河工模型断面垂线流速自动测量系统的研制

针对目前河工模型试验测量断面垂线流速还需要通过人工定位测量的问题,开发研制出具有全自动功能特征的断面垂线流速自动测量系统。测量系统结合二维平面自动定位测桥,自动三维地形仪等先进技术,在将断面地形的测量数据用于垂线流速测点定位的基础上,增加了断面水面边界的测量,既为流速传感器定位范围提供依据,也为后续计算提供依据,同时采用多流速传感器快速定位同步测量的方法,在实现大面积流速同步测量技术上有所突破,解决了人工测量定点速度慢、效率低的问题,适应了模型试验发展需求,提升了河工模型试验研究水平。     

河工模型断面水面边界激光快速扫描测量

针对河工模型大范围断面垂线流速的自动采集系统对水面边界快速测量的需要,研制出了一种基于激光扫描原理的水面边界快速测量装置,该装置采用高分辨率线阵式CCD和激光三角法原理,实现了模型断面水面边界的快速扫描测量,并已成功应用于河工模型大范围流速同步采集与应用示范项目中。该方法具有测量速度快、精度高、无接触等优点,是河工模型水面边界快速测量很好的解决方案。     

介绍一种明渠测流方法及其设备

1 基本方法 目前,在明渠流量测量中,广泛采用《速度一面积》法。实施这种测流方法的主要设备是流速仪。本文介绍的明渠测流法是借助于几台新型的小流速仪,将其固定在位于施测垂线处的半自动测杆上,测量水流速度。施测后,将测杆移至下一根测速垂线继续测     

河工模型试验计算机测控系统

水利河工模型试验中，水位、流量和流速测控的传统方法普遍存在测量与控制精度低、试验周期长的问题。针对此问题研制出水利河工模型试验计算机测控系统，并将其成功应用于国家“八五”重点科技攻关项目中的河工模型试验计算机测控系统中水位、流量自动控制和流速数据多点同步采集与处理系统，大大提高了模型试验的测量、控制精度和工作效率，缩短了模型试验周期。     

长江防洪实体模型垂线流速相似性研究

根据实测资料 , 采用3点法、5 点法对比计算分析了原型和长江防洪实体模型的垂线平均流速两者间差异,同时比较分析原型与模型流速沿水深分布偏离程度。采用明渠对数流速公式探讨了模型变态后流速沿垂线分布的规律,在此基础上提出了长江防洪实体模型垂线平均流速与相对水深某位置处点流速的关系,观测资料分析表明,模型相对水深为 0.6 处的点水深处流速与垂线平均流速基本一致。     

基于二线能坡法的自动测流系统设计与应用研究

主要研究了基于二线能坡法的自动测流系统的设计,并在小许庄水文站进行应用。该方法通过2台ADCP分别获取2条实测垂线流速,再通过实测垂线流速获取能坡参数,以流速～面积法计算断面流量。系统可以实现自动采集、储存、传输、实时在线查询和误差分析等功能,为实现"少人看管,无人值守"水文测站管理模式提供了条件。     

基于垂线流速模型的雷达法断面流量测流精度分析

利用雷达多普勒流速仪进行测流是目前成本较低的实时自动测流方法。传统的雷达多普勒流速仪获得断面单条垂线上的表面流速,一般采用代表流速法建模计算断面流量,导致水位变幅剧烈的断面测流误差较大。本文基于表面流速数据的垂线法测流模型,采用雷达式二合一传感器获得断面的垂线表面流速和水深实测数据计算断面流量,并以新田水文站断面测流为例,与缆道流速仪法的测流数据结果进行对比验证。结果表明垂线平均流速相对误差在 5%以内的合格率达到 75%,断面平均流速相对误差和断面流量相对误差在 5%以内的合格率均达到 67%,故仅需布设两个雷达测速仪即可达到相对误差小于 5%的高精度测流,在自动测流站中有较好的应用。     

石嘴山站相对水深0.2流速系数分析

文章通过对石嘴山水文站2010～2015年多线多点法实测流量进行分析,采用相关法对流速仪简测相对水深0. 2一点法和垂线改正系数进行计算确定,从而验证0. 2一点法开展洪峰流量抢测工作的合理性,为简化测验方法、优化测验模式提供理论依据。     

VSMS系统在潮滩水沙测量中的应用

介绍了同步多点观测潮滩水流悬沙浓度、流速和水深和的计算机测量系统（VSMS）的组成，现场测试表明，该测系统精度较高、性能良好。     

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。     

雷达波自动测流系统设计与应用

人工方式水文测流工作效率低、时效性差、安全风险大、成本高。因此,开发无人值守自动测流系统十分必要。基于自动化控制理论开发了自动测流系统。系统以非接触式雷达波流速仪作为水面流速测验传感器,利用简易双轨缆道将雷达波流速仪移动到设定垂线水面上方施测水面流速,同时实时采集水位数据,实现了河道水位、流量的实时自动监测。该系统可全过程自动控制测流,具备较强的差错控制能力和良好的系统辅助管理能力,很好地解决了无人值守条件下中小河流、山区性暴涨暴落河流流量自动测验的难题。     

农村水资源自动化量测系统

针对我国目前农村水资源量测和管理水平较低,农村用水系统效率低下的问题,介绍农村水资源自动化量测系统的研制和应用。该系统应用先进的电子量测技术、计算技术及多项专利技术,采用最新研制的新型流速旋浆传感器、多功能智能流速仪和流速流向仪同步测量大型农业灌区的渠道流速与流量。该系统在祁东县曹口堰示范区水库灌区的应用表明,渠系水利用率可提高10%,实现了水资源量测与管理的数字化、动态化、智能化与一体化。     

河工模型三维地形测量系统的研制

 针对目前常用的电阻式地形仪存在的问题，介绍了一种新型的河床模型三维全自动地形仪。该仪器采用超声测量原理实现了水下地形的无接触快速扫描测量，采用阻抗原理实现了洲滩、边滩、浅滩的地形测量，有效提高了测量速度，并减小了对河床的扰动影响。系统采用灵巧纵向行走机构和适当的计算机控制方式，使测桥纵向行走自如。系统能自动完成三维地形测量、断面图形显示、等高图和三维地形图的绘制 。     

三峡多级船闸水力学试验检测与控制

 根据三峡多级船闸水力学模型试验检测项目多、测试精度高、数据分析复杂等特点,研制了以计算机为核心的检测控制系统。该系统包括水位和水面检测仪,阀门驱动装置,系缆力测量仪,压力、流速、波浪测量装置以及计算机实时数据采集与控制装置,测控与数据处理软件。利用14位/32路高精度模数转换器对被测模拟量信号进行动态自动标定。软件设计采用灵活的运行参数设置和模块结构。采用通用分析程序进行概率统计分析及FFT分析。系统抗干扰能力强,检测精度高,能在数据采集与控制的同时,实时地显示数据,最终能完成图形及报表输出,系统功能满足试验研究的要求。     

河工模型智能化测控设计及开发

将人工智能化引入河工模型试验,提出河工模型智能化测控的涵义,建立以“模型自设计、试验自运行、数据自处理”为一体的全自动河工模型试验新模式,阐述了模型设计、试验及数据处理各过程的自动化流程及实施方法。基于VB(Visual Basic)、ASP(Active Server Pages)和JAVA编程语言,开发了适用于电脑、服务器、移动终端等不同应用平台的智能测控系统。以赣江朝阳大桥河工模型为例,运用智能化测控系统自主完成了模型设计、边界控制、数据采集和数据分析,系统自主对比模型流速与原型流速,经人工验证,分析结果准确可靠。     

三峡葛洲坝梯级电站模型中自动控制及测量系统的应用

 三峡-葛洲坝梯级电站联合调度水力学模型试验中，三峡电站下泄流量日变化幅度较大，葛洲坝电站反调节时流量大而水头较低。针对上述特点，分别采用不同的设计原理和控制方法，较好地解决了两电站流量的自动控制问题；针对两坝间及葛洲坝下游非恒定流水力学参数的测量，采用超声水位传感器和二维流速传感器实现了集中实时测量并自动处理输出，软件采用模块设计。整个系统简单、清楚、高效,并举实例说明自控及测量系统的应用。     

大样本数据模型方法在中小河流流量测验中的应用

目前大部分中小河流采用传统流量测验方法,如流速仪法、浮标测流法、指标流速法、比降面积法等,这些方法存在投入大、测量过程耗时的问题。结合传统断面流量计算理论和最新表面流速测验技术,提出了通过表面流速、断面水位大样本数据输入,确立河道断面水位-流量关系曲线的方法。该方法可以通过少量实测中高水位、流量数据,基于大样本数据输入模型计算流量,从而快速分析河道水位-流量关系特性,拟合出水位-流量关系曲线。与传统方法相比,该方法减少了拟合水位-流量关系曲线需进行的流量测量工作量,减少了测量过程带来的误差,从而提高了测量精度。该方法的优势体现为操作简单、精度高、成本低。     

冰盖下典型复式断面河道水深平均流速的横向分布

开展冰盖下典型复式断面河道水深平均流速的横向分布规律研究,对于凌汛防治具有重要意义.本文在SKM法的基础上,结合双层假设理论,并将二次流项并入雷诺切应力项,建立了考虑河床摩擦、冰盖阻力、横向剪切湍流和二次流影响的准二维数学模型.与相应的物理模型实验结果对比发现,所提出的准二维数学模型能够合理预测复式断面河道各断面的水深...