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。     

MCGS组态软件及其在大型河工模型试验中的应用

在进行淮河干流正阳关至田家庵段河工模型自动检测与控制系统的研制工作中，我们首次将工控组态竽大型河工模型试验，取得了很好的效果。本文将结合该模型试验中自动测控系统的研制工作，对MCGS组态软件的特性及其在大型河工模型试验中的二次开发应用等内容作一简要的介绍。     

PhotoShop和AutoCAD软件在河工模型试验中的应用

将PhotoShop和AutoCAD软件相结合使用,可绘制直观的河道地形、流场和工程的叠加图形,并对绘制过程中可能出现的问题及解决方法进行了说明．所采用的方法简单易行,可广泛应用于河工模型试验研究中.     

河工模型试验测量与控制系统

本文介绍一套先进的、大型的、综合的水利河工模型试验测量与控制系统，该系统成功地应用于多项国家“八五”重点科技攻关项目，内容包括监测监控系统、计算机流量自动控制、水位自动控制以及流速、水位、波浪及拉压力等多点同步采集与处理系统。     

模型试验流量与水位自动控制系统研制

 鉴于购置价格昂贵,自主研发了模型流量及水位控 制系统。该系统由高精度电磁流量计、电动调节蝶阀、流量控制器、精密跟踪水位仪、水位 控制器与主控计算机构成。流量和水位控制器硬件结构均以单片机为核心,采用双积分高精 度A/D转换芯片进行数据采集,其软件设计采纳了嵌入式操作系统,并采用了自整定PID运算 单位。该系统改善了试验方法和手段,提高了测量和控制精度,其可靠性高、稳定性好,能 适应各种复杂恶劣的工作环境,系统已成功应用于生产实践,并可在水工及河工模型试验中 推广。     

河工模型试验供水供沙系统的自动化控制

介绍了一种采用自动化、智能化改造原来落后的河工模型试验供水供沙系统的成功方案。该方案包括自动供水系统与流量调节控制、尾水水位调节控制、自动加沙控制以及多对象多参量的综合协调控制。该系统实现了模型试验供水供沙全程自动控制,有效提高了试验效率和试验控制的精度。     

粒子图像测速技术在河工模型试验中的应用

近年来计算机图像处理技术有了很大的发展，已在许多生产、科研领域中得到广泛应用，粒子图像测速系统是该技术在河工模型表面流场测量中的应用，它将芯片技术、计算机技术、图像技术和数字信号技术等结合在一起，利用流体中跟随性较好的示踪粒子的成像来测量流体的速度，能实现对模型表面流场的实时采集、处理，最后生成流场矢量分布图，具有测量速度快、精度高、范围广的优点，该系统在南水北调中线穿黄河段河工模型流场测量中取得     

河工模型试验目标水位突降时尾门水位的控制

针对河工模型试验过程中目标水位下降幅度过大时可能造成尾门开启过度、流速急剧增加,从而导致动床地形冲毁的现象,提出了一种尾门平稳过渡控制的方法。即在试验开始阶段,停止尾门调节器PID(proportion-integration-differentiation)控制模式,采用逐步开启尾门,直至模型水位接近目标水位后再自动转入PID调节模式。在试验过程中,目标水位降幅超过设定的正常幅度后,调节器自动将目标水位变化分解为按阶梯逐步下降的过程,阶梯的幅度和持续时间可以根据实际模型事先整定。将新方法应用到长江防洪模型供水系统,并嵌入到尾门PID调节系统中。试验表明采用这些方法后,能有效抑制目标水位降幅过大时造成尾门的超调,保证了尾门水位的平稳过渡,并且有效提高了尾门控制的平稳性和试验系统的可靠性;新方法使得水位调节平衡的时间有所增加,应根据模型的特性,选择适当的控制参数。     

漳卫新河下东王险工段河工模型试验研究

漳卫新河下东王险工段位于河北省和山东省交界处,在河北省海兴县下东王村南.该险工段虽经过1971年的扩大治理,但在1977年过1050m~2/S流量时出现了险情、主流顶冲大堤, 为了根治该险工段,通过1:80的河工模型试验以确定该险工段新的整治措施,保证能在各级洪水下安全渡汛.本模型按起动流速相似设计,用潮汐不恒定流的数学模型进行全河道的水力因子计算,以实际洪痕高程来校验计算结果.达到精度要求,进而确定了该试验段上、下断面的流量及水位过程线.通过验证试验重演了流量Q=1050m~2/S洪水冲刷过程.达到与原型相同,确定冲淤时间比尺λ_t2和原型含沙量Q_tp2,然后在各级洪水下分别对现有的工程措施及修改措施的安全进行评估. 该修改措施业已应用在实际工程中,经过1990年5月实际过500m~3/S流量的观测,其结果与试验成果完全一致.     

河工模型量测与控制技术研究进展

对近年来河工模型量测与控制技术在研究进展进行回顾与评述，并介绍了作者的测控系统及其特点，对此类系统的各个主要组成部分，如流量、流速-水位测控和尾门、口门控制等进行比较归类，并简要介绍了作者最近研究成功的红外线流速传感器、分布式流速采集系统以及工控组态软件在河工模型测控系统中的应用效果。     

水位自动控制装置在公坪饮水安全工程中的应用

乡镇供水工程往往因设备简陋,管理很不方便,难以发挥经济效益。文章通过对公坪饮水安全工程中水位自动控制装置方案的比较与应用,说明了乡镇供水自动化所取得的效果。     

河工模型自动加沙控制系统设计与应用

河工模型进口悬移质加沙，多年来一直运用人工控制方法，为提高加沙精度和自动化水平，在南水北调穿黄工程河工模型上，设计了开发启动加沙控制系统，该系统以计算机控制技术为核心，辅以机电技术和阀门结构设计，实现了对整个试验过程的实时加沙控制，实际应用后，效果良好，具有推广价值。     

基于GA-Elman的河流水位预测方法研究

河流水位的变化过程是一个复杂的非线性过程,传统的神经网络预测存在误差较大、收敛速度慢、稳定性差等问题。为了实现对河流水位的有效预测,提出基于遗传算法(GA)优化Elman神经网络的河流水位预测模型。将GA与Elman网络进行有效结合,解决了单一Elman网络存在的不足。选取永定河的监测站点水文数据对河流水位进行预测与检验,并分别将其与Elman网络与BP网络预测结果进行对比。对比结果表明:GA-Elman水位预测模型的收敛速度快、精度高,可根据预测结果实现对水库、拦河闸合理调用,实现对河流水资源的有效配置,以满足灌溉、发电、防洪等工作的需求。     

实体模型试验在黄河治理中的应用

几十年来，黄河实体模型一直是研究和解决黄河复杂问题的重要手段之一，利用实体模型开展了大量泥沙学科的理论基础研究和治黄科研的应用基础研究。实体模型在水利工程规划与建设、河床演变与河道整治方面的基础研究、黄河下游洪水演进预报、黄河下游河道整治方案的论证、河道整治局部工程试验、河道整治工程新技术研究、挖河固堤试验研究、小浪底水库运用方式研究、黄河调水调沙试验以及数学模型研究等方面发挥了重要的作用。但是，实体模型建设还存在诸多问题：①缺乏系统性和整体性；②模型功能不全，难以满足“三条黄河”互动要求；③已有模型厅扩展性不强，测控系统不完善，量测技术相对落后，直接影响到试验的研究水平与成果质量。     

防洪工程及水位实时测控系统的研制与应用

介绍了防洪工程及水位实时测控系统研制的背景以及该系统微波监测前端设备、无线传输设备、显示终端和太阳能(或风力)发电机供电系统的配置情况,该系统的作用主要包括利用影像反映防洪工程及水位的实时状态、数据查阅及对比、提供可视化资料等方面.实际应用情况表明,该系统为防洪工程及水位观测提供了现代化的采集手段,具有较强的可靠性、时效性,有效减轻了一线观测人员的劳动强度,实现了河势、工情、险情及水尺观测的可视化.     

用PLC实现大坝廊道多电机排水控制

介绍了用PLC实现廊道多电机排水自动控制的组成、原理及功能 ,给出了深井泵与离心泵的控制区别。     

基于黄河预警流量的龙口枢纽最小下泄流量

龙口水利枢纽位于黄河干流万家寨和天桥两枢纽之间,合理确定其最小下泄流量,可提高下游龙门、潼关断面预警流量的保证程度,减少万家寨电站调峰不稳定流对下游取水口和电站的不利影响,提高梯级电站的综合效益,为维持黄河健康生命做出贡献。通过对万家寨、龙口、天桥等水利枢纽的长系列联合调节计算,分析提出了天桥水电站最小下泄流量应按190m^3／s控制,相应要求龙口最小下泄流量为60—130m^3／s。     

戈兰滩水电站水位流量关系分析

以戈兰滩水电站预可研、可研设计阶段水位流量关系分析计算为例,阐述了有、无实测流量资料条件下,水位流量关系低水部分拟合、高水部分外延的多种计算方法,总结了多种成果比较与合理性分析的重要性,尤其是在结果有差别时,不同的优选成果对水轮机选型、施工导流规模等的设计有较大的影响,进而影响水电站的效益。因此,如何确定可靠的水位流量关系显得十分重要。     

灰色自记忆模型在黄河凌汛水位预报中的应用

应用灰色自记忆模型,根据1957-2006年黄河内蒙古段巴彦高勒、三湖河口、头道拐3个水文站实测封冻期最高水位,建立了封冻期最高水位预测模型,并对2007-2011年封冻期最高水位进行了预测.结果表明:巴彦高勒、三湖河口、头道拐站预报合格率分别为66.7％、100％、83.3％,拟合合格率分别为90.7％、93.5％、91.1％.     

太浦闸泄洪对嘉北河网水位的影响分析

杭嘉湖地区是我国经济最发达地区之一,嘉北地区河网密布、地势低洼,近年来受地面沉降的影响,地面高程不断降低,合理分析太浦闸泄洪对嘉北河网水位的影响程度,对科学调度太湖洪水和减轻嘉北地区的洪涝灾害损失有着较为重要的实践意义。分析结果表明,当太浦闸泄洪量达到100m^3／s时,嘉兴北部水位抬升明显,平均约20cm。因此,太浦闸泄洪要根据嘉北地区的河网水位、潮水变化等情况进行科学合理的调度,将嘉北地区的洪涝灾害损失降低到最低程度。