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。

船行波对H-ADCP影响分析研究

作为当今世界上最先进的测流仪器,水平式声学多普勒流速剖面仪(Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler,H-ADCP)因其精度高、速度快等突出优势在河流中的应用越来越广泛,但在航运业发达地区,由于受船行波的影响,很难得到稳定可靠的流速数据,阻碍了HADCP在平原河网地区的应用和推广。目前技术上很难做到完全消除船行波的影响,本文将HADCP应用在平原河网地区对流速进行测量,并分析了船行波对测量精度的影响。从H-ADCP设备选型、测量和安装方式、测量预处理、数据后处理等多方面入手,可以有效消减船行波对H-ADCP的影响,从而提高测流精度。同时,通过实验测量断面一天内平均流速变化情况,得到受船行波影响后的流速波形,然后采用数据处理手段,验证了所提方法的可行性。

感潮河道H-ADCP代表流速优选

在感潮河道使用H-ADCP进行流量测验时,代表流速对测验精度具有较大影响。为进一步提高流量测验精度,以黄浦江三和水文站为例,采用区间均值法和权重系数法分别计算代表流速,并以涨、落潮代表流速关系最优为目标,分别构建多目标优化模型以选出最优的代表流速。采用NSGA-Ⅱ算法和TOPSIS法对模型进行求解,并对结果进行了关系线检验及精度分析。结果表明:基于两种方法建立的涨、落潮代表流速关系线的系统误差和随机不确定度均满足三类精度站的定线精度要求。但是,相较于区间均值法,基于权重系数法求解的目标函数值整体上更小,且系统误差和随机不确定度均更小。因此,在感潮河道使用H-ADCP时,建议选用权重系数法计算涨、落潮代表流速。

草堰水文站H-ADCP流量测验比测分析

通过比测建立H-ADCP代表流速与断面平均流速的相关关系并进行三种检验、定线精度分析,确定H-ADCP生产应用的可行性。草堰水文站采用走航式ADCP进行H-ADCP流量比测,对H-ADCP代表流速与断面平均流速关系线进行定线精度和合理性评定,结果可应用于草堰水文站的流量测验、报汛及资料整编,实现草堰水文站在线流量自动测验,可为水文测报方式改革提供技术支撑。

双探头H-ADCP在线流量监测系统在西江黄金水道流量监测的应用初探——以梧州水文站为例

梧州水文站上游约2000 m是干流浔江与支流桂江交汇处,下游170 m为云龙大桥,水流形态复杂,实现流量在线监测是一大难题。尝试基于回波强度判断H-ADCP单元流速的有效性,通过建立双探头H-ADCP不同单元流速组合计算的指标流量与断面流量模型及水量计算分析来研究双探头H-ADCP在线流量监测系统在西江黄金水道梧州水文站河段的适用性。结果表明,水位在3.29~22.31 m,指标流量在3270~39500 m^(3)/s时双探头H-ADCP在线流量监测系统可在梧州水文站应用。

H-ADCP在受水利工程影响河道流量监测的应用研究

为提高受水利工程影响测验断面推流精度,提升H-ADCP流量在线监测系统水平,以梅铺水文站为例,探讨H-ADCP在受回水顶托及上下游电站调蓄综合影响下,通过一元三点插值法建立代表流速相关关系曲线以及最小二乘法建立的多元回归模型的可行性,以及不同方式推求流量的精度和过程差异。

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。

高可信度H-ADCP流量自动监测系统关键技术研究与应用

当前H-ADCP在我国得到广泛应用,特别是长江中下游平原河网地区,已成为水文流量测验的重要组成部分。但普遍缺乏对测流原始数据的分析检验,导致测流精度及成果可信度不高,以及比测率定工作繁杂等问题,影响HADCP的进一步推广应用。针对上述问题,根据H-ADCP测流原理,结合平原河网地区及感潮河段水文特性,提出了一种基于国产测控平台的高可信度H-ADCP流量自动监测和分析处理系统设计方案,具有测流原始数据分析处理、测流支架自动升降、比测率定分析等功能。经实践应用,可有效识别和剔除异常测流数据,提高流量监测成果精度,值得推广应用。同时,展望了旋转扫描和多高层联合扫描两种新技术路线。

H-ADCP回波强度分析算法研究与应用

平原河道普遍存在行船、淤积等问题,对换能器发射的声束产生遮挡,从而导致测流精度受到影响。因此,在对太湖流域47个水平声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)在线测流站点声束遮挡情况分析的基础上,提出了一套H-ADCP回波强度分析算法,实现对H-ADCP在线自动测流的状态监测,自动剔除遮挡测次、发现断面淤积等声束遮挡问题,以辅助测站运行维护工作开展,保障在线测流数据有效性。

望亭(立交)水文站H-ADCP自动测流系统率定分析

通过对望亭(立交)水文站H-ADCP测量资料和人工实测流量资料的对比分析,结合H-ADCP仪器特性,采用指标流速法,对H-ADCP与缆道流速仪法测量的断面流速的关系进行率定,定线精度符合规范要求。在此基础上,对比测数据进行误差统计,给出流速公式,最终使仪器在线测量数据满足实用要求。

H-ADCP在珠江三角洲思贤滘测流中的应用

本文通过H-ADCP在思贤滘测流的实例,介绍了作为新的测流技术的H-ADCP的一些基本情况,并根据H-ADCP在思贤滘测流监测中的初步应用效果,表明H-ADCP性能稳定,所监测数据基本能够反映出思贤的复杂水流特性,且能够发挥实时在线监测的功能,在复杂的珠三角河网地区具有很好的推广应用价值。

H-ADCP在平原水网区河道站流量测验中的应用试验

研究了H-ADCP在平原水网区河道站流量测验中的适应性:通过与缆道流速仪法同步测量,分析仪器在不同安装高度、不同水位级、不同水流情势下,对河道流量测验的影响,掌握应用H-ADCP测得流量与缆道流速仪法测得流量之间的变化关系。正确应用H-ADCP进行河道流量测验,实现河道流量在线监测和数据远程传输,推进水文测验自动化建设进程。

复杂水情下H-ADCP流量在线监测推流方法

为提高受水利工程影响测验断面推流精度及提升H-ADCP流量在线监测系统水平,综合考虑仪器入水深、落差等因素,建立多元线性回归模型推算断面平均流速,利用最小二乘法求解模型参数;同时针对小流量下推流精度低的问题,充分考虑相关性较强的单个流速网格单元,采用机器学习中的LASSO回归模型进行参数估计,充分挖掘每个网格流速与实测断面平均流速的关系,构建推流方案。汉江流域白河水文站的应用结果表明,该方法推流成果满足规范要求,可为白河水文站及类似受水利工程影响测站的H-ADCP推流方案构建提供参考。

定点式H-ADCP自动监测数据的处理

定点式声学多普勒流速仪(ADCP)已广泛应用于江苏省河道流量自动监测中。但对于通航河道而言,由于受船行波影响,定点式横向声学多普勒流速仪(H-ADCP)船行波自动监测数据紊乱现象严重,无法准确应用于水情报汛和资料整编。本文基于"特异值"的定义和判别方法,通过构建定点式H-ADCP自动监测数据的分析模型,遴选出不受船行波或其它因素影响的流量自动监测数据,进而为流量的水情报汛与资料整编提供技术支撑。

基于VB的H-ADCP率定程序的研发与应用

H-ADCP测流系统在国内得到了广泛的应用,H-ADCP代表流速与实测断面平均流速关系的率定精度,决定了H-ADCP自动化测流的精度。目前,国内H-ADCP代表流速的单元区间选择仍采用人工方式,存在一定的误差,如何最优化的自动率定H-ADCP代表流速与实测断面平均流速的问题还有待进一步研究解决。通过用VB6.0编程对存储在Excel表内的H-ADCP单元流速和实测断面平均流速数据进行统计分析,在国内首次实现了代表流速单元区间的自动最优化选择,提高了率定精度,具有重要的推广应用价值。

H-ADCP回归方程拟合及应用系统的研究

文中以H-ADCP测流技术以及最小二乘法为基础,提出了在一定水位及指标流速范围下的回归方程拟合系统的系统结构。结合H-ADCP的特点及实际需求,以及.NET开发环境设计开发了H-ADCP回归方程拟合及应用系统。系统根据H-ADCP采集的单元流速,通过函数计算得到指标流速。在不同的水位及指标流速范围下利用最小二乘法以及回归方程的计算与分析可以确定,H-ADCP的指标流速与断面平均流速的一元二次性关系,从而拟合出指标流速与断面平均流速的回归方程。结合相关系数选择合适的回归方程应用于流量的计算,借助指标流速与断面平均流速的相关系数分析进行推求相应的断面流量。系统的建设不仅给实际的断面平均流量的计算提供了有效方法,而且对测流及资料整编等方面提供了重要的技术支持。

H-ADCP实时流量在线监测系统研究

三峡-葛洲坝区间由于受到水库调度影响,水流条件复杂,传统流量测验手段远远不能满足防汛报汛需求。在长江水利委员会水平式声学多普勒流速仪(Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler,H-ADCP)在线流速监测数据基础上,运用小波分析技术提取指标流速,利用人工神经网络处理指标流速与断面平均流速的非线性映射关系,建立H-ADCP实时流量在线监测系统,利用该系统可以实时推算出三峡-葛洲坝区间断面流量,为防汛报汛和水文资料整编提供及时、准确的水文情报。

H-ADCP流量在线监测方案在高坝洲的应用与改进

高坝洲水文站的水位流量关系,受上游水利工程调蓄、长江回水顶托、测站控制不佳的综合影响,关系点据散乱。经过试验,采用H-ADCP在线流量监测为主,水文缆道测验连时序法作补充,基本解决了该站的流量过程监测。在主洪道上修建H-ADCP监测台,实现了该站的流量在线监测。为水位流量关系复杂的测站,提供了流量在线监测的成功范例。

H-ADCP安装方式应用介绍

介绍H-ADCP的特点和基本原理,对H-ADCP的安装方式进行了介绍和分析,并对各种安装方式的优缺点进行了比较,介绍了这三种安装方式在实际应用中的使用情况。

H-ADCP在山东典型灌区自动化测水系统中的应用

采用实测资料分析的办法,对声学多普勒流量仪H-ADCP在山东典型灌区自动化测水系统中的应用进行了分析和评价。研究结果表明,H-ADCP集智能性、先进性、实用性于一体,其工作原理适合黄河水体测验。H-ADCP在山东典型灌区的成功应用,大大提高了灌区信息采集的准确性以及传输的时效性,取得了良好的应用效果,具有示范作用和推广价值。