非接触式雷达波测流系统在桑干河七一灌区中的应用

为了提高水文测流的效率和时效,开发无人值守自动测流系统非常必要。基于自动化控制理论,设计了非接触雷达波测流系统。该系统使用非接触式雷达波流速仪作为水面流速的测量传感器,能自动完成测流过程,具备优良的差错控制和系统辅助管理功能,可有效应对七一灌区无人值守的流量自动测量难题。

H-ADCP在沿海川东港闸水文站的比测率定研究

通过分析率定H-ADCP与流速仪及移动ADCP之间的关系,分析确定H-ADCP在沿海挡潮闸川东港闸水文站的应用范围,以实现范围内的流量报汛和整编应用,达到流量实时在线的目的。经过比测率定,得到代表流速V_(cp)和断面平均流速V的关系公式:V=1.050Vcp,同时根据规范进行高水上延及低水下延,最终确定H-ADCP代表流速应用范围为0.10~1.61m/s。

视频测流技术在汤溪水文站的应用研究

该文介绍了武大AiFlow视频测流技术在汤溪水文站的应用结果,以汤溪水文站2023年10月—2024年1月走航式ADCP实测结果与武大AiFlow视频测流数据进行率定分析,结果表明:断面流量系统误差为0.08%,随机不确定度为13.50%,关系曲线检验中的符号检验、适线检验、偏离数值检验均合格,符合《水文资料整编规范》(SL/T 247—2020)的规定要求,实现了水库出库流量的自动化监测需求,为现代化水文站建设及智慧水利数字孪生系统发展提供了有力支持。

双轨循环式雷达波在线测流系统设计

利用现有流量测验设备(水文缆道、拖曳式ADCP)在对流速快、陡涨陡落的山溪性河流进行监测时操作极为困难且历时不可控。考虑到移动雷达波不直接接触和扰动(或破坏)水流结构可以实现自动精确监测,研究设计了一种双轨循环式雷达波在线测流系统。该测流方式安全快捷,尤其适用于河道高洪流量测验,可实现水文断面流量的即时、稳定在线监测,能够解决水文测站人员不足、工作强度大、高洪期间测验工作较为危险等问题。

PCA-MLP神经网络模型在黄河宁夏段径流预测中的应用

为提高短时间尺度的月径流量预测效果并简化神经网络模型结构,将主成分分析(PCA)和多层感知器神经网络(MLP)相结合,构建PCA-MLP神经网络模型预测汛期月径流量。模型首先采用主成分分析法确定影响径流量的主要影响因子,再将主要影响因子数据输入MLP神经网络模型,预测月径流量数据。将宁夏青铜峡水文站2010—2019年汛期的月径流量和影响因子数据作为训练样本训练神经网络模型,以2020—2022年汛期月径流量和影响因子数据作为检验样本进行对比分析。预测结果表明:目前影响汛期径流量的因素主要是历史径流和气候特征,检验集预测结果确定性系数为0.851,模型可为宁夏汛期月径流量预测提供相应指导。

基于非接触式流量计算方法的明渠断面流量计算分析

考虑到渠道断面与水流中垂线流速相近,垂线水面处与平均流速之比恒定的情况,研究提出非接触式水面一点计算方法,可以利用断面面积、中垂线水面流速与该恒定值参数计算明渠断面流量,通过对锦州市某排水泵站矩形明渠的流速和流量系数α进行抛物线拟合分析。结果表明,该渠道流量系数α为0.86,实测流量与使用该流量系数确定的流量相差较小,说明水面一点法的精准度较高,对明渠流量测算具有较好适用性,可为其他灌区快速测流及实时监测排水泵站工程渠道流量提供一种新的途径。

辽宁地区水文站流量间测误差比对分析

为提高辽宁地区水文站流量测验的时效性,以辽宁地区汤山城水文站为具体实例,探讨流量间测的误差和可行性。结果表明:汤山城站低水位每年关系线与综合线最大偏离值误差在1.4%~14.1%之间,中水位在3.2%~9.8%之间,高水位在1.4%~4.4%之间,均满足GB 50179-2015《河流流量测验规范》规定的最大偏离值误差允许范围内,可实行流量间测。研究成果对于提高水文站流量测流方式改变提供参考价值。

基于逻辑回归模型的流量计算方法优选

在推求水位流量关系时,不同水流状况适用的计算方法往往不同。为自动优选流量计算方法,以新安江水库库区街口水文站为研究对象,提出了基于逻辑回归模型的流量计算方法优选模型。分别采用二线能坡法和落差指数法进行流量计算,借用逻辑回归模型的大数据分析,依据实时水流状况进行流量计算结果优选,并根据率定结果自我学习,不断优化参数,提升优选准确率。结果表明:新安江水库库区回流状况的准确判定对流量计算结果精度影响较大,模型能够依据实时的上下游水位差、代表线流速等水流状况判断当前水流是否出现回流,从而智能优选流量计算方法。该方法推流结果合理,精度高于单一算法。

讨赖河嘉峪关(闸下)站的流量监测分析

在特殊水流运动和河段边界变化条件下,进行嘉峪关(闸下)站的测站控制和断面控制特性理论分析,在基本测验断面冲淤变化和断面产生横比降情形下,研究应用中泓浮标法流量监测的方法,并且得出了水位—中泓浮标系数之间数学关系式,有效解决了浮标系数选用靠经验系数的弊端,为该站解决极端状况下大洪水流量监测提供准确的数据支撑。

莱芜水文站测验断面水位流量关系定线分析

临时曲线法是水文测站在确定水位流量关系时的常用方法,在采用临时曲线法定线时,经常会出现反曲现象,以及确定多条临时曲线时,相邻曲线流量不接头的问题。本文以莱芜水文站为例,根据2022年实测水位、流量资料,提出了消除反曲以及使相邻曲线流量接头的一些思路和方法。

引黄济青青岛段渠道断面流速测量与分析

论述了采用实时动态测量技术(RTK)和手持式流速仪进行渠道断面流速测量的方法,并结合地理信息系统(GIS)技术进行数据处理和成图,旨在通过对引黄济青青岛段渠道流速和流量的精确测量,更好地评估渠道水文动态,为水资源的合理利用和环境保护以及突发水质安全应急响应提供数据支持,为渠道的运行管理、水资源调配和环境保护提供科学依据。

洮河碌曲水文站流速仪水面与半深流速系数确定方法研究

基于洮河碌曲水文站2019年5-6月观测试验,收集分析缆道流速仪观测数据,对碌曲水文站流速仪水面系数与半深流速系数确定方法及过程进行研究,结果表明:计算确定的流速仪水面系数为0.85,半深流速系数值为0.95。通过进行合理性分析,碌曲站水面系数和半深流速系数的系统误差分别为0.2%和0.4%,均在在-2.0%~1%允许范围内,符合规范技术要求,证明计算结果合理,水面流速系数和半深流速系数可以应用于实际测流工作中。

侧扫雷达测流系统在大江大河流量测验中的应用探究

文章通过分析侧扫雷达测流系统在石角水文站流量测验中的应用情况,进一步探究侧扫雷达在河道流量测验中的比测分析方法及适用边界条件,为侧扫雷达测流系统在大江大河流量测验,尤其在超标准洪水测验中的应用推广提供经验参考。

水文现代化流量自动监测设备比测应用研究及展望

新仪器新设备推广应用是新时期水文现代化发展的一个方向。为锚定水文高质量发展目标,聚焦水文主责主业,解决流量自动监测难、投产应用少的问题,通过明确比测方法和评判标准,对山东省自动监测现状进行分析,并以三个典型代表站为例,分析H-ADCP、V-ADCP二线能坡法、固定雷达测流系统等自动监测设备比测情况,并进行判定,结果显示精度满足规范要求可以投产推广应用。最后进行误差分析,总结经验,提出建议和展望,对山东省流量自动监测推广具有借鉴意义。

走航ADCP原理解析和实战比测结果研究

随着水文现代化建设需要,为探索高标准、高精度和高效率的测验方法,推广使用声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)十分必要。目前,国内ADCP核心技术达不到世界领先水平,软件、硬件研发能力不足,阻碍了国产ADCP的应用。为推广ADCP和正确认识国内外差距,研究采用逆向思维,从ADCP使用者的角度出发,解读了ADCP的工作原理,并在高流速、高沙动底、低流速和感潮等复杂水域,反向研究了多种ADCP的测量精度和可靠性,为国内ADCP研发和技术升级提供真实用户反馈。研究表明:在高沙动底条件下,外接GPS罗经时,国内外多款设备精度可靠;在中低流速下,中海达的设备在精度、灵敏度和稳定性方面虽处于国内先进水平,但是相对进口设备还存在宏观差距,尤其是在低流速领域;国外的软硬件更先进,换能器体积、频率和稳定性均领先国产设备,软件算力、功能和自动化程度也比国产设备出色。经过多次比测总结,把国内外ADCP软硬件和算法上的差距转化为宏观上的数据差异,更直接地展示出各ADCP的实战性能。同时,总结了ADCP应用中的难点问题,为水文测验提供了参照,以全面提升未来的水文测验能力。

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。

基于马尔可夫链对非饱和土壤水热迁移驱动力的研究

文章针对受热土壤水分、温度变化的不确定性,应用加权马尔可夫链预测法以初始含水率为5%,加热温度为40℃的中砂含水率及温度变化情况为例,对土体水热迁移的两大驱动因素在距离热源不同位置的作用机制进行了研究。结果表明越靠近热源,温度梯度越成为驱动水热迁移这一过程的主因;越远离热源,含水率梯度越是水热迁移的主要驱动因素。

石泉水文站ADCP(m9)与转子式流速仪测流对比分析应用

石泉水文站断面情况复杂特殊,其上下游均受水库发电调节影响,并且左岸有天然支流汇入,在测流时转子式流速仪会出现流量很小或者为“0”的偏差,数据失去代表性。为满足测验任务要求,采用ADCP(m9)进行测验,对ADCP(m9)与转子式流速仪的测验结果进行对比分析。分析结果可作为防洪评价流量计算、水文流量资料整编和汇编编印的资料依据。

超声波时差法在泗安水库测流中的应用

为解决泗安水库入库流量监测中存在的交通不便、监测设施与人力缺乏等问题,依据超声波时差法原理,结合上游行政交接断面水文特性,采用四声路超声波换能器等设备实现前端数据自动监测,由公式换算后得出实时入库流量。通过对在线监测数据进行比对测量、曲线检验等处理,验证该技术准确可靠,其监测精度满足专用站测验要求。

封冻期以半江资料推求全断面流量的方法探索

本文通过封冻期半江一侧流量测验与全江流量测验的数据对比分析,探讨仅利用封冻期半江一侧的流量测验资料推求全断面流量的可行性,用来解决特殊情况下无法开展全断面流量测验问题,以确保资料的连续性与完整性。