摘要:受安岚高速公路建设影响,六口水文站目前测流工作受到严重影响,本局上报了《关于六口水文站临时测报方案》:流量小于50m3/s利用缆道流速仪法或走航式ADCP(M9)进行测流,大于50m3/s在基下600m临时断面宋溪沟大桥利用手持雷达测速枪测流的方案。根据省局勘测处商讨意见,需要在现状条件下开展流速仪与ADCP、流速仪与手持雷达测速枪的比测工作,确定ADCP和手持雷达测速枪流量系数。
关键词:ADCP;手持雷达测速枪;流量系数;比测分析
一、概况
1.1流域概况和测站简介
岚河流域全长153km,流域面积2130km2,距河口里程47km。多年平均降水量1054mm,多年平均径流量12.53亿m3,多年平均输沙量77.83万吨;最大流量2470m3/s,4出现在2017年9月25日,最大含沙量143kg/m3,出现在1982年7月21日。六口站设立于1981年1月,位于岚皋县六口乡六口村,观测资料自1981年1月至今,控制流域面积1749km2,至河口距离47km。
1.2测验河段
测验河段基本顺直,右岸上游为岩石陡岸,下游为浆砌石河堤,左岸为自然岸坡,断面基本呈“U”型,河床由沙卵石组成。
二、比测工作开展情况
2.1比测方法
利用流速仪法和ADCP施测流速变化过程,分别建立水位流量关系曲线,然后换算关系曲线之间系数,确定走航式ADCP流量系数。
流速仪与手持雷达测速枪比测。流速仪挂载在缆道铅鱼上测流与基本断面水位建立水位流量关系曲线;手持雷达测速枪在基下600m处宋溪沟大桥上测流与基本断面建立水位流量关系曲线,然后换算两曲线之间系数,确定手持雷达测速枪流量系数。
2.2比测仪器
流速仪,本次选用LS25-3A型流速仪在水文缆道上测流;走航式ADCP,本次采用M9型走航式ADCP ;手持雷达测速枪,SVR型和Pro Ⅱ型。
2.3实测流量
4月2日,5月6日至5月8日我局由勘测科技术人员与六口站工作人员联合开展了比测工作。比测期间,用流速仪测得6次流量资料,用ADCP测得6次流量资料,用SVR和Pro Ⅱ型手持雷达测速枪各测得6次流量资料。
三、比测资料分析计算
3.1走航式ADCP流量系数分析计算
(1)水位流量关系图定线及检验
因为河道水位受上游电站开关闸影响,变化较频繁,流速仪测流和ADCP测流时间不同步,无法用单次流量对比分析。故本次分析工作用流速仪和ADCP测流资料分别单独定线,用线上流量对比分析ADCP流量系数。流速仪、ADCP水位流量关系曲线图见下图1。
从图1可以看出,流速仪、ADCP测流流量数据变化较小,点据分布形态较好,所定水位流量关系曲线重合。
(2)水面系数分析计算
因流速仪和ADCP测流流量所定水位流量关系曲线重合,即同级水位所对应的流量一样大,故ADCP流量系数为1.0。
3.2手持雷达测速枪流量系数分析计算
(1)水位流量关系图定线及检验
因为河道水位受上游电站开关闸影响,变化较频繁,流速仪测流和手持雷达测速枪测流断面相距较远且时间不同步,无法用单次流量对比分析。故本次分析工作用流速仪和手持雷达测速枪测流资料分别单独定线,用线上流量对比分析手持雷达测速枪测流水面系数。SVR、Pro Ⅱ型手持雷达测速枪定水位流量关系图见图1。
从图1可以看出,SVR、Pro Ⅱ型手持雷达测速枪测流流量数据变化较小,点据分布形态较好,所定水位流量关系曲线重合。
(2)水面系数分析计算
在上述所定两条水位流量关系曲线上查不同水位对应的流量,求出其流量比值,见表1。从表1中可以看出不同水位级流量比值系数变化较小,为方便计算取流量系数平均值0.87作为SVR和Pro Ⅱ型手持雷达测速枪测流流量系数。
表1 SVR(Pro Ⅱ型)手持雷达测速枪测流流量系数计算表
四、结论
1.本次比测试验分析工作测验断面选取合理,采用仪器质量可靠,测量数据真实可靠。
2.分析方法合理,所定水位流量关系曲线符合规范要求。
3.经分析计算, ADCP流量系数取1.0,SVR和Pro Ⅱ型手持雷达测速枪流量系数取0.87。
4.本次ADCP试验分析结果适用于水位在371.00m~372.70m之间,流量在5.0~120m3/s之间;SVR和Pro Ⅱ型手持雷达测速枪试验分析结果适用于水位在371.80m~372.80m之间,流量在50~150m3/s之间。
参考文献:
[1]《水文普通测量规范》(SL 58-93)
[2]《水位观测标准》(GBJ 138-90)
[3]《水文巡测规范》(SL 195-97)
[4]《水文缆道测验规范》(SD 121-84)
[5]《水文资料整编规范》(SL 247-1999)
论文作者:白龙军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/22
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