超聲波流速儀在凌海水文站的應(yīng)用設(shè)想.docx

1、超聲波島速儀狂凌海水又站的應(yīng)用漫憩遼寧省水文水資源勘測(cè)局錦州分局王新剛顏玲林國輝摘要本文介紹錦州汝.海水丈站的基本情況以及多普勒流速流量儀基本原理，通過時(shí)測(cè)流斷面的判定以及歷年洪水資料與儀器性能的比較,達(dá)到正式應(yīng)用的目的。一、凌海水文站概況測(cè)站基本情況表站址:遼寧省凌海市大凌河餓新勝街流域:大凌河水系:大凌河河名:大凌河測(cè)驗(yàn)精度類別一類設(shè)站年月1934年9月泥$二類集水面積(Km2)23048水質(zhì)監(jiān)測(cè)基本站距河口距離(Km)46本站為國家垂點(diǎn)水文站，按線性原則設(shè)立.位于大凌河下游，屬大河控制站。測(cè)驗(yàn)河段順直長約500m.河心有沙灘.并有雜草.枯水時(shí)形成多股水流，流心偏左，洪水時(shí)居中。中水河寬約

2、700m.洪水時(shí)水面寬約950m°河床為細(xì)沙,左右岸為大壩.斷面沖淤變化較大?；舅邤嗝嫣帪樯蛏借F路橋，下游約700m處有沈山公路橋一座。水位流址關(guān)系中高水多為繩套線.低水因受沈山公路橋F閘門控制影響，水位代表性欠佳，水位流域關(guān)系不好.多為過程線。歷年基下700米臨時(shí)測(cè)流斷面。由于有閘門和橋下路基.斷面穩(wěn)定。選取近S0年凌海站水位、流量、流速資料進(jìn)行分析。歷年水位流量特征值表年份G高G低QmaxQminQ儀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連底凍27802782142.323.70447200238連底凍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、超聲波流速儀原理及應(yīng)用范圍采用超聲多普勒原理.在河河、溪流、明渠及大型管道中.測(cè)最水的流速與水位深度。儀器適于在溪流、飲用水、污水、共至海水中測(cè)址相關(guān)參數(shù)。儀器測(cè)量正向和逆向的流動(dòng)狀態(tài)，并旦可以編程計(jì)算明渠中的流量以及總流fi

9、t.廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、水文應(yīng)用、海洋研究等各個(gè)領(lǐng)域。流速范圍：-5M6.5M雙向測(cè)R分辨率Jmm/s箱度：0.5%水深范圍：05m或010.05m(最小叮測(cè)流速水深：2cm)分辨率：lmm精度：0.1%溫度測(cè)髭范圍：-3480T分辨率：0.氏流量實(shí)時(shí)測(cè)最的流速x由實(shí)時(shí)測(cè)獻(xiàn)的水深計(jì)算出的流體橫截面積=瞬時(shí)流量(公式:瞬時(shí)流速Vx流體橫截面積S=瞬時(shí)流量Q)輸出并記錄:流體橫截面枳，瞬時(shí)流員.累積流依(上接第359頁)下游缺水?dāng)嗔?也會(huì)引起下游綠洲的沙漠化。本線調(diào)繪期間筆者也曾目晞了村莊附近有過度放牧的區(qū)域沙害明顯重于其他地段的實(shí)例。4. 風(fēng)沙對(duì)鐵路工程的危害由于沙的松散性和風(fēng)的吹蝕及撮運(yùn)作用.

10、風(fēng)沙給供路修筑和運(yùn)營養(yǎng)護(hù)帶來一系列困難、復(fù)雜的間題.如用沙修筑的路基容易受到風(fēng)蝕，風(fēng)沙對(duì)機(jī)車、車輛和逋訊設(shè)備的廓托等。4.1沙埋:線路兩側(cè)活動(dòng)沙粒被大風(fēng)氣流揚(yáng)起并帶走，遇到路堤、道非、軌枕、軌道等阻擋，使大址堆積下來，輕則道床積沙引起拱道或低接頭等病害,重則掩埋線路.造成列車緩行和脫軌等煎大行車事故。4.2風(fēng)蝕:沙筑路基因缺乏粘性，結(jié)構(gòu)疏松，如不采取有效防護(hù)措施.極易受到風(fēng)蝕.特別是路堤的路肩部分.嚴(yán)求時(shí)，路府被吹空.軌枕外露，危及行車安全。4.3磨蝕:氣流中沙粒具有較大能15.對(duì)機(jī)車，車輛及通訊設(shè)備進(jìn)行撞擊和磨蝕.甚至堵塞油眼.造成機(jī)件嚴(yán)重麝耗。特別是在戈壁風(fēng)沙流地區(qū)，由于風(fēng)力強(qiáng)大，地表堅(jiān)硬

11、,沙粒的反彈高度可達(dá)5m3蘭新、南扳線戈壁地段.由于粗大沙粒的沖擊磨蝕，致使水泥電桿被打磨、電線磨損、車廂外部油漆磨光.一次特大風(fēng)過后，常造成嚴(yán)重?fù)p失。5. 風(fēng)沙地區(qū)勘測(cè)要點(diǎn)及選線原則.(1) 宜采用綜合勘察方法.前期充分利用遙感圖像地質(zhì)解譯或借助google地圖大致了解沙漠分布以軸助選線.查明沙漠的成因、嚴(yán)敢程度分類、分布及線路所處的沙漠部位；(2) 通過不同時(shí)期遙感圖像地質(zhì)解譯.了解沙丘移動(dòng)的動(dòng)態(tài)情況；(3) 夜明沿線風(fēng)沙地貌(風(fēng)蝕地貌、風(fēng)積地貌、風(fēng)沙流地貌)待征，劃分線路通過地段沙丘、沙地的類型和分布情況；(4) 7解地表水、地下水分布和埋藏情況,判明有無造林條件；三、結(jié)語河流流量測(cè)量是

12、水文工作者的重:要任務(wù)之一。傳統(tǒng)的河流流詁方法包括人工船測(cè).橋測(cè).纜道測(cè)量.和涉水測(cè)量等。其基本原理是在測(cè)流斷而上布設(shè)多條垂線。在每條垂線處測(cè)量水深并用流速儀測(cè)敏一至幾個(gè)點(diǎn)的流速儀從而得到線平均流速。進(jìn)而得到斷面而積和斷而平均流速。流量則由斷面面積和斷面平均流速的乘積得到。由于凌海水文站臨時(shí)測(cè)流斷面穩(wěn)定，并旦從歷年水文特征值來看，超聲波流速儀的適用范闈的保證率超過90%,但能否使用還需該站的水文各項(xiàng)數(shù)據(jù)與超聲波流速儀測(cè)得數(shù)據(jù)相比對(duì)的結(jié)果進(jìn)一步的分析。這里不做詳解.如果能在該站使用，那么測(cè)驗(yàn)條件將大大改善,可隨時(shí)隨地收集水文信息。(5) 了解沿線風(fēng)沙活動(dòng)規(guī)律、危宙程度、防風(fēng)固沙的成功經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)；(6) 搜集沿線氣溫、蒸發(fā)、降水、風(fēng)向、川I速及其出現(xiàn)頻率延續(xù)時(shí)間、能見度、風(fēng)沙日數(shù)等資料；(7) 配合有關(guān)專業(yè)調(diào)查沙生植物生態(tài)特征，了解林帶的樹種，配置寬度及防沙效果；(8) 線路應(yīng)娃避嚴(yán)重風(fēng)沙地段，不宜深入大沙漠的內(nèi)部.宜選擇在輕微風(fēng)沙地段及風(fēng)蝕洼地、沿古河床、山前平原潛水溢出帶或凸型地帶、防風(fēng)林帶內(nèi)側(cè)通過；(9) 線路應(yīng)避開山地陡坡積沙地段.宜選在山地背風(fēng)側(cè)風(fēng)影部分以外的地段通過；(10) 線路走向宜順宜,與主導(dǎo)風(fēng),向平行.采用域方,避免采用零斷面和路塹；(1】)線路應(yīng)與當(dāng)?shù)胤里L(fēng)沙規(guī)劃相結(jié)合,宜選擇在地下水埋藏較淺、接近水源和防護(hù)材料產(chǎn)地之