超声波流速仪在凌海水文站的应用设想.docx

1、超声波岛速仪狂凌海水又站的应用漫憩辽宁省水文水资源勘测局锦州分局王新刚颜玲林国辉摘要本文介绍锦州汝.海水丈站的基本情况以及多普勒流速流量仪基本原理，通过时测流断面的判定以及历年洪水资料与仪器性能的比较,达到正式应用的目的。一、凌海水文站概况测站基本情况表站址:辽宁省凌海市大凌河饿新胜街流域:大凌河水系:大凌河河名:大凌河测验精度类别一类设站年月1934年9月泥$二类集水面积(Km2)23048水质监测基本站距河口距离(Km)46本站为国家垂点水文站，按线性原则设立.位于大凌河下游，属大河控制站。测验河段顺直长约500m.河心有沙滩.并有杂草.枯水时形成多股水流，流心偏左，洪水时居中。中水河宽约

2、700m.洪水时水面宽约950m°河床为细沙,左右岸为大坝.断面冲淤变化较大。基本水尺断面处为沈山铁路桥，下游约700m处有沈山公路桥一座。水位流址关系中高水多为绳套线.低水因受沈山公路桥F闸门控制影响，水位代表性欠佳，水位流域关系不好.多为过程线。历年基下700米临时测流断面。由于有闸门和桥下路基.断面稳定。选取近S0年凌海站水位、流量、流速资料进行分析。历年水位流量特征值表年份G高G低QmaxQminQ仪Q浮AmaxVmaxHmaxQsmaxQsmin196017.9216.46(1420)(3.15)286133010402.442.375700(0)1961693619500

3、.101481590(828)2.521.77904(0)196220.1916133002.5825712900(3580)6.014.443420000196319.6615.93108006.6013001010()(3060)5.004.95347001.56196418.5516.5161404.687126090(1810)5.13174002.82196519.006955404.605625540(1530)5.13134004.11196618.659534003.565043360(H50)4.652.651670001.8419671417.1410102.2050310

4、105662.632.06558000.50519683916.9411400.3633911106593.451.5650000(0)196920.3298108000.7212201150027607.146.90391000(0)197018.158013906.8136613905333.922.2278500(0)19713117.189202.612387894042.9038300(0)19724816.7914300.00519914006344.081.8669600(0)1973783920900.18119020207534.002.8334500(0)197418.61

5、)7.0016301.00110014805024.002.22271000.441975623514901.8589815505903.792.26419000.8019762916.984502.204503172.052.10127000.22197719.6417.1260205.902720587022104.416.701810000.76197817.98042975.0()2962062.211.766190,0.16197918.781016806.00115016708013.B3.46408001.0719804216.667831.347874772.322.00323

6、002.28198108422550.552472411.892.2071100.73198239054480.1130643204672.902.249990(0)198373008760.0507557602.934.9i11000198421.0515.98920001440903028604.607.20277000)98519.1016.1412703.001260J1402.726.0053600198618.58256792.306804962.354.1821400198747365632.385612843.213.3027000199518.5154113012.41100

7、8111.842.001996677414705.5914708628802.332.20199751589052.335905612.023.102840199820.2816.6060.005.7747705330(2070)4.234.92968()199917.80361160.56102116(188)1.552.66104200094河干18501850.0132211.432.66141200170连底冻27802782142.323.70447200238连底冻64.2061.11021.2920616.213680.0813595772.482.20

8、1250200417.64321150.01111175.42.551.94317200518.104128802852852.792.68510200617.852292.61.2192.668.21.781.96147200718.612140403984522.773.208334.3220087623.5941.205815392.343.2011903.31二、超声波流速仪原理及应用范围采用超声多普勒原理.在河河、溪流、明渠及大型管道中.测最水的流速与水位深度。仪器适于在溪流、饮用水、污水、共至海水中测址相关参数。仪器测量正向和逆向的流动状态，并旦可以编程计算明渠中的流量以及总流fi

9、t.广泛应用于环境监测、水文应用、海洋研究等各个领域。流速范围：-5M6.5M双向测R分辨率Jmm/s箱度：0.5%水深范围：05m或010.05m(最小叮测流速水深：2cm)分辨率：lmm精度：0.1%温度测髭范围：-3480T分辨率：0.氏流量实时测最的流速x由实时测献的水深计算出的流体横截面积=瞬时流量(公式:瞬时流速Vx流体横截面积S=瞬时流量Q)输出并记录:流体横截面枳，瞬时流员.累积流依(上接第359页)下游缺水断流.也会引起下游绿洲的沙漠化。本线调绘期间笔者也曾目晞了村庄附近有过度放牧的区域沙害明显重于其他地段的实例。4. 风沙对铁路工程的危害由于沙的松散性和风的吹蚀及撮运作用.

10、风沙给供路修筑和运营养护带来一系列困难、复杂的间题.如用沙修筑的路基容易受到风蚀，风沙对机车、车辆和逋讯设备的廓托等。4.1沙埋:线路两侧活动沙粒被大风气流扬起并带走，遇到路堤、道非、轨枕、轨道等阻挡，使大址堆积下来，轻则道床积沙引起拱道或低接头等病害,重则掩埋线路.造成列车缓行和脱轨等煎大行车事故。4.2风蚀:沙筑路基因缺乏粘性，结构疏松，如不采取有效防护措施.极易受到风蚀.特别是路堤的路肩部分.严求时，路府被吹空.轨枕外露，危及行车安全。4.3磨蚀:气流中沙粒具有较大能15.对机车，车辆及通讯设备进行撞击和磨蚀.甚至堵塞油眼.造成机件严重麝耗。特别是在戈壁风沙流地区，由于风力强大，地表坚硬

11、,沙粒的反弹高度可达5m3兰新、南扳线戈壁地段.由于粗大沙粒的冲击磨蚀，致使水泥电杆被打磨、电线磨损、车厢外部油漆磨光.一次特大风过后，常造成严重损失。5. 风沙地区勘测要点及选线原则.(1) 宜采用综合勘察方法.前期充分利用遥感图像地质解译或借助google地图大致了解沙漠分布以轴助选线.查明沙漠的成因、严敢程度分类、分布及线路所处的沙漠部位；(2) 通过不同时期遥感图像地质解译.了解沙丘移动的动态情况；(3) 夜明沿线风沙地貌(风蚀地貌、风积地貌、风沙流地貌)待征，划分线路通过地段沙丘、沙地的类型和分布情况；(4) 7解地表水、地下水分布和埋藏情况,判明有无造林条件；三、结语河流流量测量是

12、水文工作者的重:要任务之一。传统的河流流诂方法包括人工船测.桥测.缆道测量.和涉水测量等。其基本原理是在测流断而上布设多条垂线。在每条垂线处测量水深并用流速仪测敏一至几个点的流速仪从而得到线平均流速。进而得到断面而积和断而平均流速。流量则由断面面积和断面平均流速的乘积得到。由于凌海水文站临时测流断面稳定，并旦从历年水文特征值来看，超声波流速仪的适用范闱的保证率超过90%,但能否使用还需该站的水文各项数据与超声波流速仪测得数据相比对的结果进一步的分析。这里不做详解.如果能在该站使用，那么测验条件将大大改善,可随时随地收集水文信息。(5) 了解沿线风沙活动规律、危宙程度、防风固沙的成功经验及教训；(6) 搜集沿线气温、蒸发、降水、风向、川I速及其出现频率延续时间、能见度、风沙日数等资料；(7) 配合有关专业调查沙生植物生态特征，了解林带的树种，配置宽度及防沙效果；(8) 线路应娃避严重风沙地段，不宜深入大沙漠的内部.宜选择在轻微风沙地段及风蚀洼地、沿古河床、山前平原潜水溢出带或凸型地带、防风林带内侧通过；(9) 线路应避开山地陡坡积沙地段.宜选在山地背风侧风影部分以外的地段通过；(10) 线路走向宜顺宜,与主导风,向平行.采用域方,避免采用零断面和路堑；(1】)线路应与当地防风沙规划相结合,宜选择在地下水埋藏较浅、接近水源和防护材料产地之