缆道、电脑控制运动,测量河流水向、流速,计算出流量。文中通过无线雷达波测流仪与流速仪同断面测验结果分析,找出两者稳定关系系数,可为今后替代浮标测验、实现测站自动化测验提供依据,也能够节约大量人力物力。     

草堰水文站H-ADCP流量测验比测分析

通过比测建立H-ADCP代表流速与断面平均流速的相关关系并进行三种检验、定线精度分析,确定H-ADCP生产应用的可行性。草堰水文站采用走航式ADCP进行H-ADCP流量比测,对H-ADCP代表流速与断面平均流速关系线进行定线精度和合理性评定,结果可应用于草堰水文站的流量测验、报汛及资料整编,实现草堰水文站在线流量自动测验,可为水文测报方式改革提供技术支撑。     

水文缆道测深测速信号装置及流速仪悬吊方法

根据水文缆道测深下限适用条件及测流信号在日常流量测验工作中存在的技术问题,提出了缆道测深、测速信号及流速仪悬吊方式的改进方法,对水文缆道流量测验工作及测洪应急措施起到一定作用.     

基于H-ADCP的河道断面多层流速测量与流量计算

河道断面流量准确、高效监测一直是水文在线监测的重点,为解决因断面流速分布数据收集难度大,指标流速公式建模困难,现有在线测流技术普遍存在流量计算误差偏大的问题,提出了一种基于H-ADCP河道断面多层流速测量方法,并结合部分流量累加法给出了测量区和盲区的流量计算公式,以及基于此法的在线测流系统技术实现过程。以南水北调中线渠首陶岔水文站测验断面为例,将基于此法的流量计算成果和走航式ADCP实测流量成果进行了误差分析。结果表明:此法构建的在线流量监测系统有较高的测量精度,时效性好,对H-ADCP流量在线监测应用推广有较好的借鉴意义。     

缆道垂度积宽法测流的应用

缆道垂度积宽法流速仪测流,是利用原有跨河缆道投影到水面以下的垂度,作为流速仪入水测流的相对位置,在积宽中流速仪的相对水深处处不等;由于行进的轨迹呈一弧形,与跨河缆道垂度相对应,故称缆道垂度积宽法测流。本方法经在一些站试验比测,一般都能满足测验精度要求,因而为流速仪测流开辟了新的途径,在抢测洪水流量时更是一种有效的方法;它适应性强,投资少,容易推广,效率可观,达到保质、经济、实用、安全、迅速的目的。     

天山西部代表站中泓浮标系数试验分析

选取天山西部河流控制站作为代表站,根据缆道流速仪和中泓浮标法同时施测流量,采用流速仪法实测流量除以虚流量推算平均浮标系数,统计其均值为0.64,最大变幅未超过10%,能满足高水流量测验的实际需求。     

不同类型监测站测流设备及方案比较

河道(明渠)型流量自动监测站测流方案 目前河道(明渠)流量测量的方法有:①流速面积法;②超声波时差法;③侧视式声学多普勒流速剖面仪法(水平式ADCP或H-ADCP);④走航式声学多普勒流速剖面仪法(也称走航式ADCP);⑤水工建筑物测流法;⑥堰槽法;⑦比降面积法.     

ELZ-1D型水文缆道在普乐堡水文站的应用

文章通过对ELZ-1D型水文缆道的工作情况及在普乐堡水文站的应用成果分析,指出本型号水文缆道的适用环境及技术特点。在水文工作中,水文缆道近年来得到了广泛地应用,通过技术的不断改进,水文缆道的使用与操作越来越便捷,测验精度也越来越高,已经完全能够满足水文站的日常流量测验。在普乐堡水文站地区,由于降雨量充沛,且都为山区地形,所以本地区河道比降大,流速与流量也大,所以缆道的应用极大地提高了工作效率,为保质保量完成水文测验工作提供了有力的支撑。     

黄梨树水文站垂线平均流速与断面平均流速关系分析

黄梨树水文站属于国家重要水文站,一类精度站,流量测验采用缆道流速仪法,单次流量测验历时0.75~3.17 h,较为费时。通过对黄梨树水文站2021年测速垂线平均流速与断面平均流速进行分析,选定代表垂线,建立相关关系,并对成果进行误差评定和验证。探索流量测验时断面平均流速简化为只测代表垂线平均流速,缩短测验历时。     

阿海水文站H-ADCP比测试验研究

文中根据金安桥水电站蓄水H-ADCP淹没后采集的数据进行分析,时间为2011年6月28日到9月28日阿海水文站比测试验资料,进行指标流速段的选取和相关关系的建立,确定流量推算方案,探索H-ADCP在长江上游山区性河道不同水力条件和水流特性下的测验适用条件和适用范围,从而检验H-ADCP在不同水沙条件下的精度,探索H-ADCP作为一种测流的基本方法和手段的可行性。     

雷达波流速仪在我省中小河流流量测验中的应用

目前,我省河流的流量测验,基本上是采用修建过河水文缆道,用转子式流速仪,测得实测流速和水深,再通过流速面积法将流速转换为流量;高水采用水面浮标法测得水面流速,再借用断面面积转换为流量.采用以上方法测流必须征地,进行缆道建设,盖观测房,接高、低压电,且使用人工测流,工作量大,不能实现在线自动测流,投资较大.随着中小河流的建设,我省将在156条河流上新建74处水文站,90处水位站,并将开展洪水预警预报工作,工作量增加不止一倍以上,而人员没有增加.中小河流水文非工程项目的建设,主要解决的是为防汛服务,提前预警预报,保护人民生命财产安全,为政府部门提供防汛决策依据.