[發(fā)明專利]分解斷面流速法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010926328.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112305258A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京睿和致勝信息技術(shù)咨詢有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/24
• 分類號(hào): G01P5/24;G01P11/00
• 代理公司: 北京君泊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠(yuǎn)

本發(fā)明涉及水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了分解斷面流速法，包括以下步驟：步驟S1：在測(cè)流斷面上設(shè)置多條斷面垂線，以將測(cè)流斷面劃分為多個(gè)分解斷面，多個(gè)分解斷面的面積總和等于測(cè)流斷面的面積；步驟S2：利用聲學(xué)多普勒流速儀對(duì)多條斷面垂線進(jìn)行同步測(cè)流，得到斷面垂線流速數(shù)據(jù)；步驟S3：測(cè)量各個(gè)斷面垂線處水的深度，得到水深數(shù)據(jù)，同時(shí)，測(cè)量各個(gè)斷面垂線之間的間距，得到垂線間距離數(shù)據(jù)；步驟S5：將步驟S4中的垂線間距離數(shù)據(jù)與水深數(shù)據(jù)相乘，即可得垂線間面積數(shù)據(jù)；步驟S6：將步驟S5中的垂線間面積數(shù)據(jù)乘以步驟S2中的斷面垂線流速數(shù)據(jù)，即可得到分解斷面流量數(shù)據(jù)。該分解斷面流速法，可以有效保證分解斷面流速的測(cè)驗(yàn)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為分解斷面流速法。

背景技術(shù)

明渠流量測(cè)驗(yàn)通常采用轉(zhuǎn)子式流速儀、走航式聲學(xué)多普勒流速儀、定點(diǎn)式聲學(xué)多普勒流速儀等儀器。轉(zhuǎn)子式流速儀、走航式聲學(xué)多普勒流速儀測(cè)流已有比較成熟的流量計(jì)算方法，但是難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)流。定點(diǎn)式聲學(xué)多普勒流速儀可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)流，但是需要率定代表流速與斷面平均流速關(guān)系。

轉(zhuǎn)子式流速儀或聲學(xué)多普勒流速儀采用較少垂線測(cè)流，可以采用代表垂線法分析建立流速的單斷關(guān)系進(jìn)行測(cè)流。但是聲學(xué)多普勒定點(diǎn)橫向測(cè)驗(yàn)多個(gè)測(cè)點(diǎn)(單元)流速，如何計(jì)算代表流速還沒(méi)有一套方法。以往不依據(jù)水文測(cè)驗(yàn)和水力學(xué)的方法進(jìn)行斷面和流速分布分析，任意選擇一個(gè)區(qū)間測(cè)點(diǎn)流速采用平均計(jì)算代表流速，不能確定選擇區(qū)間的代表性如何，因此代表流速的誤差無(wú)法評(píng)判，造成了許多測(cè)站無(wú)法建立滿足水文規(guī)范的流速關(guān)系，建設(shè)了不少定點(diǎn)式聲學(xué)多普勒流速儀測(cè)流站難以投入使用。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了分解斷面流速法，具備斷面流速測(cè)驗(yàn)精度高的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，斷面流速測(cè)驗(yàn)誤差較大的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)斷面流速測(cè)驗(yàn)精度高的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：分解斷面流速法，包括以下步驟：

步驟S1：在測(cè)流斷面上設(shè)置多條斷面垂線，以將測(cè)流斷面劃分為多個(gè)分解斷面，多個(gè)分解斷面的面積總和等于測(cè)流斷面的面積；

步驟S2：利用聲學(xué)多普勒流速儀對(duì)多條斷面垂線進(jìn)行同步測(cè)流，得到斷面垂線流速數(shù)據(jù)；

步驟S3：測(cè)量各個(gè)斷面垂線處水的深度，得到水深數(shù)據(jù)，同時(shí)，測(cè)量各個(gè)斷面垂線之間的間距，得到垂線間距離數(shù)據(jù)；

步驟S5：將步驟S4中的垂線間距離數(shù)據(jù)與水深數(shù)據(jù)相乘，即可得垂線間面積數(shù)據(jù)；

步驟S6：將步驟S5中的垂線間面積數(shù)據(jù)乘以步驟S2中的斷面垂線流速數(shù)據(jù)，即可得到分解斷面流量數(shù)據(jù)，將多個(gè)分解斷面流量數(shù)據(jù)相加，即可得到測(cè)流斷面流量數(shù)據(jù)；

步驟S7：將步驟S6中的分解斷面流量數(shù)據(jù)除以步驟S1中分解斷面的面積，即可得分解斷面流速數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，分解斷面的個(gè)數(shù)為3-6個(gè)。

優(yōu)選的，所述步驟S2中，斷面垂線流速數(shù)據(jù)為相鄰兩個(gè)斷面垂線流速的平均值。

優(yōu)選的，所述步驟S3中，水深數(shù)據(jù)和垂線間距離數(shù)據(jù)均通過(guò)激光測(cè)距儀測(cè)量。

優(yōu)選的，所述步驟S3中水深數(shù)據(jù)為多次測(cè)量后的平均值。

優(yōu)選的，每個(gè)所述斷面垂線利用三點(diǎn)相對(duì)水深測(cè)流后，加權(quán)得到斷面垂線流速。

(三)有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了分解斷面流速法，具備以下有益效果：