青弋江大砻坊水文站潮流量测速垂线精简分析

精简分析是潮流量测验工作中一个重要环节,它的目的是在保证潮流量测验成果精度的前提下,减少测流工作量,缩短测流历时,提高水文测验质量。2014年下半年,由于受芜申运河(芜湖段)青弋江航道整治工程的影响,大砻坊水文站测验河段发生了较大的变化,致使潮流量测验边界条件也发生了改变,自2003年起延续了十多年的潮流量代表垂线测流方案不能再使用,需要重新收集资料进行测速垂线精简分析。文章选取该站自2016年6月—2017年10月启用新断面采用水文缆道按全断面布设5-7条测速垂线方法施测的355份流量资料为依据,分别按顺(逆)流不同条件下进行了测速垂线精简分析,确定了新的潮流量代表垂线测流方案,并对精简前后流量进行了误差分析,结果满足规范要求。建议该站今后采用精简后测速垂线,把握测流时机及时施测潮流量。     

阿勒泰地区水文测站高洪期测流垂线精简组合方案探讨

对阿勒泰地区的群库勒水文站测流垂线进行精简比测试验分析。分析结果表明:采用的精简垂线组合方案下的测流误差均可满足《河流流量测验规范》GB50179-2015的测流精度要求,精简方案可显著提高群库勒水文站高洪应急监测的时效性。     

武思江大江口站新旧规范测流方案对比分析

首先按照《水文测验手册》的要求，对大江口水文站的精测资料进行测点和垂线分别精简的分析，确定该站常测法测流的方案。然后按新规范国标ＧＢ５０１７９ － ９３《河流流量测验规范》的要求对所定的两种测流方案的误差进行统计，发现旧规范可行的方案并不一定能满足新规范的要求，因此有必要对水文站现行的测流方案进行重新分析、选择，确保我们使用的测流方案既高效也符合新规范的精度要求。     

云南勐省水文站流量测验方案精简分析

为缩短云南勐省水文站流量测验历时,提高测验工作的效率,根据GB 50179-2015《河流流量测验规范》规定,选取勐省水文站2013～2017年32次精测法流量资料作为依据,在满足流量测验精度的前提下,通过精简测深、测速垂线数目进行简测。论证了采用简测法进行流量测验的可行性。结果表明,采用精测法与常测法、常测法与简测法相结合的测流方式可做到科学部署流量测验方案。     

基于代表性垂线流速的在线流量测验方法研究

为提高流量在线测验精度，以长江下游干流八里江水文站为例，收集了八里江水文站2009～2021年84份流量测验成果，在分析测站特性的基础上，研究了该水文站流量测验断面平均流速与代表性垂线流速的关系，并计算了在线流量精度。结果表明：八里江水文站起点距为850 m和1 500 m的两条垂线平均流速与断面平均流速的确定性系数在0.97以上，推求流量不确定度为9.20%,满足一类水文站流量测验精度要求；起点距为850 m和1 500 m的两条测速垂线适宜作为V-ADCP自动测流设备安装位置。基于代表性垂线流速的在线流量测验方法可实现流速实时采集，提高流量测验精度并降低测验成本。     

大赉水文站测速垂线精简测点的分析探讨

利用2007年大赉水文站总计30次用三点法实测流量资料,通过对流量、垂线平均流速两个方面分析得知,大赉水文站测速垂线精简测点后,采用相对水深0.2、0.8测点测流与采用相对水深0.2、0.6、0.8测点测流,两种方法计算的流量对比,总的系统误差为-0.36%。并对两种测流方法进行了单次流量随机不确定度验证,符合《河流流量测验规范》精度要求。其意义在于缩短测流历时,把流量测验的重点投入到增加测验次数上,满足大洪水时期,水位变幅大,测次不足的问题。尤其在主汛期可及早报出流量,为防汛抗洪服务。     

省界水资源监测站盱眙水文站流量测验精简分析

根据省界水资源监测站盱眙水文站现有测验条件和工作任务,以缩短流量测验历时、减轻工作强度、保证测验精度、提高测报质量为指导思想,在2015年流量测验资料基础上,通过对测速垂线和测点的精简分析,合理优化测验方案,达到了"高效准确"的水文测报新要求,为其他水文站开展流量测验精简分析工作提供借鉴。     

缸瓦窑水文站高洪流量测验方案初探

河道高洪时期流量测验是水文测验中的一道难题,在高洪情况下,常规的流量测验方法要满足测验的要求比较困难,为解决这个问题,通过采用测速垂线代表线法对缸瓦窑水文站的流量测验资料进行分析,得出测速垂线代表垂线(起点距180 m)平均流速与断面平均流速的关系系数并分析关系系数的精度,从而得到在高洪时期,缸瓦窑水文站的流量测验,可以用垂线代表线法进行测验,在保证资料精度的情况下,缩短了测验时间,提高了工作效率,确保了测验安全,该方法还可以推广到其他水文站应用。     

基于多元线性回归模型的测流垂线精简分析

为确保在出现特殊水情时,最大限度地缩短测流历时或需要大量增加测流次数,可将断面测验垂线进行精简,从而提高测验效率,而一般对垂线精简方法为收集足够测次的、有代表性的、精度高的实测资料,然后制作垂线平均流速、水深横向分布图及全断面流速分布图等图表,最终拟定精简方案。利用多元线性回归分析方法对朱码闸2016～2017年实测资料进行精简分析,能够快速有效得到精简方案,且符合相关关系线检验及精度评定等规范要求,为开展水文站测流精简分析做参考,成为自动测流系统的理论依据。     

沭阳水文站南偏泓测流断面流量测速垂线精简分析

根据《水文测验手册》相关要求,结合沭阳水文站垂线平均流速横向分布曲线以及综合断面图,以该站2013—2018年以来具有代表性的测站大断面测量成果为依据,对沭阳水文站南偏泓的测速垂线进行精简分析,通过施测1110.0m、1170.0m两条垂线平均流速后,计算得到测速垂线精简方案,并进行了误差分析.研究结果表明该方案符合要...     

流量实时监测代表垂线法应用探讨

代表垂线法具有提升水文监测技术手段和防汛测报的快速反应能力,提高通航河道监测效率,简化测验方法等特点。通过从流速仪精测法实测流量中筛选出代表垂线,对实测垂线平均流速与实际断面平均流速进行横向比较,经过误差分析,确定垂线的平均断面流速和实测断面平均流速之间相关关系。经数据检验后,结果满足《水文资料整编规范》标准要求。代表垂线法可以提高流量测验效率,缩短在中高水期间通航河道流量监测时间,实现流量实时监测,为防汛救灾指挥部门提供及时、准确的水情信息。     

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。     

半江垂线代表线法流量测验分析

建立半江代表性测速(测深)垂线所占部分流量与全断面流量的相关关系,通过施测代表性测速(测深)垂线能较好地完成特殊情况下流量测验工作,保证水文资料系列的延续。文中以上马厂和卡伦山两水文站为例,介绍了封冻期流量测验方案,并对方案进行了论证。     

利用多普勒流速仪进行明渠流量在线监测分析

使用流速仪用精测法施测明渠流量,各次流量的测速垂线固定,各条测速垂线的平均流速与断面平均流速建立相关关系,分析各条垂线流速的代表性,并进行误差计算,找出代表性最好,推算误差符合水文测验规范要求的垂线,在该垂线所在断面位置的河底,安装座底式多普勒流速仪（淘金者-SW型）,利用座底式多普勒流速仪进行明渠流量在线监测。     

黄陵庙水文断面垂线流速分布特性研究

  为进一步利用天然河流实测资料检验垂线流速分布的指数与对数规律,采用多普勒剖面流速仪在黄陵庙水文断面中实测的不同垂线与不同流量情况下的瞬时流速资料,计算了时均流速的垂线分布,并与指数和对数流速分布公式计算的结果进行了比较分析。结果表明,黄陵庙水文断面不同垂线水流的时均流速分布符合对数与指数分布规律。然而,在不同水流与边界条件下,其指数公式中的指数大小与对数公式中的有关参数有所不同。通过对黄陵庙水文断面垂线流速分布特性的研究,丰富了对天然河流垂线流速分布规律的认识。     

HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF VERTICAL VORTEX AT HYDRAULIC INTAKES

The trace of vertical vortex flow at hydraulic intakes is of the shape of spiral lines,which was observed in the presented experiments with the tracer technique. It represents the fluid particles flow spirally from the water surface to the underwater and rotate around the vortex-axis multi-cycle. This process is similar to the movement of screw. To describe the multi-circle spiral characteristics under the axisymmetric condition,the vertical vortex would change not only in the radial direction but also in the axial direction. The improved formulae for three velocity components for the vertical vortex flow were deduced by using the method of separation of variables in this article. In the improved formulae,the velocity components are the functions of the radial and axial coordinates,so the multi-circle spiral flow of vertical vortex could be simulated. The calculated and measured results for the vertical vortex flow were compared and the causes of errors were analyzed.     

BIAS ERRORS INDUCED BY CONCENTRATION GRADIENT IN SEDI- MENT-LADEN FLOW MEASUREMENT WITH PTV

Sediment-laden flow measurement with Particle Tracking Velocimetry (PTV) introduces a series of finite-sized sampling bins along the vertical of the flow. Instantaneous velocities are collected at each bin and a significantly large sample is established to evaluate mean and root mean square (rms) velocities of the flow. Due to the presence of concentration gradient, the established sample for the solid phase involves more data from the lower part of the sampling bin than from the upper part. The concentration effect causes bias errors in the measured mean and rms velocities when velocity varies across the bin. These bias errors are analytically quantified in this study based on simplified linear velocity and concentration distributions. Typical bulk flow characteristics from sediment-laden flow measurements are used to demonstrate rough estimation of the error magnitude. Results indicate that the mean velocity is underestimated while the rms velocity is overestimated in the ensemble-averaged measurement. The extent of deviation is commensurate with the bin size and the rate of concentration gradient. Procedures are proposed to assist determining an appropriate sampling bin size in certain error limits.     

多路水深流速自动采集系统设计与应用

针对河工模型试验中多点流速自动测量的需要,设计了一种多点水深流速同步自动采集系统。系统由计算机通过RS485总线与多台水深流速仪相连,组成多点水深流速自动测量。水深流速仪能够自动测量当前水深,并根据测得的水深和规定的测量法则,如1点法、3点法、5点法等,自动对流速传感器进行垂线定位和流速采集。系统通过串行通信方式控制各台水深流速仪,实现各垂线流速的同步测量、数据传输、显示、保存和查询功能,并能自动生成需要的测量记录报表。该系统显著提高了模型试验断面流速测量的效率和水深测量与定位的精度。     

大黑汀大坝垂直位移监测精度评定初探

原大黑汀大坝进行垂直位移监测时,在精度评定过程中,套用精度指标μkm和μ站的计算公式,将坝顶的全部测站合并作为一个测段(测站),存在一定的偏差,导致计算结果错误.针对该计算中的不足和问题,结合工程实际情况,提出一种新的精度评定方法,将固定的每2个标点间作为一段,参与精度指标计算.新方法更为合理、有效,能够对垂直位移监测的精度进行准确评定.