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如何精准测量流量断面?

来源:http://maxinno.com/ │ 发表时间:2019-07-11 | 浏览数:载入中...


上海铂拓能源科技有限公司是一家专业从事能源存储、工业节能改造、新能源汽车热管理、流量计先进材料应用以及特殊工况用仪器仪表系统解决方案的科技型企业。

随着人口的增长和经济的发展,日益增长的用水需求与水资源短缺之间的矛盾越来越严重,水资源短缺已经成为全球性的问题。如何提高水的使用效率成为了促进社会可持续发展的迫切需要。而对于河流流量的监测则是对水资源进行调度和充分利用的基础。


另一方面,在防洪、防汛的过程中,也需要进行河流流量的测量和监测。在上游所监测的流量数据通常是下游地区进行泄洪、调度、分流等决策重要依据的一部分。除此之外,对于水文、生态和环保的科学研究课题来说,有时需要研究降水、地表水(江河湖泊以及水库、溪流、沟渠等)地下水之间的循环、转换的规律以及自然河流的自净等自然恢复功能的规律,均需要进行流量监测。

桂圆直播在线免费看片 因此,如何准确地测量流量,在现今水环境监测和发展中起着越来越重要的作用。


在对灌区或河道进行流量测量时,无外乎用接触式超声波测流方案和非接触式雷达测流方案。超声波方案通过超声波对水中悬浮物的多普勒效应实现流速测量,如图1所示;而雷达方案则通过雷达波在水体表面的多普勒效应实现表面流速测量,但雷达流速仪需要通过特定的模型算法(与断面粗糙度、坡度、断面形状、水位深度均相关)将表面流速转化为断面流速,测量示意图如图2所示。


桂圆直播在线免费看片 两种方案在进行流量计算时,除了上述流速测量值外,均需要测流断面的面积,而过流断面面积取决于水位和断面形状。水位可通过水下的压力式水位计或者安装立杆上的雷达水位计测量获取,而断面形状的获取则有多种方案可选。当流速和断面面积都具备后,通过流速面积法即可求得断面的瞬时流量(此流量通常为体积流量,如需流体的质量流量,还需要对流体的密度进行测量)。

渠道断面测量通常沿渠道/河道中心轴线用皮尺量出渠道的里程,从0+000桩号开始,每隔20米标上一个横断面桩号,有重要水利附属设施或渠道地形变化较大的地方增加横断面桩号。用水准仪从首级控制点引测高程到断面中桩,由此整理各中桩里程和高程成图便得到渠道纵断面图。然后进行横断面测量,通常横断面测量有二种方法:第一种是实地丈量法,即从中桩开始向横断面两侧用两把直尺垂直相交量出地形线上各点的间距和高差,整理数据绘成横断面,这种方法要求施测人员必须测量到断面上各特征点;第二种方法是实地丈量结合全站仪测量,在地势平坦易于行走的地方采用实地丈量法,其它位置则采用全站仪测量,其优点是省时省力,尤其可解决高边坡上施测人员无法丈量断面的难题。


桂圆直播在线免费看片 对于渠道一直有水的情况,可以考虑利用水下多波束设备进行断面测量。多波束测深系统能同时发射数十个相邻的窄波束,配合微处理器精确测出,并以图像显示一定宽度的渠道深度、范围、形状以及渠底的地貌。

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