宜昌站H-ADCP流量关系率定及应用

受葛洲坝和三峡水利工程的影响,宜昌站水位流量关系曲线局部变形或扭曲更加频繁。对合理选择流量测验时机和控制好测量数据代表性等提出了更高要求。针对传统测流方式存在的监测频次偏少、无法准确反映流量变化过程等问题,建立了H-ADCP在线测流系统。根据2017年收集的8个月测流资料,建立指标流速与断面平均流速线性回归模型,并结合水位和河底高程求得过水断面流量。将2018年H-ADCP测得的指标流速,用建好的线性关系进行推流,并检验模型合理性。与实测流量对比表明,该模型拟合效果较好,计算精度较高,可广泛应用于流量实时监测。     

侧扫雷达在线测流系统研究与应用

为加快水文监测新技术与装备在水文测报中的应用,在云南允景洪水文站建设了一套侧扫雷达在线测流系统示范应用站。侧扫雷达在线测流系统,通过非接触式雷达技术,实现对河流表面流场、网格点流速进行连续监测;结合同步监测水位,从而实现全天候、连续自动河流流量监测与数据传输。通过对侧扫雷达表面流速的分析,建立表面流速模型推算出的侧扫雷达断面平均流速与ADCP实测断面平均流速进行关系曲线检验,其系统误差、符号检验、适线检验、偏离数值检验及不确定度均为合格,侧扫雷达在线测流系统测验精度符合规范要求。     

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。     

基于H-ADCP的河道断面流速流量测算——以马房大桥在线流量站为例

在水文在线监测中，河道断面流速的准确测量是一项重要工作，由于断面流速的数据收集难度高、指标关系方程构建困难，现有的在线测流技术中流量计算误差较大。该文以广东省北江下游马房大桥在线流量站为例，采用基于H-ADCP的河道断面流速测量方式，并进行流量计算，将流量计算结果与船载走航式ADCP的实测结果进行比较分析，得出基于H-ADCP的河道断面流速测量和流量计算具有较高的测量精度，并且具有较好的时效性，能够满足水文测报的要求。     

潮流量在线监测方法与实践研究

潮流量测验是一项十分复杂的工作，采用常规流速仪测流技术，不能实时连续监测完整的潮流量过程。采用指标流速连续在线监测与走航式声学多普勒流速仪流量测验相结合的测验模式，通过指标流速与断面平均流速建立关系进行潮流量计算，可以实现潮流量在线监测。主要对潮流量在线监测模式、测验仪器及在深圳河应用做了研究分析，讨论了指标流速合理性分析方法，提出了通过指标流速与断面平均流速建立关系进行潮流量整编，并结合深圳河的潮流量在线监测应用情况提出了其应用前景。     

南京水文实验站ADCP流量测验方法改进研究

针对传统的ADCP走航式流量测验频次偏少、成本偏大等问题,南京水文实验站建设了ADCP在线测流系统,实现了流量的实时监测及全年流量的过程推求。在对系统简单介绍的基础上,与传统ADCP走航式测流进行比较,结果吻合。进一步研究了该系统的测量精度,根据实测流速的范围,将12次全潮水文测验分为流速较大和较小两种情况,并依次代入考虑不同指标流速的5种方案,分别进行计算。结果表明,模型中综合考虑垂线平均流速和水平平均流速的计算结果精度要优于只考虑某一单项指标流速的情况。在实际工作中,应尽量完整、准确地监测垂线平均流速和水平平均流速,使模拟值更加准确、有效。     

感潮河段流量在线监测系统精度控制方法分析

感潮河段水位流量时空变化复杂，可运用在线监测系统实现流量整编。为提高流量在线监测系统的测验精度，利用实测数据从代表流速精度控制、断面面积精度控制、代表流速拟合方案优选等3个方面对可能导致结果产生误差的因素进行分析。结果表明：通过合理比选代表流速位置、进行代表流速断面投影、适当延长定点ADCP测速历时、对数据进行平滑处理以及优化选择面积测量方式等，可以有效保证模型精度，满足水文整编规范要求。     

移动雷达波测流系统在张家坟水文站中的应用

针对张家坟水文站自动化水平不高、发生大洪水和高洪时漂浮物多、流速仪或ADCP无法入水测验及测流安全等问题,新建移动雷达波在线测流系统进行流量测验。分析了测流系统组成、测流原理,按照不同水位级布置测次,采用同期人工实测流量与移动雷达波测流系统施测流量进行比测率定分析,建立两者相关关系,率定流量系数,并进行误差分析,检验移动雷达波测流系统测流精度。比测率定结果表明,两者相关关系显著,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,在线测流设备各项指标符合《河流流量测验规范》要求,改善了水文站测验工作条件,减轻了站上人员的劳动强度,提升了水文资料时效性和准确性,解决了山区河流流量测验安全问题。     

H-ADP在线测流系统在乐昌站的应用分析

简要介绍H-ADP在线测流系统的测流原理及系统组成,通过在乐昌站的率定指标流速与断面平均流速的关系,分析推算断面流量,为该系统在实时监测河道流量中提供参考。     

多元线性回归法在雷达波测流系统中的应用分析——以黑河正义峡水文站为例

为提高雷达波测流系统的测量精度,采用正义峡水文站TEL-12双轨全自动雷达波在线测流系统实测资料,建立了计算断面平均流速的最小二乘多元线性回归模型。该模型输入量为水面测点流速和水位,输出量为不同水位级下断面平均流速的计算公式。结果表明：通过对该模型进行验证分析,发现该模型精度较高,可较好地应用于雷达波测流系统。研究成果可为雷达波测流系统的流量计算提供借鉴。     

ADCP流量测验随机误差分析Ⅰ：随机不确定度预测模型

本文对ADCP流速测验随机误差引起的流量测验随机误差进行了分析，考虑了表层及底层盲区流速插补引起的误差以及由于走航测验对单砰标准差的放大，给出了ADCP流量测验随机不确定度预测模型。该模型表明，影响ADCP流量测验随机不确定度的参数可以分为三类：即ADCP系统性能参数、河流水力参数、测验作业参数。本文详细地分析了ADCP系统性能参数对流量测验随机误差的影响。本文提出的随机不确定度预测模型可以用于指导ADCP流量测验作业以保证测验精度满足要求。     

河口、浅海ADCP定点海流观测资料的比较与整理

ADCP被广泛应用于断面流量测量，具有操作简单、结果直观、信息量大等显著的优点。通过对ADCP定点海流观测与传统流速仪海流观测的对比分析,提出在浅海水文测验中，对ADCP海流观测资料进行整理的一种方法，实现对ADCP观测数据进行选择性的冗余处理。     

ADCP与转子式流速仪在潮汐河段脉动性分析比较

为研究ADCP所测瞬时流速与LS25-1A型转子式流速仪以定点所测时段流速之间的关系，探讨瞬时流速的脉动规律，更好的为工程服务，2001年9月长江口水文水资源勘测局在苏通长江公路大桥桥址附近进行了ADCP与LS25-1A型流速仪的多种比测，得出：ADCP所测脉动流速、脉动强度变化属随机性质，为正态分布；在水面和0．2H，脉动强度较小，河底脉动强度较大；潮涨急时段脉动强度大于潮落急时段等结论。     

大型水利枢纽泄洪运行安全实时调控技术

针对长江上中游已建的大型水利枢纽泄洪运行中出现的不良水力特性及泄洪破坏等问题,系统研究了泄洪消能建筑物、坝区其他建筑物泄洪安全调控响应特性,进一步揭示了枢纽泄洪运行破坏的致灾机理,发展了减轻泄洪危害的精细调控技术,提出了智能快速评估方法,构建了泄洪安全监测及实时调控系统。以上评估方法及监测系统可对泄洪消能防护、空蚀、结构和场地振动、雾化等安全调控响应特性进行实时监测、预报、评估和优化调度。研究成果及相应技术可指导类似工程安全运行。     

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDIES OF HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF DISCHARGE TUNNEL WITH VORTEX DROP

The velocities at given points in the volute chamber,the contracted section and the vertical dropshaft of a discharge tunnel with vortex drop were measured by a small specially designed L-shaped tube,as Laser Doppler Velocimetry(LDV) or Particle Image Velocimetry(PIV) would not work there due to the special structure of the discharge tunnel with vortex drop.Hydraulic empirical formulas were proposed to predict the velocities and the angles of the velocities made with the vertical direction θ.The theoretical analysis results were in good agreement with experimental data.Therefore,the method proposed in this paper can be used to analyze related characteristics of discharge tunnels with vortex drop.Additionally,different model scales were considered to predict the cavitation characteristics on the wall of a dropshaft in practical engineering.     

滨海电厂温排水数值模拟研究现状

数值模拟是开展温排水研究工作的重要手段。主要对国内滨海电厂温排水数值模拟研究进行了回顾,分别就控制方程离散方法、网格设计、模型空间维度、是否考虑了斜压效应、参数选取、开边界处理方式、波浪影响等方面进行了讨论。应开展满足温排水影响后评估要求的实时预报模型的研发工作,为电厂温排水影响后评估工作提供技术基础;并探索温排水实时预报模型与数据同化方法相结合的技术手段,进一步提高温排水数值预报的技术水平。     

基于LOADEST和卡尔曼滤波的河流污染通量过程估算

针对当前国内水质低频监测的现状以及河流污染通量计算方法的缺陷,为了提高河流污染通量估算成果的合理性与可信度,将LOADEST污染通量估算模型与卡尔曼滤波校正算法相结合提出一种新的河流污染通量估算方法。基于LOADEST模型的污染通量过程预估,通过建立污染物通量与流量之间的回归方程,利用逐日高频流量数据预估出波动变化的逐日污染通量过程;基于卡尔曼滤波的污染通量过程校正,对通量实测值与基于LOADEST模型的通量预估值进行同化,减小最终估算值与实测值之间的误差。新方法应用于淮河干流蚌埠闸断面2012年污染通量的估算,氨氮和高锰酸盐指数通量过程的估算值与高频水污染联防监测值吻合较好,判定系数R~2分别为0.78和0.99,累计通量相对偏差分别为1.71%和5.57%。研究结果表明,新方法在不增加数据需求的同时能合理可信的估算河流污染通量的变化过程,可弥补月单值法、线性插值法、污染负荷过程模型法估算河流污染通量的不足与缺陷。     

混凝土坝变形组合预报模型的蛙跳建模方法

混凝土坝变形的影响因素多而复杂,监测数据包含大量的不确定性信息,因此依据多种建模方法建立的各单一模型的预报效果各不相同.组合模型能够弥补单一模型的局限性,如何在建模过程中使权重系数实时反映单一模型对监测信息的变化,是组合模型建模的关键.从优化极值角度考虑各单一模型中未知量与权重系数之间的相互性,利用蛙跳算法(SFLA)的分布式全局优化性能同步确定其值,提出相应的蛙跳优化建模方法.混凝土坝变形长期监测资料的应用表明,该方法具有良好的预报效果,简化了组合模型的确定过程,提高了模型的预报能力,为混凝土坝变形预报分析提供了新的计算方法.     

柴河水库大坝坝基渗流监测数据研究

柴河水库大坝右坝段坝基存在渗漏问题,为了水库大坝的安全建设和运行对大坝监测数据进行研究非常重要。采用逐步回归分析法对大坝坝基测压管多年监测数据建立了统计回归分析模型,计算结果表明,观测值与拟合值统计复相关系数较大,估计标准误差较小,模型有效地反映了坝基渗流的变化规律和发展趋势。为了监控大坝的安全运行和辅助决策,利用小波神经网络建立了有效的坝基渗流量预测模型,计算结果表明,该预测模型收敛速度较快、预测精度较高,能正确地模拟和预测大坝的渗流量。     

船闸输水系统流量系数计算方法分析

介绍了葛洲坝1号船闸原型观测资料和模型试验数据,从两方面的实测资料发现“流量系数”接近1.0或大于1.0。分析了产生这一结果的原因。证明“流量系数”大于1.0是成立的,但是这种“流量系数”的数值不能用来评价输水系统的优劣,应该指出,船闸中所指“流量系数”其实质是阀门断面流速系数,最后提出了船闸输水系统真实流量系数的计算方法。