[發明專利]一種沿江水文站流量實時監測方法

在審

• 申請號: 202010594291.7
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111707318A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 唐鴻盧;錢福軍;束長寶;孟令鵬;趙華杰;包加桐
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

一種沿江水文站流量實時監測方法，屬于水文監測技術領域，根據不同的結構類型、工情，確定不同的流量計算方法；基于不同類型閘站的流量計算公式，確定閘站現場測量單元的監測參數；確定自動測報系統監測參數的存儲頻率，實現流量的實時監測；本發明相比于傳統的人工流量監測方式，本發明通過計算機實現流量的實時在線測報，計算的流量值更接近真實值；實現流量數據實時上傳，水量自動統計，方便資料查詢和整編；大大減輕了測站人員的工作強度，減少了人工重復勞動，技術人員可集中精力做好閘站的安全檢查與維護工作，提高水文測報成果質量。

技術領域

本發明屬于水文監測技術領域，涉及一種水文站流量監測方法，具體的說是涉及一種針對沿江感潮段水文站流量實時監測方法。

背景技術

目前沿江水文系統已經實現水位、降水、蒸發等觀測項目的自動測報，但流量監測仍采用傳統人工測驗和報訊方式。目前人工流量監測主要是依靠普通流速儀測量、ADCP聲學多普勒測流儀等。

沿江水文站也利用水位-流量關系率定經驗公式法進行推流，但推流要對應閘門開高、水位數據。由于感潮段長江側水位變化如正弦波一樣起伏，人工推流復雜且工作量大。沿江開閘(機)期間水文站報送流量、水量信息時，以時效性為第一目標，報訊數據與最終的資料整編成果不一定一致。

上述傳統水文流量監測或人工推流方法，存在人工現場測量勞動強度大，測量成果要人工上傳等問題；且長江側水位受潮汐影響起伏較大，致使過閘流量不斷變化，流量監測的實時性與精確度無法保證，報汛成果精度不高，資料整編工作繁瑣；當河面有漂浮物，及遇有強降雨時開展測流，測量強度大，測驗人員安全保障難度較高。

發明內容

本發明是為了克服目前沿江感潮段水文站傳統流量測報方法的不足，提出一種沿江水文站流量實時監測方法，實現對水文站流量的實時自動測量、水量的自動統計、成果的自動上傳，提高流量和水量計算精確度，方便數據自動查詢，減輕測量強度和資料整編難度。

本發明的技術方案：一種沿江水文站流量實時監測方法，其特征在于：所述監測方法步驟如下：

(1)對沿江水文站的所有閘站，根據不同的結構類型、工情，確定不同的流量計算方法；

(1-1)采用水力因素法計算流量；對于閘孔流流態的閘站，采用淹沒式孔流計算公式：，即流量與閘門開啟寬度、閘門開啟高度、以及上下游水位差有關；對于閘堰流流態的閘站，采用淹沒式堰流計算公式：，即流量與閘門開啟寬度、閘上下游水頭、以及上下游水位差有關；

(1-2)采用一潮推流法計算流量；當閘門平水開、平水關，且一次開啟為堰流時，優先選擇一潮推流法進行一潮最大流量或平均流量計算，計算公式為：，即流量與上下游水位差以及開閘前穩定水頭有關；

(1-3)指數函數法推流；抽水站開機期間定時摘錄一個水位計算揚程，結合電功率與機組信息，根據經驗公式計算流量；對于抽水站，采用的計算公式，即流量與抽水站開機功率以及上下游水位差有關；

(2)基于不同類型閘站的流量計算公式，確定閘站現場測量單元的監測參數；

(2-1)對于閘孔流流態的水閘，需要監測閘門開啟寬度、閘門開啟高度、以及上下游水位差參數，對于閘堰流流態的閘站，需要監測閘門開啟寬度、閘上下游水頭、以及上下游水位差參數；

(2-2)對于抽水站，需要監測抽水站開機功率以及上下游水位差參數；

(2-3)搭建從閘站現場測量單元到水文局服務端的自動測報系統，實現將現場采集的閘位數據傳送至水文局的數據中心；

(3)確定自動測報系統監測參數的存儲頻率，每5分鐘采集一次水位信息入庫，同時以同頻率采集計算流量所需的數據，同步計算流量入庫，實現流量的實時監測。