亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        關(guān)于小流域河道電波流速儀安裝方法的探討

        2021-01-25 03:39:38汪隆德唐訓(xùn)海
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年5期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)

        汪隆德,唐訓(xùn)海

        (四川省遂寧水文水資源勘測局,四川 遂寧 629000)

        當(dāng)前,隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及新時(shí)期治水思路和水利工作總基調(diào)細(xì)化,水文在防洪減災(zāi)作用已由大江大河逐漸向中小河流方向并重拓展。但中小河流眾多、千差萬別,受各種建站自然條件影響,已成為落實(shí)新時(shí)期治水思路的難題。目前,可用于流量在線監(jiān)測設(shè)備主要有H-ADCP、超聲波時(shí)差法、電波流速儀、側(cè)掃雷達(dá)和高速攝像圖像法等,但對小流域河流而言,多數(shù)設(shè)備都難發(fā)揮作用。

        我們通過對任隆水文站的建設(shè),認(rèn)為電波流速儀是最能滿足生產(chǎn)、安裝最便捷的成熟設(shè)備。

        1 電波流速儀原理

        電波流速儀是利用雷達(dá)(Radio Detection And Ranging,縮寫RDAR)對被偵測移動(dòng)物體產(chǎn)生多普勒(Dopple)效應(yīng)原理。工作時(shí)利用持續(xù)不斷發(fā)射無線電波,當(dāng)無線電波在行進(jìn)過程中碰到物體產(chǎn)生反射,而反彈回來電磁波波長會(huì)隨著所碰到的物體的移動(dòng)狀態(tài)而改變,通過對波長的分析計(jì)算,便可得知被測物體與雷達(dá)之間的相對移動(dòng)速度。若無線電波遇到被測物體為固定不動(dòng)的,那么反彈回來的電波波長就不會(huì)發(fā)生改變。

        基于這個(gè)原理,我們可以在被監(jiān)測斷面布設(shè)1 個(gè)或多個(gè)雷達(dá)測速探頭對水面流速變化進(jìn)行監(jiān)測,從而實(shí)現(xiàn)對斷面流量的在線監(jiān)測。

        2 現(xiàn)階段電波流速儀流量測驗(yàn)應(yīng)用主要方式

        目前電波流速儀測流方式眾多,歸結(jié)起來有如下幾種:第一種是基于“指標(biāo)流速法”,在水流比較集中陡坎岸邊(基巖、水工建筑)或橋面上采用懸臂式安裝,通過施測斷面流量率定出指標(biāo)流速系數(shù)。第二種是基于“指標(biāo)流速法”和“水面浮標(biāo)法”,將設(shè)備安裝在水文纜道上,用于高洪測驗(yàn),若要實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測,需將纜道運(yùn)行至已經(jīng)分析的固定垂線位置,但對纜道繩索易產(chǎn)生疲勞。第三種是基于“水面浮標(biāo)法”而單獨(dú)在河道上架設(shè)1 套單軌或雙軌自動(dòng)巡測電波測流系統(tǒng),但系統(tǒng)抗風(fēng)能力較差。第四種是利用跨河建筑,如在公路橋上安裝多個(gè)電波流速探頭,實(shí)現(xiàn)全斷面定點(diǎn)監(jiān)測,易受橋墩紊流或阻水影響。

        以上四種安裝是當(dāng)前用得最多的,各有千秋,不詳述優(yōu)缺。

        3 河段和斷面的選擇

        3.1 斷面穩(wěn)定

        與其他在線測流方式一樣,電波流速儀也必須靠借用斷面,準(zhǔn)確的過水面積是準(zhǔn)確計(jì)算斷面流量的基礎(chǔ)。因此斷面的穩(wěn)定是應(yīng)用的基本條件。

        3.2 流態(tài)相對穩(wěn)定

        不論是單點(diǎn)流速法還是多點(diǎn)流速法,電波流速儀所測流速都是對斷面流速具有穩(wěn)定代表性的指標(biāo)流速,盡管這種代表性可能隨水位變化而改變,但在同級水位時(shí)應(yīng)是穩(wěn)定的。只有穩(wěn)定的關(guān)系存在,將所測流速作為指標(biāo)流速才有實(shí)際意義。因此要求河床縱橫斷面都應(yīng)穩(wěn)定,河床糙率、比降應(yīng)不因洪水而有較大改變。

        3.3 具有足夠的水面流速

        如果我們羅列各種型號電波流速儀的技術(shù)參數(shù)會(huì)發(fā)現(xiàn),其最低理論測速一般可達(dá)厘米級。但當(dāng)天然水面流速真只有厘米級時(shí),它就缺少了足以對電波反射并帶有多普勒頻偏波的能力。這也是先前我們認(rèn)識不到位時(shí)往往應(yīng)用電波流速儀測流失敗的原因。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),電波流速儀測流要獲得穩(wěn)定的成果,其水面測點(diǎn)流速>0.3m/s。

        下面作者就遂寧市任隆水文站電波流速儀在線監(jiān)測設(shè)計(jì)和安裝作一個(gè)回顧性的探討。

        表1

        圖1

        表2 任隆水文站河段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表

        4 任隆水文站

        4.1 地理位置

        位于蓬溪縣任隆鎮(zhèn)寨子壩村,集鎮(zhèn)所在地。東經(jīng)105°45′35″,北緯 30°32′15″。交通通訊較發(fā)達(dá),集鎮(zhèn)地面高程320.00m~322.00m,一般都低于321.00m。

        4.2 水文特征

        荷葉溪屬涪江一級支流,流域面積207km2,站點(diǎn)位置以上河長20.9km,集水面積64.8km2,流域平均坡降3.53‰,距河口26km。流域坡面較陡,匯流短,陡漲陡落。

        4.3 河道特征

        擬選河段順直長度約60m,兩岸頂寬25.5m。左右岸均為條石堡坎,左坡比1:7.25;右坡比1:5.85。河床由礫巖、淤泥、浮土構(gòu)成,河道上下各有一個(gè)反向彎道,下游橋面高程與集鎮(zhèn)街道高程基本一致,約320.75m。

        4.4 斷面資料

        任隆水文站大斷面資料(見表1 和圖1)。

        4.5 洪水計(jì)算及資料來源:(1)蓬溪?dú)庀笳?957~2009年實(shí)測最大24 小時(shí)暴雨資料。(2)借用鄰近中小流域吉安河(李子溪)設(shè)立的趙家祠水文站。

        設(shè)計(jì)洪水計(jì)算采用暴雨洪水推理公式法,并用趙家祠水文站歷史資料進(jìn)行復(fù)核,結(jié)論如表2、表3:

        表3 設(shè)計(jì)洪水位成果表

        因集鎮(zhèn)堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇,堤頂高程為320.64m(右岸)。當(dāng)發(fā)生超10 年洪水時(shí),洪水會(huì)漫過堤防,形成內(nèi)澇。

        4.6 現(xiàn)狀分析

        基于任隆水文站擬選位置和周邊環(huán)境及邊界條件,若利用上下游路橋安裝固定電波流速儀,經(jīng)勘查有如下問題:(1)上游橋:橋面高程322.65m,能滿足P=2%洪水測洪和設(shè)備安裝,但橋建在“∽”彎道中間,水流紊亂,不滿足《河道流量測驗(yàn)規(guī)范》(GB50179-2015)中對測驗(yàn)河段選擇規(guī)定。(2)下游橋:橋面高程321.12m,中央有一橋墩,此橋也建在河道向右轉(zhuǎn)臨界段上,水流紊亂。當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),橋的底部距水面較近,易阻塞,形成壅水,水位流量關(guān)系差。(3)場鎮(zhèn)外河道:通過衛(wèi)星影像地圖搜索順直可選河道,經(jīng)實(shí)地踏勘,能布設(shè)水文測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備的順直河段極少,且兩岸樹木茂密,屬基本農(nóng)田耕地,無堤防設(shè)施,洪水期間漫灘較遠(yuǎn)。

        鑒于以上原因,采用自建過河設(shè)施實(shí)施建站測驗(yàn)。

        圖2

        4.7 設(shè)計(jì)

        (1)構(gòu)造柱設(shè)計(jì)。構(gòu)造柱基礎(chǔ)嵌入基巖深度≥0.5m,平面布設(shè)為“大方腳”型,右岸2200mm×3200mm(順?biāo)?500mm,左岸 2700mm×3200mm(順?biāo)?000mm,兩岸構(gòu)造柱高度均為3850mm。為便于雨量器和北斗衛(wèi)星天線和太陽能電池板的安裝,特對右岸構(gòu)造柱頂部平臺進(jìn)行加寬設(shè)計(jì),面積為1200mm(順?biāo)?000mm。(2)鋼架梁設(shè)計(jì)。架梁結(jié)構(gòu)(400mm×400mm)×23600mm,材料采用等邊角鋼L30mm×30mm×4mm,共分3 段,高碳鋼螺栓聯(lián)結(jié)。為確保鋼架梁不因自重而發(fā)生應(yīng)力曲變,在架梁上方增設(shè)一根DN140mm×δ8mm 無縫鋼管弧形拱梁(R=4400mm),用拱梁懸吊架梁,懸吊采用Φ20 鍍鋅元鋼,聯(lián)結(jié)采用可調(diào)收“花籃螺栓”,保證鋼架梁穩(wěn)定。(3)監(jiān)測設(shè)備設(shè)計(jì)。流量監(jiān)測基于“水面浮標(biāo)法”,因此在架梁上等距安裝4 套固定電波流速儀(錐形雷達(dá):SV-3 型,標(biāo)稱測速范圍:0.20~18.00m/s,頻率:Ka 波段 34.7GHz,功率 50MW,發(fā)射角 12°)和 1 套雷達(dá)水位計(jì)(距右岸起點(diǎn)距0.0 點(diǎn)13.0m),4 套固定電波流速儀發(fā)射頭全部面向下游正對流線,發(fā)射波中心線與水平夾角4°。安裝點(diǎn)距0.0m 點(diǎn)分別為 4.25m、9.45m、14.25m、18.25m,安裝高程均為323.00m。右岸構(gòu)造柱頂部分別安裝有翻斗雨量計(jì)1 臺,一體化北斗衛(wèi)星天線1 只和80w 單晶硅太陽能電池板1 塊。(4)簡易手搖纜道設(shè)計(jì)。為便于對固定電波流速儀所測水面系數(shù)率定和校核工作,在兩岸構(gòu)造柱下游方向增設(shè)1 套簡易手搖纜道用于牽引走航式ADCP 進(jìn)行率定。(5)儀器房設(shè)計(jì)。因建設(shè)條件限制,無法修筑專門儀器房,但受城市地面箱變啟示,設(shè)計(jì)箱變儀器房,幾何尺寸為1600mm×1000mm×1900mm 坡屋面頂,箱變基礎(chǔ)距地面600mm,為磚砌,內(nèi)空外實(shí),承重板為砼現(xiàn)澆,預(yù)留通訊電纜進(jìn)出孔,確保線路安全。(6)其他設(shè)施設(shè)計(jì)。水尺、水準(zhǔn)點(diǎn)、避雷等均按大綱完成設(shè)計(jì)(略)。

        圖3

        4.8 設(shè)計(jì)成果展示

        表4 任隆水文站建站以來歷次洪峰水位及比測資料

        圖4

        如圖 2、圖 3 所示。

        4.9 資料分析

        項(xiàng)目于2018 年4 月底完成建設(shè)運(yùn)行至今,其中2019.10~2020.06 為河道改造施工期,系統(tǒng)停運(yùn)。迄今有8 次低水過程,ADCP 巡測 4 次,詳見表 4。

        為探討電波流速儀在線流量技術(shù),我們采用巡測時(shí)電波流速儀生成流量與ADCP 實(shí)測流量同步對比分析,結(jié)果如圖4。

        式中:Q實(shí)代表 ADCP 流量;Q虛代表固定式電波流速儀按照“水面浮標(biāo)法”生成流量,R2代表兩數(shù)據(jù)系列的相關(guān)性。

        從分析可看成,兩數(shù)據(jù)系列符合全相關(guān)特點(diǎn)。如果以走航式ADCP 流量Q實(shí)為假定真值,即固定式電波流速儀Q虛對真值流量趨勢做到了完全忠實(shí)的反映。Q虛與Q實(shí)在比測水位級范圍內(nèi)呈直線關(guān)系,如果不考慮截距 0.3105,則Q虛大于Q實(shí),這說明水面流速大于斷面平均流速,符合斷面水流分布物理規(guī)律且比值也符合經(jīng)驗(yàn)值。截距可認(rèn)為是兩種截然不同傳感方式所產(chǎn)生的差,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),流速越低這種差越明顯,鑒于電波流速儀主要應(yīng)用于水面流速>0.3m/s,而對于以防洪為目的的站不會(huì)帶來不可接受的影響。

        當(dāng)然由于比測次數(shù)太少,上述結(jié)論是否準(zhǔn)確還需下一步的比測和分析給以證實(shí)。但初步證實(shí)了所選斷面控制較好的判斷。

        3 結(jié)論

        本設(shè)計(jì)雖是2014 年12 月為遂寧市中小河流水文站建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容之一,針對受建站條件限制而實(shí)施的因地制宜辦法,對解決今后類似問題提供參考,特別是對流域面積在200km2以下易發(fā)山區(qū)性河流或水資源監(jiān)測河道、生態(tài)流量監(jiān)測河道、人工明渠等可以借鑒,若條件允許也可以采用鋼架支柱。

        同時(shí),從初步分析成果可以得出如下結(jié)論:根據(jù)測驗(yàn)條件選擇一種或多種適合的測驗(yàn)儀器和測驗(yàn)方法,可最大程度發(fā)揮現(xiàn)代測流設(shè)備效能,實(shí)現(xiàn)無人值守在線監(jiān)測,為水文自動(dòng)測報(bào)奠定基礎(chǔ)。另外,我們也可以得出如下結(jié)論:現(xiàn)代測流站點(diǎn)的選擇、設(shè)計(jì)和建設(shè)應(yīng)從硬件(如本站的過河設(shè)施、采用的儀器)、軟件(流量生成的方法、比測率定手段)等多方綜合考慮,就可實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。

        猜你喜歡
        設(shè)計(jì)
        二十四節(jié)氣在平面廣告設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
        何為設(shè)計(jì)的守護(hù)之道?
        《豐收的喜悅展示設(shè)計(jì)》
        流行色(2020年1期)2020-04-28 11:16:38
        基于PWM的伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        電子制作(2019年19期)2019-11-23 08:41:36
        基于89C52的32只三色LED搖搖棒設(shè)計(jì)
        電子制作(2019年15期)2019-08-27 01:11:50
        基于ICL8038的波形發(fā)生器仿真設(shè)計(jì)
        電子制作(2019年7期)2019-04-25 13:18:16
        瞞天過海——仿生設(shè)計(jì)萌到家
        設(shè)計(jì)秀
        海峽姐妹(2017年7期)2017-07-31 19:08:17
        有種設(shè)計(jì)叫而專
        Coco薇(2017年5期)2017-06-05 08:53:16
        從平面設(shè)計(jì)到“設(shè)計(jì)健康”
        商周刊(2017年26期)2017-04-25 08:13:04
        亚洲国产av中文字幕| 大伊香蕉在线精品视频75| 欧美一欧美一区二三区性| 日本中文字幕av网址| 青青草成人在线播放视频| 人禽交 欧美 网站| 亚洲 欧美 综合 另类 中字 | 精品久久人人爽天天玩人人妻| 99精品免费视频| 少妇高潮精品正在线播放| 蜜臀av在线观看| 国产精品成人一区二区三区| 91久久国产情侣真实对白| 亚洲熟妇一区二区蜜桃在线观看| 国产av夜夜欢一区二区三区| 国产亚洲精久久久久久无码77777| 日本一区免费喷水| 最新国产女主播在线观看| 免费无码中文字幕a级毛片| 亚洲欧美另类自拍| 日本精品久久中文字幕| 久久免费看黄a级毛片| 国产在线视频一区二区三区| 午夜久久精品国产亚洲av| 日韩一二三四区在线观看| 午夜裸体性播放| 亚洲一区日韩无码| 黄色三级国产在线观看| 国产香蕉视频在线播放| 1000部夫妻午夜免费| 亚洲AV永久无码精品一区二国| 精品亚洲一区中文字幕精品| 奇米影视第四色首页| 日韩我不卡| 伊人久久亚洲综合av影院| 成人免费无码大片a毛片抽搐色欲| 成人性生交大片免费看r| 蜜桃网站在线免费观看视频| 亚洲中文字幕人妻av在线| 国产性生交xxxxx免费| 亚洲av永久青草无码精品|