攀枝花水文站移动式智能雷达测流系统应用.pdf
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1、2023年6 月引用格式:陈细润,石永恩.攀枝花水文站移动式智能雷达测流系统应用J.水利水电快报,2 0 2 344(S1):6 1-6 4.水利水电快报EWRHI第 44 卷增刊 1攀枝花水文站移动式智能雷达测流系统应用陈细润,石永恩(长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局攀枝花分局,四川攀枝花6 17 0 0 0)摘要:为研究攀枝花水文站移动式智能雷达测流系统(以下简称“雷达测流系统”)与传统测流方法之间的关系,利用攀枝花站水文缆道流速仪法与雷达测流系统同步比测流量,分析两种仪器在不同水位级下的流量关系。结果表明:水位9 9 4.0 0 m以上的流量比测成果符合相关规范要求,可应用于
2、攀枝花站高洪流量在线监测;9 9 4.0 0 m以下的流量比测成果随机不确定度偏大,不符合要求。在水位变化较大时,传统测流时间较长,影响单次流量测验精度,而雷达测流系统具有测流时间短、非接触式、全自动运行、易维护、安全等优势,能弥补传统测验方法的缺陷。研究成果可为攀枝花站高洪流量测验提供新的测验方法。关键词:移动式智能雷达测流系统;非接触式;流量在线监测;攀枝花水文站中图法分类号:P335文章编号:10 0 6-0 0 8 1(2 0 2 3)S1-0061-040 引 言攀枝花水文站是雅江汇人金沙江前的重要控制站。受上游11km处金沙水电站蓄放水影响,攀枝花站水位涨落较大。传统测流方法耗费时
3、间长,水位变幅大,影响单次流量测验精度,从而影响水位流量整编定线与相应流量报汛精度。该站安装的移动式智能雷达测流系统(以下简称“雷达测流系统”)具有测流时间短等优势,能在短时间内完成流量测验,弥补传统测验时间长导致流量精度不高的缺陷。本文利用水文缆道流速仪法与雷达测流系统比测流量,建立两者之间的关系,确定相关系数,通过雷达流量换算流速仪测量流量,提高在水位变化较大时流量测验的精度,为国家防汛抗旱及水资源监督管理提供更加科学、准确的基础数据。1雷达测流系统1.1测流原理测流系统由雷达小车、控制单元、供电单元、运行缆道和平台软件等5 个部分构成。雷达小车下的电波流速仪采用多普勒效应原理测流体表面流
4、速。当雷达波与接收体(即探头和反射体)之间有收稿日期:2 0 2 2 -0 9 -0 5作者简介:陈细润,男,工程师,主要从事水文测验工作。E-mail:文献标志码:AD0I:10.15974/ki.slsdkb.2023.S1.018相对运动时,回声的频率有所改变,这种频率变化称为频移,即多普勒效应。当雷达流速仪与水体以相对速度发生相对运动时,雷达流速仪所收到的电磁波频率与雷达自身所发出的电磁波频率有所不同,此频率差称为多普勒频移。通过雷达发射固定频率的电磁波与接收被测流体表面反射回来的电磁波两者之间的频率差,经过相关计算得到流体表面的流速2 ,进而计算断面流量。1.2工作方式攀枝花水文站安
5、装的雷达测流系统,是一种新型的水面流速监测产品,利用两根水平架设的钢绳作为雷达小车运行导轨,通过控制单元将用户设定的测流参数(如垂线起点距、测流时间等)和测流指令经无线电台发送至雷达小车。雷达小车收到指令后,按照指令要求依次运行到各测流垂线位置,启动雷达流速仪进行流速测量,并及时将流速数据通过无线电台发送给系统控制单元。控制单元同时采集水位数据,完成流量计算,并将流量数据通过4G(G PR S)网络发送至服务器平台软件,从而实现断面无人值守自动测流2 。测流完成后,装载雷达流速仪的小车自动返回仪器室内充电,等待下次测量,.61.2023年6 月2流量比测2.1比测站点介绍攀枝花水文站位于四川省
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